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| 楼主-发帖时间:2022/10/5 9:17:15低溶剂含量水墨在复合软包装领域的应用 |
 软包装杂工
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对印刷油墨要区分优劣、良莠，对印刷的环保问题，必须加强源头控制。坚持这一要求的HJ 371-2018标准当时在修改讨论时反对意见很激烈，所以环保部相关部门要求实证，现场督察，这就是水墨印刷无溶剂复合实证的由来。
实证要求达到的技术质量指标包括以下5项。 (1)必须采用溶剂含量不超过5%的薄膜水墨。 (2)必须采用薄膜里印。 (3)必须提升柔印质量，用柔印工艺来达到凹印质量。 (4)必须保持现有产能，不能因使用水墨而降低印刷速度。 (5)水墨印刷后采用无溶剂复合工艺，剥离强度必须达到国家标准。 5项指标，缺一不可。由此我们考虑了水墨印刷的16个工艺环节，同目前在软包装界已经很成熟的溶剂墨印刷无溶剂复合工艺相匹配，力求可复制，可推广。 (1)结构的选择。这是国际上通行的两层复合结构，对成本要求很高。业界在采用溶剂墨印刷时还有稳定性不够的反映，而且不用白墨，成本低，但对复合要求高。 (2)印刷机型的选择。卫星式机型套准精度高，对以后的薄膜轻量化有重要作用。但常年来国际上采用中粗网线，印刷质量比不上凹印。我们的判断：这同卫星式机型结构特点有关，容易造成中间调网点搭接。 (3)印刷企业的选择。该企业领导支持，承担了实证的主要成本。企业对凹印与柔印薄膜印刷有成熟的团队与经验，但没有复合工序，需要另找单位承担。该企业3台卫星式柔印机不用任何改造都能适应水墨高速印刷。 (4)印版线数的选择。为了达到凹印的印刷质量，采用175lpi印版、800lpi网纹辊，根据网穴开口直径与印版最小网点直径的关系式，确定印版最小网点，因此制版工艺确定为：175lpi，最小网点4%，对用4%小网点构成的高光最亮处的灰度要求，制稿时用暗调反衬，用高反差来展示亮度。 (5)颜色密度的选择。凹转柔除了网点层次，还必须注意颜色密度。柔印溶剂墨的颜料比例已达到20%，水墨不能更低。但水墨颜基比的规律有可能阻碍颜料比例的提升，因此对水墨色浓度要事先筛选，不合格不上机，在附着力与色浓度之间做好平衡。 (6)图稿的选择。选择静物图片，高光、中调、暗调兼顾。高光处明亮，暗调处厚重。实证印刷品实样如图1所示。 (7)水墨表面张力的匹配选择。已经选定了所用版材为富林特FAH114D，因此必须选择与之匹配的水墨的表面张力，以避免当操作失误使油墨误入印版网点间的非着墨区，可以不必停机擦版，解决柔印堵版。 (8)印刷机烘道风量设定。用负压的办法尽可能减少烘道热风对中心压印辊表面的影响，避免中心滚筒膨胀，避免中间调网点增大。有必要指出的是，从根本上解决这一问题，只能对印刷机结构进行改善。 (9)干燥条件的选择。水墨同溶剂墨不同，这由水墨中的水性乳液所决定。因此水墨有成膜温度与成膜时间两大指标，而溶剂墨没有。因此干燥温度必须要根据所用水墨的成膜温度来确认，干燥时间也必须要根据水墨的成膜时间来确定。实际操作中设定了色组间干燥装置的干燥温度，这也增加了印后的熟成工序。 (10)收卷张力的设置，主要是为了解决在水墨尚未完全成膜条件下可能产生的背黏。根据采用的薄膜为35μm透明OPP，幅宽885mm，印刷机宽度1270mm，收卷张力2.8kg，衰减率15%。这个参数以及相应的锥度控制即衰减率的设定，十分重要。 (11)印版周长的选择，主要是为了预防鬼影的产生。油墨的挥发性能与网纹辊/印版辊速度差的匹配是柔印可能产生鬼影的重要原因。因为实证的准备时间很紧，来不及做相应测试，因此使两辊速度差等于零，可以避免鬼影出现。