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UV上光在书刊印制中的应用技巧

对印品进行全幅UV上光加工,既能改善其表面的光泽度,又能增加耐磨,耐变色,防潮,防酸碱腐蚀等保护印刷品的特别效果,同时还可取代复膜,是具备绿色环保要求的纸面整饰工艺,近年来在书刊印制中得到广泛运用。


常见的书刊UV上光方式


1、脱机上光是主要生产方式


在书刊印制过程中,需全幅上光加工的大部分是封面,只有极少量正文或插页会用上光整饰,其数量即纸令数占整个书刊印制的比例很小,一般仅为2%-5%,如某教材32开本,7印张,印数为50万册,则印刷总令数(正数)=3500令正文用纸+62.5令封面用纸,封面用纸仅约占总印数的1.75%。所以一般书刊印企不会选择生产效率虽高,但硬件投资过于高昂的联机上光设备,而倾向于相对生产效率略低,但价廉、灵活方便的脱机(单机)上光设备。


2、UV上光为首选


①印数大的中小学教材出于成本限制,封面用纸定量一般在105-157g/m2,一般书刊,杂志封面用纸定量为157-250g/m2。


②水性上光和一般压光生产的成本较低,但上光效果远不及UV上光优异,主要是上光的光泽度一般,表面硬度较低,耐磨效果差,应用效果不理想。


③水性上光油中约有40%的水分,印品上光后必须经红外线辐射加热来干燥,但157g/ m2以下的纸张经长时间红外线辐射干燥后,会因受过度加热而翘边卷曲、变形、发脆、更不利于书刊印后的折叠、包(订)本,裁切加工。


④UV上光后的印品仅经瞬间时紫外线辐射固化,成膜表面平整光滑,无翘边、起皱、起泡等现象,且表面硬度高,耐摩擦,不易出现划痕,耐粘连性,耐化学药品腐蚀特性好。经UV上光后的印品不粘连,脱机后即可叠起堆放,不必等干燥硬化,在裁切、成型、折叠等方面有较高的适应性。


3、辊涂上光和叼牙上光各有所长


①辊涂上光是最常用的上光方式,由涂布辊将上光油在印品表面进行单一的全幅面均匀涂布,结构简单,操作方便灵活,常见的是三辊式上光机,即由计量辊、上光胶辊、压印钢辊组成,基本是手工输纸和收料,硬件投资不大,可谓价廉物美,是中小书刊印企首选单的上光设备。


②克重低于128 g/ m2的纸张称为低克重纸张。低于克重纸张的挺度远小于光油对纸张的黏附力,滚筒式上光虽装有纸张分离的吹风风刀,但易造成纸张卷入滚筒而无法正常连续上光,必须要降低上光速度,因此低克重纸张经常是采用叼牙式上光为佳。常见的是叼牙式上光机,既由传油辊,上光橡皮滚筒,压印钢筒等类似印刷机的大型滚筒及递纸交接结构组成,大都是自动的飞达输纸及收纸,自动化程度较高。


③叼牙式上光机虽是低克重纸张较理想的上光方式,生产效率较高,上光质量好,但大都采用类似印刷机的大型滚筒结构,整体设备造价过于昂贵(价格是同等规格的辊涂上光的3倍以上),生产过程中的调节颇为麻烦,考虑到生产成本与效益,小型企业往往不便投资引进。


UV上光前的工艺准备


书刊印制过程实际是印前、印中、印后加工各工序连续叠加式的生产过程,任何生产环节出现问题,将会影响整个生产的有序进行。印后加工是最后批量成型的生产环节,最需前工序打下良好基础。只有严格遵守生产工艺流程,规范操作,才能保证生产出合格产品。


生产工艺的科学指导应贯穿整个生产环节,及时制定出统筹兼顾的印制生产工艺是确保生产顺利完成的前提条件。生产工艺的制定原则:在保证质量的前提下,立足现有生产设备,提高生产效率,降低生产成本,压缩生产周期,不断改进,创新求发展。


UV上光前的工艺要求


①明确上光产品特性能否与单位设备匹配。


②根据生产任务量落实上光产品生产要求及单位设备能否满足。


③按质量标准要求确定上光产品所需消耗材料的品牌、型号、规格等。


以上三点工艺要求涵盖了UV上光的具体生产事项,起到指导生产作业的作用。明确了UV上光从生产下单到出现成品的生产要求:UV上光产品的制版,印刷要求;上光机型选择;生产过程中所用油墨,UV上光油,配套添加剂;产品质量要求等等。


