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浅析低板湿度变化对彩盒印制的影响 [2007-8-21]来源:正岛电器

       目前,白板纸、白卡纸已广泛地应用到各类包装中,客户对产品质量的要求越来越高,除了要求印制精美外,纸盒成型也要求更精确、更完美,这无疑给包装印刷行业提出了新的挑战,也给我们带来了新的课题,本文拟着重从板纸湿度变化对彩色包装纸盒质量的影响及处理办法做一简要的探讨。


  纸张的水分含量与平衡水分
  纸张水分含量对印刷影响很大,水分太低,纸质发脆,印刷中易产生静电;含量过高,将会使油墨难于干燥。水分变化对纸的各种特性影响也很大,随着水分的变化,其定量、抗张强度、柔韧性、耐折度等都将发生变化,纸张尺寸也会发生伸缩,甚至发生卷曲、翘边、起皱、荷叶边现象。各种纸张都有一个最佳水分含量值,在此值下,纸张的各种性能都处于较好状态。从表1可看到铸涂纸、铸涂白纸板最佳水分含量为7%±25%,白卡纸为4%~7%,单面涂布白纸板为8%±2%。这是纸张出厂时的水分含量。


  在印刷厂储存期间,纸张作为一种吸湿材料,它能从空气中吸收水分,吸收速率取决于空气相对湿度和温度;也能把水分传到空气中而失去水分,速率取决于纸张的水分含量及环境温湿度。当吸湿速率和失水速率相同时,纸张和空气处于平衡,纸张中含水量不变,这种情况下纸张所含水分叫平衡水分。


  所谓相对湿度,是指某一温度下空气中水分含量与该温度下空气达到饱和所能容纳的水分含量之比。同一种纸张在不同相对湿度下平衡水分不同。


  此外,平衡水分的变化还有如下特点:
  ①受纸张性质影响。同一相对湿度下,越是富于亲水性的纸,其平衡水分越高,反之,则越低。未施加辅料的纸张平衡水分较高,而加入填料、施胶、涂布的纸张,平衡水分较低。同一品种,其厚制品比薄制品平衡水分要高,这是因为厚制品中富于吸水性的原纸比率高。


  ②受温度影响。同一相对湿度下,温度变化15℃左右,纸张平衡水分变化最大约为0.5%。但印刷中套印对纸张含水量变化要求控制在±01%,否则将影响套印的准确性,因此,彩色印刷车间控制相对湿度同时,要把温度的变化控制在±3℃。


  ③受达到平衡的行程——吸湿还是脱湿影响。纸张在一定相对湿度下,由低水分吸湿而达到平衡时的水分含量,比在同样相对湿度下由高水分脱湿而达到平衡时的水分含量要低,这就是纸张的吸湿滞后效应。要想使纸张含水量与原来一致,必须采取“矫往过正”的方式。即在某一相对湿度下达到平衡的纸张,如果在高湿度环境吸湿后要脱湿达到原来的平衡水分,必须放置在比原来相对湿度低的环境中,反之亦然。另外,吸湿与脱湿的速度也不同,脱湿速度要慢得多。但不管吸湿还是脱湿,开始速度都相对较快,越是接近平衡就越慢。这一过程还与纸质、空气流动性有关系。在标准湿、温度下,单张卷烟纸处理35min,即可达到5.8%的平衡水分;各种印刷纸则需2~4h才能达到5%~8%的平衡水分。包装纸板用的时间更长。这种相对湿度变化与纸张含水量变化之间存在的滞后现象,会带来纸张变形与相对湿度变化之间的滞后效应。


  ④受纸张的方向性影响。所谓方向性,是指纸张平衡水分在纵向和横向上是不一致的,横向伸缩率远比纵向伸缩率大,因此,纸张的横向伸缩变形比纵向要大。测试表明,单根纤维在横向的伸缩相当于纵向的20倍左右。但纸张内部纤维的排列方向是多种多样的,只不过是通常情况下顺着纵向排列的数量多一些罢了,因此,纸张纵横方向伸缩比的差距并不会像单根纤维纵横伸缩那么大。以相对湿度由50%变为60%为例,纵、横伸缩之比大约为3∶7,即2.3倍左右。这一比率根据纤维排列定向程度不同而不同,方向性越强,其比率越大。抄造纤维排列方向散乱而无规则的纸,是减少横向伸缩率并避免发生套印不准的关键问题之一。在实际印刷操作中,只要把伸缩率大的横向控制在容许的范围即可。


  ⑤受纸张的两面性影响。一张十分平整的纸张,其所处环境发生变化时,纸张会在空气中吸湿或脱湿。如果是吸湿,反面的伸长比正面的大,纸张会向正面卷曲;如果是脱湿,反面的缩短比正面的大,纸张会向反面卷曲。无论向哪个方向卷曲,总是以纸张的纵向为轴的,造成这种情况是因为纸张正、反两面定向排列的程度不同。尤其是纸板,在这方面表现程度更甚。


  板纸水分变化对印刷质量的影响
  印刷适性反映在纸张水分上,一般要求尽可能与生产环境的相对湿度相一致。200克每平方米以上的各类纸板,在造纸过程中是多层复合型造纸,而且根据其生产工艺要求,许多厂家都是在纸张从纸机上复卷完成后,便及时裁切、封塑打包并随时准确发货。由于多层复合的工艺要求,使纸板的含水量一般都比普通纸的含水量高5%左右。虽然纸张含水量高对印刷来说比较有利,但如果保存、使用不好,会给印刷生产带来许多麻烦。如包装破损,包内纸张局部湿度发生变化,使纸张呈波浪形,紧边,出现一边高,一边低现象;印刷时输纸困难,水墨平衡难以掌握,湿度的变化还会使纸张伸缩,引起多色套印不准,后口甩角等质量弊病;尤其是下工序还有模切工艺的产品,纸张伸缩还会造成模具制作无规律、模切成型尺寸不精确等问题。


