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丝网印刷中的油墨使用问题

2021-08-18 来源:黄冈机械信息网

丝网印刷中的油墨使用问题

作为一名负责生产的经理,很早以前我便听说我的职责就是检修故障。但是这些年来我终于认识到,我的职责其实就是解答问题,把员工向我反映的生产问题一一解释清楚。为了帮助员工查明问题成因,我特意挂出了一个广告牌关于油墨的若干说明:问题与成因 1、着色性能差=树脂含量过低 2、干燥后底色上图文细微层次差=粘性(塑性粘度)低 3、印刷机印速低=粘性(塑性粘度)高 4、颜色印不上=墨膜表面能量低 5、洗过一遍后颜色变浅=增塑剂含量过高 看不懂这块广告牌?其实,起初我的员工也看不懂这块广告牌,但是现在它开始发挥作用了,员工也开始根据出现的问题来查找内在成因了。有一天,平时不与人谈论丝网印刷问题的老板来到了车间,看到那块广告牌之后,他便要求详细解释一下。内容大致如下: 有的员工曾来到我的办公室对我说,应该用更多的印刷头来承印那种已经变得越来越一般的多色活件。他们接到的生产任务是用我厂的十色印刷机承印八色活件,结果在进行生产时遇到了麻烦,我对他们说问题可能出在油墨上。我首先检查了一下菲林,看一看是否需用全部八种颜色,确实需用八种颜色,然后我又去查看印刷机,当时八色活件正在第三和第六印刷头那里接受两次快速干燥处理。我检查了快速干燥设置参数-温度、相隔距离和印刷机的转速,结果发现全部正常。 接下来我看到在进行快速干燥处理之后要立即进行两次冷却处理。八色印刷再加两次干燥处理,两次冷处理,一共是十二道工序。多了两道工序。如果快速干燥处理没有问题,墨层薄,印刷机控制到位,那么问题的解决只能从剩下的最后一个因素入手:油墨。经过快速干燥处理后,油墨粘性便成了大问题。制造商在生产热熔油墨时,要将乙烯树脂和增塑剂混和在一起。在混合比例上,树脂用量应该高于增塑剂用量。遗憾的是制造商并不总能制造出理想的油墨,这就会给用户在印刷生产中带来麻烦。如果比例不适当,简单的解决方法(从制造商的角度来看)就是用增塑剂来稀释油墨。但是对于印刷商而言,如果增塑剂含量高,树脂含量低,那么树脂便会阻止油墨在印刷时变得粘性过大(注:如果油墨中的增塑剂含量过多,油墨不仅更加难于固化,反而变得稀薄,流动性大,手感比较柔软)。您应该了解有关标准,这样您可以对自己的判断进行交叉检验。 在增塑剂受到温度影响之前,快速干燥处理不会对树脂产生作用。这时的问题是如果油墨的液体流动性太强,油墨对于温度的反应也会过于强烈,粘性长时间不减,对生产不利。 在这方面我们有两种选择:改用其它品牌的油墨,或者使用干燥处理添加剂。我对老板说,加入更多的树脂(干燥处理添加剂)至多只能暂时解决问题,所以我要改用其它品牌的油墨。"经过快速干燥处理后,墨色表面平滑,但是细微层次差。" 上周,Jimmy拿着印件跑进我的办公室对我说,应该重制菲林,或者至少应该换用丝网。他一下子坐在椅子上,把印件往我的办公桌上一放,说道,"图文的细微层次差。" 然后,他又向我讲述具体操作细节:先用125网线规格的丝网印刷白色实地;经过快速加热处理后,再用230规格的丝网按PMS 286配色值,在部分白色实地上印出纯深蓝色,在衬衫的黑色部分印出均匀的白色。在份量重的棉布T恤衫上白色印刷效果好,但是蓝色在印过十几件之后效果越来越差。在印到不足4打时,便只好停机,擦洗丝网。活件还可再印。但一次只能印48件。就在那时,应Jimmy的请求,丝印工艺部的Sam和Dave出现在我的办公室门口。其实并不真正地需要他们,我让他们留下来听一听我的解释。当时遇到的问题是:蓝色的塑性粘度极低,再加上因进行快速干燥处理而导致温度上升。使蓝色油墨的粘度进一步降低。塑性粘度就是油墨在印刷时处于刮墨板和刮印板压力之下的流动特性。一开始油墨的稠度就不太固定,随着油墨被刮在丝网上(以便透过丝网转印在衬衫上),油墨也随之变稀。我们当时遇到的情况是油墨变得稀,无法再现细微层次。新手往往认为问题出在丝网上、菲林上,或者当时可能想到的其它别的环节上。但是大多数问题都是由油墨引起的,而且生产温度越高,问题越大。 问题还涉及到印色。蓝颜料的重量不是很轻,吸油性强,形状如针(这种颜料颗粒又长又细)。当PMS配色参数为286时,颜料的输入量是相当大的。因颜料的自身特点,使得油墨具有很大的流动性。再者,把纯蓝色套印在白底上会使所有的缺陷毕露无遗。 擦洗丝网只是治标,不是治本。虽然丝网下面确有污垢,然而对解决问题(至少是暂时的)有帮助的是用于擦洗丝网的时间。它使得油墨又恢复了比较适当的印刷温度和粘性。 当时我们记录下了白、蓝两色的所用时间和温度。我们的供货商也有能力对油墨进行改进,使之不再变得过稀,以确保我们获得稳定合格的印刷质量。Sam和Dave听完解释后便回去开始工作,愉快地制成了另外一套丝网。"照这个速度没法按时交货,另外我们也无法加快生产速度。" Carlos的脸上冒出了汗珠。这不是因给印刷机填料忙出的汗,而是Carlos急出的汗。