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彩盒印制中紙板水分變化的影響

發布日期:2017-09-05 17:47
  目前,白板紙、白卡紙已廣泛地應用到各類包裝中,客戶對產品質量的要求越來越高,除了要求印制精美外,紙盒成型也要求更精確、更完美,這無疑是包裝印刷行業面臨的新挑戰。

  紙張的水分含量與平衡水分   

  紙張水分含量對印刷影響很大,水分太低,紙質發脆,印刷中易產生靜電;含量過高,將會使油墨難以干燥。水分變化對紙的各種特性影響也很大,隨著水分的變化,其定量、抗張強度、柔韌性、耐折度等都將發生變化,紙張尺寸也會發生伸縮,甚至發生卷曲、翹邊、起皺、荷葉邊等現象。各種紙張都有一個最佳水分含量值,在此值下,紙張的各種性能都處于較好狀態,鑄涂紙、鑄涂白紙板最佳水分含量為7%±2%,白卡紙為4%-7%,單面涂布白紙板為8%±2%。這是紙張出廠時的水分含量。

  在印刷廠儲存期間,紙張作為一種吸濕材料,它能從空氣中吸收水分,吸收速率取決于空氣相對濕度和溫度;也能把水分傳到空氣中而失去水分,速率取決于紙張的水分含量及環境溫濕度。當吸濕速率和失水速率相同時,紙張和空氣處于平衡,紙張中含水量不變,這種情況下紙張所含水分叫平衡水分。

  所謂相對濕度,是指某一溫度下空氣中水分含量與該溫度下空氣達到飽和所能容納的水分含量之比。同一種紙張在不同相對濕度下平衡水分不同。

  此外,平衡水分的變化還有如下特點:

  ① 受紙張性質影響。同一相對濕度下,越是富于親水性的紙,其平衡水分越高;反之,則越低。未施加輔料的紙張平衡水分較高,而加入填料、施膠、涂布的紙張,平衡水分較低。同一品種、其厚制品比薄制品平衡水分要高,這是因為厚制品中富于吸水性的原紙比率高。

  ② 受溫度影響。同一相對濕度下,溫度變化15℃左右,紙張平衡水分變化最大約為0.5%。但印刷中套印對紙張含水量變化,要求控制在±0.1%,否則將影響套印的準確性,因此,彩色印刷車間在控制相對濕度的同時,要把溫度的變化控制在±3℃。

  ③ 受達到平衡的行程--吸濕還是脫濕影響。紙張在一定相對濕度下,由低水分吸濕而達到平衡時的水分含量,比在同樣相對濕度下由高水分脫濕而達到平衡時的水分含量要低,這就是紙張的吸濕滯后效應。要想使紙張含水量與原來一致.必須采取"矯枉過正"的方式。即在某一相對濕度下達到平衡的紙張,如果在高濕度環境吸濕后要脫濕達到原來的平衡水分,必須放置在比原來相對濕度低的環境中,反之亦然。另外,吸濕與脫濕的速度也不同,脫濕速度要慢得多。但不管吸濕還是脫濕,開始速度都相對較快,越是接近平衡就越慢。這一過程還與紙質、空氣流動性有關系。在標準濕、溫度下,單張卷煙紙處理35min,即可達到5.8%的平衡水分;各種印刷紙則需2-4h才能達到5%-8%的平衡水分;包裝紙板用的時間更長。這種相對濕度變化與紙張含水量變化之間存在的滯后現象,會帶來紙張變形與相對濕度變化之間的滯后效應。

  ④ 受紙張的方向性影響。所謂方向性,是指紙張平衡水分在縱向和橫向上是不一致的,橫向伸縮率遠比縱向伸縮率大,因此,紙張的橫向伸縮變形比縱向要大。測試表明,單根纖維在橫向的伸縮相當于縱向的20倍左右。但紙張內部纖維的排列方向是多種多樣的,只不過是通常情況下順著縱向排列的數量多一些罷了。因此,紙張縱橫方向伸縮比的差距并不會像單根纖維縱橫伸縮那么大。以相對濕度由50%變為60%為例,縱、橫伸縮之比大約為3:7,即2.3倍左右。這一比率根據纖維排列定向程度不同而不同,方向性越強,其比率越大。抄造纖維排列方向散亂而無規則的紙,是減少橫向伸縮率并避免發生套印不準的關鍵問題之一。

  ⑤ 受紙張的兩面性影響。一張十分平整的紙張,其所處環境發生變化時,紙張會在空氣中吸濕或脫濕。如果是吸濕,反面的伸長比正面的大,紙張會向正面卷曲;如果是脫濕,反面的縮短比正面的大,紙張會向反面卷曲。無論向哪個方向卷曲,總是以紙張的縱向為軸的,造成這種情況是因為紙張正、反兩面定向排列的程度不同。尤其是紙板,在這方面表現程度更甚。

  板紙水分變化對印刷質量的影響        

  印刷適性反映在紙張水分上,一般要求盡可能與生產環境的相對濕度相一致。200g/m2以上的各類紙板,在造紙過程中是多層復合型造紙,而且根據其生產工藝要求,許多廠家都是在紙張從紙機上復卷完成后,便及時裁切、封塑打包并隨時準確發貨。由于多層復合的工藝要求,使紙板的含水量一般都比普通紙的含水量高5%左右。雖然紙張含水量高對印刷來說比較有利,但如果保存、使用不好,會給印刷生產帶來許多麻煩。如包裝破損,包內紙張局部濕度發生變化,使紙張呈波浪形,緊邊,出現一邊高、一邊低現象;印刷時輸紙困難,水墨平衡難以掌握,濕度的變化還會使紙張伸縮,引起多色套印不準,后口甩角等質量弊病;尤其是下工序還有模切工藝的產品,紙張伸縮還會造成模具制作無規律、模切成型尺寸不精確等問題。

