影響絲網印刷質量的因素及常見故障分析

文 劉東 王建華

作為目前發展前景廣闊的印刷工藝，絲網印刷的應用范圍十分廣泛：紙張、紙板、瓦楞紙、金屬材料、建材、包裝裝潢材料、辦公用品、智能標簽、紡織品、衣服、T恤、儀表盤、測量設備、控制面板、電路板、廣告、海報、玻璃、陶瓷制品和塑料等。同時，絲網印刷可以在平面上、各種規則和各種不規則曲面上實現。根據不同的承印物和印刷活件，絲網印刷能夠選用不同的油墨類型和工藝，從而使得絲網印刷品在與柔性版印刷、膠版印刷、凹版印刷的競爭中具備獨特的優勢，擴大了其市場占有率。

絲網印刷及工藝過程

絲網印刷屬于孔板印刷（porous printing），是一種直接印刷的方式。絲網印刷采用濾過性印版，印版的空白部分沒有孔洞不能透過油墨，印刷部分卻由大小不同或大小相同但單位面積數量不等的孔洞組成，從而油墨可以透過，在承印物上面形成圖文區域和非圖文區域。類似凹版印刷，印刷絲網印刷活件時，先在印版的一側涂墨，再用刮墨板在印版上輕刮，同時回墨板在刮墨刀滑架上交替起落，將油墨送回起始端并均勻地在印版上敷一層油墨。通過刮墨板的壓力，油墨穿過印版，轉移到印版下的承印材料上，完成印刷過程。

絲網印刷壓力小，能在各種易碎的承印物（玻璃、陶瓷、絲綢）上進行印刷。絲網印刷的墨層厚實，能轉移12μm或者更高的油墨厚度，約為平版印刷的5～10倍，甚至比凹版印刷還厚，增強印刷圖文立體感，同時印品層次豐富，圖文突起，有浮凸的立體感，色彩鮮艷，質感強，還可以實現多種防偽功能和特殊效果。絲網印刷能夠使用多種油墨進行印刷，包括光固干燥型、揮發干燥型等多種油墨。

絲網印刷工藝要經過以下的步驟：原稿、圖文信息處理、繃網、印版制作、印刷、印后加工。圖文信息處理部分是對代表圖像信息的電信號根據制版分色工藝的要求完成色差校正、層次校正、黑版計算、底色去除、清晰度強調、計算、調整顏色等，使之達到印刷的要求。繃網是利用壓縮空氣牽動，形成一定的張力，將絲網粘貼到網框上。印后加工是根據印刷出來的絲網印刷品不同的規格和要求，采用不同的方法，保證絲網印刷品的質量，提高其檔次并增加其特殊功能。

影響絲網印刷品質量的因素

印刷品質量是印刷品各種外觀特性的綜合效果。對于文字信息，高質量的印刷品不能具備各種物理缺陷：邊緣不清、字符破損、多余油墨等；而對于圖像信息，印刷品的質量特征參數卻是圖像階調與色彩再現、圖像分辨力、龜紋等故障圖形以及表面特征。印刷質量數據的及時測定、分析、歸納，能夠使得企業迅速定位出對印刷質量結果具有關鍵影響的因素，從而大幅度降低消耗，降低成本，提高企業的經濟效益。同時，印刷質量能夠提高各個印刷工藝流程上下工序之間的配合程度、工作效率、責任劃分程度。并且，印刷質量檢測能夠促進印刷向數據化、規范化、和標準化方向的發展。

由于絲網印刷方式的特殊性，印品質量的要求不僅多而且復雜。能夠影響絲網印刷品質量的因素有：絲網材料、繃網工藝、刮墨板、絲網印版和承印物之間的距離。

絲網材料

絲網有黃色、橙色、紅色、深紅色等。絲網一般不選用白色，這樣做一方面減少照射光的漫反射強度，一方面不會在曬版時在印版上面產生暈影現象。而且因為感光材料在藍紫光及紫外光部分有較大的吸收峰，所以絲網的選擇要避免綠色、藍色、紫色。

