在移印工藝中,油墨往往被認(rèn)為是影響印刷質(zhì)量的最關(guān)鍵的一個(gè)因素。不過(guò),其他因素的控制也很重要,印刷人員經(jīng)常把由其他因素引起的印刷問(wèn)題歸結(jié)到油墨上,他們有時(shí)花幾個(gè)小時(shí)都解決不了問(wèn)題,這主要是因?yàn)樗麄兒鲆暳似渌兞咳鐧C(jī)械設(shè)置、環(huán)境條件等因素。所以,印刷人員要對(duì)移印過(guò)程和油墨的作用徹底搞清楚,在問(wèn)題出現(xiàn)時(shí),將所有影響質(zhì)量的因素都考慮到,而不是一味地尋找油墨方面的問(wèn)題
1移印油墨的類型
專門用于移印的油墨不同于一般的溶劑型油墨、水基型油墨和UV光固化絲網(wǎng)印刷油墨。盡管移印油墨和絲印油墨有一些相似的特性,但它們還是有很大的差別。與絲印油墨不同,移印油墨干燥速度要快一些,這也是移印油墨最突出的特點(diǎn)。同時(shí),移印油墨很多時(shí)候是印在薄膜上,這種用途導(dǎo)致移印油墨很容易受到一些因素例如溫度、濕度和靜電的影響。專門為移印配制的油墨包括單組分油墨、雙組分油墨、烤干型、氧化型和升華型油墨等。
1)單組分油墨
單組分油墨(也叫溶劑揮發(fā)型油墨)的干燥靠溶劑揮發(fā),這種油墨不一定要加入催化劑。單組分油墨有光澤型和非光澤型兩種,它們主要用于塑料承印物的印刷。
2)雙組分油墨
雙組分油墨也叫化學(xué)反應(yīng)型油墨,印刷之前一定要加入催化劑,催化劑和油墨中的樹脂發(fā)生反應(yīng),通過(guò)聚合反應(yīng)來(lái)達(dá)到油墨干燥的目的。
在移印中便用雙組分油墨時(shí),有必要添加一定比率的催化劑,通常用重量來(lái)度量。催化劑的添加比率一定要嚴(yán)格掌握,加的過(guò)多,會(huì)大大縮短油墨的“適應(yīng)期”加的過(guò)少,可能會(huì)導(dǎo)致油墨在干燥時(shí)候達(dá)不到最佳的干燥性能。一般來(lái)說(shuō),如果油墨和催化劑的調(diào)配比例不當(dāng),會(huì)導(dǎo)致油墨附著不均勻和印刷圖像的耐久性不夠等印品缺陷。
3)烤干型油墨
烤干型油墨分為兩種:一種是在標(biāo)準(zhǔn)雙組分油墨基礎(chǔ)上添加另外的催化劑;另外一種是專門調(diào)配用于玻璃、陶瓷和金屬等承印物的油墨。正如其名字那樣,烤干型油墨必須加溫并在一定溫度下進(jìn)行干燥。使用這種油墨的時(shí)候要計(jì)算干燥時(shí)間,溫度越高,干燥時(shí)間越短,但干燥溫度太高會(huì)使墨膜產(chǎn)生脆性,所以要在能夠保持油墨柔性的溫度下烤干油墨。
4)氧化型油墨
氧化型油墨吸收周圍環(huán)境中的氧氣進(jìn)行聚合反應(yīng)從而形成墨膜,不需要添加催化劑。氧化型油墨典型應(yīng)用是軟包裝承印物和合成材料承印物,如橡膠制品或鍵盤。由于氧化型油墨的干燥速度慢、時(shí)間長(zhǎng),所以使用量有限。 5)升華型油墨
升華型油墨在使用過(guò)程中需要特殊的加工,就是在印刷之后要對(duì)其進(jìn)行加熱,使承印物呈現(xiàn)出多孔性,這樣當(dāng)染料接觸到加熱的承印物表面時(shí),油墨中的染料變成氣態(tài),然后進(jìn)入到承印物的表面,實(shí)際上改變了承印物的表面顏色。一旦承印物冷卻之后油墨就黏著在承印物的表面上了。
升華型油墨最常見(jiàn)的應(yīng)用是計(jì)算機(jī)鍵盤印刷,以及那些對(duì)耐油性、耐磨性要求較高的印刷品,而這是采用雙組分油墨所達(dá)不到的。尤其值得注意的問(wèn)題是,因?yàn)樯A型油墨實(shí)際上是改變了承印物的表面顏色,所以承印物和油墨顏色之間的匹配較為困難。因此承印物的顏色必須比最后印刷出來(lái)需要的顏色淺,因?yàn)樯A型油墨在顏色較深的承印物表面之上的顏色變化往往不太明顯。
6)特種油墨和助劑
