影響雙向拉伸聚丙烯薄膜凹印色彩還原的因素

李永紅 蔡妹姝

（1.福建技術師范學院材料與環境工程學院；2.食品軟塑包裝技術福建省高校工程研究中心；3.福州市包裝工程行業技術創新中心）

1.前 言

近年來，我國包裝行業連續快速健康發展，包裝工業生產總值已躋身世界包裝行業前列，我國已經成為全球規模最大、最具發展潛力的包裝市場[1]。塑料薄膜是包裝材料的最主要的組成部分，而凹版印刷是塑料包裝印刷最常用的方式之一。在包裝美術中，常有“先看顏色后看花，七分顏色三分花”[2]的說法，這充分說明正確還原包裝產品顏色的重要性。因此，塑料包裝印刷的色彩還原，是影響印刷質量的重要因素。BOPP薄膜是一種非常重要的軟包裝材料，BOPP薄膜無色、無嗅、無味、無毒，并具有高拉伸強度、沖擊強度、剛性、強韌性和良好的透明性。

本文對 BOPP薄膜的印刷適性進行分析研究，用中山菲力特化工有限公司生產的塑料凹印油墨在國偉1050A型凹印機上印刷的產品為研究對象，從對顏色影響最重要的油墨性能、印版質量和刮墨刀三個方面，來分析影響BOPP薄膜凹印色彩還原的因素。

2.影響因素分析

2.1 油墨的性能

油墨中的顏料是印刷品的呈色物質，油墨是影響印刷品色彩的最主要的因素。凹版印刷的最大特點是印品的墨膜厚，階調再現性好，印品立體感強，層次清晰，圖象逼真。塑料印刷油墨可以分為表面印刷用凹版油墨（表印油墨）和復合印刷用凹版油墨（里印油墨）兩大類[3]。

油墨對凹版印刷品上油墨顏色影響的主要因素是油墨顏色和黏度。

（1）油墨的顏色與理想色存在偏差

油墨的顏色是由顏料決定的，由于顏料自身對光的吸收與反射不可能達到理想狀態，因此制作出的三原色油墨也不純正，也就是說，三原色油墨對光應有吸收的沒有完全吸收，而應有反射也沒有完全反射，每一個墨色與理想的三原色都有色差[4]。以青墨為例，理想的青色實地密度值應該為2，其它顏色的密度值為0[5]。

本人對合作企業色彩管理的色標，用愛色麗eXact分光光度儀進行測定，結果如表1、表2所示。表1為中山菲力特生產的塑料凹印青色油墨，在國偉 1050A型凹印機上印刷的青色實地色差值。由色差值可以看出，該油墨的色差△E*基本在6以下，符合油墨的標準，是合格的油墨。表2為該油墨的顏色密度測量值，根據表2值繪制C墨密度值分布情況如圖1所示。

表1 C墨L*、a*、b*值及色差值

表2 密度值

由圖1可以看出，C油墨存在顏色主密度值Dc不足和不應有密度的問題。也就是油墨顏色與理想色存在偏差，而這是所有油墨都存在的問題。

圖1 C墨密度值

油墨與理想色存在偏差，而且不同在廠家生產的油墨，顏色也不完全相同，這一問題的解決方法是通過灰平衡對三原色油墨的色差進行補償調節。圖3為該墨的灰平衡測試樣，分別設置C為7%，30%，60%，80%網點百分比，M，Y墨設置變化范圍。用愛色麗eXact分光光度儀對印刷好的色樣進行測定，如果色塊在顯示密度時是K而不是YMC，表示該顏色是中性灰[6]，這個色塊的C、M、Y值，就是灰平衡的顏色值。