通常絲網是由等徑橫線和豎線交織形成的網孔，絲與絲之間的疏密程度用絲網目數表示（即絲網每平方里面的網孔數目）。目數愈高絲網愈密，網孔愈小，油墨通過量越低。油墨的通過量和絲網的厚度也有關系。一般來說，絲網越厚，油墨通過量越大。在絲網印刷中，絲網油墨通過量決定著轉移到承印物表面上的油墨量。

絲網張力大小是獲得良好印刷質量十分重要的因素。在印刷過程中，既要求足夠的絲網張力，以使印刷時刮墨板產生的剪切力不會造成圖文分裂變形；但為了不損壞絲網，又必須使絲網的張力小于其材料屈服值。

網印要求絲網薄、網孔均勻、吸濕率小、軟化點高、回彈性良、具有較高的抗張強度、低的斷裂伸長率。絲網在制版和印刷過程中要和很多化學藥品、有機溶劑相接觸，所以絲網必須具有很好的耐化學性能，從而保證制版和印刷的質量。目前，絲網印刷中主要使用的絲網有四種：蠶絲絲網、滌綸絲網、尼龍絲網和不銹鋼絲網。蠶絲絲網由天然蠶絲編織而成、耐水性強，易于繃網操作，和感光膠的結合性好。但是，蠶絲絲網的耐磨性和耐化學性差，容易老化發脆，繃網時很難達到較高的張力，成本較高。滌綸絲網耐水性、耐高溫、耐化學藥品、耐溶劑能力較強，而且拉伸性小，物理性能穩定，尤其適合于印刷精度高的印刷品，但是滌綸絲網的耐磨性差。尼龍絲網是尼龍單絲編織品。強度很高，耐磨性、耐化學藥品性、耐水性和彈性都很好，尤其是油墨通過率極高（絲徑均勻，表面光滑），但是繃網一段時間之后，繃網張力就會因為應力的松弛而下降，進而導致印版精度下降。不銹鋼絲網耐印率好，耐磨性好，強度高，拉伸性小，絲徑均勻，表面光滑，油墨通過率高，但是價格成本高，回彈性差。選擇絲網時，要綜合考慮成本、過墨量、耐印率。承印物表面狀態、印品精度要求類型，選擇不同材料、目數、結構的絲網。

繃網

絲網版制作完畢后，要進行的是繃網。如圖1，即為繃網機。將制作好的絲網版固定在網框上，然后施加外力以達到繃網目的。繃網力不足或者不均勻，那么套印精度會下降，同時絲網印版使用壽命也會減短。實際印刷中如果沒有特殊的要求，繃網力控制在10N/cm左右，允許誤差為2N/cm。多色印刷中，各色版采用不同的網線角度防止龜紋的發生，傾斜的角度一般不超過15°。

刮墨板

刮墨板施加壓力，完成絲網印刷過程中的油墨轉移。刮墨板一般由天然橡膠、氯丁橡膠、聚氨酯橡膠、硅橡膠和氟橡膠構成。天然橡膠和氯丁橡膠價格低廉、印刷時產生的靜電少，但耐磨性差、顏色較深；聚氨酯橡膠耐磨性好，但是對極性溶劑很敏感，多用于高檔刮墨板。刮墨板的性能直接影響印刷效果。刮墨板的硬度在肖氏硬度60°～90°，厚度6mm～10mm，寬50mm的范圍較好。在硬度較高的承印物上印刷時，選用軟質刮墨板，印版和承印物在壓力下接觸良好，承印物上面轉移的墨層均勻；相應的，在軟質承印物上印刷時，就要選擇硬度較高的刮墨板。刮墨板的長度要長于印刷圖文畫面的寬度，如果刮墨板過長，不利于印刷過程的進行，而且造成浪費；如果過小，無法在整個承印物的圖文區域上面轉移油墨。一般刮墨板比印版上圖文畫面尺寸兩段各長5cm。每次刮印過程中會產生熱量（刮墨板和印版之間摩擦），造成刮墨板變形。而且，刮墨板必然要接觸各種油墨、化學溶劑，發生不同程度的變形。所以，要求刮墨板具有一定的機械強度和抗化學藥品。

