纸制品的上光覆膜工艺

印后加工处理技术（纸品复膜与上光工艺）

纸制品的上光覆膜工艺

上光覆膜工艺是印刷品表面整饰加工工艺的最主要形式，也是印后工艺的一个重要环节。上光覆膜工艺可以提高印品的光泽效果，使印刷图文清晰和逼真，色彩鲜艳夺目，从而激发顾客的购买欲望；可以增加印刷品表面耐磨度、平滑度及防水性，有效地保护商品在流通环节免受损害；同时还可以延长包装品的保存和使用时间。特别是近几年随着市场竞争的日趋激烈以及顾客消费品位的不断提高，制造商对产品外包装的表面整饰工艺更是给予了前所未有地关注。虽然上光覆膜工艺相对简单，但影响因素很多，容易导致一些质量问题的产生。而且，由于其质量问题一般不可逆转，加之上光覆膜工艺属印后工艺，一旦出现质量事故，带来的损失相当巨大。因此，纸品厂应该对此一工艺引起足够的重视，掌握足够的专业知识，方可避免质量问题的产生。

第一章 上光工艺

上光是指在印刷品表面涂布一层光油，使其干燥后形成一层无色透明薄膜的加工工艺。上光工艺起保护印品及增加印品表面光泽效果的作用。

一、上光工艺分类

按上光方法，可分为印刷机直接上光、专用上光机单独上光和联机上光三类。印刷机直接上光是指待印刷品干燥后，再用印

刷机把光油涂在印刷品表面；单独上光工艺是指用专用上光机对初干后的印刷品进行上光，又称为offline工艺；联机上光是指上光机直接连接在印刷机印刷站后面，在油墨印刷完成尚未干燥之时，直接涂布光油的工艺，又称online工艺。

按光油的涂布方式分，可分为直接涂布和间接涂布。其中直接涂布又分为辊筒直接涂布和胶版直接涂布。辊筒直接涂布是指先将适量光油涂到辊筒上，再将辊筒上的光油直接转移到印刷品上的方法。胶版直接涂布是指先将光油涂到胶版上，再由胶版转印到印品上的工艺。间接涂布则是指首先把光油转移到辊筒上，然后再由辊筒转移到橡皮布，最后光油通过橡皮布转移到印刷品表面的过程。

按上光的部位分，可分为全部上光和局部上光。全部上光就是印刷品表面全部涂上光油，局部上光则只是有选择性地在印品表面局部地方涂布光油。

按上光时的干燥状态分可分为湿碰干工艺和湿碰湿工艺。湿碰干是指上光时，印刷品表面呈已干燥状态。湿碰湿是指上光时，印刷品表面油墨尚未干燥，联机上光就是湿碰湿工艺。

按光油的光泽效果分，可分为亮光型上光和亚光型上光。亮光型上光后印品表面光泽度增加，颜色更加鲜艳。亚光型上光后印品表面光泽消失，颜色更为典雅。

按光油的材料分，可分为溶剂型光油上光工艺、水性光油上光工艺以及UV光油上光工艺。

二、溶剂型光油上光工艺

溶剂型光油又叫油性光油，是由高级聚氨酯和亚加力树脂经高温催化聚合反应而成，因溶解成膜树脂使其能均匀涂布在印刷品表面的成分为甲苯、二甲苯等化学溶剂，故称溶剂型光油。溶剂型光油的主要成分为成膜树脂，溶剂和助剂。其中树脂起成膜，附着及高光的作用，溶剂则起溶解、渗透和快干的作用。

1、溶剂型光油上光工艺基本原理（图1）

其原理是光油通过辊筒或橡皮布均匀涂布到印品表面，然后迅速在表面扩散并渗透到印刷品表层形成一层湿膜。再通过烘干使溶剂挥发，溶剂去除后就形成一层具有光泽、耐磨、耐水作用的保护膜。

2、如何保证溶剂型上光质量的稳定性

首先须对每批来料进行质量检验，确保批次间质量的稳定性。来料检验项目一般包括黏度，固含量及PH值。

其次确保光油开稀比例的稳定性。由于光油在循环过程中溶剂极易挥发，成膜树脂与天那水的比例就会变化，所以必须每隔一段时间就要补充溶剂。但对于每隔多长时间补充一次溶剂，每次补充多少，很多工厂仅凭操作工人的经验来判断。在此，推荐大家用测试粘度的方法来确定补充量和间隔时间。方法是每次配好光油后，测试其粘度，测得的粘度就表示光油与溶剂配比的标准粘度。在上光过程中每隔二十至三十分钟测一次粘度，若粘度的增加值超出既定范围，则补充溶剂至标准粘度。另须注意，由

