影響雙向拉伸聚丙烯薄膜凹印色彩還原的因素

李永紅 蔡妹姝

（1.福建技術(shù)師范學(xué)院材料與環(huán)境工程學(xué)院；2.食品軟塑包裝技術(shù)福建省高校工程研究中心；3.福州市包裝工程行業(yè)技術(shù)創(chuàng)新中心）

1.前 言

近年來(lái)，我國(guó)包裝行業(yè)連續(xù)快速健康發(fā)展，包裝工業(yè)生產(chǎn)總值已躋身世界包裝行業(yè)前列，我國(guó)已經(jīng)成為全球規(guī)模最大、最具發(fā)展?jié)摿Φ陌b市場(chǎng)[1]。塑料薄膜是包裝材料的最主要的組成部分，而凹版印刷是塑料包裝印刷最常用的方式之一。在包裝美術(shù)中，常有“先看顏色后看花，七分顏色三分花”[2]的說(shuō)法，這充分說(shuō)明正確還原包裝產(chǎn)品顏色的重要性。因此，塑料包裝印刷的色彩還原，是影響印刷質(zhì)量的重要因素。BOPP薄膜是一種非常重要的軟包裝材料，BOPP薄膜無(wú)色、無(wú)嗅、無(wú)味、無(wú)毒，并具有高拉伸強(qiáng)度、沖擊強(qiáng)度、剛性、強(qiáng)韌性和良好的透明性。

本文對(duì) BOPP薄膜的印刷適性進(jìn)行分析研究，用中山菲力特化工有限公司生產(chǎn)的塑料凹印油墨在國(guó)偉1050A型凹印機(jī)上印刷的產(chǎn)品為研究對(duì)象，從對(duì)顏色影響最重要的油墨性能、印版質(zhì)量和刮墨刀三個(gè)方面，來(lái)分析影響B(tài)OPP薄膜凹印色彩還原的因素。

2.影響因素分析

2.1 油墨的性能

油墨中的顏料是印刷品的呈色物質(zhì)，油墨是影響印刷品色彩的最主要的因素。凹版印刷的最大特點(diǎn)是印品的墨膜厚，階調(diào)再現(xiàn)性好，印品立體感強(qiáng)，層次清晰，圖象逼真。塑料印刷油墨可以分為表面印刷用凹版油墨（表印油墨）和復(fù)合印刷用凹版油墨（里印油墨）兩大類[3]。

油墨對(duì)凹版印刷品上油墨顏色影響的主要因素是油墨顏色和黏度。

（1）油墨的顏色與理想色存在偏差

油墨的顏色是由顏料決定的，由于顏料自身對(duì)光的吸收與反射不可能達(dá)到理想狀態(tài)，因此制作出的三原色油墨也不純正，也就是說(shuō)，三原色油墨對(duì)光應(yīng)有吸收的沒(méi)有完全吸收，而應(yīng)有反射也沒(méi)有完全反射，每一個(gè)墨色與理想的三原色都有色差[4]。以青墨為例，理想的青色實(shí)地密度值應(yīng)該為2，其它顏色的密度值為0[5]。

本人對(duì)合作企業(yè)色彩管理的色標(biāo)，用愛(ài)色麗eXact分光光度儀進(jìn)行測(cè)定，結(jié)果如表1、表2所示。表1為中山菲力特生產(chǎn)的塑料凹印青色油墨，在國(guó)偉 1050A型凹印機(jī)上印刷的青色實(shí)地色差值。由色差值可以看出，該油墨的色差△E*基本在6以下，符合油墨的標(biāo)準(zhǔn)，是合格的油墨。表2為該油墨的顏色密度測(cè)量值，根據(jù)表2值繪制C墨密度值分布情況如圖1所示。

