预涂膜覆膜技术的研究

预涂膜覆膜技术的研究

姓名阎安琪

学号12063231

一、预涂膜覆膜技术

预涂膜走进中国始于上世纪09年代,当时除了进口预涂膜外,国内只有极少数的企业可以加工低档高温预涂膜,后逐渐有人用辊涂法生产预涂膜。直到2 0 0 2年中国才有了和国际上一致的预涂膜产品,且制造企业不断增多,年产量也达到了万吨级的水平。但想在中国很快实现全部使用无公害的预涂膜还有一段距离。在实际应用过程中,目前在国内经常出现的问题是印刷品经过预涂膜覆膜后,再进行轧线、凹凸、折叠、模切,在上述被处理的地方易出现预涂膜和印刷品之间产生分离现象,这个现象俗称脱膜。产生脱膜的主要原因是由于预涂膜和印刷品之间的附着牢度不足而引起的。在我国,最初实行的是有机溶剂胶覆膜工艺(又称油性即涂畏膜工艺),1 9 9 1年第一部《覆膜质量要求及检验方法》就是对有机溶剂覆膜质量标准的一个界定和要求。在以后十几年的发展过程中,即徐覆膜工艺占据了中国覆膜工艺的绝大部分的市场,预涂覆膜工艺诞生后,由于其出色的表面效果,往往给操作者和专业人员一个错觉:即便是没有达到预涂覆膜的工艺要求比即涂覆膜好得多。这时覆膜牢度(预涂膜胶层和印刷品之间的结合力)并不足够大,在这样的条件下对覆膜产品进行轧线、凹凸就容易产生起膜问题。

正是诸如起膜问题的出现,给业内人士一个错觉,为什么看起来如此漂亮的覆膜效果有时却不如看起来相对较差的即涂覆膜更具后加工优势?印刷产品的设计、印刷品所用原料(纸张、油墨)、印刷技术、覆膜设备、覆膜工艺、缺乏环境保护意识、缺乏健康意识等问题的存在,再加上预涂筱膜的价格劣势,制约了预涂膜覆膜工艺在中国的普及和发展。

二、预涂膜覆膜需要注意的技术问题

1.设计问题

书籍、杂志等刊物的封面在使用预涂膜覆膜时,轧工艺线处往往因满版油墨、覆膜条件不充分而容易起膜,导致封面不合格。在封面的装演设计时,如果翻门的设计师在轧线处把颜色设计成浅色甚至无色,使得此处的附着力排除油墨的干扰,那么就不存在起膜问题。同样,预涂膜不适合金属油墨,易出现起膜现象。因此,对于覆膜问题,首先印刷品的设计人员应懂得该印刷品需要经过多少道加工工序,每道加工工序对覆膜带来什么样的影响,如何避免这样的影响从而使印品少出质量问题,提高成品率。这就需要设计人员在设计时考虑诸如印刷、烫金、局部UV、轧线、凹凸等工艺对覆膜产生的影响。比如,金色油墨处的覆膜,往往容易造成覆膜强度不足(原因后面解释),如果在覆膜后金墨处轧线,出现轧线处起膜问题是常见的。如果我们产品的设计人员知道这一点,那么在设计时就可以避免在金墨的地方轧线、切口、折叠, 而是将金墨处“包”起来,这样就可以避免出现起膜而造成产品不合格。

2.纸张问题

预涂膜覆膜对纸张有一定要求。由于纸张选择不当,也会造成预涂膜覆膜后印刷品不良。根据经验,短纤维的纸张抗张强度低,在轧线或凹凸处,采用预涂膜覆膜后纸张容易断裂,因此纸张上的油墨随之破裂,造成薄膜和印刷物的局部分离。尤其当轧线方向和纸张的纵向相同

时更容易出现该问题。另外,涂布铜版纸特别是涂层厚的铜版纸,采用预涂膜覆膜后并没有什么问题,但如果覆膜后再进行轧线、凹凸等工艺,就会在轧线和凹凸处出现起膜现象。这主要是由于铜版纸涂层中添加的高分子聚合物少,无机成分多,造成涂层的结构不牢固,使得涂层缺乏柔韧性,遇到外力作用时,涂层成粉状脱落。因此覆膜后轧线或凹凸时,易造成膜层与印刷纸张分开,即预涂膜胶层和纸张涂层的分开。纸张的另一个问题是表面过于粗糙,如果采用的预涂膜覆膜设备没有压平系统,则易造成覆膜后印刷品表面不美观。

3.选油墨问题

印刷用油墨的种类繁多,性能差异较大。经过多年的实践发现,印刷后油墨的表面性能对预涂膜覆膜的结果影响较大,影响预涂膜对油墨的复合牢度或粘接牢度。采用检查油墨表面润湿张力的办法来确定不同表面性能的油墨和预涂膜的复合牢度,并检测出现问题的覆膜样张。当油墨的表面能在3 4 d yn/c m以下时,预涂膜对油墨的附着牢度很差,油墨的表面能提高到38 d yn/cm以上时,合格覆膜的产品才能正常进行轧线和凹凸。当印刷油墨表面有石蜡析出、有硅类有机物质或过多的矿物油干燥不充分时,会导致印刷后表面能下降。上述物质属于小分子物质,浮在油墨表面,和油墨本体间的结合力十分微弱。由于预涂膜与油墨间的结合力是依靠分子间在近距离内的吸引力完成的,预涂膜的胶层只能将这一层的物质吸附住,而不能穿过该层和油墨中的粘结料结合,因此导致预涂膜不能和印刷物结合牢固。将胶层表面能为25 dy/n mc 的预涂膜和表面能为3 4 d y/n mc 的印刷品在常的工艺条件下覆膜,然后剥离开,重新检测预涂膜的表面能和油墨的表面能,结果发现预涂膜胶面的表面能下降至42 dy /n mc,而油墨的表面能上升至3 8 d y/n mc。

油墨按干燥类型可分为氧化型和蒸发型。对氧化干燥油墨来说,由于油墨中的成分和空气中的氧气发生化学反应而老化干燥,因此干燥时间越长,老化越充分,干燥越彻底。对蒸发型干燥油墨,油墨干燥的快慢取决于油墨中溶剂的类型,低沸点的易干燥,干燥时间短,高沸点的易产生“假干现象”。如果在这样的场合下覆膜,会导致覆膜后油墨中的溶剂向薄膜层转移,这些成分和预涂膜胶层没有融合性,使得覆膜牢度变差。

三、覆膜技术发展

覆膜作为印后精加工重要手段的广泛应用，带动了材料生产、设备制造、生产管理、科技研究等的发展。预涂膜干式复合工艺的大力推广，改变了即涂膜湿式复合工艺长期存在的产品易发生起泡、脱膜、卷曲的质量问题和生产过程中产生的对大气的污染、对操作人员的毒害及易引起火灾等影响包装业快速发展的落后局面。工艺的创新带动了高科技在印后领域的运用。目前我国一直沿用的即涂膜技术及设备的主要弊端为：涂胶溶剂中含苯，对生产现场操作人员造成危害和对大气环境造成极大污染，并存在火灾隐患；在使用该即涂膜工艺生产的产品中残留的有害物质对消费者的健康也会产生不良影响；设备的自动化程度低，手工操作多，生产效率低、能耗大；设备和耗材工艺水平低，致使产品质量极不稳定，易起泡、褶皱；覆膜材料质量低，光泽度、清晰度、色彩鲜艳度差。而预涂膜在生产及对印品进行覆膜的过程中，不产生任何污染性气体和物质，不污染环境；无毒、无味的环保特性决定其可