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烟用接装纸烫金工艺发展概述

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  摘 要:随着国内卷烟技术的不断提高烟用接装纸的种类日益增加,烟用接装纸作为卷烟材料必不可少的材料之一,加工手段也日益增加,而在国内主流工艺主要以烫金打孔型接装纸为主。烟用接装纸作为烟草工业的重要原料之一,近年来伴随着人民生活水平的改善与提高与对健康卫生的逐步重视,人们对于烟用接装纸的质量以及卫生安全性的要求也越来越高。烟用接装纸烫金工艺作为烟用接装纸生产中的重要步骤,对于烟用接装纸的生产质量以及卫生非常重要。在文中主要就烟用接装纸烫金工艺的发展进行简要概述,为烟用接装纸的烫金工艺发展提供借鉴。
  关键词:烟用接装纸 电化铝 烫金工艺
  中图分类号:TS853 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2015)12(c)-0135-03
  烟用接装纸俗称水松纸,其作用是通过胶水将滤嘴与烟支接装在一起,是一种特殊用纸,专供卷烟工业使用。最早起源于日本,随着国内卷烟技术的不断提高烟用接装纸的种类日益增加,最早采用黄色水松原纸通过涂布工艺实现,现已发展出多种多样的烟用接装纸,如:烫金型,打孔型,多色印刷型,高光型,自然透气型等等。烟用接装纸作为卷烟材料必不可少的材料之一,加工手段也日益增加,而在国内主流工艺主要以烫金打孔型接装纸为主。
  目前,国内烫金打孔型接装纸常见的品牌有“玉溪、芙蓉王、云烟、泰山”等。所谓烫金是一种不用与油墨的特种印刷工艺,指在一定的温度和压力下通过烫金版将电化铝烫印到承印物表面的工艺过程。该文分别从接装纸的烫金工艺、烫金过程质量控制措施以及烫金的发展趋势三个方面对近几年接装纸的烫金工艺发展情况做一下概述。
  1 烫金工艺
  烟用接装纸烫金工艺是将接装纸待烫品通过烫金设备将电化铝烫印到待烫品表面。烟用接装纸烫金机主要选用的是圆压圆凸版烫金机,烫金版为滚筒式铜制版,电化铝为卷筒式单色或镭射电化铝。
  1.1 烫金机类型
  目前,国内外市场上能见到的用于纸品加工的烫金机从工作原理上分类,可分为平压平、圆压平、圆压圆三类。目前最适合接装纸烫金的是圆压圆滚筒式烫金机。
  平压平烫金工艺采用平面烫金版和平面的压印版。对于用户而言,在烫金业务量不稳定,或不足以保证设备满负荷运转时,使用平压平烫印模切两用机,可以保证投资效益。同时,就工艺而言,平压平烫金也是最成熟的烫金工艺,其烫金版的制作在国内就可以配套解决。除了一般的平面烫金版外,还可以制作成三维雕刻的烫金版,达到烫金、压凹凸一次成型。
  圆压平烫金工艺采用平面烫金版和圆筒形的压印滚筒。平面的烫金版容易制作,而圆形的压印滚筒又使其烫印压力成为线性,弥补了平压平烫金工艺的不足。国内常见的圆压平烫金机有台资有恒等。其设备是从老式的海德堡机改装而成的,可能是受加工能力的限制,设备精度稍低,但价格低廉,使其得到了相当的市场份额。
  烟用接装纸使用的圆压圆烫金工艺采用圆筒形烫金版和圆筒形的压印滚筒,所以,尽管烫金滚筒与压印滚筒间的轴端压力并不是很大,但作用在烫印区域单位面积上的压强都是相当大的。圆压圆烫印最大的优势在于它既解决了大面积烫印时的压力问题,又消除了包泡问题,同时又保证了小文字及细微纹理的烫印质量。这些方面的优势是上述两种烫金方式可望而不可及的。由于圆压圆烫金机结构上的特殊性,使得全息烫印中每枚全息标的单独识读、单独定位成为可能,而不是像平压平烫印那样,在一串全息标中,只通过识读其中的一个标而完成整串全息标的定位。这种识读和定位方式上的差异,决定了两者间烫印精度的差异。在先进的圆压圆烫印中,无须考虑全息标之间的距离与烫金版拼版的关系,可尽可能地将两个全息标间的距离缩小,从而达到节省电化铝箔的目的。高精度的识读系统,甚至可以将全息箔卷中的接线自动删除。由于电化铝放卷部与烫印部均采用了同样的设计,所以卷筒纸烫金机的精度和烫印质量均可以和单张纸圆压圆烫金机保持一致。因此,可以完成一些单张纸烫金机无法完成的工作,例如烟用接装纸烫印等。
  1.2 烫金版的制作
