不干膠防偽標簽UV印刷中兩類常見故障解析

目前，我國不干膠防偽標簽印刷方式以凸印為主，所用油墨以UV油墨為主。在不干膠防偽標簽印刷過程中，因油墨問題引起的印刷故障時常發(fā)生，嚴重影響正常生產(chǎn)。筆者與不干膠標簽印刷企業(yè)有多年的接觸，憑借實際生產(chǎn)經(jīng)驗，將對不干膠標簽UV印刷中兩類常見故障——油墨干燥不良和墨層脫落的原因及解決方法作具體解析。

　　

油墨干燥不良故障　

 

原因一：墨層太厚，走紙速度過快或UV光照射時間不足

 

在大面積實地印刷過程中，由于上墨量太大、墨層太厚，印品表面的墨層在干燥過程中會出現(xiàn)表層完全干燥而底層干燥不徹底的現(xiàn)象，即假干現(xiàn)象。除了墨層太厚之外，走紙速度過快、UV光照射時間不足也會引起UV油墨假干現(xiàn)象。一旦出現(xiàn)油墨假干現(xiàn)象，在后工序加工過程中很容易導致印品表面的墨層脫落。這是因為干燥不徹底的油墨底層與承印物表面的結合牢度較差，使得墨層在摩擦力的作用下被刮蹭而脫落。

 

解決方法：對于采用專色UV油墨印刷實地的活件，配墨時盡量將專色UV油墨的顏色配深一些，這樣在印刷過程中可以通過深墨薄印的方式使油墨底層徹底干燥，增大其與承印物表面的結合牢度。同時，還須保證合適的走紙速度和充足的UV光照射時間，若走紙速度較快，須提高UV燈的功率，以保證油墨干燥效果。 

　　

原因二：UV燈功率不足

 

UV燈功率不足也是導致UV油墨干燥不良故障的原因之一，這與不干膠標簽印刷企業(yè)的日常生產(chǎn)操作有關，主要表現(xiàn)在以下幾個方面。

 

（1）所有UV燈都存在一個有效的使用壽命（一般情況下為800～1000小時），當UV燈的使用時間超過了其使用壽命，雖然UV燈還可以繼續(xù)工作，但其功率已經(jīng)大大下降。而標簽印刷企業(yè)出于成本的考慮，對超過使用壽命的UV燈并沒有進行及時更換。

 

（2）更換了UV燈后并沒有將UV燈的使用計時器歸零，導致UV燈的使用時間已經(jīng)超出了使用壽命卻全然不知。

 

（3）不注意UV燈的表面清潔，長時間使用后UV燈的反光罩太臟，造成UV燈的反射能量損失（反射能量可占到UV燈功率的50%左右）。

 

（4）UV燈功率配置不合理，如有些全輪轉(zhuǎn)不干膠標簽印刷機每組UV燈的功率只有2000瓦，這樣的配置明顯偏底。據(jù)了解，目前國內(nèi)全輪轉(zhuǎn)不干膠標簽印刷機每組UV燈功率的合理配置基本在3000瓦以上，國外設備由于其印刷速度較快，每組UV燈的功率基本在7000瓦以上。

 

解決方法：首先，不干膠標簽印刷企業(yè)必須建立一套完整有效的UV燈使用管理制度，保證UV燈在有效的使用壽命內(nèi)工作，及時更換已經(jīng)超過使用壽命的UV燈，并對更換了UV燈的機組注意將UV燈的使用計時器歸零；其次，定期清理UV燈的反光罩，減少其反射能量的損失；再者，根據(jù)設備的結構特點合理配置UV燈的功率。 

　　

原因三：油墨超過保質(zhì)期或油墨添加劑過量

 

一般情況下，UV油墨的保質(zhì)期為1年左右，如果超過保質(zhì)期，則印刷后可能因油墨中的光引發(fā)劑失效而導致油墨干燥不良。另外，在印刷生產(chǎn)中，為改進UV油墨的性能，經(jīng)常需要在油墨中加入調(diào)墨油、撤黏劑等添加劑。如果添加劑比例過高，則可能導致UV油墨過稀而造成干燥不良。其實，UV油墨本身就具有觸變性，即在墨輥剪切力的作用下會變得越來越稀。而且，印刷設備運行一段時間后，墨輥之間會摩擦發(fā)熱，進而降低油墨黏性。

 

解決方法：首先，保證UV油墨在其保質(zhì)期內(nèi)使用；其次，建議UV油墨添加劑的比例在夏季時不超過3%，在冬季時不超過8%。 

　　

原因四：不同顏色的UV油墨干燥程度不同

 

試驗表明，不同顏色的UV油墨對光譜的吸收性不同，因此在同一功率的UV燈下，不同顏色UV油墨的干燥程度不同。如白色UV油墨可以直接反射光線，黑色UV油墨會對光線形成漫反射，品紅色UV油墨對光線的吸收效果較好。根據(jù)筆者的經(jīng)驗，四原色UV油墨干燥的難易程度從難到易依次是黑色、青色、黃色和品紅色，而金色和銀色UV油墨比四原色UV油墨更難干燥，白色UV油墨由于對光線有反射作用也很難干燥。

 

解決方法：根據(jù)不同顏色UV油墨的干燥特性，合理安排印刷色序，先印刷較難干燥的油墨，再印刷較易干燥的油墨，這樣可以在一定程度上解決油墨干燥不良的問題。 

　　

原因五：膠輥密度過低

 

在實際生產(chǎn)中筆者發(fā)現(xiàn)，新設備更易發(fā)生油墨干燥不良故障。經(jīng)過仔細檢查后發(fā)現(xiàn)，原來是因為密度過低的膠輥吸收了UV油墨中的光引發(fā)劑，從而導致油墨干燥不良現(xiàn)象。