圖2 灰平衡測試樣條

圖3 灰平衡曲線

測試5條印樣得到的數據平均值如表3所示，由表3繪制灰平衡曲線如圖4所示。

表3 灰平衡時各色墨的網點百分比

（2）黏度

塑料凹印中，印刷機上墨槽內油墨的黏度會因為溶劑的揮發等原因發生變化，這就導致轉移到印刷品上油墨的量也隨之變化，造成印刷品顏色深淺不一。凹印是依靠印版上凹下的網點來傳遞油墨的，印版雕刻制版后，印刷網點體積已經固定。當凹印油墨的黏度升高時，油墨的黏性也升高，殘留在網穴里面的墨量減少，油墨轉移率升高，印品的飽和度也隨之升高，顏色加深[7]。

但是，如果油墨的黏度繼續上升，油墨的黏性越來越強，油墨進入很小的網穴變得越來越難[8]，因此，就會降低網點里的墨量，從而降低了油墨的轉移率，導致印刷品顏色變淺。因此，若要印刷品的顏色保持相對穩定，在整個凹版印刷過程中，就必需保持油墨黏度的相對穩定性和一致性，印刷過程中要常檢測油墨的黏度值。

凹印油墨的黏度，還受印刷環境溫、濕度的影響，凹版印刷最佳的環境溫度是 18℃~25℃，最佳濕度是 55°~60°。油墨生產廠商建議的凹印油墨黏度為 13~22秒（3#察恩杯），實際生產中使用油墨黏度計測量出印刷效果最佳時的油墨黏度值。經測試該C墨的最佳黏度值為15秒（3#察恩杯）。印刷成品如圖4所示。印刷色彩達到色彩復制的要求標準。

圖4 印刷成品

2.2 印版

2.2.1 印版制版時圖像階調調整

凹版加網印刷的特性是：高光部分小網點易損失，中間調區域印刷效果較好，暗調部分易產生網點并級。[9]

印版上 5%的高光網點，膠印可以良好地復制，但是凹印卻因為網點面積小、網穴淺而難以轉印，從而影響印刷質量，可以考慮將其擴大成比較容易轉印的10%網點。[10]特別是大面積底色的印刷品，應盡量避免網點值太小，否則會因為小網點丟失造成色差過大，大面積淺色印刷建議使用專色。

如果有黃、品紅、青、黑兩兩顏色套印的情況，其中深色網點百分比低于25%的，為了防止出現“淺網點漏印”現象，制版時可以整體加深3~5%，然后在上機印刷時使用沖淡劑來降低油墨的顏色濃度，從而使印刷品的色相保持不變，保證印刷品顏色的正確還原。

對于暗調部分的網點并級，必須在確定凹印的設計稿時，用調整圖像階調曲線的方法解決，調整暗調部分的曲線使其縮短，壓縮 60%~90%區域網點的層次，將90%以上的網點提高為實地。這樣，就可以通過圖像階調的調整，既能印刷出墨色厚實的實地，又能印出層次細膩的高光，從而表現出了凹印的高品質。

2.2.2 專色印版的設置

在一些產品的商標上，或者有特別小的形狀和文字的印刷品，以及有特殊效果、大面積底色的印刷品上，常有高亮度、高飽和度的顏色或者一些特殊顏色，如閃亮的熒光色、金色和銀色等，必須將這些顏色設置為專色印版。由于珠光油墨、金色油墨和銀色油墨的細度值較大，油墨顆粒較粗，一般不宜采用淺網印刷。

2.2.3 印刷色序的排列

在塑料凹印中，一般里印的色序為先印深色再印淺色，而表印通常相反。對于彩色稿的印刷，三原色的色序應相連，不要在中間穿插別的專色。否則容易造成各層油墨的溶合不良，從而影響三原色的套印效果，降低了印刷質量。塑料凹印的色序通常為 K、專 1、專 2、專 3、C、M、Y、W[11]。特殊產品也可特殊處理，金色通常放在第一或第二色，銀色通常放在最后一個顏色，專色（特別是面積比較大的專色）通常放在黑版和青版之間，這樣大面積的專色就可以通過較多的印刷單元，延長油墨的干燥時間，使油墨干燥更充分，以減少溶劑的殘留。當然，特殊情況下也可以調整色序，例如有些版面在專色上加暗紋，這樣的底色就必須放在C（青）、M（品紅）、Y（黃）版之后[12]。

