覆膜间隔时间和墨层厚度对预涂膜覆膜质量的影响

覆膜间隔时间和墨层厚度对预涂膜覆膜质量的影响
方伟
【摘要】In order to study the influence of interval time from printing to laminating and ink layer thickness on pre-coating laminating quality, and to obtain a set of premium parameters of the interval time and the ink layer thickness, this paper firstly used IGT printability tester to proof with the specified printing conditions, then measures the stripping peel strength of those tested strips laminated in different interval time and of those strips printed in different ink layer thickness at a same pre-coating laminating process conditions. Finally, it discusses the influence of interval time from printing to laminating and ink layer thickness on pre-coating laminating quality. The results show that the peel strength of film printing is related to interval time and ink layer thickness. In the present experimental conditions, the premium interval time is about 48h, and the proper ink layer thickness is 1 - 2μm.%为研究印刷后到覆膜的间隔时间及墨层厚度对预涂膜覆膜质量的影响，得到最佳的覆膜间隔时间和合适的墨层厚度参数，采用IGT印刷适性仪在一定印刷条件下打样，在相同的覆膜工艺条件下，对不同间隔时间的印刷样张进行覆膜；改变印刷墨层厚度进行打样，在相同的覆膜工艺条件下，对不同墨层厚度的样张进行覆膜，分别测试上述两种条件下，各样张的剥离强度，探讨了覆膜间隔时间和墨层厚度对预涂膜复合质量的影响。

结果表明，覆膜印品的剥离强度与覆膜间隔时间和墨层厚度有关。

在现有实验条件下，最佳覆膜间隔时间为48h左右，合适的墨层厚度为1-2μm。

【期刊名称】《北京印刷学院学报》
【年(卷),期】2012(020)002
【总页数】3页(P16-18)
【关键词】预涂膜覆膜;剥离强度;覆膜间隔时间;墨层厚度
【作者】方伟
【作者单位】北京印刷学院,北京102600
【正文语种】中文
【中图分类】TS802.2
为获得高质量的覆膜产品,分析印刷条件中的相关因素对预涂膜覆膜质量的影响,并与最佳覆膜工艺条件相配合,对提高预涂膜覆膜质量具有非常现实的指导意义。

在预涂膜覆膜工艺中,温度、压力、速度三大因素是影响预涂膜覆膜质量的主要因素,直接影响覆膜印品的复合效果,只有合理地搭配温度、压力和速度3个工艺参数,才能使覆膜的复合强度达到最大,复合质量达到最佳[1]。

预涂膜覆膜的质量不仅与覆膜工艺条件有关,还与印刷条件中的相关因素有关。

预涂膜覆膜产品的复合强度,既受覆膜生产过程中的工艺参数的影响,也受印刷过程的影响,即经印刷后所形成的印品表面状态,如墨层厚度、图文面积及分布、墨层干燥情况等。

所有这些因素,都会影响纸张(板)、塑料薄膜和黏合剂(或热熔胶)之间的机械结合力、物理化学结合力的形成条件,引起印刷品与塑料薄膜之间的黏合状态的改变,从而影响覆膜产品的复合强度。

印刷品墨层干燥不良对覆膜强度和质量危害极大, 是覆膜后产生起泡、脱层的最主要原因。

墨层的充分干燥,是保证覆膜质量的
重要条件之一。

在实际覆膜时,印刷墨层干燥状况与印刷后到覆膜的间隔时间有直接关系。

印刷墨层厚度对预涂膜覆膜质量也有影响[2-5]。

本文从印刷条件的角度,通过印刷打样、印品覆膜(固定覆膜工艺条件)、覆膜成品剥离强度测试等一系列实验和分析,研究从印刷后到覆膜间隔时间和墨层厚度的变化对预涂膜复合强度的影响,并在最合适的覆膜工艺条件下,确定出在现有实验条件下,最合适的覆膜间隔时间和墨层厚度。

1 实验部分
1.1 实验器材
IGT C1-5型印刷适性仪(荷兰产IGT公司)；优仕YS-650覆膜机(欧普乐机械设备有限公司)；XLW-PC智能电子拉力试验机(济南兰光机电技术有限公司)；BOPP 薄膜(信义实业有限公司)；晨鸣128g/m2双面铜版纸(山东晨鸣纸业集团股份有限公司)；TGS-238胶印亮光快干(中黄)油墨 (天津东洋油墨有限公司)。