移印特種油墨包括可食性油墨、硅酮樹脂油墨、潤(rùn)滑油墨、耐蝕油墨、導(dǎo)電油墨和UV光固化油墨,這些油墨迅速變粘的能力將決定是否能夠有效地把油墨轉(zhuǎn)移到承印物表面上。同時(shí),為了調(diào)節(jié)油墨的印刷適性和性能,除了添加溶劑和催化劑之外,還有可能會(huì)使用很多助劑,如粘度調(diào)墨劑、抗靜電劑、流變劑等。不過(guò)助劑的使用將對(duì)油墨印刷性能產(chǎn)生很大的影響,使用時(shí)一定要謹(jǐn)恒。
2移印印刷過(guò)程
第一步,對(duì)印版的蝕刻凹陷區(qū)域添加油墨,此時(shí)標(biāo)志著印刷周期的開始(如圖1)。有些移印機(jī)使用開口的著墨孔,有些則使用封閉的著墨孔(這樣的著墨孔可以阻止溶劑在著墨孔中揮發(fā)掉)。此時(shí)的油墨粘度必須足夠低,使油墨能夠平整地鋪展在轉(zhuǎn)印印版的表面上,并且能夠進(jìn)入凹陷的蝕刻圖像區(qū)域中。
第二步,用刮墨刀把移印印版凸起部分(空白部分)上的油墨刮干凈,只讓油墨進(jìn)入到蝕刻的凹陷圖像區(qū)域中。由于溶劑的揮發(fā)速度很快,這將導(dǎo)致圖像凹陷區(qū)表面上的油墨比下面的油墨要粘一些。
第三步,移印頭向滾動(dòng)的凹版均勻地施加壓力,同時(shí)把凹版上的空氣擠出去。這時(shí)由于圖像凹陷區(qū)域中表層油墨的粘度較大,所以能夠使油墨離開蝕刻凹陷區(qū)域而黏著在移印頭上。
第四步,當(dāng)移印頭離開移印凹版之后,移印頭的表層油墨中的溶劑揮發(fā)掉,這使得移印頭表面墨層變得更粘。
第五步,當(dāng)移印頭的表面接觸到承印物的表面時(shí),由于移印頭表層油墨的粘度較大,使油墨離開移印頭而粘附在承印物表面上。在這一步,盡管移印頭可能會(huì)施加非常大的壓力,但是移印頭是設(shè)計(jì)成弧形的而且有彈性,使圖像可以曲面方式而不是平面方式與承印物接觸。實(shí)際上,一個(gè)設(shè)計(jì)得當(dāng)?shù)囊朴☆^與承印物的接觸不會(huì)形成0。角,這樣可以防止空氣殘留在移印頭與承印物之間,如果空氣殘留在圖像部分,會(huì)造成圖像轉(zhuǎn)移不完全。
第六步,移印頭離開承印物的表面,恢復(fù)原狀。如果這六個(gè)步驟中涉及到的變化因素能夠得到適當(dāng)?shù)目刂?,移印頭會(huì)干凈地離開承印物,此時(shí)一個(gè)完整的移印周期就結(jié)束了,移印頭準(zhǔn)備迎接下一個(gè)移印周期。 從以上的六個(gè)步驟可以看出,移印油墨所固有的一個(gè)顯著特點(diǎn)是這種油墨變粘的能力很突出,而且顏料顆粒大小和顏料所占比例與其他類型的油墨差別很大。許多移印中凹版蝕刻圖像的深度為25utn,甚至更小一些。這樣的話,移印油墨中所含的顏料顆粒必須比大部分的絲網(wǎng)印刷油墨要小。另外,由于移印印刷的墨膜厚度約為絲網(wǎng)印刷的20%,為了獲得足夠的遮蓋力,移印油墨中的顏料濃度必須足夠高。
既然移印油墨對(duì)粘度變化的要求非常高,這就使得移印油墨中所用溶劑的揮發(fā)速度要比普通絲網(wǎng)印刷油墨所用溶劑快得多,否則很難得到理想的印刷效果。
3移印油墨的調(diào)配
通常,油墨生產(chǎn)商會(huì)給出油墨適用于哪種承印物的指導(dǎo)意見(jiàn),但這種意見(jiàn)僅供參考。要選擇一種合適的油墨,需要明白幾件事情:使用什么樣的承印物;承印物是否需要印刷之前的預(yù)處理;需要印什么樣的顏色;油墨的耐磨性、耐化學(xué)性、耐氣候性等印刷要求;以及油墨的推薦干燥或固化的方式。
一旦選定了適合承印物的油墨,記住一定要按照油墨生產(chǎn)商推薦的方法來(lái)調(diào)配油墨。很多油墨生產(chǎn)廠商都提供了一份技術(shù)數(shù)據(jù)的說(shuō)明書,上面有油墨能夠兼容的催化劑、助劑和溶劑,以及油墨調(diào)配的正確比率等。許多油墨的調(diào)配是按重量來(lái)調(diào)配,而不是按體積來(lái)調(diào)配,因此最好用一個(gè)稱重精確度至少達(dá)到O.1g的數(shù)字儀器來(lái)精確稱重量。如果要進(jìn)行配色,應(yīng)該使用一個(gè)能夠精確到O.O1g的儀器來(lái)稱重,這樣可以避免配色試驗(yàn)時(shí)油墨的浪費(fèi)。
