塑料凹印刀线的产生原因探讨
http://www.packltd.cn 时间:2018年12月18日 关注数:1144 次 |
摘要：塑料薄膜进行凹版印刷时，常会出现许多的质量故障，刀丝是凹印工艺中很难避免的常见质量故障之一。
塑料薄膜进行凹版印刷时，常会出现许多的质量故障，刀丝是凹印工艺中很难避免的常见质量故障之一。所谓刀线是指版面上不允许有油墨的地方出现线条状脏污，刀线一般是由于印刷油墨、印版滚筒、刮刀等原因以及生产环境几方面引起的。刀线的产生使产品报废，易造成经济损失。因此，从事软包装的印刷企业，需对其产生原因加以分析总结，并找到相应的解决措施，最终使刀线故障消灭在萌芽状态。
一、常见刀线的几种类型：
常见的刀线类型一般有规则性刀线和无规则刀线；
1、 规则性刀线：
规则性刀线一般指很有规律出现在印品的同一固定位置或随刮墨刀、薄膜走向，左右摆动位置略有变化的粗或细的刀线。刀线较长，有时一条有时数条，往往还要延续到下一色，若不即时处理，将一直存在。一般产生的原因为油墨粘度过高，刮刀或印版被硬物碰、划伤产生小缺口，或因印版本身质量原因、橡胶印压滚筒有缺陷等造成。这类刀线比较直观容易发现，基本上经过处理马上都可以解决。
2、 无规则刀线：
无规则刀线的出现原因相对复杂一些，一般有：
1) 墨丝状( 雨状)刀线：
这种刀线是由于油墨在生产过程中加入表面活性剂，与印版滚筒的镀铬层具有一定的吸附作用而难以刮净形成刀线，分布范围较广，反复出现。严重时在印版表面就可发现，是无规则刀线中最常见的一种。另外印版滚筒和压印滚筒的周径原因动平衡较差，出现周向跳动也会出现此类刀线。
2) 间断性刀线：( 半截性刀线 )：
这类刀线在印品上一般有两种形式。刀线呈微细的流丝状，一般不会拖太长，而是间断性地出现在印品上，微细流丝状刀线的起始点处一般都比未端粗大一些。这类刀线的产生主要是生产车间的相对湿度过高，油墨粘度过低，或印版滚筒粗糙，刮刀角度不合理等产生。而此类刀线处理和判断原因困难些，有时调节一下刮刀，效果转好，但一会儿又出现此现象。时隐时现，不定时的出现或消失，细微状若不仔细观察很容易被忽略，但这类刀线又是造成质量事故的根本原因。
3) 麻点刀线：
麻点状刀线在纸凹版印刷上出现较多。但软塑凹印也会产生。特别是实地与网点转换的过渡部位，刮刀与印版滾筒的接触角度过小，刀口离压印点太近，油墨中的小颗粒可以穿过刮刀刀尖的空隙转移到印品上形成的。
4) 雾状刀线：
雾状刀线指在印品空白部分出现淡淡的墨层，(与雾版相似)产生原因较多。如刮刀磨损严重、刮刀角度、压力不好，镀铬表面粗糙，油墨真溶剂丢失、溶解性差等。有时用加大刮刀压力可取得一定效果，但没找出真正原因加大压力反而容易将印版损伤，引起其他印刷质量故障。
5) 隐形刀线：
隐形刀线主要是印版镀铬硬度与光洁度不符合要求产生的。它容易出现在非上墨部分，在不该出现油墨的地方突然出现并且又突然消失，过一会儿又出现。有时在最后一道色上，塑料薄膜里印的白版上，这样的一条或者两条刀线将贯穿整个印品，从印品的正面观察，若刀线不粗糙，不容易发觉，从印品的背面观察则可以发现刀线贯穿始终形成的"痕"，这种"痕"在复合时会显现无疑，特别是在复合镀铝膜时，或是在荧光灯反面照射下才更可以清楚的看到。
二、 刀线产生有关的原因：
1、 刀线的产生与油墨有关系：