  平面烫印版的制作比较简单,主要采用照相腐蚀制版工艺和电子雕刻制版工艺。常用的版材是铜版或锌版。铜版由于质地细腻、表面光洁、传热性能好、耐磨耐压、不易变形,是目前主流的烫印版。采用优质的铜版可提高烫印图文的光泽和清晰度。而对一些烫印数量较少,质量要求不高的包装印刷品烫印时也可采用锌版。
  烟用接装纸所使用的滚筒式烫金版普遍采用黄铜版在雕刻机上制作,首先确定制版方案,根据制版方案确定版坯的直径,制版的组数和盘数,雕刻的深度。根据版坯直径,确定外加工单元加工烫金版版坯,直径预留的余量。根据设计稿和确定的制版方案编写加工程序,将加工程序处理成数据储存进电脑,然后通过电脑及软件的控制进行立体雕刻,形成有丰富层次立体图案的烫金版。由于是用电脑来控制,可形成非常精细的图案,对细微部分的表现更为理想,因此非常适合用来制作要求质量高、印量大的接装纸产品。当然由于需配备高档的电子雕刻机、扫描仪、电脑及软件、工程技术人员等等,其制作成本要比照相腐蚀法高。而正是因为其制作复杂,技术难度大,因此具有一定的防伪功能。目前,国内已广泛使用这种烫印版,有效地降低了成本,尤其是加工厂商与设计人员直接交流,能正确理解设计意图,从而获得满意效果。
  1.3 电化铝的制作
  电化铝是一些化学元素的化学反应总合,实质就是一种化学反应通过涂布机等多种工艺制作而成,它是在薄膜片上涂布脱离层、色层、经真空镀铝再涂布胶层,最后通过成品复卷而制成的。
  1.3.1 基膜层
  电化铝的第一层是基膜层。国内一般采用16 um厚双向拉伸的聚脂薄膜;主要作用是支撑依附在上面涂层和便于烫印加工时的连续动作。这样就说明基膜层在烫印过程中不能因温度上升而发生变形,应具有强度大、抗拉、耐高温等性能。
  1.3.2 脱离层   电化铝的第二层是脱离层一般主要是有机硅树脂等涂布而成。电化铝箔中的第二层脱离层主要成分是有机硅树脂,它主要的作用是在烫印后,不管是在加热或是加压前,它都会使色料、铝、胶层,能迅速脱离薄膜而被转移粘结在被烫印物体的表面上,这样就说明在电化铝和成分当中具有一种过程是脱离层,而在脱离层中含有一种化学物质(有机硅树脂)。主要是帮助物质很好的转移,而我们做好的成品烫金材料,主要的作用就是把各种各样的烫金材料应有或者就是烫印到各种各样的物品上去,也达到印在上面的效果。而在基膜层中主要的成分是(聚脂薄膜)。它主要是为了在烫印的过程中防止烫印时的拉伸与变化,使烫印的过程完好无缺。不会因为高温度而发生丝毫的变化。且强度大、耐高温、抗拉等性能。脱离层要有较好的脱离性能,否则会使烫印后的图文模糊不清、露底发花,影响烫印的产品质量。
  1.3.3 色层
  电化铝的第三层是色层。色层的主要成分:成膜性、耐热性、透明性适宜的合成树脂和染料。色层的主要作用有两个:(1)显示颜色。(2)保护烫印在物品表面的镀铝层图文不被氧化。电化铝箔的颜色根据需要有桔黄、黄、灰、红、绿等多种。色层的颜色通过镀铝层后被赋予光泽,颜色有一定的变化,如黄色经镀铝后为金色、灰色镀铝后为银色等。对色层涂布的要求是细腻无任何小颗粒,以免出现砂眼而破坏涂布的均匀一致。
  1.3.4 镀铝层
  电化铝的第四层是镀铝层。镀铝层是将有色层等的薄膜,置于连续镀铝机内的真空室内,在一定的真空度下,通过电阻加热,将铝丝熔化并连续蒸发到薄膜的色层上,便形成了镀铝层,主要作用是反射光线,改变色层颜色的性质,并使其呈现光泽。
  1.3.5 胶粘层
  电化铝的第五层是胶粘层一般用易熔的热塑性树脂(其种类又有多种)通过涂布机在铝层上,经烘干即成胶粘层。胶粘层的主要作用是将烫印材料粘结在被烫物体上。
  2 烟用接装纸烫金质量控制
  2.1 烫金机产生的问题及解决方法
  2.1.1 套印偏差问题
  造成以上问题的主要原因有:(1)烫金版安装不牢或两端轴承有松动现象。具体解决办法:烫金版安装过程中,两端轴承要完好无损,轴承与版辊需相符,安装时应牢固,无松动现象,保证版辊在运转过程中不会出现上下跳动、左右穿动的问题。(2)烫印温度不合适,造成烫印版膨胀大小不一致。具体解决办法:选用合适的材料,调试合适的温度,使电化铝与烫金版的温度相匹配、烫金版与烫金版之间的温度相匹配。(3)印刷温度偏高或偏低,造成纸张收缩不均匀。具体解决办法:印刷正式生产之前,调整到合适的温度,印刷一小卷到烫金机实验温度是否合适。