 

UV油墨的干燥主要是依靠光引發(fā)劑和樹脂發(fā)生化學反應來實現(xiàn)的，其中，樹脂的分子結構較大，而光引發(fā)劑的分子結構較小。如果膠輥密度過低，其表面就會出現(xiàn)許多小孔，由于這些小孔的直徑大于光引發(fā)劑的直徑，因此UV油墨中的部分光引發(fā)劑就會被膠輥吸收，導致UV油墨在干燥過程中，其樹脂和光引發(fā)劑的化學反應不充分，造成油墨干燥不良，同時還伴有油墨在膠輥表面干燥的現(xiàn)象。

 

解決方法：最簡單的方法是更換膠輥；如果來不及更換膠輥，也可以將膠輥拆下來，放在UV調(diào)墨油中浸泡12～24小時，此時膠輥會逐步吸收UV調(diào)墨油，當達到飽和狀態(tài)后就難以再吸收UV油墨中的光引發(fā)劑了。

 

墨層脫落故障

 

原因一：油墨干燥過度（晶化現(xiàn)象）

 

上文提到，油墨假干現(xiàn)象會導致印品表面的墨層在后工序加工過程中脫落，而如果油墨干燥過度同樣也會造成印品表面的墨層脫落。有這樣一個案例：某不干膠標簽印刷企業(yè)利用模切機對一批印品進行模切時發(fā)現(xiàn)，模切邊緣的油墨呈鋸齒狀脫落，若將印品折疊時，其表面的油墨呈片狀脫落，最后發(fā)現(xiàn)，產(chǎn)生此類現(xiàn)象的原因是印刷時UV燈功率過高，導致UV油墨干燥過度，使得干燥后的墨層變脆，造成墨層脫落現(xiàn)象。

 

UV油墨干燥過度除了會導致墨層脫落外，還會對UV上光或覆膜等后工序造成一定影響，使得上完UV光油的印品表面發(fā)花或覆膜后的印品表面膜層脫落。這是由于UV墨層晶化后，印品表面過度光滑，表面張力大幅下降，UV光油或覆膜膜層在其表面收縮造成的。這種現(xiàn)象經(jīng)常出現(xiàn)在大面積實地或網(wǎng)目調(diào)圖文印刷過程中，因為操作人員在印刷該類活件時，為了保證印刷效果往往會把墨層加得較厚，而又擔心油墨干燥不徹底，于是就會加大UV燈的功率。

 

解決方法：在印刷大面積實地或網(wǎng)目調(diào)圖文時，不要使墨層太厚，可以采用深墨薄印的方式將墨層拉薄一些。同時，將UV燈的功率調(diào)整到合適的數(shù)值，以減少上述問題的發(fā)生。一旦出現(xiàn)油墨晶化現(xiàn)象，可在印品表面涂布一層底涂油墨或油墨撤淡劑，以增加印品的表面張力，然后再進行UV上光或覆膜等后工序。 

　　

原因二：油墨攪拌不均勻

 

當油墨放置一段時間后，油墨中的各種助劑和顏料會因自身密度的不同而形成不同的游離層。為避免此類問題的產(chǎn)生，正式印刷前必須對油墨進行均勻攪拌。印刷 生產(chǎn)中經(jīng)常遇到因油墨攪拌不均勻?qū)е掠∑飞系哪珜映史勰瓲蠲撀涞默F(xiàn)象，即使加大UV燈的功率也無濟于事，主要原因一般是墨斗中的油墨顏料成分太多。

 

解決方法：可將墨斗中的油墨取出來放在墨盒中，然后與其他油墨攪拌均勻，問題即可順利解決。 

　　

原因三：薄膜材料與UV油墨不匹配

 

印刷在薄膜材料表面的UV油墨比印刷在紙張表面的UV油墨更容易脫落，這主要是因為薄膜材料的表面張力較低，UV油墨難以牢固地附著在其表面。一般，薄膜材料的表面張力須達到38mN/m以上才能與UV油墨牢固結合。

 

解決方法：薄膜材料出廠前，材料供應商須對其進行電暈和涂層處理，以增加其表面張力。

 

相比這兩種處理方法，電暈處理的成本較低，但處理效果的穩(wěn)定性較差，其電暈處理效果會隨時間的延長而逐漸減弱，尤其是當薄膜材料在濕度較大的環(huán)境下儲存時，電暈處理效果減弱得更快。因此，在實際印刷過程中，為達到良好的印刷效果，建議對需電暈處理的薄膜材料進行聯(lián)機電暈處理。雖然涂層處理的成本較高，但其處理效果很穩(wěn)定，且表面張力不受時間的影響。

 

綜上所述，筆者建議，在印刷薄膜材料時，如果出現(xiàn)墨層脫落現(xiàn)象， 可以首先使用達因筆測試一下薄膜材料的表面張力是否已達到38mN/m以上。如果薄膜材料的表面張力超過了38mN/m，而UV油墨仍然不能牢固附著在薄 膜材料表面，則需考慮更換油墨。一些大型油墨供應商的油墨產(chǎn)品往往分為多種系列，且每個系列都有各自的特點，其中一些系列的油墨是專門用來印刷薄膜材料的，因此必要時可選用印刷薄膜材料的專用UV油墨。如果薄膜材料的表面張力低于38mN/m，則可采用聯(lián)機電暈處理方法，對于沒有聯(lián)機電暈處理裝置的企業(yè)，也可以采用底涂的方式來增加薄膜材料的表面張力。