環(huán)境——紙質(zhì)包裝品質(zhì)量的隱形推手

賀士迎

印制工藝的不斷推陳出新使得現(xiàn)在的紙質(zhì)印刷品生產(chǎn)工藝也愈加復雜，環(huán)境溫濕度的變化也在無時無刻對產(chǎn)品質(zhì)量發(fā)生著影響。筆者通過對于北方一家印刷企業(yè)的溫濕度變化情況進行了數(shù)月的跟蹤之后，結合在實際生產(chǎn)過程中出現(xiàn)的問題撰寫此文，旨在探討溫濕度對于紙品印刷的影響。

首先我們先分享一下在實際生產(chǎn)過程所遇到的事例：

事例一：酒箱尺寸變小問題：

我們針對客戶機器包裝的特點，經(jīng)過多次的測試對酒箱的成型尺寸總結出了一個比較合適的浮動范圍。但是有一次卻突然接到廠家的投訴說酒箱尺寸縮水嚴重，導致機器包裝生產(chǎn)效率下降，損耗變大，為此我們趕赴現(xiàn)場確認情況，發(fā)現(xiàn)有近2000個酒箱尺寸在長度和寬度方向縮水，比實驗測定的下限尺寸小1～2mm。我們回到工廠通過分析發(fā)現(xiàn)生產(chǎn)工藝并沒有問題，最后我們在生產(chǎn)時間上發(fā)現(xiàn)端倪，這些酒箱在裱紙時正好趕上夏天的陰雨天氣，車間內(nèi)的濕度高達86%，放置2小時后便進行了模切，酒箱在倉庫放置兩天后送至酒廠使用，而在倉庫放置的這兩天天氣晴好，倉庫內(nèi)的濕度僅有30%，正是這種環(huán)境的突變導致了問題的發(fā)生。

事例二：銅版紙酒標遇到的貼標困難問題

我們印制的銅牌紙啤酒標，在灌裝車間貼標使用時遇到皺標掉標的情況。我們在現(xiàn)場經(jīng)過測試后發(fā)現(xiàn)，啤酒灌裝車間的濕度在70%以上，而我們放置和生產(chǎn)車間的濕度為30%～40%，整箱的酒標在倉庫打開時還都是平平整整的，但在打開包裝在灌裝車間放置半個小時左右，整沓的酒標便會產(chǎn)生兩邊上拱的變形情況，導致在貼標機上使用時出現(xiàn)皺標或掉標的情況。

以上兩個事例只是我們在實際生產(chǎn)過程中遇到的普通問題，在分析問題和解決問題時，我們的環(huán)境監(jiān)控和數(shù)據(jù)采集起到了重要作用。下面簡單介紹一下我們的具體做法：

確定數(shù)據(jù)采集區(qū)域

筆者根據(jù)自己多年的工作經(jīng)驗和實踐情況，結合印刷廠實際情況和易出現(xiàn)質(zhì)量問題的工序，確定下面幾個區(qū)域作為數(shù)據(jù)取樣區(qū)：

1.原材料倉：記錄金銀卡紙、白板紙、瓦楞紙等紙張以及油墨、膠水等主要物料的倉儲環(huán)境情況。

2.成品倉：記錄成品在包裝入庫到出貨的倉儲環(huán)境情況。

3.印刷車間：記錄膠印、上光、絲印工序的環(huán)境情況。由于本車間具有一定的密閉性，并且安裝有中央空調(diào)以及循環(huán)加濕系統(tǒng)，對于溫濕度的變化具有一定的人為可控性。可以和其他幾個區(qū)域形成對比。