他担心,按照每小时35打的速度无法按时交货。为了保证按时交货,他打算立即安排第二班人手加班生产。他和同事一起把可能想到的刮墨板的尺寸,顶边角度、高度、形状以及可以安放的各种角度全都试过了。他们把网版和承印物之间的距离进行过上下多次调整,甚至还在极小的距离下进行印刷。最后他们用稀释剂来降低油墨的粘性。但是油墨通过网孔之后却丧失了不透明度。我对Carlos说问题出在油墨上。他感到非常吃惊。 接下来我首先检查了印刷机的校定技术要求和印刷机的实际调置情况。网板距离没有问题,刮墨板前端呈尖状,压印角为80度,符合标准。我们使用的细丝网孔(丝网张力大,网版距离小)最适合于快速印刷。所用丝网均符合张力、涂布、曝光和显影等方面的技术要求。所以油墨便是唯一应该考虑的因素。 容器中的油墨具有相对粘度。当我们在印刷机上把油墨加热时,其塑性粘度仍然很高。油墨的粘性当时不够低,不适合高速印刷。我们知道,粘性(tack)这一独立特性由树脂的增塑剂的混合状态所决定。油墨的粘性过高同下述几个油墨制造环节有关:加热过度,树脂和已老化的增塑剂分散状况不佳(树脂把增塑剂全部吸收),填充料选用不当。上述环节通常与油墨生产速度或者原料成本有关。于是我们又采用了配墨手段来解决速度问题。首先,我们从制造商那里购买了一种低粘性,高粘度的油墨。然后又在我们使用的油墨中加入适量的(约10%)上述油墨。这样我们就能使油墨粘度保持不变(只靠稀释剂无法做到这一点),不透明度也因此不再成为问题。活件质量良好。后来我们又改用了具有适宜特性的油墨:高粘度低粘性油墨。 "七张丝网,干了七个小时,油墨还是印不好。"Dan打算把配色油墨退回去。那是一种专门调配的彩色油墨,但是却特别不易印在承印物上,Dan很想抓紧时间调配一种效果非常接近的油墨作为代用油墨。但是我提醒他不要忘了那种红色油墨是用来印刷客户的公司标识的。另外配制的油墨不会获得非常接近的效果。 Dan试用了七个丝网,其中三个涂有较厚的感光乳剂层,网线数在150-230之间。Dan把他所能弄到的全部刮墨板和调置参数在每一个丝网上都试用过了(他说,每次只改变一个参数根本不起作用)。刮墨板接连刮两次虽然使油墨能较好地透过丝网,但是却严重影响了标识色印刷质量和生产速度。 那种配色油墨(接近PMS 185)要印在经快速干燥处理的淡黄色油墨上。淡黄色则已叠印在经快速干燥处理的白色油墨上。后两种油墨是采用网线数为150的丝网印刷的,以增强不透明度。开始查找原因时,我就象往常一样首先查明哪些环节正确无误,然后再怀着希望查找出了问题的环节。快速干燥处理符合我们内部标准,这是最先检查的环节。丝网张力也符合规定要求,问题同模板无关,因为红色图文是一大块粗体着墨部分。接着我又检查了油墨制造商提供的化验证书(甲类三等,此证书一般只有索要才能提供,应该索要),了解到红色油墨符合在前几个月里我们采用的技术标准。 显然,配色红油墨既不能用来解决问题,也不是问题之所在。剩下的唯一可查的环节就是印刷底面,按当时来说就是在上面叠印别种墨色的黄压白修正底面,能够说明问题的迹象为高光泽黄墨色部位,光亮平滑。因其表面能量太低,所以根本不能再印别的墨色。 表面能量,使得印出的黄色具有聚四氟乙烯纤维那样的特性,好象平底锅里正面光亮的鸡蛋一样,红油墨不易印上。经过快速干燥处理的印墨表面能量过低,主要是由于下面两个原因造成的:增塑剂含量过高以及快速干燥处理过度(时间太长或者温度太高)。前者不在我们控制范围之内(而且黄色油墨上的甲类三等标识也使我们确信,黄色油墨适合于快速干燥处理),于是我们把注意力集中在了后者,我让Dan在第一个白墨部位上叠印红色油墨,然后再对黄色油墨的叠印效果进行交叉检验。果然,用原来的丝网印出来的红色效果非常好。事实证明,当时黄色油墨的快速干燥温度太高,油墨受热过度,变得过于光滑,难以再印其它墨色。于是我们降低了温度,结果红色印刷效果极佳。 "西方恶巫公司(Wiched Witch of the West)在第一次试洗之后便退回了印刷活件。"活件褪了色,客户服务部的Jamie查问了一下干燥装置的温度,想要知道干燥处理是否到位。生产小组成员把干燥装置的传送带速度降低到了缓慢的爬行速度。当干燥装置达到灼热温度时(采用破衬衫和退回的次品做试验),他们提高干燥装置传送带的速度,再次让衬衫通过。结果发现褪色问题还是没有得到解决。 由于其它所有环节都符合技术要求,于是我们又一次盯上了油墨,看一看它是否褪色。在高倍放大镜下面我们观察到,问题显然是由从墨膜中伸出的纤维造成的。只要融合充分,热熔油墨是不易褪色的。Jamie的检测结果显示,问题的根源不在油墨的融合程度上。为了检验油墨是否褪色,我们把油墨印在了一块棉布上,待其干透之后,再把墨膜一切为二。经过冲洗,印色效果仍然很好。尽管检验方法有一些可以解释的变化,但是问题并非出在油墨褪色上。水洗T恤衫时,纺纱内的纤维会发生断裂,这些细小的纤维会透过墨膜凸显出来。由于印上的热熔油墨只是一

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