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上光视点探寻环保上光之路

2021-08-18 来源:河北机械信息网

上光视点探寻环保上光之路

上光工艺作为一种印后加工方式,可增强印品表面光泽度,因此在提高整饰效果方面大放异彩。与其他表面加工方法,如覆膜、贴塑等工艺相比,上光不仅工艺简单、价格低廉、易于操作,而且可以根据实际需要,既可进行满版上光,也可进行局部上光,因此在印刷企业中备受欢迎。尽管溶剂型上光曾经风光无限,但环保号角已经吹响,水性上光与UV上光来势汹汹,早已占据了上光市场的大半江山;尽管在环保观念上,还存在着种种滞后,但水性上光与UV上光终结溶剂型上光的命运,已不可逆转,关注环保上光也就成了一种情理所在。为了让读者对国内环保上光市场有更清晰的了解与把握,我们对专业人士进行了采访,并期待这些嘉宾的观点能为您解读国内水性上光与UV上光的发展。参与本次访谈的嘉宾有:北京印刷学院副教授黄蓓青老师、北京埃士博机械电子设备中心总经理张国瑞先生、西班牙克罗莫公司上海办事处首席代表赛杰先生。

环保上光 同中有异

水性光油目前已在烟标、酒标、药盒、食品包装袋等产品的包装上得到广泛应用。这不仅是由于其无色、无味、成本低、材料来源广,光泽性、耐折性、耐磨性和耐化学药品性能好等诸多优点,在操作中不会对人体造成危害,避免环境污染,还因为水性光油还可以根据用户要求添加助剂,使印品具有防油防碱、耐高温、耐烘烤、抗溶剂等功能。另外,水性上光还可采用多种方式进行,如采用柔印机、凹印机、胶印机和上光机进行上光等。

UV上光即紫外线固化上光,是指在印刷品表面均匀地涂布一层紫外线固化光油,再经紫外线照射,光油体系内光引发剂的游离基引发树脂中的不饱和双键,迅速发生链式聚合反应,使光油交联结膜固化的一种工艺。黄蓓青老师认为:与水性上光相比,UV上光光泽度更高,且干燥快、耐抗性能高,对印品的保护性能好,不会发生粘黏等问题。但UV上光也并非十全十美,其联机处理效果就不是很好,会影响印刷品的色彩再现。从承印物的范围来说,UV上光要比水性上光广,UV上光不仅可对纸张进行上光,也可对塑料、木材等进行上光,用途非常广泛。

张国瑞先生表示,UV上光与水性上光最大的不同是干燥方式。目前水性上光有两种干燥方式,一种是红外线干燥,另一种是热风干燥。其中,红外线干燥有光辐射,能产生热量,又有热传导;而热风干燥只有热传导,没有辐射。对水性上光的干燥而言,热风能降低表面蒸汽压,有利于水分蒸发,干燥效果更好。UV上光则通过紫外线固化干燥,这种干燥方式速度快,生产效率高,在实际应用中很受欢迎。

市场面向 各有所爱

随着人们对书刊、杂志、挂历、药盒、烟包等印刷品的包装装潢重视程度加深,印刷品不仅要具有精美的彩色画面,而且要有富丽堂皇的表面质感,这种质感的表达一般是通过光泽度来体现的。而上光工艺的采用无疑为这种需求提供了解决的方案。当然,上光市场是一个多元化市场,各类书刊印刷厂、商业印刷厂、商标印刷厂和折叠纸盒印刷厂对上光都有着不同程度的需求。但无论采用何种上光方式,只有综合考虑上光方式、纸张的类型、产品质量要求等因素,才能取得良好的效果。

从整体上看,国内应用水性上光的范围越来越广。据介绍,这主要是因为水性光油不存在气味问题,而UV光油由于受原料,如光敏剂的局限,还不能摆脱气味的困扰,所以在应用上与水性光油相比还存在一定差距。这点可从目前市场上光油的销售量中看出端倪,水性光油的销售量要远高于UV光油。

对于两种上光方式的市场应用,黄蓓青老师认为,对光泽度要求比较高的产品如书刊印刷,一般采用UV上光,而对环保要求极为苛刻的食品包装则普遍采用水性上光,烟包则根据需求两者均采用。如果除去溶剂型上光那一部分,水性上光与UV上光的使用在产品面向上差距不是很大,在局部上光方面,UV上光的应用较多。

针对水性上光应用远多于UV上光的现象产生的原因,赛杰先生发表了自己的见解。他说,这并非空穴来风,而是存在一定的客观原因。首先是产品价格的影响,水性光油的价格较低,目前水性光油的价格在每千克30元左右,而UV光油依档次不同而有所不同,但价格普遍高于水性光油;另一个原因是产品面向的影响,从产品的使用档次来看,水性光油多用于中低档产品,比如啤酒箱、食品包装等,而UV光油则主要用于一些高档产品、对产品的光亮度要求较高的印刷品,如金银卡纸的烟包上光、高档的化妆品上光等。