4.印后加工車間較為通透，密閉性較差，受到環(huán)境影響較為明顯，確定以下幾個加工區(qū)域進行取樣：

①覆膜工序區(qū)域：記錄水性覆膜和油性覆膜的環(huán)境情況。

②裱紙工序區(qū)域：記錄卡紙對裱和卡紙瓦楞紙對裱的環(huán)境情況。

③模切工序區(qū)域：記錄全自動模切的環(huán)境情況。

④糊盒工序區(qū)域：記錄自動糊盒和手工糊箱的環(huán)境情況。

溫濕度計的選用

所用的儀器為在市場上較為容易采購的數(shù)字型溫濕度計，一方面此種溫度計的功能較為全面，另一方面可以避免指針型溫濕度在讀數(shù)時所造成的認為誤差。在將溫濕度計放置到確定好得數(shù)據(jù)取樣區(qū)域之前，先將這些溫濕度計同時放置在同一區(qū)域24小時以上，觀察每個所記錄的數(shù)據(jù)情況，做到統(tǒng)一校準，使數(shù)據(jù)具有可對比性。

在放置溫濕度計時將其懸掛于每個區(qū)域的中央位置，避免將溫濕度計放置于角落或是有物體隔擋的位置。

數(shù)據(jù)采集情況

在數(shù)據(jù)采集過程中力爭實現(xiàn)點與面的結合，使數(shù)據(jù)發(fā)揮更大的說服力，因為工作原因，在數(shù)據(jù)采集過程中只做到了每天一次的定時數(shù)據(jù)采集，利用溫濕度計的記憶功能，記錄區(qū)域內(nèi)24小時的溫濕度變化區(qū)間，同時記錄外部天氣變化情況，觀察外界天氣變化對于車間內(nèi)溫濕度的影響。

上面的兩個圖表是我們根據(jù)某月的監(jiān)測數(shù)據(jù)而形成的。它反映了一個月內(nèi)每一天的同一時間在車間幾個監(jiān)測位置的溫度和濕度的變化情況，我們可以看到在外部天氣的影響下，車間內(nèi)部的溫濕度發(fā)生的變化。我們再和實際的生產(chǎn)情況相結合，便可以將環(huán)境因素的變化和生產(chǎn)質(zhì)量問題關聯(lián)起來。

下面我們來簡單的分析一下環(huán)境因素對于原材料和生產(chǎn)工藝的影響，以及我們怎么進行相應的調(diào)整。

對于紙張的影響

紙張纖維的縱向和徑向?qū)τ跐穸鹊拿舾行源嬖谳^大的差異，遇濕后徑向方向膨脹遠大于縱向方向。在理論上我們認為紙張需要經(jīng)過一個長時間吸濕放濕的過程才能達到平衡水分，這樣會比較適宜印刷。但是在實際生產(chǎn)過程中，紙張從抄造完成到實際印刷使用所經(jīng)歷的時間很短，環(huán)境溫濕度對于紙張的影響也就愈加明顯。

環(huán)境溫濕度對于紙張的影響主要有以下幾點：

紙張的變形、翹曲

紙張在抄造過程中纖維形成了較為明顯的排列方向，纖維極易吸濕變粗，而長度方向卻變化較小，也就造成了紙張的非絲縷方向變形較為嚴重。當環(huán)境的溫濕度發(fā)生較為明顯的變化時，容易引起紙張的邊緣翹曲，也就是我們所說的“荷葉邊”。這將會造成印刷過程中的輸紙困難，影響套印的準確。

現(xiàn)在票據(jù)印刷多用無碳復寫紙，其上紙（CB）、中紙（CFB）、下紙（CF）因為涂布材料的不同以及涂布工藝的影響更容易產(chǎn)生變形。對于這種多聯(lián)印刷的單據(jù)等產(chǎn)品，紙張變形，還將會影響到裝訂以及表格的對齊情況。

對紙張強度的影響

有效降低紙張的成本有助于企業(yè)實現(xiàn)利潤最大化，現(xiàn)在的紙張在抄造過程中往往會使用多種紙漿混合而成。假如紙漿中使用的草漿比例較大，由于草漿的纖維較短，成紙后纖維間的結合力較差。環(huán)境溫度較高，濕度較低時，紙張會因為失去水分而變的硬而且脆，紙張的抗拉強度會降低，在卷筒紙印刷過程中，由于較大印刷張力的存在，紙張的抗拉強度低時極易發(fā)生斷紙的情況。

