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丝印工艺中的关键问题分析

文章出处:卡林托油墨厂 人气:-发表时间:2016-07-22 10:53:00

丝印工艺中的关键问题分析

现代印刷工艺发展迅速、多样化,在众多印刷工艺当中,丝印工艺由于易用、适应性广、印刷效果佳等诸多优点,使其得到了广泛的应用,从最初的手动印刷为主,逐渐发展成熟,到现在全自动、半自动丝印机已经成为市场的主力。在自动丝印机已经普及的今天,要获得优质的丝网印刷效果,有两个关键点:

1.网版的制作是否足够精细。

2.丝印油墨的选用是否恰当。

印刷技术起源于我国,在我国有着悠久的历史。随着科技水平的不断提高,尤其是计算机技术的发展,印刷行业也进入了数字化时代。同时,陶瓷业、电子工业、广告业等的发展,对印刷技术提出了越来越高的要求。但是,国内丝网印刷工艺的建立与发展很多是基于生产实践经验之上,没有形成规范化和数据化的生产流程。如果能够利用构建数学模型等精确先进的方法来研究丝网印刷工艺,那么将会提高丝网印刷工艺的精度和质量,促进丝网印刷工艺的发展。

1.如何制作精细的网版

丝网印刷工艺的适应性很广,印刷面的选择空间很大,墨色非常厚实,在所有印刷工艺中丝网印刷工艺的饱和度最高,工艺简单,丝网印刷工艺的成本比较低,质量也比较稳定。但是,缺点也比较明显,图像精确度较低。丝网印刷工艺是孔版印刷的一种,属于直接印刷,网版的质量直接影响印刷的质量。印刷网版的制作流程主要包括如下:(1)制作丝网版。这一步包括对丝网材料和丝网形状的选择。根据具体的印刷要求选择合适的丝网版材料,常用的有尼龙、涤纶和不锈钢等。丝网的形状即丝网的交织方式,不同的方式有不同的特点,应该根据具体印刷品的印刷要求而确定。有时候同一印刷品不同部位的要求不同,需要的丝网交织方式也不同。(2)绷网。丝网版制作完毕后,要进行的是绷网。将制作好的丝网版固定在网框上,然后施加外力以达到绷网目的。注意固定丝网版之前一定要将网框清洗干净。施加外力时要尽量均匀、柔和,使丝网丝向一致。这样才会有较好的印刷效果。(3)制版。制作好网框后,要涂感光材料,然后显影,清洗,即可得到最终的印刷网版。

丝网的选择是整个工艺的关键和基础,丝网的材料和几何特性决定着后续工艺。为了提高印刷的精确度,要注意丝网的数目和线径,这两个参数决定着印刷效果中的分辨率。从理论分析中不难判断,如果丝网的线径小于孔径,在印刷过程中丝网的网点便有更大的概率形成印刷点,使得印刷品具有更高的分辨率。并且,如果丝网的数目大,那么单位面积内形成的网点的数目也更多,同样会提高印刷品的分辨率。但是,不能为了提高印刷品分辨率而无限增加丝网的数目和减小线径。因为这样会产生龟纹。当丝网数目较多时,如果丝网之间角度不合适,在后续工艺中色调再现就会受到极大的影响,导致龟纹的产生,大大影响了印刷品的精度。因此,如果要想同时保证印刷品的质量和精度,就要找到最佳的丝网参数。

印版厚度和粗糙度作为印版的两个重要参数也会影响印刷质量,印版厚度主要由两部分组成,即乳胶的厚度和丝网的厚度。这两者的厚度及相互关系直接影响着印刷的质量。如果乳胶的厚度过小,那么它吸附墨的能力就很差,导致后续工艺中油墨量较小,使得印刷的图像不完整。如果乳胶的厚度过大,则会导致印刷版与承接物接触时受到影响。计算表明,乳胶膜厚度在1.2mm左右为佳。并且,在乳胶层涂抹过程中,一定要尽量保持均匀,这样可以保证后续印刷的质量。粗糙度在丝网印刷工艺中也会直接影响印刷的质量。因为在印刷过程中,由于印版表明不平整,存在间隙,油墨在印版和承接物之间由于压力的作用或多或少的流入印版之间的间隙。本来应该出现在某一位置的油墨流入了周围的间隙之中,反映在印刷图像中即时图像点的扩散,导致印刷质量的下降。同时需要说明的是,不光是印版的粗糙度,承接物的粗糙程度也会影响印刷的质量。如果承接物比较粗糙,相同的道理,油墨在挤压过程中会流入承接物之间的间隙,导致印刷图案点的扩散,影响印刷的质量。但是,如果承接物的吸水性较好,会一定程度的吸收一些油墨。这样便可以减轻由于油墨扩散所导致的影响。