技术比拼 伯仲可分

为了从更深层次探讨水性上光与UV上光工艺,我们分别从光泽度、耐磨性、防指印、抗折裂性、防变黄性等角度对水性上光与UV上光工艺进行了对比分析。

北京埃士博机械电子设备中心曾经对覆膜、水性上光和UV上光三种产品的光泽度进行过测试对比,结果表明,UV上光产品的光泽度最高,其光泽度要比覆膜的高出一倍。由于UV光油是通过固化交联干燥的,因而其耐磨性也最好。据此,张国瑞先生还为大家提供了一种判断上光方式的简单方法,即用一张复印纸去摩擦上光表面,表面耐磨的采用的就是UV上光。也可以将UV上光与水性上光的产品互相摩擦,表面出现很多划痕的产品采用的就是水性上光。在防变黄性和耐折性上,张先生认为,水性上光的效果更好。他还向我们详细解释了水性上光膜层耐折的原因。他说,因为水性光油的成膜是通过溶质的沉积和溶剂的挥发来形成的,分子之间并不发生交联,这时即使有折痕,分子间也可以互相移动;而UV固化的结果是分子链更大,当有外界冲击力时就会发生断裂。尽管水性光油里同样存在热交联,但所占比例较少,对整个上光效果影响不大。

在光泽度、耐磨性、耐折性上,黄蓓青老师也持有同样的观点。另外,她还从防指印功能、避免二次公害的角度对二者进行了对比。她说,在防指印功能上,UV上光要优于水性上光;而在避免二次公害上,水性上光则更好一些,这是因为水性油本身可以降解,几乎没有造成污染的环节。

总之,大体上看来,水性上光的光泽度和耐磨性都远不如UV上光,但在耐折性上,水性上光却高于UV上光。这种现状导致的直接结果是目前UV上光的后加工性能较差,一般的UV光油上光后难烫金、在联机上光上处理不好等。

但最终的上光效果除受光油本身的质量影响外,也不能排除其他因素的干扰。其中,纸张性能、纸张类型、光油涂布量和干燥条件就与上光质量的好坏有很大关系。纸张对上光质量的影响,主要表现在纸张平滑度上。高平滑度的纸张,经上光后效果显著;而平滑度低的纸张,上光后的效果就较差,这是由于光油几乎被表面粗糙的纸张全部吸收所致。对于这个问题,最好的解决办法是在上光前先上一次底油,或者两次上光。在涂布过程中,必须合理控制光油的黏度和固含量对上光效果也有很大的影响,必须引起注意。在涂布量上,赛杰先生告诉我们,水性光油要达到满意效果,其用量大约为10~12g/m2左右,UV光油的用量一般为3~6g/m2。对于上光装置,如采用网纹辊上光,通过调整网纹辊的线数与深度,可以将光油层控制得很薄;而采用三辊式上光,光油层就相对较厚。

障碍突破 未来期待

如果从宏观角度来看待环保上光这个市场,那么上光工艺和光油本身已经不构成根本制约因素。抛开技术层面的问题,目前在国内还有一个制约上光工艺优势发挥的障碍,即工艺管理薄弱。黄蓓青老师分析认为,目前很多厂家的技术人员对上光工艺的不了解,尤其是联机上光,是导致上光质量不好的一个重要原因。此外,黄老师还谈到,目前国产水性光油在光泽度上不是很令人满意,在联机高速印刷中会出现一些问题,对于光油干燥和飞溅问题处理得也不是很好,这些都是有待解决的问题。

张国瑞先生结合国内行情,表达了同样的观点,他表示,上光行业存在着一个怪现象,即好机器做不出好活,工艺管理跟不上设备的先进性,结果导致上光质量整体滞后。从理论上讲,工艺管理的重要性要大于设备与材料本身,如果说“巧妇难为无米之炊”是一种无奈的话,那么“有米无炊”则算得上是可叹了。之所以出现这种现象,一个根本原因就是操作人员的职业技能不过关,而这又受大环境的影响。因为现在人员流动大,很多技术人员积累太少,厂家也不愿意来培养这样一些技术骨干。

赛杰先生则表示覆膜对于上光发展的影响也是一个不能忽略的问题。由于覆膜在国内使用较广,成本上也具有优势,受惯性思维的影响,很多厂家也都习惯了使用覆膜工艺。尽管覆膜存在着污染问题,但国家并没有相关法律法规出台,这对环保上光的推广无疑是种无形限制。我国的这种状况与西方国家积极倡导的环保氛围还有很大差距,以美国为例,美国环保署(EPA)提出了对油墨、涂料类产品中有机挥发物含量的限制,这种限制会随着时间的推移越来越严格。目前在美国,溶剂型上光的市场占有率已从80%降至15%以下。

尽管水性上光与UV上光还受到诸多技术因素与市场因素的阻碍,而且这些障碍在很长一段时间内还会继续存在,但环保上光方式将会得到更大的发展,对此几乎没有人持否定态度。黄蓓青老师认为,水性上光将向着高光泽和高速度方向发展,UV上光将向着水性UV上光的方向发展。如果水性UV上光发展了,水性上光的比例会有所下降,但总的上光市场会不断扩大。从工艺角度来看,未来上光工艺将朝着联机上光的方向发展,这是由生产效率所决定的。

张国瑞先生表示,环保上光将取代溶剂型上光成为未来主导,而与上光相比,覆膜的

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