刮墨板在使用中要保持適當的壓力和刮印角，使得絲網印版與承印物表面呈線接觸來完成油墨的轉移。在絲網印版和承印物之間的距離、網版張力一定的情況下，如果壓力過小，絲網印版接觸不到承印物表面，無法實施印刷；壓力過大則會使得刮墨板發生彎曲變形，刮墨板與絲網印版和承印物之間的線接觸變成了面接觸，加劇了刮墨板和印版之間的磨損，導致絲網印版松弛，印刷圖形變形，多色印刷套印精度降低，影響印品質量。絲網印刷中，刮墨板在以一定角度向印版施加一定壓力的同時，還要獲得一定的壓力使其移動。刮板角（即刮墨板和絲網印版之間的角度）越大，壓印力越小。刮印角與刮印速度有著直接關系。刮墨板的速度越慢，刮墨板與絲網印版的摩擦阻力和油墨的粘度減小，刮墨板的彎曲變形也就越小，刮板角越大。一般情況下，平面網印的刮印角取20°～70°，曲面印刷的刮印角取30°～65°。

絲網印版和承印物之間的距離

為了使承印物在未刮印時承印物不粘油墨，絲網印版不是直接放置在承印物上，而是在其上方一段距離，只有在刮墨板刮過時，絲網才會和印刷表面接觸。如果在成型的曲面承印物上印刷，承印物在印刷的同時做圓周運動，絲網印版和承印物之間的距離不會造成印刷圖文模糊甚至變形的現象。不同的承印物、油墨粘度、絲網印版，絲網印版和承印物之間的距離是不同的。通常，高品質的絲網印品，絲網印版和承印物之間的距離為1～3mm，普通印刷品距離要大一些，約為前者的兩倍；曲面承印物距離比平面承印物距離要小一些。

常見的絲網印刷故障

常見的絲網印刷故障有三種：油墨固著不良、堵眼、印刷龜紋等。

油墨固著不良

油墨固著不良即印版上圖文部分的油墨不能牢固附著在承印物上。不同的油墨，承印物具有不同的特性，造成的油墨固著不良的程度、原因都不盡相同。紙張是主要的承印物之一，在整個的印刷過程中，包括搬運、上光、覆膜、干燥，會產生靜電，從而引發油墨的固著不良。再者，紙張的滯后現象也會造成最終印品油墨的固著發生問題。為了降低紙張影響，印刷前要對紙張進行調濕處理。塑料是包裝四大材料之一，大多數非極性的塑料都存在不同程度的油墨固著問題，需要對塑料提前進行表面處理：使用化學藥品清洗表面、除靜電、物理或化學粗化、氧化、極性化處理。

堵眼

堵眼即絲網印版的網孔因油墨干固而逐漸堵塞，造成印刷故障。形成堵眼故障的原因很多，主要包括四個因素：油墨不良引起堵眼；印版上面有多余的油墨（印刷壓力過大或者印版和承印物之間的距離過小），多余的油墨結膜，引起堵眼現象；印版在使用或者保存過程中，有異物污染印版，則必然發生堵眼故障；承印物的表面平滑度很低，表面強度較弱，造成印刷過程中掉粉或者拉毛現象，從而造成堵眼故障。

印刷龜紋

彩色印刷品是通過不同顏色的油墨疊印再現色彩的。多色油墨網點以不同的角度疊印會產生條紋狀的干擾現象，即“莫爾條紋”，嚴重時產生“龜紋”。避免龜紋的一個有效方法就是分色圖片采用不同的加網角度。常用四色絲網印刷加網角度如表1所示。另一個在實踐中證明有效的是采用傾斜繃網法。

表1 常用絲網印刷四色加網角度

絲網印刷工藝在印刷行業中發揮著越來越重要的作用，應用范圍日趨廣泛，市場對絲網印刷品的需求越來越旺盛，未來發展的潛力巨大，但是絲網印刷工藝在精度和質量方面還有提升的空間。綜合考慮自身各個因素，選擇合適的承印物、油墨、加網角度、絲網材料、刮墨板、繃網工藝、絲網印版和承印物之間的距離，控制生產環境的溫度、濕度、保持室內清潔，提升對操作人員的要求，從而提高絲網印刷品的質量，促進絲網工藝的進步，進而推進整個印刷行業的發展。