当今覆膜面临的新情况与相应技术

当今覆膜面临的新情况与相应技术

    一、面临的新情况

    社会主义市场经济的深入发展和经济全球化的必然趋势，促使印刷工业紧跟世界高新科技的发展，采用先进的数字化技术并不断研制开发出新优材料。印刷加工主体由传统方式的一次印制若干数量、同样内容的书报刊印刷，转向多品种、少数量、高质量、内容及版式不断变化、印后需表面精饰加工和复杂成型的包装等商业印刷。数字化传输及高分辨力的全方位扫描与直接制版技术的印前制作，配以每小时超过1.5万张速度的多色高效印刷机，使印刷周期大为缩短。

    书刊封面及商品包装、个性化印刷品的选纸定位日益趋向高级涂布、超级磨光的精品纸或卡纸。

    商业印刷品对印刷基材和表面精饰美化的要求更高。这些使印后精加工的固相上光——覆膜的现行工艺、技术受到新的冲击。研究这些新情况，提出相应的新技术及解决措施，促进印后覆膜技术继续不断创新，才能提高印刷工业的整体水平，为印刷工业开拓广阔的市场。

    二、新情况引发的影响

    1．为和国际出版物标准统一，国家新闻出版署通知，自2000年5月1日起，图书和杂志开本及其幅面尺寸都必须执行GB/T788-1999标准。随着书刊开本幅面的又一次加大，不少省、区的教材出版部门已将内文纸改用胶版纸，插图及封面纸升级为铜版纸。

    商业印刷趋向高定量铜版纸和超级磨光卡纸。

    涂布纸与非涂布纸，高定量涂布纸与低定量涂布纸，基本差别在于纸张的平滑度。为提高印刷质量而采用高平滑度的涂布纸或精涂纸，印刷效果反映在色彩表现力丰富和图像还原逼真。

    原纸基体上施涂并压光的涂料层及饱满的油墨印层，会使纸张的表面张力下降，从而影响覆膜加工复合时胶粘剂的润湿性、附着力。细腻密实的涂料层和对涂层压光的外力，在纸张定量增加的同时其密度亦提高。同等工艺条件下的覆膜技术操作将达不到以往胶粘剂分子向纸张基材的扩散、渗透及错位锚固。不仅这种表面状态下进行复合的粘接强度降低，连油墨颜料颗粒较粗的金、银等金属色印刷墨迹也易脱落。

    2．大量出版物、包装品的色彩设计，采用大面积的色块和三原色及黑色（四色）为主调。高密度网点的实色或网点重叠的间色，增大了油墨印层的厚度。快速印刷和重叠压放堆积的收纸方式，油墨印层因缺乏和空气接触的时间、面积等基本条件，使油墨的氧化干燥只能在脱离印刷机的瞬间，在印层表面进行。

    表层干燥而内部无法干燥的油墨印层，只会在经过覆膜、装订成书、成型为盒的后期或流转使用阶段，随和空气广泛有效的接触逐步干燥。在此过程，为干燥而挥发逸出的油墨稀释剂（溶剂），既会造成即涂胶湿式复合工艺加工的覆膜起泡、脱膜，也会造成溶剂挥发的气味迁移，使内包商品出现异味或变质。

    3．印刷周期大为缩短的影响又表现在纸张在印后精加工时含水量仍较高。在热压合工作条件下，纸张所含水分挥发产生的水蒸汽，既是降低复合粘接力的隔离剂，又是热熔胶表面结皮，流平性、渗透性遭到破坏的因素。

    4．淘汰铁丝平订的装订工艺改革，使无线胶订工艺成为四个印张以上书刊的重要技术。软化点≥170℃的胶订热熔胶，对覆膜产品的抗热性提出了新要求。复合温度在70℃左右的溶剂转涂型准预涂膜，极易在书籍的背、边胶涂刷部位出现局部的失粘脱空。

    5．印后成型模切、压痕的多样化，使覆膜产品在某些部位受到不同物理形状和强度的冲击。这些局部冲击力，都远远大于复合压力。如果复合时压力小、薄膜张力大时，将会造成局部受力处的薄膜反弹脱空或断裂。

    三、相应的新措施

    自1998年至今的两年多时间，我们一直针对印刷及装订、制盒（箱）的技术进步和印刷载体基材的改变与升级，研究覆膜技术相应的新措施：

    1．应用新工艺

    印刷基材表面状态平滑度的提高、印刷加工周期缩短纸张含水量的增加和油墨没有完全干燥而残留的溶剂，与即涂胶湿式复合工艺的产品在生产后仍保存一定含量的有机溶剂重合，使覆膜产品的复合强度破坏更为加剧。确保零污染、高强度复合已成为覆膜工艺改革的必然。