在塑料凹印刷过程，由于凹印的墨路很短，从刮刀到压印点的距离一般不会超过版辊周长的1/4。如果出于工艺上的考虑，将刮刀位置提升到靠近压印点，则距离会更短。这种短墨路的风险在于，如果刮刀上嵌有异物，则等不到油墨本身的润湿性将异物拉出的细线流平，细线必然转移到承印材料上，形成刀丝。
1 ) 油墨与溶剂的溶解性的稳定性有关：
A、溶剂型凹印油墨：
凹印使用溶剂型油墨时，无法避免刀丝的原因，除了环境因素造成的异物嵌进刮刀外，主要原因还在于溶剂型油墨使用的混合溶剂的溶解性波动。
凹印混合溶剂一般由2～3种溶剂组成，首先要保证混合溶剂对树脂（溶质）的溶解性，就必须深知哪些溶剂是此类油墨的真溶剂、哪些溶剂是假溶剂。当混合溶剂在挥发了一段时间以后，混合溶剂的溶解度参数势必也会发生很大变动。只要溶解度参数的波动控制在±（15%～20%）之内，树脂的溶解性还是有保证的，但若超过此限值，已经溶解的树脂有可能导致油墨会重新凝聚成较大的颗粒，分散性变差，油墨返粗，流动性変差，形成溶解性故障。若颗粒嵌入刮刀，刀丝故障必不可免。(可查溶剂对树脂的溶解度参数及溶解性顺序表)
B、水性凹印油墨：
水性凹印油墨不采用混合溶剂，理论上不存在因混合比与挥发比不一致而造成的溶解性波动风险。但客观现实是，水性凹印油墨印刷中刀丝仍然不可避免。首先是水性凹印油墨中碱性物质的变化引起pH值变化，从而引起溶解性的变化；其次是水性凹印油墨中水性溶液与水性乳液的匹配，两者混合后是否会造成树脂的不溶。水性油墨在薄膜凹印中必须要添加水性乳液，，油墨的附着力和墨膜的耐抗性都离不开水性乳液，所以为避免起刀丝而不添加水性乳液是不现实的。添加了水性乳液后又无法确保溶解性的稳定，这就是溶解性问题，水性油墨出现溶解性问题，必然会造成刀线故障。
2 )与油墨粘度有关：
刀线的产生与油墨粘度有着直接的关系。相同条件下，在生产中，油墨的粘度越高，增加了刮刀刮墨难度，印刷中越容易产生刀线，刀线呈微细的流丝状，间断性地出现在印品上。
另外由于油墨粘度太高，印版上网点转移不良，油墨内助剂随环境温度的变化而遭到破坏。刀线是以印刷图案为起始点，刀线集中，且比较粗糙，很有规律地出现在印品的同一位置，往往还要延续到下一色，这种刀线容易被发现。
3 ) 与油墨颗粒度(粗糙度)、添加剂有关：
油墨颗粒的粗细程度与刀线的产生密切相关，油墨越细，印品质量越好，产生刀线的几率也就相应降低，一般高档油墨很少出现间断性的粗细变化的刀线。对油墨的粒度粗细有严格的要求，通常要求油墨细度为15um，油墨细度达不到要求，粗糙的颗粒将把刮刀顶起，从而产生刀线，同时太粗糙的油墨颗粒对刮刀、印版的损伤都很大，油墨的粗细应适中，太细也不好，容易产生雾版。有的油墨为了看上去浓度大点，加了超量添加剂，而产生油墨极易浓缩结块而产生刀线。
4 ) 金属油墨和混合溶剂的影响：
使用金属墨印刷实地色块时较为常见，如：金墨是用金粉、调金油和溶剂调配而成的，金属颗粒比较重，容易沉淀，如果所使用溶剂的溶解能力差，再加上搅拌不充分，金属颗粒会因为分布不均匀而积聚在一起。如果滞留在刮墨刀的刀刃处，就会形成较粗的暗线。这种暗线的特点是：出现一段时间后便自动消失，之后又形成，时有时无，严重影响印刷品质量。这类刀线在印刷中很难消除，需从根源着手从印刷前准备工作上下工夫，调配油墨时使用合适的溶剂，充分搅拌使其充分溶解，印刷时保持油墨的良好循环。混合溶剂的影响在印刷过程中也经常出现，常常使用溶剂来调整油墨的黏度和干燥性。实际操作时，应尽可能使用溶解性强．挥发速度快的溶剂，不同种类的油墨应使用不同种类的溶剂，正确区分真溶剂和假溶剂，正确判断其中各溶剂的挥发速度和存量，对于控制刀线的产生是十分有益的。如果溶剂使用不当，使油墨溶解不充分，粘连在一起，一旦黏附在刮墨刀上，就会形成刀线。
