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如何解决UV上光工艺中的爆色现象?

在电子产品包装印刷领域,UV上光工艺因其超强的耐磨度、高光度、超低的黄变度和易加工性成为表面处理的不二选择。另外,其去膜化、易降解性、无VOCs排放的环保特性也成为品牌商和消费者选择的重要原因。目前,“白卡纸+UV上光”的印刷包装工艺组合几乎成为高档电子产品包装加工的标配工艺。但UV上光工艺在生产中极易出现爆色现象,如下图所示,对包装品质影响极大。经打样测试分析,造成爆色现象的主要因素有纸张、UV光油和操作方法。本文将结合实践经验,分析原因并提出改善建议。

UV上光工艺中的爆色现象

UV上光工艺中的爆色现象

纸张分析

1.原因分析

电子产品包装所用纸张因为要有一定的承重和保护作用,所以一般定量都需超过300g/m2。这些纸张都是多层复合结构(见下图),最外面一层为涂布层,其作用是提高纸张白度、平整度和印刷适性,必不可少。涂布层的主要成分是CaCO3(细研石粉)和胶乳,部分纸张涂布层的比重高达30%。由于CaCO3很脆,如果表面没有一层覆膜结构作为保护,在弯曲折叠时极易出现爆裂现象。

纸张的多层复合结构

2.改善建议

(1)选用涂布层更薄的纸张。因为涂布层主料单位重量的价格是纸浆的1/10,而纸张又是按重量售卖,所以一般越低端的纸张涂布层越厚、纤维质量越差,非常容易产生爆色现象。所以,在生产中尽量避免使用太过低端的纸张,如果是因为这种原因造成爆色现象,后工序将很难补救。

(2)当纸张档次(价格)一定的情况下,可以要求纸张生产厂家重新调配涂布层配方,使用研磨更细的CaCO3和更加柔软的胶乳,适当时可以考虑通过增加胶乳的比例,来增加纸张抗爆性能。

UV光油

1.原因分析

与普通丙烯酸树脂水性光油的层叠流平式结构不同,UV光油在固化后呈三维立体的网络结构。其优点是有更好的机械和化学性能,但缺点是较脆,在弯曲折叠时易发生爆裂现象。

2.改善建议

(1)平衡硬度和柔软度,没有最好,只有最适合。与一般塑料、钢铁等材料一样,UV光油也有硬度和柔软度相矛盾的特性。通常情况下,UV光油越硬,耐磨性能越好,但柔软度就越低,也就越容易爆裂。正确理解品牌客户的使用场景、内容物和运输方式,评估出能够满足实际需要的耐磨要求,并按此来挑选UV光油,不可一味追求又耐磨又耐折的极限。

(2)调整UV光油配方。UV光油主要成分有树脂预聚物、单体、光引发剂、助剂。一般使用环氧丙烯酸类的树脂,交联固化后可形成三维立体的网络结构,非常牢固不易弯折。可以考虑增加一些单体(如酸酐类单体),在固化以后加大分子量,增加分子链长度,起到类似弹簧的作用,使UV光油在耐磨性不变的情况下增加耐折度。另外,也可以考虑使用聚氨酯丙烯酸体系的UV光油,这种体系可以整体提升UV光油的耐磨和耐折性能,但目前价格偏高。

操作方法

1.原因分析

爆色现象往往在后续模切工艺时产生。用单张大版印刷纸张通过裁切压痕做成单个纸盒的工艺,是印刷过程中不可缺少的环节。但是在模切过程中很容易对印刷品造成损伤,损伤的来源包括以下几个方面。

(1)压痕钢线压力不当。当压痕钢线压力过大时,压痕线及周围的纸张和UV光油表面会留下极细小的裂纹(用放大镜才能看得到),一般模切师傅很容易忽略,但是这些细小裂纹在纸盒成型后就会产生爆色现象。当压痕钢线压力过小时,压痕线不够饱满,在开合盒盖的时候,纸张会因正反面所受压力不同而导致表面因受积压或者拉伸而产生爆色现象。

(2)压痕钢线质量不好。模切版的钢压痕钢线品牌很多,质量良莠不齐,很多品牌的压痕钢线边缘不够平滑。这种压痕钢线在模切时对印刷品破坏很直接,会形成较长的细小裂纹,这些裂纹会在纸盒成型时产生爆色现象。

2.改善建议

(1)使用合适的压痕钢线压力进行模切,不可过大或过小。判断方法是,压痕线尽量饱满,使用放大镜来观察压痕线周围是否有裂纹。

(2)挑选质量好的压痕钢线,上机前用手摸的方法判断压痕钢线有无瑕疵。出现瑕疵时可以选择贴牛油胶布的方法解决(见下图),用牛油胶布来隔绝压痕钢线的瑕疵,使压痕钢线表面更加平滑,但耐印率较差,需要加大生产过程中的抽检频率。必要时,也可以在底板线槽上贴牛油胶布,使模切版和底板合压碰撞时有一定缓冲。

压痕钢线贴牛油胶布示意图

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