1.2 实验方法
覆膜质量采用复合强度指标来考察,复合强度的测量参考GB-T2791-1995标准进行测量,对于每个试样,从剥离力和剥离长度的关系曲线上测定平均剥离力,以N为单位,记录下至少100mm剥离长度内的剥离力的最大值和最小值,并计算相应的剥离强度值,计算公式如下：
σT=F/B
式中,σT为剥离强度(kN/m)；F为剥离力(N)；B为试样宽度(mm)。

利用上式,计算所有试验试样的平均剥离强度、最小剥离强度和最大剥离强度,以及它们的算术平均值。

1.3 不同覆膜间隔时间的预涂膜剥离强度实验
1)印刷打样。

采用IGT C1-5印刷适性仪打样若干样条。

打样条件：印刷压力300N,印刷速度0.3m/s,墨层厚度1.5μm,样张规格为392mm×55mm。

实验环境
温度24℃,相对湿度44%。

2)进行覆膜。

将打样后的样条按不同的间隔时间(24h、28h、32h、36h、44h、
48h、50h、52h、54h、56h、60h、64h、66h、68h、70h、72h)覆膜,每个间
隔覆膜3张样张。

覆膜工艺条件：温度105℃,压力0.2mm,速度4级。

3)剥离强度测试。

测试前将覆膜样条放置4h以上(温度24℃、相对湿度44%)。

再采用XLW(PC)智能电子拉力测试机分别对各覆膜样张进行剥离实验。

测试样条
有效长度为120mm,宽度为15mm；剥离速度为100mm/min。

1.4 不同墨层厚度的预涂膜剥离强度实验
1)印刷打样。

采用IGT C1-5印刷适性仪在不同墨层厚度(0.5μm、1.0μm、1.5μm、
2.0μm、2.5μm、
3.0μm)的条件下打样,印刷压力、速度,实验环境温、湿度条件同
1.3。

2)覆膜。

根据上一实验的结果,采用最佳覆膜间隔时间覆膜。

覆膜工艺条件：温度105℃,压力0.2mm,速度4级。

3)剥离强度测试。

实验条件同1.3。

最终,综合各实验数据,分析得出预涂膜覆膜最佳间隔时间和墨层厚度。

2 实验结果与讨论
2.1 覆膜间隔时间对预涂膜复合强度的影响
印刷打样到覆膜的间隔时间控制为24h、28h、32h、36h、44h、48h、50h、
52h、54h、56h、60h、64h、66h、68h、70h、72h,分别对不同间隔时间下的
样张进行剥离强度测试,各测试9个样张,各组样张的剥离强度值如表1所示。

根据表1数据绘制剥离强度与覆膜间隔时间的关系曲线,如图1所示。

实验条件:墨层厚度1.5μm、覆膜温度105℃、速度4级、压力0.2mm。

表1 不同覆膜间隔时间样张的剥离强度数据 kN/m间隔时间/h剥离强度123456789平均值
240.160.150.160.160.160.160.150.160.160.158280.170.170.180.160.160.180. 170.190.180.174320.190.190.170.200.190.180.20.180.190.187360.210.200.2 0.190.210.220.210.190.200.203440.230.240.240.230.230.240.210.220.260.23 4480.220.250.260.240.260.230.220.260.220.237500.230.230.240.240.220.24 0.260.240.210.236520.240.250.250.220.220.230.250.230.250.238540.220.24 0.240.240.260.250.240.240.240.241560.250.230.250.250.230.240.240.240.24 0.241600.240.230.240.250.230.230.240.240.250.239640.250.240.240.260.24 0.220.240.230.230.239660.250.220.240.230.250.260.230.240.240.240680.25 0.240.240.240.260.230.250.240.250.243700.220.230.220.240.240.220.240.23 0.240.231720.230.240.220.220.210.220.220.230.220.223
图1 间隔时间与剥离强度关系曲线
从表1和图1看出,印刷后到覆膜间隔时间为24～44h,随着间隔时间的增加,复合
产品的剥离强度明显增加；在44～68h区间段,随着间隔时间的变化,曲线处于较平稳状态,剥离强度变化不大,但总体趋势仍然有着微小的增加,剥离强度数值均较理想；从间隔时间为68h后,剥离强度开始下降。

