文 / 張之威
局限于印版往返式傳動模式,目前市場上常見的絲網印刷機與凹印機相比,印刷速度具有先天的劣勢。但絲網印刷工藝是現時不可或缺的一道工序,特別是在煙包類精細化印品上,絲網印刷工藝的應用更為普遍。絲網印刷機速度慢的弊端,不僅拉長了印品的生產周期,甚至有可能會導致相關印品堆積的現象,從而影響生產進度。鑒于此,我公司以絲印冰點光油為切入點,從設備改造、印刷原理、光油印刷適性等方面展開分析,并著手測試,論證冰點光油絲印工藝與凹印工藝的可替換性。希望通過工藝的替換來緩解企業的產能壓力,提高生產效率。
要實現冰點光油效果,引爆工藝與光固工藝二者缺一不可,也就是冰點光油在完成印版到承載物的轉移之后,需對其進行預固化(引爆)和干燥(固化)。考慮到這一點,我們首先要對現有的凹印機進行設備改造,新增引爆裝置,奠定工藝可替換性的機械基礎。同時,將凹印機傳紙方式由原來的牙排傳送改為履帶式傳送。原凹印收紙裝置的機械結構已無法滿足收紙要求,收紙裝置也要進行相關的調整。
在收紙裝置改造過程中,需要克服的技術難點是收紙擋板的節奏問題。由于印刷速度不快,絲網印刷機收紙裝置便不用安裝吹風裝置。而凹印機,運行速度變快,僅通過擋板拍打收紙,整板紙會出現參差不齊的情況。所以,我們在收紙裝置正上方加裝吹風齊紙的風扇,視收紙情況進行風量及角度的調整,保證板紙的平整度。需引起重視的是傳送履帶的協調問題,引爆組與光固組間印品傳送要盡可能地保持步調一致,而要做到步調一致,必須實現印品間不發生重疊。
絲網印刷是利用絲網印版圖文部分網孔透油墨,非圖文部分網孔不透油墨的基本原理進行印刷。絲網印刷著墨厚、附著力強,印刷厚度可達30-100μm;而凹版印刷在印刷時,先使整個印版表面涂滿油墨,然后用特制的刮墨機構,把空白部分去除,使油墨存留在圖文部分的“孔穴”之中,再在較大的壓力作用下,將油墨轉移到承印物表面。

由于兩種印刷方式原理不同,所以絲網印刷的墨層厚度一般要大于凹版印刷。從理論來講,冰點光油絲網印刷改凹版印刷要達到原絲網印刷的表面效果,就要保證有足夠的載墨量。經測試,常規凹印版的載墨量無法滿足工藝替換的要求,于是我們逐步嘗試不同雕刻深度的凹印版,最終摸索出適應印刷的凹印版制作參數,即凹印版雕刻深度為43μm。除此之外,凹印版對套準精度要求較高,絲網版可以通過拉版、頂版等方法糾正套印的偏差。凹印版的圖文參數一經確定,無法再對版面的套印信息進行大幅度的調整。我公司的經驗是首先精準雕刻凹印版,之后,通過合理更改前道工序(一般為膠印)的膠片來彌補凹印套印偏差,最終解決工藝更改的套準問題。
考慮到工藝替換后預留給光油的流平、引皺、固化時間變短,所以光油印刷適應性的調整必不可少。絲網冰點光油要在凹印工藝上實現,就需要光油的流平性能更佳,快速引皺的效果不差于絲網冰點,同時干燥性能也要有所保障。
我公司的做法是從光油原配方開始,與光油供應商進行實時的溝通交流,初步方案擬通過添加不同劑量的流平劑、單體、光引發劑,測試得到近似的印刷效果,在此基礎上再進行單項調整。以期以此方式得到各項指標與印刷效果之間的規律。測試過程中我們發現,光油的流平、引皺、干燥性能與其理論上的調整方式并能表現出一一對應的關系。流平劑、單體、光引發劑的使用相互掣肘,牽一發而動全身。添加少許光引發劑,原本只是想單獨改善光油的干燥性能,結果卻影響到印品的引皺效果。同樣流平劑的使用也會一定程度影響印品其他方面的表現。如何尋找各項指標之間的平衡點可以說是工藝替換的重點和難點。為此,工作人員抽絲剝繭,擴大試驗量,每改善一項性能,便會綜合調配各種輔料,力求維持其他性能的穩定性,如此反復,最終得出了最佳配比以及后期量產所允許的波動范圍。
冰點光油絲印工藝改冰點光油凹印工藝可簡稱為“絲改凹”,這一項目是我公司2017年的重點科技項目,如今已于2018年初成功實施。原冰點光油絲網印刷每小時生產量為2000張,改后提高到如今的每小時5000張,除了生產效率的提升,凹印工藝與絲印工藝相比,還具有溶劑殘留物更少,VOCs檢測風險更低等優點。隨著行業內“精益生產”和“零庫存”概念的推廣,工藝更換后,凹印工藝產品可直接取消原絲印工藝必須通風48小時的環節,縮短了產品的交貨期及庫存壓力。“絲改凹”的收益相當可觀。