我们按网纹辊周长选择了印版周长。 (12)水墨乳液与消泡剂匹配合理性的选择，可避免水墨缩孔，产生小白点。上机前已经做了实验室测定，排除了水墨同所用消泡剂因不能可靠匹配而产生的缩孔。同时根据印刷机选用的墨泵大小，避免了因墨泵冲力过大而造成的水墨动能增加，以及墨槽回墨距离过高造成的势能增加，从而使水墨起泡而不得不添加消泡剂。印刷过程中水墨没有大量起泡，现场不用添加消泡剂，避免了缩孔风险。气动墨泵的参数：空气消耗量90L/min，循环量9.1～3.5L/min，空气压力0.3Mpa(3.0kg/cm2)。 (13)用选择图稿的办法来避开大面积实地有可能出现的流平不足，实地流平是水墨本身的质量问题，要真正解决还是需要调整水墨配方。但是柔性版的实地加网技术可以明显帮助水墨解决该缺陷，但需要事前测定。由于实证时间紧，没有时间做实地加网测试。为规避有可能出现的大面积实地流平缺陷，图稿中没有这方面内容。 (14)选择合理的还原曲线，这对水墨复制十分重要。印刷团队稳定的技术质量水平，制版单位长期积累的经验，难能可贵的是将水墨印刷与溶剂墨印刷可能产生的扩张差异事前调整了，做到了先期预测，有机融合。 (15)制定水墨与溶剂墨切换的工艺文件。这对使用尚不熟悉的水墨来说，停机不停辊，及时清理网纹辊与印版上尚未转移的油墨，避免不必要的故障。 (16)熟成工艺，这是根据所使用水墨的成膜温度与成膜时间所增添的。数据是根据各水墨供应商提供，课题组织方用流变仪测定流变曲线而制定的，这对控制水墨印刷品的水分残留量很重要。熟化室温度50℃，熟化时间24h。经熟成工艺后的水墨彩膜水分残留30mg/m2左右。控制住水墨印刷的干燥环节与水墨彩卷的熟成环节，即可进入后续无溶剂复合工序，按常规无溶剂复合工艺操作。有必要指出，此次熟成时间24h为经验参数，实际表明是可以大幅削减的。 无溶剂复合工艺没有特殊要点，采用了软包装溶剂墨印刷无溶剂复合的普适工艺。只要该工艺控制得住溶剂墨的复合剥离强度，也就能控制得住水墨的复合剥离强度。无溶剂复合由上海康达化工新材料公司承担，采用康达化工WD8166无溶剂聚氨酯胶黏剂，双组分比例为(100∶75)±10%，上胶量为(1.6±0.1)g/m2，采用同溶剂墨彩膜相同的复合工艺。熟成后的剥离强度(按GB 8808-88测定，纵横向各5条，单位N/15mm)：水墨1横向0.60、纵向0.80;水墨2横向1.03、纵向1.32。均达到了相关国家标准。 由此得出以下7点结论。 (1)溶剂含量不超过5%的薄膜柔印水墨完全可以应用在复合软包装领域。 (2)印刷质量不受影响。 (3)产能不受影响。 (4)直接排放不污染大气环境。 (5)水墨的清洗可以类似溶剂墨的清洗，不会产生大量污水，擦洗水墨的揩布不属于危废。 (6)水墨污水处理已有成熟工艺，中水回用可节约大量水资源。 (7)实证工艺数据可以复制，欢迎更多柔印企业进入复合软包装领域，为食品、药品包装的进一步绿色化群策群力。 由此引发的一些想法 柔印实证整个过程的实施，以及该印刷工艺16个环节的小结，也引发了笔者以下相关想法。 (1)柔印水墨软包装实证工艺参数是生产线参数而不是实验室参数，可以复制并欢迎复制。 (2)对于印刷工艺而言，合理的参数比机长的经验更为重要。 (3)柔印水墨复合软包装当前的技术重点仍然是解决柔印溶剂墨薄膜印刷至今未攻克的宽幅薄膜175lpi印刷，在印刷质量方面赶上凹印。 (4)没有必要为水墨应用成本会比溶剂墨应用成本更高而担忧，目前的一些计算有明显漏洞，只要仔细复核，一定会不攻自破。 (5)我们的目标是从源头控制水墨质量，将HJ 371-2018标准要求作为油墨市场的质量目标，从源头控制印刷产业的VOCs污染。 |
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