上述状况与印刷墨层的干燥状况有关。

印刷品墨层的充分干燥是保证覆膜强度及覆膜质量的重要条件。

在印刷墨迹未充分干燥的情况下覆膜,油墨中所含的高沸点溶
剂极易使塑料薄膜伸长,这是覆膜后的印品易产生起泡和脱膜的重要原因,从而影响
覆膜质量。

然而,并不是间隔时间越长越好。

若间隔时间过长,印品表面的墨层会完
全干燥固化,形成光滑的硬膜,使薄膜与墨层的结合强度下降,造成覆膜剥离强度降低。

因此,合适的覆膜间隔时间对覆膜产品的质量至关重要。

以实验数据为依据,考虑到
实际印刷生产效率,可以确定,保证覆膜质量较理想的间隔时间为48h左右。

2.2 墨层厚度对预涂膜复合强度的影响
印刷打样的墨层厚度分别采用0.5μm、1.0μm、1.5μm、2.0μm、2.5μm、
3.0μm。

分别对不同墨层厚度的印刷样张覆膜,并进行剥离强度测试,各组样张的剥离强度值如表2所示。

根据表2数据绘制剥离强度与墨层厚度关系曲线,如图2所示。

实验条件：覆膜间隔时间48h,覆膜温度105℃,速度4级,压力0.2mm。

表2 不同墨层厚度下样张的剥离强度数据表 kN/m墨层厚度/μm剥离强度123456平均值
0.50.260.280.250.260.270.260.26310.220.250.250.250.250.260.2471.50.250.2 30.250.250.250.260.24820.240.250.250.250.240.260.2482.50.250.250.230.27 0.250.250.2530.250.220.240.240.240.240.238
图2 墨层厚度与剥离强度关系曲线
由表2和图2可以看出,墨层厚度变化对剥离强度的大小有一定影响。

墨层厚度为1～2.5μm时,剥离强度变化不大,较稳定；当墨层厚度为0.5μm时,剥离强度相对较大；墨层厚度为3.0μm时,剥离强度较小。

这是因为在覆膜产品中,墨层是夹在纸张和薄膜中的中间体,油墨既会渗入纸张的孔隙形成结合力,又会和预涂膜上的黏合剂进行黏合。

当墨层较薄时,印刷油墨大部分渗入纸张,同时更利于黏合剂向纸张纤维的渗透,使黏合更为牢固,剥离强度增大；当墨层过厚时,过多的油墨改变了纸张多孔隙的表面特性,封闭了许多纸张纤维毛细孔,阻碍了黏合剂向纸张纤维的渗透和扩散,从而使薄膜黏合困难,易于剥离。

以实验数据为依据,考虑实际印刷采用的墨层厚度,确定墨层厚度为1～2μm时,覆膜产品的复合强度最合适。

3 结论
覆膜间隔时间和墨层厚度对预涂膜复合强度有影响。

在覆膜工艺条件(覆膜温度、压力、速度)一定时,覆膜印品的复合强度随印刷后到覆膜间隔时间的增加先增大,然后趋于稳定,但间隔时间过长,剥离强度又会下降。

合适的覆膜间隔时间能保证油墨墨层的充分干燥,从而保证覆膜质量。

墨层厚度变化对剥离强度的大小有一定影响。

当印刷墨层过厚时,不利于预涂膜与
纸张的结合,导致复合产品剥离强度的下降。

合适的墨层厚度对于提高预涂膜复合强度有益。

综上所述,对于胶印实地印刷的铜版纸样张,在优仕YS-650覆膜机上,采用BOPP预涂膜覆膜,在合适的覆膜工艺条件(温度105℃,压力0.2mm,速度4级)下进行覆膜,得到较理想的最佳覆膜间隔时间为48h左右,最合适的印刷墨层厚度为1～2μm。

参考文献:
[1] 方伟.覆膜工艺条件对预涂膜覆膜质量影响因素研究[J].北京印刷学院学
报,2010,18(6)：26-28.
[2] 王学钰.覆膜技术面面观[J].印刷世界,2008(4):34-36.
[3] 南静生.影响覆膜质量的主要因素[J].今日印刷,2008(9)：35-36.
[4] 南静生.覆膜质量对书刊后加工的影响[J].广东印刷,2008(2)：35-36.
[5] 韩丽丽,杨尚昆.印刷覆膜质量分析[J].印刷技术,2009(3):63-64.。