于季节不同，同一开稀比例的光油粘度也不相同，所以粘度标准值应随温度的变化而变化。粘度杯可用涂4#杯，或流量稍大一些的粘度杯如日本RIGOSHA 4#杯。粘度波动的允许范围也要根据光油的挥发性、气温和上光质量来确定。

此外，操作工人还要根据不同的光油类型，不同的质量要求及设备的状况合理调整车速、辊距、烘道温度和风量大小。

3、常见质量问题原因分析及改善对策（详见表一） 4、环保与安全特性

溶剂型光油对呼吸道和眼睛有刺激作用，经常接触对人体肝脏和生殖系统造成伤害。使用过程中要注意车间保持良好的通风，尽量将残留的气味抽走。同时要注意劳保防护，不要与人体直接接触。溶剂型光油属易燃物品，存储及使用过

程中要注意防火措施。 三、水性光油上光工艺

水性光油也叫水基光油，是把水溶性树脂，乳液树脂，抗磨剂及其它助剂等按一定比例配比经高温催化聚合反应而成。水性光油中的水起着挥发、渗透、快干的作用，而树脂和乳液则起成膜、附着、高光的作用。水性光油上光后表面成膜快、滑爽度高、耐磨性强、不泛黄、上光膜弹性好、光泽高，同时还具有防水、防潮、防油的特点，总体性能大大优于溶剂型上光油。水性光油的上光基本原理与溶剂型光油一样，但其固化机理则复杂一些。

1、水性光油的固化机理（图2）

水性光油经过润湿过程覆盖印品表面后，经过扩散和渗透作用，光油中游离的耐磨粒子、乳液分子与水溶性树脂结合在一起形成一层湿膜。再通过烘干消除水分后，成膜树脂与乳液固化成保护膜，同时耐磨粒子也被固定在薄膜中。

2、如何保证水性光油上光质量的稳定性

当然，进行来料检验保证批次质量的稳定也是很有必要的。来料检验项目与溶剂型光油相同，即黏度，固含量及PH值。一般水性光油可直接上机使用，而且水的挥发性比天那水弱得多，因而水性上光时质量较稳定。但如果长时间循环，特别是在高温干燥季节，水油中的水份也会大量蒸发，因此也可以通过测定粘度来确定补充水量的多少。此外，操作工人还要根据不同的情况适时调整车速、辊距、烘道温度，这也是保证水性上光质量稳定的重要一环。

3、常见质量问题原因分析及改善对策（详见表一） 4、环保与安全特性

水性光油以水为溶剂，刺激性气味很小、对人体无害、对环境无污染。而且水性光油不可燃，在储运与使用过程中非常安全。由于其优良的环保与安全特性，正逐渐取代溶剂型光油成为上光材料的主力。

四、磨光工艺

磨光工艺是通过高温高压，使已经成膜的光油油膜平整如镜，从而获得更光亮、更平滑效果的一道工艺。前几年磨光工艺主要

空 压辊线速与传送纸速差异过大 纸板不平——吸潮后变形 机器抖动过大 上胶量太少 压胶辊压力太小 纸板受潮变形——荷叶边 上胶量太少 6、纸板沿径机器抖动过大 向边脱壳 压辊边沿溢胶未及时清除——边沿溢胶对边沿膜粘拉 印刷品印刷时加入燥油（燥油在未完全干燥挥7、覆合品中发时对BOPP膜有溶胀间部分起泡 发泡作用） 胶量太少 膜或印刷品表面杂质 压胶辊表面胶质未清除，致使粘膜造成拉空 印刷品油墨厚薄不均匀，上胶膜在受压时出现厚薄差异，部分位置胶量可能太少而未粘牢 压力太小，覆膜时胶内空气未完全排除 膜表面污染，水性胶涂抹时湿润不够而缺胶 膜量太小 8、覆合品表压力太面“雪花” 小 印刷品表面喷粉太多，覆擦粉 合品出现松花状 胶模量过小，胶内部发生 蠕变 9、轧凹凸脱胶模量过大，胶变脆而受 壳 冲击后脱落 覆合牢度不够 导致覆合品出现白点 模切刀有毛刺或压痕过深 胶层未完全固化，覆合时 间与轧痕时间太近 膜张力过大，生产时张力 过大，分切后应力回复造成收缩 收卷张力过大，实质将膜10、覆合品拉变形 卷曲不平 卷取存放时间过长，膜与纸覆合后，胶液固化，时间过长，覆合物定型——反方向展平会回复 裱瓦胶呈强碱性。 11、覆合品裱瓦时吸潮导致化学反对裱后出现应变色，严重时导致脱变色 落。 12、覆合品铜粉含量过高 印金变色 铜粉表面处理不好 铜粉与胶液化学反应，导致变蓝、发黑等 13、覆合后一般多长时间轧凹凸为好？ 答：覆合品的覆合牢度，除与胶本身有关外，与纸张、印刷品、油墨、天气的干燥程度等很多因素有关，水性胶覆合的产品在夏天一般10余分钟后就可轧凹凸；而在冬天，需半小时以后才行，另外还应视覆合品的具体情况决定。 五、环保与安全特性