表1 C墨L*、a*、b*值及色差值

表2 密度值

由圖1可以看出，C油墨存在顏色主密度值Dc不足和不應(yīng)有密度的問(wèn)題。也就是油墨顏色與理想色存在偏差，而這是所有油墨都存在的問(wèn)題。

圖1 C墨密度值

油墨與理想色存在偏差，而且不同在廠家生產(chǎn)的油墨，顏色也不完全相同，這一問(wèn)題的解決方法是通過(guò)灰平衡對(duì)三原色油墨的色差進(jìn)行補(bǔ)償調(diào)節(jié)。圖3為該墨的灰平衡測(cè)試樣，分別設(shè)置C為7%，30%，60%，80%網(wǎng)點(diǎn)百分比，M，Y墨設(shè)置變化范圍。用愛(ài)色麗eXact分光光度儀對(duì)印刷好的色樣進(jìn)行測(cè)定，如果色塊在顯示密度時(shí)是K而不是YMC，表示該顏色是中性灰[6]，這個(gè)色塊的C、M、Y值，就是灰平衡的顏色值。

圖2 灰平衡測(cè)試樣條

圖3 灰平衡曲線

測(cè)試5條印樣得到的數(shù)據(jù)平均值如表3所示，由表3繪制灰平衡曲線如圖4所示。

表3 灰平衡時(shí)各色墨的網(wǎng)點(diǎn)百分比

（2）黏度

塑料凹印中，印刷機(jī)上墨槽內(nèi)油墨的黏度會(huì)因?yàn)槿軇┑膿]發(fā)等原因發(fā)生變化，這就導(dǎo)致轉(zhuǎn)移到印刷品上油墨的量也隨之變化，造成印刷品顏色深淺不一。凹印是依靠印版上凹下的網(wǎng)點(diǎn)來(lái)傳遞油墨的，印版雕刻制版后，印刷網(wǎng)點(diǎn)體積已經(jīng)固定。當(dāng)凹印油墨的黏度升高時(shí)，油墨的黏性也升高，殘留在網(wǎng)穴里面的墨量減少，油墨轉(zhuǎn)移率升高，印品的飽和度也隨之升高，顏色加深[7]。

但是，如果油墨的黏度繼續(xù)上升，油墨的黏性越來(lái)越強(qiáng)，油墨進(jìn)入很小的網(wǎng)穴變得越來(lái)越難[8]，因此，就會(huì)降低網(wǎng)點(diǎn)里的墨量，從而降低了油墨的轉(zhuǎn)移率，導(dǎo)致印刷品顏色變淺。因此，若要印刷品的顏色保持相對(duì)穩(wěn)定，在整個(gè)凹版印刷過(guò)程中，就必需保持油墨黏度的相對(duì)穩(wěn)定性和一致性，印刷過(guò)程中要常檢測(cè)油墨的黏度值。

凹印油墨的黏度，還受印刷環(huán)境溫、濕度的影響，凹版印刷最佳的環(huán)境溫度是 18℃~25℃，最佳濕度是 55°~60°。油墨生產(chǎn)廠商建議的凹印油墨黏度為 13~22秒（3#察恩杯），實(shí)際生產(chǎn)中使用油墨黏度計(jì)測(cè)量出印刷效果最佳時(shí)的油墨黏度值。經(jīng)測(cè)試該C墨的最佳黏度值為15秒（3#察恩杯）。印刷成品如圖4所示。印刷色彩達(dá)到色彩復(fù)制的要求標(biāo)準(zhǔn)。

圖4 印刷成品

2.2 印版

2.2.1 印版制版時(shí)圖像階調(diào)調(diào)整

凹版加網(wǎng)印刷的特性是：高光部分小網(wǎng)點(diǎn)易損失，中間調(diào)區(qū)域印刷效果較好，暗調(diào)部分易產(chǎn)生網(wǎng)點(diǎn)并級(jí)。[9]