2、刀线产生与印版质量有关：
1)与印版滚筒电镀质量有关：
镀层硬度也与刀线的产生有关。镀层硬度不够，在刮刀的作用下容易损伤镀铬层，也将产生刀线，这种刀线时有时无，这种刀线只有在荧光灯的反面照射下才容易发现。一般铜的硬度在180HV-210HV之间，铬的硬度在800HV-1000HV之间，厚度应达10um以上。若刮刀硬度太硬，易损伤印版，会留下刀痕。
2 ) 与雕刻工艺和雕刻质量有关，雕刻凹版表面光滑，产生刀线的机率就低得多。
一般雕刻电镀版的表面光洁度、硬度有一定要求：
雕刻质量如：网线线数、刻刀的新旧程度、刻刀的角度、铜、铬层硬度、厚度，及滚筒的加工精度，壁厚均匀度、轴心和滚筒外圆中心的不同心度不能超过2μm，外圆磨床加工后达到Δ7以上，直径精度误差为±0.01μm 等版辊质量都有一定要求，否则将引起许多故障。
滚筒的电镀表面光亮细致，没有毛刺、道痕、麻点。镀好的滚筒，需进行表面的研磨，使滚筒表面的光洁度达到▽8～▽10。若镀铬层表面光结度达不要求，油墨刮不干净、镀铬层硬度不够，版面耐摩擦力较低，镀铬层不能脱铬、露铜，不能有斑点、刮痕，铬层被破坏，很容易出现刀线现象。
3、刀线的产生与刮墨刀的质量及安装工艺有关系：
1) 刮墨刀的自身质量和硬度：
刀线的产生与刮墨刀的质量及安装有很大关系， 刮墨刀的硬度、弹性也影响到刀线的产生。刮刀是铁的，而凹版是铜滚筒表面镀铬，一般铜的硬度在200HV-300HV之间，铬的硬度在800HV-900HV之间，刮刀硬度应选450HV-（900+300）/2之间，这样既不伤印版，又不留刀痕，同时也降低了产生刀线的几率。刮墨刀的刀尖应选择有圆弧形刀尖，研磨得恰当，不易产生刀线，否则就容易产生刀线。刀片硬度与印版表面硬度相匹配使印版耐印数保持在一定的范围内，防止刀线产生又提高印版耐印率。刮墨刀的硬度要低于印版表面铬层的硬度。如果刮墨刀的硬度太高，会加速印版磨损，产生刮痕：如果刮墨刀质量较差，在较短的时间内就会磨损，从而导致版面的油墨未能刮干净，出现刀线。刮刀厚度通常选择0.1-0.25mm、行程为0mm-15mm、支掌钢片厚度0.25-0.35mm。刮刀太厚没有弹性，刮不干净油墨，反应在印品上，往往呈现出雾状，不但影响下一色套印，而且同一批次印品前后质量会相差很远。如果刮刀太薄，刮刀就容易在印版上留下刀痕，在摩擦力作用下，刮刀会逐渐磨损，必然影响印品质量。在印刷大面积满版白底时，使用太薄的刮刀常常会出现纵向条痕。刮墨刀如果没有弹性，就不能迅速恢复至原位，而且还会在印版上留下摆时产生的刀丝、刮刀粉末、铜版粉末，对印品刀线产生极大影响。
2) 刮墨刀的压力和安装工艺：
印刷品上有刮墨刀的痕迹。主要是调整刮墨刀对印版的距离以及刮墨刀的角度，使刮墨刀在版面上的压力均匀又不损伤印版。刮墨刀压力对印品质量也会产生十分重要的影响刮墨刀的压力一般在3~3.5kg/平方米,刮刀片硬度500~600维氏，刮刀厚度0.15mm、支掌钢片0.25~0.35mm。印刷浅网时压力相对小些，刮刀压力太大都将产生刀线。刮刀与印版滚筒夹角也不可忽略，角度过小，油墨流体对刮刀的冲击力大，很大程度油墨将刮墨刀从局部抬起而形成刀线。大多数凹印机都可选择45°～65°角。 要调整到最佳角度，还要考虑网穴深度、刮刀位置以及印刷速度等因素。接触角以60°左右为宜。