酯溶型聚氨酯粘合剂经受高温蒸煮后，水解生成有潜在致癌作用的芳香胺(TDA)，不可用于蒸煮包装。它以工业酒精为溶剂，属易燃物品。水性聚氨酯粘合剂具有对环境无污染，不可燃、无毒，适应性广等优点。无溶剂聚氨酯胶粘剂

才是真正意义上的环保型胶粘剂。覆膜纸制品由于回收处理费用高昴，因此不利于回收再利用，欧美等环保要求严格的国家一般不允许采用覆膜工艺。

六、覆膜工艺的检验方法

外观检验：覆膜表面平滑、无起泡、折皱、泛黄等缺陷，光泽与样版或客户要求一致。性能检验：粘合牢固，用手撕会连带将印品表层撕下。耐侯性方面，在65℃烤15分钟不起泡，-15℃冷冻30分钟不脆化。

第三章 各种上光覆膜工艺对比

目前，印刷包装业上光覆膜工艺方法种类繁多，主要表现在

使用机器、上光方式、干燥固化方式和涂布方式的多样性。（详见表四）

表三、不同上光覆膜工艺对照表

机器 工艺名称 方式 独立式过油机 溶剂型上光工艺 胶印机 方式 离线 热风干燥滚筒直接涂固化 布 上光干燥固化涂布方式 离线 自然氧化橡皮布间接干燥 涂布 独立式过油机 水性上光工艺 与印刷机相连的专用上光设备 独立式UV机 UV上光工艺 与印刷机相连的专用上光设备 即涂型覆膜机 覆膜工艺 预涂型覆膜机 离线 热风干燥滚筒直涂或固化 胶版涂布 连线 热风干燥橡皮布间接固化 离线 UV光固化 连线 UV光固化 涂布 滚筒涂布或胶版涂布 橡皮布间接涂布 离线 热风干燥 滚筒直接涂胶 离线 不需干燥 不需涂胶

第四章 不同上光覆膜方式的特性对比（详见表四）

表四、不同上光方式特性对比 工艺名称 溶剂型上光 水性上光 UV上光 覆膜 高 最好 最好 最好 一般 不环保

不磨光光泽度最差，磨光后光泽比水性高。普通磨光油耐磨最差，耐磨性光油比水性耐磨。

高 高 好 较好 好 最高 环保 高 一般 一般 一般 一般 较高 光泽度 耐磨性 耐折性 一般 耐水性 一般 平滑度 一般 环保性 不环保 环保 较高 低 成本 第五章 一些特殊上光覆膜工艺的解决方案

一、低克重纸张的上光工艺

一般对上光工艺来说，克重低于150g/m2的纸张称为低克重纸张，低克重纸张挺度小于光油对纸张的粘附力，用传统的辊筒式上光工艺容易造成纸张卷入辊筒而无法进行上光。因此，对低克重纸张，一般采用叼牙式过油机或印刷机连机上光，也可采用胶印机单独上光，一些厂家还在滚筒式过油机上加装一个风刀装置来进行低克重纸张的上光。叼牙式过油机或印刷机连机上光是低克重纸张最理想的上光方式，效率非常高，上光质量好，但设备昴贵，小型厂家往往做不到。胶印机单独上光由于是自然干燥，上光后需要至少12小时以上的干燥时间，对产品交货会造成很大的困扰。而辊筒上光机加风刀装置一般限于UV上光，水性光油上光和溶剂型光油上光也容易造成纸张卷入辊筒，其作用非常有限。

二、对耐磨要求非常高的上光覆膜工艺

一些大型彩箱，由于装机后直接装柜出口，如果没有非常好的耐磨性，往往会造成彩箱表面严重擦花。如果能够采用覆膜工艺，那么耐磨自然不是问题。但对于只接受上光工艺的出口产品，采用UV上光或特耐磨的溶剂型光油上光应该是比较理想的方式。另外需要注意的是UV上光一定要防止固化不彻底，否则也会出现擦花。

三、对耐折度要求非常高的上光覆膜工艺

对有些重型瓦楞彩箱，如果没有很好的耐折性，进行模切加工时就会造成压痕线爆裂。一般覆膜可从根本上解决压痕线爆裂的问题，但采用覆膜工艺时一定要权衡其不环保的特点。若需采用上光工艺，那么UV上光耐折性比溶剂型上光以及水性上光要稍好一些。

四、局部上光工艺

对于局部上光工艺，通常要用叼牙式过油机并采用胶版进行上光。对于UV盒来说，由于UV上光后很难粘合，因此UV盒最好采用局部上光工艺，即上光时粘条部位不上光。

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