對印刷的影響

1.平版膠印是基于水油相斥的原理，實現(xiàn)油墨的轉(zhuǎn)移。在印刷過程中，潤膠液在PS版的非圖文部分形成均勻的水膜，PS版的圖文部分則均勻的涂布油墨。在膠印中，油墨和潤膠液是在一個相對穩(wěn)定的水墨平衡狀態(tài)下轉(zhuǎn)移到承印物上的。為降低其極性，潤膠液中加入了一定比例的異丙醇等揮發(fā)性物質(zhì)，溫度較高、濕度較低時易造成異丙醇的揮發(fā)，影響到潤膠液的效能，而導致印膠上臟等問題。

膠印油墨是黏、厚的膏狀體，受到溫度的影響也比較大。溫度較高時油墨的流動性較好，在墨輥和墨池中的轉(zhuǎn)移情況良好；在溫度較低時，油墨的塑性較強，不易攪動。油墨在轉(zhuǎn)移到紙張上之后，其干燥時間也受到溫濕度的影響，溫度高干燥時間較短，溫度較低時油墨的的干燥時間延長。

2.絲網(wǎng)印刷油墨同樣受到溫度的影響，環(huán)境溫度低油墨流動性差，油墨較為黏稠，不容易攪勻，為了攪勻油墨和利于其透過網(wǎng)布，需要在油墨中加入一定量的專用稀釋劑，必要時還需要調(diào)整絲網(wǎng)刮刀的角度和壓力。對于自干型絲印墨，溫度低時油墨的干燥時間相對變長。溫度低時，油墨成膜后脆性較強，在金銀卡紙上的附著力稍差，膜層受外力易剝離脫落，需注意在模切時的壓力，否則易產(chǎn)生壓痕爆墨情況。

3.柔印墨的影響：柔性墨中的水性墨和醇性墨，其流動性較強，而且網(wǎng)紋輥、墨槽多暴露在空氣中，溫度高時易造成油墨中連結料等物質(zhì)的揮發(fā)，影響色濃度，需要勤攪動油墨，并及時添加新墨。印刷停機時還需要馬上清洗網(wǎng)紋輥，避免油墨干燥后堵塞網(wǎng)穴。

對上光的影響

上光我們主要針對水性上光以及UV上光而言，對于醇性上光以及油性上光，因為環(huán)保的要求其市場在縮水，我們不再論述。

水性上光所用水性光油為一種水溶性的乳液。我們通過膠輥或橡皮布將其轉(zhuǎn)移涂布到紙張表面。溫度低水油比較黏稠，流動性差，涂布在紙張表面易有各種不規(guī)則的條紋，而且干燥速度慢，或是產(chǎn)生假干的情況，導致粘連，此時我們需要在水油中加入一定比例的工業(yè)酒精調(diào)整水油的粘度和干燥性能。濕度過大時，水油上光表面的滑爽性降低，甚至會出現(xiàn)水油返粘，導致印品光油接觸面產(chǎn)生粘連的情況。

UV光油同樣在溫度低時流動性差、黏度高，涂布后表面易有各種不規(guī)則的條紋而且光澤度不高，此時我們可以對UV光油進行水浴加熱調(diào)節(jié)其黏度。UV涂布經(jīng)紫外燈干燥后，若溫差較大光油膜層易剝裂。

對覆膜的影響

較好的水性覆膜膠水的固含量一般在40%左右，有的固含量還低。不同的覆膜設備和人員操作，水性覆膜的膠水轉(zhuǎn)移量在15～25g/m2。由于膠水中的水分被紙張大量吸收，所以紙張的變形情況較為嚴重，再加上表面薄膜的影響，所以覆膜后紙張的四周尤其是紙紋方向會表現(xiàn)為較為嚴重的向上翹曲，需對其進行較長時間的壓放，即便如此紙張的變形仍比較嚴重，紙張的縱向和橫向尺寸都會增加，會對后工序模切、擊凸等工序產(chǎn)生一定的影響。