UV上光的应用技巧


1、机型的选择


①  三辊式上光机对要上光产品的规格适应性强,只要不超出上光设备的幅面,横向或纵向输纸(无论大开或小开规格的纸张)都能满足满幅上光生产的要求,同时调整简单,操作方便,基本上可随时开机上光生产。缺陷是:对过低克重的纸张上光时速度较慢,高克重纸张能达到3000张/时,而低克重纸张有时会慢到1500张/时。


②叼牙式上光机多为自动输纸和收纸,生产速度普遍在3000张/时以上,几乎不受纸张厚薄的影响,UV上光油层可根据产品要求灵活调节,适度通过改变上光橡皮辊的衬垫位置及大小,既可满足全幅及局部上光的要求,适用性较强。缺陷是:上光产品受飞达输纸规格及输纸方向的限制;叼牙处是8-12mm位置因叼纸牙排的作用不能涂布上光;对纸张平整度有一定的要求,如因受潮或印刷时水分过大的翘边,紧边产品不能正常上光;涂布上光油的油层不能过厚,不能满足某些上光产品的质量要求。


③合理控制上光机的生产速度。在辊的轴头或轴瓦部位出现磨损间隙过大时,会造成上光涂布的不稳定和不均匀,容易影响印品上光的均匀亮度。为确保印品上光质量,平时应注意做好机器润滑和保养维护工作,出现辊轴部位的磨损和松动及时采取措施进行调整修复或更换,在上光过程中应注意根据印品表面的特性合理控制上光速度,确保上光质量;上光速度应根据UV光油的固化速度和涂布量以及UV固化光源的条件,印刷品状况决定。上光速度快时涂层流平时间短且相对较厚,UV固化光源的强度也相应加大才能确保固化干燥到位。所以在上光涂布中可以通过调节上光机结构或改变速度实现涂布量的改变,当变化量小时,也可以通过改变上光油的黏度来实现上光质量的控制。


2、UV上光油的使用技巧


目前,国家质量标准中与上光光泽度有关联的仅有“根据纸张和油墨性质的不同,光油涂层成膜物的含量不低于3.85g/m2,和A级铜版纸印刷品上光后表面光泽度应比未经上光的增加30%以上,纸张白度降低率不得高于20%。”两点要求,而最重要的光泽度硬性指标则没有规定,基本上客户满意便可,所以上光质量的衡量标准受人的主观影响较大。在生产实践中,为保持上光质量的稳定,减少主观随意性,可用便携式的测光仪来检测上光质量,一般教材书刊上光的光泽度稳定在75-80度即可。太低,光泽不亮;太高,光泽过亮,用油增加,成本加大。


印品表面光泽由本体反射(印刷图文)和表面反射(印刷品基材)组成,印品呈现的光泽除受印刷图文反射光影响外,基材的平滑度越高,呈现出的光泽越强。上光后UV油层覆盖在印品表面,形成更光滑的平面,使人眼所能感觉的光泽,由原来未上光前的“漫反射”变为上光后的“镜面反射”,感受到更为强烈的光泽刺激,可以说UV上光油的正确使用,决定了上光质量的好坏。


①  据印品基材和印刷图文来选择。表面平滑度好(即表面不粗糙,较平整光滑)的纸,其吸收性弱,仅涂布少量上光油便能对印刷品表面的平滑度起弥补作用,UV油就能平覆在表面,形成高亮度的膜层,而平滑度差的纸,由于表面较粗糙,上光油涂布到纸面后,就会迅速被毛糙的纤维吸收走,纸面无法形成合适、均匀光亮的涂层,光泽效果差。所以纸面平滑度越高,上光效果就越好,涂布用光油量越少;如印品纸面吸收性过强,应适当增加上光油的黏度,即适当降低稀释剂的用量。如铜板纸由于表面光滑,上光后的光泽效果明显提高,而白(灰)板纸其表面光泽度相应较差,印品上光后的光泽度不够显著,这是因为上光油容易被纸板纤维吸收,不能足够平覆在纸面的缘故,有时纸质过于容易吸油也可采用上底油后再上UV油两遍上光的办法,来增加印品的光亮度;同理,印刷图文是满幅铺盖的,由于墨层的有效遮挡,在一定程度上能弥补纸张表面凹凸不平,起到提高纸面的光滑度及降低吸收性的作用,上光时可减少涂布用油,光泽度依然很高。黏度高的UV上光油不太适合低克重的纸张上光,可即相应增加稀释剂的用量来改变黏度。