此外,数字加网技术为印刷工艺带来的一种先进的技术。数字加网技术是通过将物体图像离散为像素网点,然后控制网点达到改变图像颜色亮暗的目的。随着计算机技术的发展,网点已经可以实现数字化,由计算机控制,加网技术的效果也随之提高。数字加网技术可以分为调幅式加网和调频式加网。调幅式加网技术指通过改变网点的大小来改变图像颜色的亮暗层次,并且这个过程应该保证网点数目不变。具体操作过程中,要保持相邻两个网点的中心距离不变,而且网点中心的排列方式不变,这样便可以保证网点数目不会发生变化。此时通过调整网点的大小,便可以达到控制颜色的亮暗层次的目的。数字加网技术的另一种方式是调频式加网。这种加网方式要求所有网点的面积相同,通过改变网点的数目来调整图像颜色的亮暗层次。网点数目变化时,所有网点在平面上的分布形式也会发生变化,不同的分布反映出的图像细节也有所区别。因此,要想通过改变网点的数目控制图像颜色的亮暗层次,需要建立一个一一对应的模型,这样通过模型计算出分布形式,才能够相应的调整网点的分布形式,达到控制图像细节的目的。在数字加网技术中,也需要考虑龟纹的问题。在调幅式加网技术中,由于网点的数目和排列方式不发生变化,因此网点形成的网角度是无法改变的。所以在调幅式加网技术中龟纹的存在是难以避免的,只能从减小网点之间的网角度入手尽量减小龟纹的影响。虽然无法避免龟纹,但是相比于传统的加网技术,调幅式加网技术具有更好的清晰度。对于调频式加网技术,龟纹成为一个可以避免的问题。因为在调频式加网技术中,网点的分布是可以调整的。只要控制好网点的分布形式,便可以有效的消除网点间的角度,从而避免在绷网中产生龟纹,大大提高了图像的分辨度和清晰度,提高了印刷的质量。

2.如何选择合适的丝印油墨

上面提到由于自动化印刷机械的普及,印刷工艺要提高印刷质量除了完善网版的制作外,另外一个重要的的方面就是要选择合适的丝印油墨。目前市场上的油墨种类繁多,五花八门,怎样选择印刷质量好,价格又合理的油墨就成为很多印刷师傅头痛的问题。

首先,需要辨识好印刷底材,金属、玻璃、纸张、塑料等不同的底材分别对应金属油墨、玻璃油墨、纸张油墨、塑料油墨等,其中塑料又可以细分成PEPPABSPETPVC等各种塑料,分别对应PE油墨、PP油墨ABS油墨PET油墨、PVC油墨等等,因为附着力、价格等各方面的因素,它们之间一般不可交错混用,所以必须根据不同的印刷底材选用不同的油墨才能达到性能价格的最优化。

其次需要对油墨的各项性能指标有一个初步的了解,它们的各项性能会对印刷效果有怎样的影响,这样,我们就可以根据印刷效果的要求,选用具备对应性能的油墨,当然最后必须根据试印效果验证作为我们最终的选用标准。下面说说丝印油墨的各项性能指标及其影响:

2.1.粘度。

粘度,又称内摩擦,是一层流体对另一层流体作相对移动时所产生的阻力。它是流体内部阻碍其流动的一种特性。油墨粘度一般用“泊”、“厘泊”来表示。丝印油墨粘度约在400012000厘泊之间。粘度过大油墨对承印物润湿性差,不易通过丝网转移到承印物上。造成印刷困难,印迹缺墨。粘度过小,会造成印迹扩大,致使印刷品线条合并,成为废品。粘度指标可以使用粘度计进行测量。粘度变化与印刷造性的关系是:油墨在印版上,粘度愈稳定愈好,但转移到印件上后,粘度变大愈快愈好。触变性则对前者不利,对后者有利,因此适当地触变性是可取的,而剪切变调对印刷有害无益。加溶剂、稀释刑或增塑剂,可降低粘度;加填料、颜料、硅化物,能提高粘度。

2.2.屈服值。

屈服值是指对流体加一定外力,从弹性变形到流动变形的界限应力,也是油墨开始层流时必须施加的最低应力。屈服值太大,油墨发硬,不易打开,输墨不便,流平性差;屈服值太小,印刷细线和网点再现性差。丝印墨层较厚,故屈服值不能太小。丝印油墨根据不同要求,屈服值可由1000dync㎡到3000dync㎡,印刷精细线画时,屈服值宜取高值。