刮墨刀的安装位置与印刷速度和油墨干燥速度有关。 安装时刮刀应与刮刀下的平版架的小平板之间保护0.5mm-1.2mm之间，刮刀安得太突出，刮刀容易变形，呈波浪形状，影响刮墨效果，从而造成质量事故，如果安装太短，油墨极易刮尽。刮墨刀安装的平整度差也会造成印刷品刀线刮墨刀的压力和角度对印刷品刀线也有很大的影响。因此，安装刮墨刀时要确保平整度好，使刮墨刀受力均匀。适当调整刮墨刀的角度和压力，以达到很好的刮墨效果，从而减少印刷品刀线故障的产生。所以刮墨刀的安装位置要根据印刷速度来调节。印刷速度快，距离远些较好，印刷速度慢，距离应近些。
4、与原(辅)材料质量和生产车间环境卫生有关：
1 ) 原材料本身膜面光洁度(粗糙度)和所加的添加剂：
膜面光洁度是薄膜外观的一项重要指标，一般可控制在Ra0.08~0.16um之间若粗糙度太大不但容易引起其他质量故障，同时也易堆集灰尘而产生刀线。
2 ) 原材料的吸潮性和静电性：
原材料吸潮性大或材料本身含静电大极易吸收空气中的灰尘，而这些灰尘会在刮刀口及油墨中聚集成团，粘附在刮刀上产生刀线。因此，购买原材料时要查清楚它的吸潮性和静电率，膜面光洁度、以及所加入添加剂类型，从原材料上防止刀线的产生
3 ) 生产车间温湿度、环境、卫生：
刀线的产生与生产环境的好坏有很大关系。如果生产环境湿度太大，膜表面易使灰尘吸附，车间或周边地区灰尘多，也会附在膜面或跑到油墨中而导致刀线的产生。如若车间温度太高导致溶剂挥发过快比例失调也是可以引发刀线的产生。
5、友情建议：
1 ) 印刷用油墨尽量使用同一类的油墨，并且对油墨树脂与溶剂的溶解性进行详细了解，以防真、假溶剂添加比例失误引发刀线的产生。少用或慎用旧墨剩墨，若有条件可将油墨用140目金属筛网过滤使用。此外对油墨的细度、分散性也要有严格的要求和验收。由于油墨的转移仅60%左右，建议使用质量较高的油墨。(关于复合油墨质量可查复合油墨新标准QB/T2024-2012)
2 ) 保证使用质量好印版滚筒。目前许多印版滚筒都是包铁皮或铜皮的，其厚度和耐压力，滚筒精度、同心度、动平衡度以及电镀的厚度和硬度都必须达到高速印刷需求。版滚在未上墨投产前，请用尼龙制版网布抛光几次，这样可以大大减少刀线的产生。版辊的动平跳动度太大也会引起不规则刀线，一般在验收版辊时其动平衡跳动误差在+-10um可以接受，达到+-25um，滚筒表面的光洁度达到▽8～▽10。在放大镜下观察，绝对不允许有网墙产生崩裂缺失或网穴不完整现象。不然很容易产生质量故障。
3 ) 在凹印里印中特别注意前两印组色的油墨一定进行过滤，黑色墨所用的碳黑原料质地较硬，更容易引起油墨颗粒碰伤刮刀的现象。同时又是第一色组，且因为黑墨一般印小文字和线条较多，因此油墨细度应在10um左右，粘度在18~25s/3号杯较好。油墨工作粘度的调整要考虑印刷速度和气候条件，应即时补充挥发掉的溶剂，特别是真溶剂，最好每半小时测一下油墨的浓度，保证油墨的稀释性和墨色的一致性。
4 ) 加大刮刀压力可以部分解决小刀丝和隐刀线问题，但很容易引起伤版，在进行刮刀调整时，可跟据网穴深浅和印刷速度以及油墨的干燥速度进行调整。注意刮刀和压印滚筒的距离要跟印刷速度相配合，刮刀压力的大小可跟据印版网穴的图文深浅、叠印次序等进行调整。
5 ) 建议使用瑞典AKE公司专利的AKE组合式刮刀系统，它可以解决细小刀线和过渡网处断线等问题。
6 ) 生产车间环境要保持温湿度适宜，周围环境卫生好无灰尘，以防刀线产生。
(来自:包装园地软包装)