  因此,對待200g/m2以上的彩盒包裝紙,在具體生產實踐中應當做到以下兩點:

  1、科學合理保管和儲存紙張。鑒于紙板的獨特性,為防止紙板脫濕或吸濕,引起紙張適性變化,在紙張運輸和保管中,應當十分注意產品包裝的完整性,防止由于運輸、操作不當造成包裝破損。倉儲中既要注意通風,又要避光避風,溫度控制在15-25℃,相對濕度40%-65%。紙張的堆放應當按紙張生產日期、產品類別、生產地址分類,紙張使用應當根據生產日期順序依次供紙,盡量給下道工序提供一個較穩定的紙張濕度適性。

  2、有效控制紙張的濕度變化。如果說在裁切前妥善保管、合理安排使用是非常必要的話,那么裁切后又應如何采取措施防止溫濕度變化引起的紙張尺寸變化呢?首先在生產指揮上要科學合理,紙張力爭做到隨印隨裁,最好能掌握在印前一小時備紙,數量大的不能一次性全部開包、裁切,要根據印刷速度、進度分批裁切,而且裁切好的紙張最好能用密封性能較好的塑料罩套住,使其盡量減少與空氣直接接觸的時間,尤其是多色產品在單、雙色機上印刷時,這一方法就顯得更加重要。不僅白紙而且每色印完后都要用同樣辦法處理,以防止濕度變化引起紙張伸縮造成的多色套印不準現象,確保印刷產品質量。

  壓光后板紙水分變化對模切精度的影響        

  為了增加產品的美感,增加彩盒表面的光潔度,現在有70%-80%的紙盒類包裝需做上光和壓光處理。上光就是印刷品經過上光油輥在印刷品表面均勻地涂上一層上光油,再經熱于燥使溶劑揮發形成亮光層。壓光就是在印品上光基礎上的再加工,用100-130℃的高溫和138kg/cm2左右的壓力,使印刷品表面已形成的亮光層更加致密,光亮度更高。

  由于這一特殊工藝,紙張本身的含水量短時間內嚴重脫濕,紙張就不可避免地發生收縮,其收縮量與紙張結構、起始濕度的大小有關。雖然它的收縮與印刷套印已無關,但是直接影響著模切的精度。比如某一產品原稿輸入尺寸長為X,寬為Y,如果在一個對K紙上橫曬5個,豎曬3個,通過印刷后將得到一個圖案尺寸為3Y×5X的產品,經過壓光后紙張圖案尺寸發生收縮,在橫向上收縮了△X,在縱向上收縮了△Y,用與原稿尺寸一致的模具模切收縮后的產品肯定會出現模切精度不準,甚至發生壓字、出血、圖案左右不居中的現象。輕則客戶不滿意,重則將導致產品部分或全部報廢,給企業造成不應有的損失。

  那么在具體生產中如何避免或減少這樣的誤差呢?比較簡單的辦法是壓光完成后根據不同紙張、不同的收縮量制作模具(模切板),但這樣往往嚴重耽誤生產周期,而且模切成型的尺寸將小于原樣尺寸。為此,應逐步摸索本單位常用各種紙張的濕度特性和壓光后橫向、縱向收縮量,把這個收縮量平均加放到曬版時原稿的輸入尺寸中,使最終收縮后的圖距、整個圖形尺寸符合標準要求,這樣也可使模切版提前制作,確保產品的質量和周期。

  上光壓光后板紙水分變化對產品耐折性的影響        

  耐折性是指紙張被折疊時,在折疊帶表層不發生裂紋、細縫涂層剝離等弊病的紙張折痕性質,它通常用來表示卡紙、板紙在折疊情況下的韌性和表面強度。從紙張本身來說,耐折性的好壞取決于纖維的長度、強度、柔韌性和纖維之間的結合力。我國的造紙原料很大一部分是非木材原料,其中使用較多的是蘆葦、麥草、稻草、蔗渣等草類原料,由于這些原料本身性能的影響,成紙后會出現不同的韌性和脆性,用棉、麻、木材等原料生產的紙韌性較好,而大多數草類原料,由于纖維長度小,雜細胞含量多,成紙后韌性較差。

  我們現在使用的紙張。紙廠一般都是將草類纖維與木材纖維進行合理搭配,來有效提高紙張的韌性。但由于木漿配制比例不同,填料性質、生產工藝不同,使不同紙張的韌性存在著較大差別,而壓光對紙張來說是高溫、高壓的脫濕過程,通過壓光,紙張本身的單根纖維因脫濕而變得發脆,纖維發生滑移和分散應力的能力大大降低,耐折性能減弱,使紙盒在模切、糊盒、折疊過程中,產生起毛、起皮、裂縫、折爛等弊病,甚至造成整批產品報廢。因此,在具體生產安排、客戶選用紙張時,都要特別注意紙張的性能及壓光對紙張耐折性造成的影響。

  一般情況下250-380g的白底白板、白卡紙耐折性較好,可以考慮壓光工藝;而灰底白板紙,不適宜壓光處理。而且由于紙張纖維固有特性,縱向的耐折性明顯好于橫向的耐折性,在紙盒橫豎排列、開本尺寸計算中應當充分考慮這一因素。

  凡是壓光的產品在模切之前,首先要對壓光后的紙張在橫縱方向上進行耐折性試驗,如果發現耐折性差,可以將壓光的產品在機器上從紙張反面再過一次水,如果周期來得及也可放在濕度較大的地方自然調濕,這樣紙張經適度吸濕后,纖維強度和柔韌性增強,耐折性提高,可減少浪費和損失。

 

[來源:包裝地帶]

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