2.3.触变性。

触变性是指液体由于应力粘度降低而后又恢复其原来粘度的能力。在丝印过程中,表现为油墨在静止一定时间后变稠,粘度变大,搅动后又变稀,粘度也变小的一种可逆现象。因为,油墨中颜料颗粒的外形是不规则的,尽管吸附了一层连结料,也是一种不规则的圆球。所以,在静止一定时间后,颜料颗粒就会接触或相距很近,造成相互吸引,阻碍颗粒的自由活动,油墨就变稠、变粘。然而,这种暂时稳定的结构,被外力搅动后,很快被破坏,解除了颗粒之间的相互吸引力,颗粒的自由运动又得到恢复,流动性提高了,油墨变稀,粘度下降。丝网印刷油墨的触变性越小越好。为消除这种不利因素,在印刷之前,要充分搅拌油墨,使之恢复常态,然后进行印刷。油墨中的颜料颗粒越木规则,多角多孔,如黑墨,其触变性就大。反之,如黄墨,其触变性就小。油墨中连结料多,颜料少,触变性也小,反之则触变性大。另外连结料的不同对触变性影响也很大,如聚合植物油所制作的油墨,其触变性小,如高分子树脂作连结料,其触变性大。

2.4.可塑性。

可塑性是指受外力作用变形后,能完全或部分保持其变形的性质。丝印油墨是介于流体和半固体之间的浓调悬浮胶体,所以它既有流动性,也有可塑性。颜料和其它固体含量高,油墨就显得稠,可塑性就大;颜料和其它固体含量低,油墨就稀薄,可塑性就小。丝印油墨要求有一定的可塑性,以保持印刷的精度,否则印刷的线条极易扩大。

2.5.流动度。

流动度是粘度的倒数。即:粘度大,流动度小;粘度小,流动度就大。油墨的流动度可以看作是在无外力作用下,一定量的油墨在一定时间内和一定的平整面上自然流动的程度。油墨的流动度可以衡量油墨的稀稠。在丝印油墨中其流动度一般控制在3050mm。测量方法是取一毫升油墨,在250克的压力经15分钟后,测量其直径即可。油墨的流动度大,印迹易扩大,使间隙小的细线条分辩不清以至合并;流动度小,印迹中线条易断线缺墨,印刷也困难。

2.6.表面张力。

油墨的表面张力关系到油墨的转移性能和印迹在承印面上的稳定性。这种关系,在光面材料,特别是塑料表面上印刷时,显得更为突出。例如,当油墨的表面张力大于承印面的表面张力较多时,印迹会收缩,甚至出现鱼眼状的小孔;若承印面与油墨的表面张力相近,而网版的表面张力又大于承印面的表面张力时,印刷会出现堵网现象。这些情况,可借添加表面活性剂、微晶石蜡、硅化物等加以调整,使油墨的表面张力等于或小于承印面的表两张力,以获得良好的印刷效果。

2.7.干燥性。

丝网印刷既要求油墨在网版上能够较长时间不干燥结膜,又要求在印刷后,在承印物上干燥越快越好。这样可以保持印迹的清洁,节省场地,加快印刷速度,提高质量。丝印对油墨的干燥性要求,在多色连续套印时尤为突出。一般采用的干燥方法有自然干燥、热风干燥、紫外线干燥、电子束照射干燥、红外线干燥、微波干燥等多种形式。测定油墨的干燥程度,可采用简易方法。即制作一块宽37.5px、长100px。晒好图像的丝网印版,将油墨印在承印物上。观察油墨,以不粘纸为标准,计算自印刷后多长时间不粘纸,便可测定出这种油墨在此种承印物上的干燥时间。对于丝网印刷来说,网上慢于及印迹快干的油墨,才是理想的丝网印刷油墨,光固、热固及热印冷固等油墨就是因此而产生的。

2.8.硬度。

指墨膜受压变形的程度,可用油漆及涂料工业用的硬度计测量。从印品应用出发,硬度也可用耐划破性度量,如用相同的力,以不同硬度(H)的铅笔刻划充分干燥(印后48小时)的墨膜,以能刻破墨膜的铅笔的H值为所测油墨的硬度。硬度对金属、硬塑及玻璃等刚体的装演印刷甚为重要。