印版上 5%的高光網(wǎng)點(diǎn)，膠印可以良好地復(fù)制，但是凹印卻因?yàn)榫W(wǎng)點(diǎn)面積小、網(wǎng)穴淺而難以轉(zhuǎn)印，從而影響印刷質(zhì)量，可以考慮將其擴(kuò)大成比較容易轉(zhuǎn)印的10%網(wǎng)點(diǎn)。[10]特別是大面積底色的印刷品，應(yīng)盡量避免網(wǎng)點(diǎn)值太小，否則會(huì)因?yàn)樾【W(wǎng)點(diǎn)丟失造成色差過(guò)大，大面積淺色印刷建議使用專色。

如果有黃、品紅、青、黑兩兩顏色套印的情況，其中深色網(wǎng)點(diǎn)百分比低于25%的，為了防止出現(xiàn)“淺網(wǎng)點(diǎn)漏印”現(xiàn)象，制版時(shí)可以整體加深3~5%，然后在上機(jī)印刷時(shí)使用沖淡劑來(lái)降低油墨的顏色濃度，從而使印刷品的色相保持不變，保證印刷品顏色的正確還原。

對(duì)于暗調(diào)部分的網(wǎng)點(diǎn)并級(jí)，必須在確定凹印的設(shè)計(jì)稿時(shí)，用調(diào)整圖像階調(diào)曲線的方法解決，調(diào)整暗調(diào)部分的曲線使其縮短，壓縮 60%~90%區(qū)域網(wǎng)點(diǎn)的層次，將90%以上的網(wǎng)點(diǎn)提高為實(shí)地。這樣，就可以通過(guò)圖像階調(diào)的調(diào)整，既能印刷出墨色厚實(shí)的實(shí)地，又能印出層次細(xì)膩的高光，從而表現(xiàn)出了凹印的高品質(zhì)。

2.2.2 專色印版的設(shè)置

在一些產(chǎn)品的商標(biāo)上，或者有特別小的形狀和文字的印刷品，以及有特殊效果、大面積底色的印刷品上，常有高亮度、高飽和度的顏色或者一些特殊顏色，如閃亮的熒光色、金色和銀色等，必須將這些顏色設(shè)置為專色印版。由于珠光油墨、金色油墨和銀色油墨的細(xì)度值較大，油墨顆粒較粗，一般不宜采用淺網(wǎng)印刷。

2.2.3 印刷色序的排列

在塑料凹印中，一般里印的色序?yàn)橄扔∩钌儆\色，而表印通常相反。對(duì)于彩色稿的印刷，三原色的色序應(yīng)相連，不要在中間穿插別的專色。否則容易造成各層油墨的溶合不良，從而影響三原色的套印效果，降低了印刷質(zhì)量。塑料凹印的色序通常為 K、專 1、專 2、專 3、C、M、Y、W[11]。特殊產(chǎn)品也可特殊處理，金色通常放在第一或第二色，銀色通常放在最后一個(gè)顏色，專色（特別是面積比較大的專色）通常放在黑版和青版之間，這樣大面積的專色就可以通過(guò)較多的印刷單元，延長(zhǎng)油墨的干燥時(shí)間，使油墨干燥更充分，以減少溶劑的殘留。當(dāng)然，特殊情況下也可以調(diào)整色序，例如有些版面在專色上加暗紋，這樣的底色就必須放在C（青）、M（品紅）、Y（黃）版之后[12]。

2.2.4 印版儲(chǔ)墨量

在目前的包裝印刷生產(chǎn)中，大量使用的是電子雕刻凹版和激光雕刻凹版。雕刻凹版的網(wǎng)穴呈倒棱錐形，網(wǎng)穴底部的尖頂與棱線，會(huì)阻礙油墨從印版向承印材料上轉(zhuǎn)移。每一次油墨轉(zhuǎn)移，網(wǎng)穴中都會(huì)滯留下一定量的墨。特別是底部易被固化的油墨堵塞，減少了網(wǎng)穴的儲(chǔ)墨量。[13]高光區(qū)域由于網(wǎng)點(diǎn)百分比小，網(wǎng)穴淺，更容易出現(xiàn)此問(wèn)題。常用的解決辦法是在油墨中添加慢干劑，增加油墨的流動(dòng)性，減少油墨在網(wǎng)穴中的堵塞現(xiàn)象；或者在油墨中添加真溶劑，用來(lái)不斷溶解網(wǎng)穴底部的殘墨；或者停機(jī)，徹底刷洗網(wǎng)穴，使其恢復(fù)原始狀態(tài)。