  因此,对待200克每平方米以上的彩盒包装纸,在具体生产实践中应当做到以下两点:
  ①科学合理保管和储存纸张。鉴于纸板的独特性,为防止纸板脱湿或吸湿,引起纸张适性变化,在纸张运输和保管中,应当十分注意产品包装的完整性,防止由于运输、操作不当造成包装破损。仓储中既要注意通风,又要避光避风,温度控制在15~25℃,相对湿度40%~65%。纸张的堆放应当按纸张生产日期、产品类别、生产地址分类堆放,纸张使用应当根据生产日期顺序依次供纸,尽量给下工序提供一个较稳定的纸张湿度适性。


  ②有效控制纸张的湿度变化。如果说在裁切前妥善保管、合理安排使用是非常必要的话,那么裁切后又应如何采取措施防止温湿度变化引起的纸张尺寸变化呢?首先在生产指挥上要科学合理,纸张力争做到随印随裁,最好能掌握在印前一小时备纸,数量大的不能一次性全部开包裁切,要根据印刷速度、进度分批裁切,而且裁切好的纸张最好能用密封性能较好的塑料罩套住产品,使其尽量减少与空气直接接触的时间,尤其是多色产品在单、双色机上印刷时,这一方法就显得更加重要,不仅白纸而且每色印完后都要用同样办法处理,以防止湿度变化引起纸张伸缩造成的多色套印不准现象,确保印刷产品质量。


  压光后板纸水分变化对模切精度的影响
  为了增加产品的美感,增加彩盒表面的光洁度,现在有70%~80%的纸盒类包装需上光和压光处理。上光就是印刷品经过上光油辊在印刷品表面均匀地涂上一层上光油,再经热干燥使溶剂挥发形成亮光层,而压光就是在印品上光基础上的再加工,用100~130℃的高温和138 kg/cm2左右的压力,使印刷品表面已形成的亮光层更加致密,光亮度更高。由于这一特殊工艺,纸张本身的含水量短时间内严重脱湿,纸张就不可避免地发生收缩,其收缩量与纸张结构、起始湿度的大小有关,虽然它的收缩与印刷套印已无关,但是直接影响着模切的精度,比如某一产品原稿输入尺寸长为x,宽为y,如果在一个对K纸上横晒5个,竖晒3个,通过印刷后将得到一个图案尺寸为3y×5x的产品,经过压光后纸张图案尺寸发生收缩,在横向上收缩了△x,在纵向上收缩了△y,用与原稿尺寸一致的模具模切收缩后的产品肯定会出现模切精度不准,甚至发生压字、出血、图案左右不居中的现象,轻则客户不满意,重则将导致产品部分或全部报废,给企业造成不应有的损失。那么在具体生产中如何避免或减少这样的误差呢?当然比较简单的办法是压光完成后根据不同纸张、不同的收缩量制做模具(模切板),但这样往往严重耽误生产周期,而且模切成型的尺寸将小于原样尺寸。为此,应逐步摸索本单位常用各种纸张的湿度特性和压光后横向、纵向收缩量,把这个收缩量平均加放到晒版时原稿的输入尺寸中,使最终收缩后的图距、整个图形尺寸符合标准要求,这样也可使模切版提前制作,确保产品的质量和周期。


  上光压光后板纸水分变化对产品耐折性的影响
  耐折性是指纸张被折叠时,在折叠带表层不发生裂纹、细缝涂层剥离等弊病的纸张折痕性质,它通常用来表示卡纸、板纸在折叠情况下的韧性和表面强度。从纸张本身来说,耐折性的好坏取决于纤维的长度、强度、柔韧性和纤维之间的结合力。我国的造纸原料很大一部分是非木材原料,其中使用较多的是芦苇、麦草、稻草、蔗渣等草类原料,由于这些原料本身性能的影响,成纸后会出现不同的韧性和脆性,用棉、麻、木材等原料生产的纸韧性较好,而大多数草类原料,由于纤维长度小,杂细胞含量多,成纸后韧性较差。我们现在使用的纸张,纸厂一般都是将草类纤维与木材纤维进行合理搭配,来有效提高纸张的韧性。但由于木浆配制比例不同,填料性质生产工艺不同使不同纸张的韧性存在着较大差别,而压光对纸张来说是高温高压的脱湿过程,通过压光,纸张本身的单根纤维因脱湿而变得发脆,纤维发生滑移和分散应力的能力大大降低,耐折性能减弱,使纸盒在模切糊盒折叠过程中,产生起毛、起皮、裂缝、折烂等弊病,甚至造成整批产品报废。


  因此,在具体生产安排、客户选用纸张中,都要特别注意纸张的性能及压光对纸张耐折性造成的影响。一般情况下,250~380g的白底白板、白卡纸耐折性较好,可以考虑压光工艺;而灰底白板纸,不适宜压光处理,而且由于纸张纤维固有特性,纵向的耐折性明显好于横向的耐折性,在纸盒横竖排列、开本尺寸计算中应当充分考虑这一因素。凡是压光的产品在横切之前,首先要对压光后的纸张在横纵方向上进行耐折性试验,如果发现耐折性差,可以将压光的产品在机器上从纸张反面再过一次水,如果周期来得及也可放在湿度较大的地方自然调湿,这样纸张经适度吸湿后,纤维强度和柔韧性增强,耐折性提高,可减少浪费和损失。

       by    美术家

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