正確地將油墨與助劑混合之后,是把油墨稠度沖淡的最佳時(shí)機(jī),可以用一種合適的溶劑或者幾種溶劑混合來(lái)沖淡。標(biāo)準(zhǔn)的移印油墨通常有很多合適的沖淡劑可選擇,包括揮發(fā)速度快、中、慢三種沖淡劑。油墨生產(chǎn)廠商一般都有一個(gè)添加沖淡劑的范圍值,一般按油墨10-20%的比例來(lái)添加沖淡劑。
決定使用哪種沖淡劑和添加多少?zèng)_淡劑,對(duì)大多數(shù)人來(lái)說(shuō)是一種猜測(cè),這其實(shí)是不正確的。在開始印刷一批活件之前,要進(jìn)行沖淡劑的試驗(yàn)。首先把印刷機(jī)械的印刷速度調(diào)節(jié)到需要的速度,把移印頭的壓力調(diào)節(jié)到看起來(lái)處于最佳狀態(tài)。然后就可以測(cè)試,首先加入一種揮發(fā)速度中等的沖淡劑,添加比例取一個(gè)推薦范圍值的中間數(shù)值。例如,如果推薦范圍值是10-20%,則添加 15%的沖淡劑。要試著印刷幾次,使蝕刻凹版得到充分的潤(rùn)濕以及讓移印頭適當(dāng)膨脹,至少要在承印物上試印12次,有必要的話還要調(diào)節(jié)移印頭的壓力。如果印刷出來(lái)的圖像有質(zhì)量問(wèn)題,可以采用下面的兩個(gè)步驟來(lái)試驗(yàn)。
第一步:拿一個(gè)在正常印刷速度之下印刷出來(lái)的圖像,關(guān)掉印刷機(jī)。檢查移印頭上的圖像,用一個(gè)小鏡子去觀察移印頭下面的圖像。檢查移印頭上的圖像是否完整,以及圖像位置是否正確。如果移印頭上的圖像沒(méi)有問(wèn)題,繼續(xù)第二步。(注意:如果移印頭上的圖像部分發(fā)生丟失,或者圖像邊緣看起來(lái)有鋸齒狀,一般說(shuō)來(lái)是由于油墨太稠了。加入一定數(shù)量的沖淡劑,重復(fù)這個(gè)工作直到能在移印頭上獲得可接受的圖像:如果發(fā)現(xiàn)移印頭上的圖像位置不在它應(yīng)該在的位置上,
則對(duì)移印頭的位置進(jìn)行調(diào)整。)第二步:如果在移印頭上的圖像沒(méi)有什么問(wèn)題,接著在正常的操作速度下把圖像移印到承印物上。如果印刷品的質(zhì)量還可以,就可以開始正式印刷生產(chǎn);如果移印出來(lái)的圖像看起來(lái)有點(diǎn)臟、透明、或者模糊,以及油墨還附著在移印頭上,說(shuō)明油墨太稀。可以加少量的油墨,也可以把印刷速度降低。
在控制油墨性能的過(guò)程中,要注意溫度和相對(duì)濕度對(duì)油墨性能的影響是很大的,溫度越高,溶劑揮發(fā)越快,油墨變粘的越快。但是,相對(duì)濕度的兩個(gè)極端(濕度非常大和濕度非常小)卻不是這樣的情況。相對(duì)濕度的兩個(gè)極端是印刷人員在印刷機(jī)上控制油墨性能時(shí)一個(gè)很頭痛的問(wèn)題。濕度超過(guò)80-85%會(huì)使油墨變粘的速度變得很慢i而濕度低于15~2O%也會(huì)使油墨變粘的速度很慢。但環(huán)境處于兩個(gè)極端時(shí),單純控制油墨溶劑的特性對(duì)改善油墨的粘度基本無(wú)能為力。 對(duì)于一些經(jīng)常重復(fù)印刷的活件,可以采用一種辦法來(lái)加快油墨的調(diào)配過(guò)程,這個(gè)方法被稱為調(diào)墨矩陣法。如果印刷的每一批活件都是采用相同的印速,可以用一個(gè)圖表記錄下每一批印刷活件的溫度和濕度,溫度作為一個(gè)軸,相對(duì)濕度作為另一個(gè)軸。兩個(gè)方向的相交點(diǎn)處添上印出可接受的印刷質(zhì)量所需要的沖淡劑比例。過(guò)一段時(shí)間收集了足夠多的數(shù)據(jù)之后,就可直接從表1(見(jiàn)下頁(yè))上查找而不用再次試驗(yàn)