凹版網(wǎng)穴的儲(chǔ)墨量可以用網(wǎng)穴（四棱椎體）的體積公式V=a2h/3來(lái)計(jì)算，如圖5所示。

圖5 網(wǎng)穴結(jié)構(gòu)示意圖

當(dāng)網(wǎng)穴底部積墨，網(wǎng)穴深度h減小，網(wǎng)穴的儲(chǔ)墨量隨之減少，轉(zhuǎn)移到承印材料上的油墨減少，會(huì)使印刷品顏色變淺。當(dāng)凹版表面的鍍鉻層被刮刀磨損，鉻層變薄時(shí)，a和h的值同時(shí)變小，由公式可知，體積V急劇變小，使儲(chǔ)墨量的急劇降低，轉(zhuǎn)移到印刷品上的油墨變少，印刷品顏色變淺。

2.3 刮墨刀

2.3.1 刮墨刀的位置

刮刀的安裝和調(diào)整對(duì)印品的外觀質(zhì)量控制也起著很重要的作用[14]。刮刀的位置是刮刀與印版滾筒的接觸位置，刮墨刀位置與壓印點(diǎn)的距離影響油墨的轉(zhuǎn)移率，該距離越長(zhǎng)，網(wǎng)穴內(nèi)的油墨停留時(shí)間越長(zhǎng)，油墨易干燥，轉(zhuǎn)移率越低。該距離越短，則油墨的轉(zhuǎn)移率越高。該距離的長(zhǎng)短應(yīng)根據(jù)印刷速度、油墨黏度和印版質(zhì)量等因素調(diào)整。大多數(shù)刮墨刀安裝在印版滾筒上部 1/4左右的位置上。

2.3.2 刮墨刀的角度、壓力

刮刀接觸角指刮刀與印版滾筒接觸點(diǎn)處的切線與刮刀之間的角度。刮墨刀刮墨時(shí)，刮掉空白部分油墨的同時(shí)，也會(huì)刮掉網(wǎng)穴內(nèi)的部分油墨。刮刀壓力較大或刮刀角度較陡時(shí)，刮掉網(wǎng)穴內(nèi)的油墨較多，油墨的轉(zhuǎn)移率變小，印刷品的顏色濃度變淺。反之則油墨的轉(zhuǎn)移率大，印刷品顏色深，但圖文邊角易出現(xiàn)模糊。刮刀的接觸角度一般為30°~60°，以50°～60°為宜，55°最為理想，也可根據(jù)實(shí)際情況調(diào)整。

刮墨刀壓力一般設(shè)定在20~25 kg/m，在保證有效刮墨并控制墨量的前提下，刮墨刀壓力越小越好，以減少刮刀對(duì)印版的磨損。

安裝刮墨刀時(shí)，一定使其刃口線與印版滾筒的軸線平行，否則會(huì)造成因刮墨刀的壓力、角度的不同而使印版上圖案的顏色不一致[15]。

3.結(jié) 論

在塑料軟包裝產(chǎn)品的凹版印刷中，影響產(chǎn)品色彩還原的因素繁雜多樣，比如操作環(huán)境溫、濕度條件和人為因素等等，都會(huì)影響到塑料軟包裝印刷品的色彩還原。本文對(duì)BOPP薄膜所需要的印刷條件進(jìn)行分析，做好印版階調(diào)處理，在印刷過(guò)程中將油墨黏度控制在13~22秒（3#察恩杯），最佳15秒（3#察恩杯）左右，安裝調(diào)試好刮墨刀，刮刀的角度以50°～60°為宜，55°最為理想。從而較好地控制印刷品的色彩，印刷出色彩還原度高、品質(zhì)好、令客戶滿意的印刷產(chǎn)品。