  2.1.2 烫金机温度、压力造成的问题
  造成以上问题的主要原因有:(1)烫金温度偏低、压力偏小造成的图案不实、漏底、不牢现象。此问题可重新调整烫印温度和压力,增加温度或加大压力,都能有效的解决以上问题。(2)烫金温度偏高、压力偏大造成的糊版、压痕、破纸等问题。此问题和问题(1)是相对的同一问题,可降低温度、减小压力以解决糊版等问题。
  2.1.3 烫金张力产生的问题
  烫金张力分为收卷张力和放卷张力。烫金张力控制不好容易产生图案发花、重影、漏底、套印偏差等一系列问题。解决此问题首先要根据放卷卷径大小找到一个合适的放卷和收卷张力,再按照放卷卷径不断的减小,逐步减小放卷张力、增大收卷张力。如果控制不好的的话,则容易出现图案重影、不实、套偏和收卷不齐等问题。
  2.2 电化铝产生的问题及解决方法
  2.2.1 糊版
  电化铝原因造成糊版是电化铝松紧度偏松造成的。具体会出现图案不清晰、线条不整齐、边缘毛刺等问题。主要是电化铝在制作过程中镀铝层过厚、离型层偏厚等原因造成的。需要电化铝在制作过程中制定合理的工艺标准,生产过程中各工序严格控制各项指标,尤其是上色过程中对离型层上墨量和镀铝过程中铝层厚度指标要特别关注。
  2.2.2 漏底、不实
  造成产品出现图案不实、漏底问题是电化铝松紧度偏紧造成的。这个问题和问题(1)是相对的,主要是电化铝在制作过程中镀铝层过薄、离型层偏薄原因造成的。还是要在生产过程中对离型层上墨量和镀铝过程中铝层厚度作为主要控制点来控制。
  2.2.3 泛彩
  “泛彩”现象是指电化铝烫在纸张上的线条或图案,在光线的作用下产生五颜六色的光芒,呈现的不是单一的颜色,眼观颜色极不稳定,难以接近标准要求。出现泛彩问题主要有两种原因造成:(1)是电化铝本身原因造成的。主要是电化铝箔在生产过程中,由于模压版处理的不好,容易造成最终呈现在纸张上的铝层出现泛彩现象。(2)是烫印温度造成的。烫印过程中会遇到电化铝偏紧、烫金图案较大等问题,为了保证良好的烫印效果,就需要较高的温度和压力。当压力加到一定程度时,就需要较高的温度来保证,就可能造成电化铝变色或出现泛彩现象。
  2.3 其他原因问题及解决方法
  2.3.1 烫印图案残缺不实,线条、笔画断缺
  造成以上原因的除了烫金机温度、压力调整不合适,电化铝质量问题外,还有烫金版、压辊等原因造成。烫金版、烫金压辊长时间重复使用,很容易出现损坏或变形,这也是造成图文印迹残缺不全的重要原因之一。
  2.3.2 烫金图案发暗,线条不明亮
  造成以上原因除了烫金温度过高造成的,还与烫金压辊的硬度有直接关系。一般情况下,压辊的硬度越高,越容易出现图案、线条发暗,不亮的现象。压辊的硬度越低,压辊偏软时,烫出的图案越有光泽和亮度。
  3 烟用接装纸烫金发展趋势
  3.1 多色烫印
  多色烫印是将两种或者两种以上颜色的电化铝图案或文字烫印在同一接装纸上,其主要工艺是在单色烫印的基础上,增加一道或多道烫金版,让烫印不同颜色的文字或图案按照接装纸横向或纵向有序的排列。
  3.2 镭射定位烫印
  镭射电化铝是将传统工艺的电化铝通过模压等特殊工艺把电化铝赋予镭射效果。而定位烫印是指将电化铝烫印的图案或文字与接装纸印刷文字或图案定位。镭射定位烫印其工艺是在普通烫金版的前一道增加一支光版,达到其定位的效果。
  3.3 叠烫
  叠烫是指先将一色的电化铝烫印在纸张上,再将二色的电化铝套位叠烫在一色电化铝表面上,达到产品的美观度。其套位叠烫的工艺难度系数远大于传统的多色烫印,故要在产品设计、工艺设计、烫印版制作、烫印温度及电化铝适应性等方面加以控制。
  3.4 跳烫
  传统烫金工艺中,烫印的图案需一遍一遍在电化铝上横向排列,电化铝的使用遍数较少。跳烫是根据前期定位烫印的原理基础上发展起来的,运用到电化铝上,将图案与图案之间未烫印的部分定位,并再烫印一遍,增加电化铝的使用遍数,从而降低烫金型接装纸的成本。
  综上所述,该文主要介绍了与接装纸烫金相关的烫金机、电化铝的类型,详细阐述了在接装纸烫金过程中的质量控制措施,同时还对烫金技术的发展趋势做了分析。随着烟草行业增效降耗的不断发展,接装纸的烫金工艺也会持续发展进步。
  参考文献
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