開始時(shí),你可能覺(jué)得收集和記錄這些信息太花費(fèi)時(shí)間。其實(shí),過(guò)一段時(shí)間后你就會(huì)發(fā)現(xiàn)這種方法節(jié)省的時(shí)間要比收集數(shù)據(jù)花費(fèi)的時(shí)間多得多。并且,有了這個(gè)表格將使油墨的調(diào)配變得更加簡(jiǎn)單。
4印刷環(huán)境的控制
我們已經(jīng)看到移印過(guò)程中控制油墨性能的重要性。然而,要印刷出符合質(zhì)量要求的移印印刷品,必須對(duì)所有的變化因素給予控制。這首先要從移印機(jī)和油墨的調(diào)節(jié)開始。
正如圖1到圖6所示,在上墨、刮墨、移印頭吸墨和圖像轉(zhuǎn)移過(guò)程中,移印機(jī)和油墨會(huì)發(fā)生很多變化。移印中的每一步在某些方面都是與眾不同的,所以要在調(diào)節(jié)移印機(jī)分外注意,為使每一次調(diào)節(jié)都獲得需要的印刷結(jié)果,就要控制環(huán)境條件、移印機(jī)的速度、移印凹版的蝕刻深度和蝕刻質(zhì)量、移印頭的硬度和回彈度。
在需要的印刷速度下,以及必需的最小的移印頭壓力調(diào)節(jié)好之后,接下來(lái)要考慮的問(wèn)題就是印刷環(huán)境。
印刷車間里溫度和相對(duì)濕度每天都可能會(huì)有變化。研究發(fā)現(xiàn),移印的最佳環(huán)境是:溫度20~22℃之間,而相對(duì)濕度在50-60%之間。但是,在現(xiàn)實(shí)的工作環(huán)境中,我們很少能達(dá)到這樣最佳的工作環(huán)境。溫度和相對(duì)濕度的變化會(huì)明顯地影響整個(gè)移印過(guò)程,因此有必要盡可能地減少環(huán)境因素對(duì)移印工藝的影響。
如果在印刷車間和存儲(chǔ)油墨、承印物、助劑、移印頭等物料的車間里沒(méi)有環(huán)境調(diào)控設(shè)施,這里有一些辦法可以在印刷過(guò)程中讓環(huán)境問(wèn)題引起的變化因素減少到最?。?
(1)把機(jī)器和材料放得離房間的墻壁遠(yuǎn)一些。房間靠墻處是溫度變化更顯著的地方。一天之中或季節(jié)變化中此處的溫度變化比較大。
(2)不要讓機(jī)器和材料受到陽(yáng)光的直接照射,以及避免空調(diào)的熱氣流和冷氣流直接吹到機(jī)器和材料上。
(3)把同一批印刷活件需要用到的油墨、移印頭、催化劑、承印物存放在同一個(gè)地方。如果沒(méi)有這樣的條件,要在印刷之前的幾個(gè)小時(shí)把這些材料放到印刷車間中。這樣,油墨、承印物等可以提前與印刷車間的環(huán)境相適應(yīng),避免一些印刷問(wèn)題的出現(xiàn)。因?yàn)椴牧蠌妮^熱環(huán)境突然放到較冷的環(huán)境中時(shí),會(huì)發(fā)生凝聚反應(yīng),同時(shí)承印物中的水分也會(huì)發(fā)生很大變化。
(4)盡可能保持車間環(huán)境的清潔。即使是包裝材料中抖落的灰塵,如果進(jìn)入到油墨中或者是在移印頭表面上也會(huì)使印刷質(zhì)量降低。經(jīng)常用吸塵器和拖把拖洗印刷車間,可以保持潔凈的空氣,記住不要用掃帚,這樣會(huì)使灰塵飄落到印刷機(jī)和承印材料上。另外,在對(duì)印刷車間進(jìn)行局部清潔時(shí),要用吸塵器將灰塵清除,而不要用空調(diào),這會(huì)使灰塵的范圍擴(kuò)大。
5結(jié)語(yǔ)
雖然控制和保持正確的油墨性能看起來(lái)很復(fù)雜,可事實(shí)并非如此。通過(guò)仔細(xì)的正確的調(diào)節(jié)移印機(jī)和環(huán)境變化等因素,在問(wèn)題出現(xiàn)時(shí),綜合考慮可能導(dǎo)致問(wèn)題出現(xiàn)的各種因素,就可以避免大量問(wèn)題的出現(xiàn),即使出現(xiàn)問(wèn)題也能做到對(duì)癥下藥。
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