2.9.细度。

细度是表示油墨中颜料及其它固体原料颗粒的大小,及其这些颗粒在连接料中分布的均匀程度的指标。可用细度计把适当调稀后的油墨从细度计凹槽的最深处刮到平处,立即对光倾斜15现察。看油墨中颗粒至少15个在某一刻度范围内,其值即为该油墨的细度。丝印油墨的细度一般在1545微米之间。细度太粗,在印刷中会产生糊版,印不出图案。如丝网较粗,细度也可相应加粗。一般最粗的颗粒应低于网孔面积的四分之一。油墨的细度与固体粉末的细度是不一样的,后者指粉末的基本颗粒尺寸,它是很小的,见表312。其中一般颜料的基本颗粒尺寸小于lμm,实际上颜料是以若干基本颗粒粘连在一起的聚集状态(尺寸可达50μm)加入到油墨连结料中的,经研磨,聚集体分散开,分散得愈好,油墨颗粒(细度)愈小。一般油墨的细度为5μm左右,特细的可达12μm。细度会影响到墨膜的光泽及油墨的流变性。

2.10.粘弹性。

粘弹性是指油墨受利板压力后被剪切断裂,丝网版弹起,油墨迅速回弹的性能。油墨和承印物粘接,和丝网脱离,出现迅速缩回的现象,是典型的油墨粘弹性现象。油墨的粘弹性,对丝印影响较大的是出现拉丝现象。拉丝现象就是当刮墨板刮过,网版弹起瞬间,在网版与承印物之间出现很多油墨细丝。这是丝印中最忌的现象,不仅易使印刷品和网版粘脏,甚至会使印刷无法进行。拉丝长短与油墨的粘度有关。粘度大,墨丝长;反之则短。为此常加减粘剂或降低树脂的分子量等来降低油墨粘度,改善油墨粘弹性,减少拉丝现象。拉丝现象还与作用力的时间有关。同一油墨,若分离速度很快呈弹性分裂,则墨丝短;分离速度很慢,则油墨像纯液体一样完全流下,不成丝。

2.11.耐化学力。

油墨的耐水、酸、碱及溶剂的能力,统称为耐化学力,其测定标准与方法要从应用目标出发,目前常用的有浸泡法和湿擦法。浸泡法是将干燥后的印品,浸泡在选定的水、酸、碱及溶剂中,经一定时间后取出,比较印品浸泡前后的变化程度。湿擦法是将布用选定的溶液浸湿后,在干燥后的印品上往返湿擦若干次(50100),再比较印品湿擦前后的差异。

2.12.耐光性。

是指油墨印迹在目光照射下色泽稳定程度的一种性能。它取决于颜料的耐光性、墨层厚度、连结料及填充剂等的性能。包装印刷和室外广告对油墨耐光性的要求甚高,室外广告常要求历时35年,印品色彩无明显变化。光的照射会使颜料发生化学(如氧化或还原)反应和物理(晶体)变化,导致颜料变暗、变淡以至完全退掉。耐光性的测定常用“8级日晒牢度蓝色标准”与印样一起放于退色仅中曝光若干小时(2040),然后取出比照,找出试样与哪级标准接近,该级号即为试样的耐光水平。“8级日晒牢度蓝色标准”是在羊毛织物上,染以8种不同牢度、相同浓度的蓝色染料,它们在等量光照下,会出现8种不同的退色情况,1级退色最严重,8级最不易退色。

其它如油墨的颜色、光泽度及透明度(或遮盖力),分别用色度仪、反射光泽度计及密度计(或遮盖力仪)予以测定,读者可参考有关印刷油墨的标准,这里不再赘述。一般的油墨性能参数都会有以上多个指标,参照上面的说明,我们就可以根据自己的印刷需求选择合适的油墨。当然在部分人看来还是比较复杂,或者有些要求上述的性能指标不能提供参考,这时,你就需要专业的油墨生产厂家提供专业的意见了。而我们卡林托油墨厂一直致力于丝印油墨的生产研发,有丰富的技术储备,为广大客户提供优质的油墨定制服务,如有什么印刷上的烦恼,可马上来电,一个电话咨询即可为您解决。

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卡林托油墨厂成立于1996年,是一家集生产、研发、销售于一体的现代化企业,从成立之初就一直专注于油墨的生产和研发,并创立“香根草”油墨品牌,至今已有20年,拥有丰富的产品体系和成熟强大的研发团队,全方位为你提供贴心的定制服务。主营:UV油墨,油墨批发,油墨定制,丝印油墨,塑料油墨,uv油墨厂家咨询热线:0760-22612278

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