塑料薄膜凹版轮转印刷张力的控制(上)

        塑料薄膜在包装行业的应用越来越广泛，从食品到日用商品的包装，以及牛奶及饮料的软包装等，都离不开塑料薄膜。这给包装印刷更开辟了更广阔的市场。作为三大印刷方法之一的凹版印刷，由于其印刷的特点，尤其是凹版轮转印刷机印刷，在塑料薄膜印刷中占据着主要的市场。近年来由于印刷的多样化及印刷的高速化，特别是下道工序设备对尺寸精度的要求越来越高，对产品质量的要求越来越严，以及为节约材料，提高成品率等，都对凹版印刷技术提出更高的要求，因此，在塑料薄膜印刷中，操作人员必须十分熟悉塑料薄膜的特点，充分掌握印刷技巧，尤其是掌握印刷机张力的控制及技术要求，对保证塑料薄膜的印刷质量关系重大，因此要熟悉凹版印刷中张力的特点及合理控制。

        塑料凹版印刷的主要特点

        凹版印刷是图文部分凹下，把版面全部浸入墨盘，然后用刮刀将多余油墨刮掉，将残留在凹下部分的油墨转移到被印刷物上。凹版印刷的主要特点是，积在版面凹部的油墨能够转移出充足的油墨，得到有层次的印刷品，印刷品的浓淡是由版的深浅表示的，所以印刷物具有立体感强，能清晰地印刷出细小的线条，层次分明，图像逼真，能够自由广泛地选择和使用各种版材。鉴于此，在塑料薄膜印刷中，虽然柔印和网印也占据了一定的份额，但从目前来看，由于凹版印刷已在包装印刷中广泛应用，因此，它也就成为塑料薄膜印刷的主要方式，尤其是凹版轮转印刷。归纳起来，塑料凹版印刷主要有如下特点:(1)凹版印刷的着墨量是由印版图文部分凹下去的深浅来决定，印刷时图文部分凹下去的深浅是相对固定的，因此，着墨量也是保持相对稳定的;(2)凹版印刷的着墨方式是印版滚筒直接浸在墨槽中接受油墨，或由传墨辊将油墨涂布在印版滚筒上，省去了许多传墨辊及墨量的调节装置;(3)凹版印刷的油墨转移量比胶版印刷和柔版印刷大，所以产品图文墨层厚实，立体感强;(4)凹版印刷大多为轮转印刷，速度快，能力强;(5)凹版印刷的承印材料范围广，对于塑料薄膜及复合材料等容易延伸变形的材料有很好的适应性;(6)凹版印刷使用挥发干燥，适合非吸收性的塑料薄膜印刷。

        怎样合理控制凹版印刷的张力

        在塑料薄膜凹版印刷中，由于薄膜的收缩可变性大，而张力是影响控制其缩变的最主要因素之一，要保证印刷品质量，测试和调控张力就显得非常重要。塑料薄膜表面张力(表面能量)的测定是通过测试油墨可用DIN ISO 8296、ASTM D 2578-99a法，以及达因试笔。DINISO  8296法和ASTM D 2578-99a都是在待测薄膜上涂刷测试油墨(如Sofial测试墨)，达因试笔可以用作薄膜电晕处理后表面能的一种快速测试工具，但不适合作为已印好或涂布好表面的系统测试。当测试笔在电晕处理过的表面划出一条线，如果是连续成线的，说明该材料表面能不低于38mN／m，如断断续续不连成线，说明该材料表面能不到38mN／m，处理不足或甚至未处理，不符合印刷加工要求。合格的塑料薄膜在凹印轮转印刷中主要应控制两个部分的张力，即从给料轴到给料牵引辊和从收料牵引辊到收料后各部。