    选用无溶剂溶融涂布的热熔胶预涂薄膜（闻无气味，手触不粘）做复合材料，运用热压合的干式复合工艺是基本措施。

    2．规范操作性

    对表面张力小的压光涂布纸基材覆膜加工时，要保证胶粘剂有较好的流平性。对合成改性后的热塑性胶粘剂来讲，只有在不低于80℃的热力条件下，才开始有较好的固态——液态的相变，增粘树脂、主粘树脂才能发挥作用。这时复合机械提供的热力，还要被复合基材纸张不断吸收。如果基材定量大、紧度小、湿度高、油墨印层厚、色泽重时，对热力的吸收性更大。加之热力不稳、不匀、供应不及，更使作用于胶粘剂的热能量衰减。故复合生产过程常处于升温过程。生产操作时设定的温度要考虑上述几种因素和生产环境的温度、湿度、换气能量等致使复合热力下降的诸种条件的实际影响而适当提高。一般复合设定温度的最低值应不低于85℃，最高值不超过115℃。当复合工作压力及工件运行速度确定，连续生产操作时，加热系统需常处于保持温度状态，复合成品有好的亮度为正常。应避免在设定温度未达到最低值的升温过程操作。

    覆膜是热压合生产。其热力的保证，还需压力配合。工作压力以8～15Mpa为宜。视加工件基本条件，压力供应可适当提高，但不宜降低。

    工件运行速度，决定复合工作条件（热力、压力）的实际作用值。当温度、压力为定值时，以覆膜机主机转速为300r/min为基准，在300～600r/min的调整区域，将主机转速以每分钟提高100转为一档的变率进行调整。检测其复合效果，每提速一个档次，与提高前相比，其温度相应下降3.4%、压力下降9.4%；仍以此变率在600～800r/min的调整区域，每提速一个档次其下降幅度温度为5.2%、压力为11.1%；当以此当量继续提高一个档次，即达到900r/min时，与800r/min相比，温度和压力拖陆德史直鹛岣叩?%或13%。基于目前复合基材的实际条件（印刷品与BOPP薄膜复合），为保证有好的初粘度和更优的后期效果，工件的运行速度应不超过12m/min（主机转速为600r/min），以复合品亮度高、牢度好为准。

    3．表面预处理

    上述两种措施，是为了适应基材表面状态平滑度提高后的工艺与技术操作改变。

    对大面积色泽深重，印层较厚的印刷品覆膜，仅靠技术调整也不能达到完美的效果。重要的是能对基材表面进行预处理，在不改变印品其外观和色彩表现效果的前提下，增大表面张力，为复合初粘强度提供可靠的操作性和后期固化持久性。实践证明，采用静电对基材表面进行预处理，是覆膜工艺近年的又一项技术创新。

    其原理为：

    220V或380V、50Hz的常规用电，经可控硅式电路产生20～30kV、15～20kV的高压高频电流，施加在一对以介电体（常用为石英）为间隔的电极上，形成无声弥散蓝紫色辉光的放电。

    这种电极间分散均匀、强力适度的蓝紫色电火花，对通过其间的纸张印品介质产生冲击。静电场既可以吸附除去纸张印品表面的粉尘、油污、水气，也可以激发表面涂料、油墨组合中树脂分子的活性。在清洁纸张表面附着杂物的同时，改善表面性能，增大表面张力，提高涂料或油墨层面与胶粘剂的亲和力。

    在放电过程中通过电极间隙的含氧气体离子化会生成臭氧。臭氧是极好的氧化剂。印品工件全面开放式的置于期间，空气中的氧气离子化的化学反应过程，能促使胶印树脂油墨的干燥固化，改变印刷后油墨印层表皮结膜干燥而内部不干的状况。

    4．烘热降水分

    印刷周期的缩短使纸张印刷时吸收的水分挥发困难。其尚未挥发的水分，在热压合工作界面又生成为水蒸汽。通过界面极短的瞬间（当工件运行速度为12m/min时，其瞬间为0.11s）和极小的夹角（几乎与覆盖的薄膜重合），使自纸张基体中逸出化为蒸汽的水分，又同时以气态被夹在薄膜与纸张间，以隔离层的性质覆为一体。影响复合体的透明度和粘接强度。

    覆膜前对印刷品进行烘热降其内含水分，已成为印刷技术进步后，印后加工的又一基本新技术。不仅可以提高透明度、复合强度，还有助于减弱复合皱折问题的发生和损耗浪费。

    小批量的加工，可将印刷品平摊散放在覆膜机或有其它热源的环境中。也可用晾纸机或夹调方式进行热风吹拂或抽湿处理。

    大批量的印刷品，可自改一间烘纸房。在门窗严闭的室内，安装由数根红外电热管和风机组成的烘纸装置。产生的热量由风扇从不同的角度吹向纸堆。对外排风的换气扇和自动温控装置，可保持室内湿度和温度分别为50%和30℃。刚下机的印刷品在此环境中1～6小时，即可满足覆膜要求。

    要注意热风分散均匀。烘热除湿的印品加工件，先上后下分批使用。注意控制室内温湿度，及时检查纸张干燥状况，避免周边干燥快的紧边或干燥过度的脆折。