2.2.4 印版儲墨量

在目前的包裝印刷生產中，大量使用的是電子雕刻凹版和激光雕刻凹版。雕刻凹版的網穴呈倒棱錐形，網穴底部的尖頂與棱線，會阻礙油墨從印版向承印材料上轉移。每一次油墨轉移，網穴中都會滯留下一定量的墨。特別是底部易被固化的油墨堵塞，減少了網穴的儲墨量。[13]高光區域由于網點百分比小，網穴淺，更容易出現此問題。常用的解決辦法是在油墨中添加慢干劑，增加油墨的流動性，減少油墨在網穴中的堵塞現象；或者在油墨中添加真溶劑，用來不斷溶解網穴底部的殘墨；或者停機，徹底刷洗網穴，使其恢復原始狀態。

凹版網穴的儲墨量可以用網穴（四棱椎體）的體積公式V=a2h/3來計算，如圖5所示。

圖5 網穴結構示意圖

當網穴底部積墨，網穴深度h減小，網穴的儲墨量隨之減少，轉移到承印材料上的油墨減少，會使印刷品顏色變淺。當凹版表面的鍍鉻層被刮刀磨損，鉻層變薄時，a和h的值同時變小，由公式可知，體積V急劇變小，使儲墨量的急劇降低，轉移到印刷品上的油墨變少，印刷品顏色變淺。

2.3 刮墨刀

2.3.1 刮墨刀的位置

刮刀的安裝和調整對印品的外觀質量控制也起著很重要的作用[14]。刮刀的位置是刮刀與印版滾筒的接觸位置，刮墨刀位置與壓印點的距離影響油墨的轉移率，該距離越長，網穴內的油墨停留時間越長，油墨易干燥，轉移率越低。該距離越短，則油墨的轉移率越高。該距離的長短應根據印刷速度、油墨黏度和印版質量等因素調整。大多數刮墨刀安裝在印版滾筒上部 1/4左右的位置上。

2.3.2 刮墨刀的角度、壓力

刮刀接觸角指刮刀與印版滾筒接觸點處的切線與刮刀之間的角度。刮墨刀刮墨時，刮掉空白部分油墨的同時，也會刮掉網穴內的部分油墨。刮刀壓力較大或刮刀角度較陡時，刮掉網穴內的油墨較多，油墨的轉移率變小，印刷品的顏色濃度變淺。反之則油墨的轉移率大，印刷品顏色深，但圖文邊角易出現模糊。刮刀的接觸角度一般為30°~60°，以50°～60°為宜，55°最為理想，也可根據實際情況調整。

刮墨刀壓力一般設定在20~25 kg/m，在保證有效刮墨并控制墨量的前提下，刮墨刀壓力越小越好，以減少刮刀對印版的磨損。

安裝刮墨刀時，一定使其刃口線與印版滾筒的軸線平行，否則會造成因刮墨刀的壓力、角度的不同而使印版上圖案的顏色不一致[15]。

3.結 論

在塑料軟包裝產品的凹版印刷中，影響產品色彩還原的因素繁雜多樣，比如操作環境溫、濕度條件和人為因素等等，都會影響到塑料軟包裝印刷品的色彩還原。本文對BOPP薄膜所需要的印刷條件進行分析，做好印版階調處理，在印刷過程中將油墨黏度控制在13~22秒（3#察恩杯），最佳15秒（3#察恩杯）左右，安裝調試好刮墨刀，刮刀的角度以50°～60°為宜，55°最為理想。從而較好地控制印刷品的色彩，印刷出色彩還原度高、品質好、令客戶滿意的印刷產品。