        (1)从给料轴到给料牵引辊之间的张力控制:这部分张力控制不好会引起套印误差，即多色印刷的各色间的套印精度差。如果印刷机机构位置关系正确，误差就是由于材料的伸缩引起的，张力是引起材料伸缩的主要因素，在容许范围内控制一定的伸长量，张力控制是最有效的。由于牵引辊的传动将塑料薄膜以一定的速度、张力从给料轴拉出并送入印刷部，这部分的张力要大于印刷部的张力，一般用连在给料轴上的制动器来控制张力。在塑料薄膜印刷中，随着印刷的不断进行，给料轴上的薄膜卷径逐渐变小，因此张力也相应减小。近年来，由于印刷高速化，承印材料的多样化，使张力的控制更为复杂。不同的薄膜材料其收缩率有较大的差异，因此要根据使用材料来控制张力。例如，PE、CPP等薄膜的伸缩率大，其本身易变形，因此张力要相对小一些，而PET、OPP等伸缩率较小，张力就可相应大一些。此外，张力的控制还要根据薄膜的厚度和内在质量来调整，厚度大、薄膜两边松紧不一、不整度差的薄膜，张力可大一些，反之可减少其张力。由于薄膜的厚度和平整度等会使卷径变化大，因此要根据不同的材料合理调整张力。给料的张力控制要注意以下因素:由于厚度不均引起的拉伸变化;材料的打滑和偶被挂住变慢;料卷未装好，材料及轴偏心;翻转装置在旋转中产生的周速变化;接料时压辊和裁刀的反作用力;各个辊的圆度不够。大部分张力的变化都是在短时间内发生的，其变化全部被传到印刷部。从机械结构角度，必须注意到处于给料轴与牵引辊之间的导向辊的惯性和制造误差，这些都是引起张力增加的原因，尤其是几公斤以下的低张力决不能忽视。

        由于不同的薄膜材料所具有弹性和塑性不同，印刷加工时控制张力要根据弹性定律，在弹性界限内进行，因此，要了解不同薄膜材料的弹性和塑性，以便准确地控制张力。使用中为了得到同样的伸长度可按材料的宽度与厚度的各种比例决定张力。一般调整张力可用调整和修正压紧辊的方法，如使压紧辊直径稍有变化，修正压紧辊的转数等，均可得到合适的张力。传统的张力调控一般使用手动机械式制动器，它具有价格便宜，操作简单等特点，但把握力矩值不准确，无法自动调整控制张力，因此很难印刷高品质印品而逐渐被其它形式所淘汰。还有气压制动器，虽在一些印刷机械中使用较多，但它存在力矩特性的非线性及磨损大等不良因素，也逐渐被大容量磁粉制动器所取代。磁粉制动器是利用磁粉作为摩擦介质通过电流产生制动力，由于其转矩—电流特性的直线性好，成为广泛应用的制动器。使用张力自动控制方式，特别是使用张力测量表用数据管理控制张力，对提高印品质量有很大的作用。

        (2)从收料牵引辊到收料后各部张力的控制:对于从收料牵引辊到收料后各部，应注意对收料卷松紧、齐整、可靠等因素进行张力控制。

        从版辊到收料牵引之间为了干燥，通常把距离加大，由于干燥加热，延伸车发生变化，引起材料伸缩变化，这些都是引起套印不准的原因。所以同给料牵引部一样需要较好较准的张力控制。还有，极薄低张力的材料也有被干燥器的风吹动容易受到静电的附着，而产生微小变化，这些也必须予以考虑。

        卷取部(从收料牵引辊到收料轴之间)这部位的张力控制也是一个重要课题。这部分是把被印刷的材料作为最终制品，送到复合、分切、制袋等下道工序。同时要注意使均匀卷取的制品避免刮伤、起皱。值得注意的是在塑料薄膜材料中，要注意防止厚度的变化。这不仅是要用多大的张力卷取的问题，重要的是在卷径增大的同时调整张力，塑料薄膜在运行过程中，要求收卷张力平稳，随着收卷直径的逐步增大，收卷张力也应相应增大。同时要注意收卷的抖动范围，因为收卷张力是靠收卷轴端摩擦滚动轴承上的摩擦片来调整的，若抖动范围大，薄膜收缩，张力值便增大。一般控制张力值可通过磁粉制动器或手动调节来实现。另要注意，料卷越长，越易拉伸，张力值应相应变动，恒定平稳的张力十分重要。收料部和给料部相比，收料部要注意锥度张力和惯性补偿误差。

信息来源：中国印刷港