②合理使用上光油。上光油的涂布量要薄且均匀适度,才能让涂层表面平滑度高,光泽度好,涂布量过少(或稀释剂过量),上光油就不能均匀的平铺,造成涂层表面平滑度差;如果涂布量过多,造成涂层过厚,尽管有利于上光油的流平铺展,但不能及时干燥,涂层会出现桔皮不匀,光泽下降及易脆裂等现象,而且生产成本增加,为增加上光油的流平性,特别是温度较低的冬季,应适度提高工作温度,即给UV上光油加热至25-30℃;一般情况下,质量稳定的普通UV上光油,在给平滑度较好的涂料纸上光时,用量控制在4-5g/m2,基本能满足上光质量要求。


③UV上光油的选择,UV油的干燥时间和干燥温度及附着性要求能适应印刷品的生产要求;上光油能满足印刷品的后加工适应性,如耐摩擦性、烫印性能、击凸凹压痕模切时的耐压性等;选用透明度高、无散发或残留气味小、对人体无刺激和过敏反应的上光油;质量稳定,耐保存的UV上光油的共同特征是:高光泽的UV上光油往往干燥性能好,耐摩擦性佳,但其涂层易脆,不耐折叠;耐折叠、摩擦性能好的UV上光油,往往干燥性略差,光泽度也低一些。


常见UV上光质量缺陷的处置


1、纸张起皱


大部分是因上光前印品堆放不标准,受潮、受热、受冷后纸张起翘边、紧边、呈荷叶波浪边造成,需对翘边纸张有针对性地敲打和重新调晾处理。印刷时水分过大,也会造成翘边,引起上光纸皱。纸张上光时工作压力过大,纸张也会起皱边,特别是低克重纸张;上胶胶辊不圆整或上光橡皮松弛也会引起上光皱边。


2、涂布不均匀、花脸


①  如印刷时喷粉过量,上光前需人工除粉,量大的可配套除粉机除粉或再印刷一遍清水(或空压)除粉。为节减成本,印刷所用的油墨颗粒过于粗大,形成印刷图文处不平滑,上光时易出现花脸等涂布不均匀现象。


②印刷过程中添加过量的油墨添加剂,如减黏剂、燥油等,会引起多色大墨量叠印的色块上光时涂布不均匀而花脸,一般情况下对印刷品进行UV光照射后再上光,严重的需二次上光处理,甚至要逐张人工蘸少量清水(或酒精)擦抹相应的位置才能顺利上光。


③上光油添加过量的稀释剂也会引起上光涂布不均匀而花脸,一般情况下选定合适的UV上光油后,稀释剂(主要是酒精)的添加量控制在10%-25%,能满足产品质量要求和生产正常运行,原则上稀释剂的添加宜少不宜多。


④对印刷品表面晶化,过于光滑造成上光涂布不均匀而花脸,可改用黏性较强的UV上光油及或专门的改性UV添加剂。


⑤上光辊(或橡皮)平整度较差,有凸凹不平的损伤及划伤,输供油不顺畅等,也可造成上光涂布不均匀,花脸等质量瑕疵。


3、干燥固化不量,上光层干燥不彻底,易黏连


上光油的涂布过厚(或稀释剂添加过量,主要是酒精成分含水量过大)易造成UV固化不良;上光生产时速度过快,UV照射时间不足;超期使用的UV灯光照射强度会降低很多,使UV上光油的干燥过慢;UV聚光灯罩堆积的尘埃过多或脏也会造成UV灯照射强度下降,上光固化不良的现象时有发生;质量性能低劣的UV上光油也会引起上光固化不良;温度会影响上光油的性能稳定,通常印刷品上光的温度控制在25-30℃为宜,可取得相对较好的效果。


几种快速判定UV干燥的方法:


①触摸法。上光后十分钟,用触觉敏感的手背轻擦拭印刷品的油层,如感觉到有明显的黏阻,说明干燥固化不好。


②挤搓法。将两张上光后的纸张UV油膜面相对用力挤搓几下,干燥彻底的很爽滑,看不到有被挤搓的痕迹,干燥固化不良的有明显的黏阻力,印刷图文会有被擦坏的痕迹。


③气味判断法。合格的UV上光油经上光后,印刷品12小时后不应闻到明显的UV油味道,如有,则是干燥不良。


④破坏性观察法。用大头针划破UV膜层,而后用50倍以上放大镜观察,若划痕是锯齿状的说明干燥良好,用小刀将UV油膜层剥离,干燥到位的是像鱼鳞一样光亮的薄片,如是像石蜡碎片则说明干燥不彻底。


⑤化学试剂检测法。上光10分钟后,往UV油膜层滴几滴丙酮溶剂,如能溶解UV油层,说明干燥不良。(今日印刷)