油性覆膜或是水性熱覆，由于在覆合過程中高溫的影響使紙張水分損失嚴重，在覆膜后紙張多呈現(xiàn)中間高兩邊低的拱形。

對裱紙的影響

在裱紙的過程中所用的膠水多為淀粉膠，在配比中25公斤膠粉可以配制100公斤左右的膠水，而在膠水涂布轉(zhuǎn)移過程中針對卡紙和瓦楞紙不一樣的楞型，每平方米的涂布量有一定差別，一般膠水的涂布量可以達到30～60g。無論是卡紙對裱還是瓦楞紙對裱，由于紙張接觸到大量的水性膠水，都會產(chǎn)生嚴重的兩邊上翹的情況。若環(huán)境的濕度較大，那么不利于淀粉膠中水分的揮發(fā)干燥，影響到粘合的牢度，同時由于裱紙之后均需要對其進行長時間的重物壓放，較高的濕度也會使瓦楞紙產(chǎn)生不同程度的塌坑情況，影響到成型后的承重情況。濕度較大時需要延長裱紙后的放置時間，待其干燥后方能進行后序的模切加工，否則會產(chǎn)生成型后尺寸縮水的情況。

對模切成型的影響

溫度過高濕度較低時，紙張本身的水分較低其挺度變大，紙張的韌性較低，模切過程中比較容易出現(xiàn)紙張爆裂的情況。遇到“爆線”是我們可以通過調(diào)整模切壓力、更換線條等工藝變更實施改進，而有時使用人工加濕的方法對區(qū)域內(nèi)的濕度情況進行調(diào)節(jié)也是一種不錯的方法。

對糊盒的影響

環(huán)境的溫度對糊盒牢度影響較大，現(xiàn)在所用的糊盒膠水多為水性糊盒膠水，我們對糊盒產(chǎn)品做如下的測試：在烘干箱內(nèi)放置半小時，溫度為90℃時，紙盒糊盒處會出現(xiàn)彈開的情況。在冰柜中零下10℃的情況下放置24小時之后，紙盒糊盒處輕拍，出現(xiàn)開膠的情況。我們在冬季對機器糊制的紙盒，手工糊制的紙箱進行耐低溫的跟蹤測試發(fā)現(xiàn)，在持續(xù)5℃（以及更低的溫度）的情況下放置24小時以后紙盒紙箱的挺度變大，糊盒處輕拍均容易出現(xiàn)開膠的情況。根據(jù)我們的實驗跟蹤，可以從以下幾個方面入手防范冬季開膠的問題：

1.打磨糊盒處，破壞紙張表面的膜層或光油層，使紙紙粘合取代紙塑粘合紙油粘合，有利于提高粘合牢度；

2.通過更換涂膠輪等方式，增加膠水的用量；

3.使用預折功能，降低紙盒撐開時所用力度；

4.糊盒后，保證充足的壓力和壓放時間；

5.改善儲存和運輸條件，減少糊盒包裝品在低溫環(huán)境下的時間。

經(jīng)過上面的簡單分析之后，我們在對下面一個生產(chǎn)實例進行一下剖析：

這個問題可謂是在“天不遂人愿”的情況下而出現(xiàn)的一個典型事例，和我們開篇所提到的問題較為相似。經(jīng)過以上論述，我們可以發(fā)現(xiàn)，環(huán)境的溫濕度，從原材料到各個生產(chǎn)工序直至倉儲，都會對紙質(zhì)包裝品發(fā)生潛移默化的影響，而所處的環(huán)境又非人為所能改變。我們在實際過程中充分認識并重視環(huán)境的影響，有利于我們在生產(chǎn)過程實施相應的改進與預防措施，有助于我們預防和解決出現(xiàn)的質(zhì)量問題。