低溫亮金花紙研發(fā)與生產(chǎn)設(shè)備改進

王振華　李文金　藍華誠　李林鑫

摘 要：采用綠色印制新技術(shù)工藝，將傳統(tǒng)的金膏印刷技術(shù)改為電化鋁箔水轉(zhuǎn)印技術(shù)；將傳統(tǒng)的亮金和亮金底墨中有污染的顏料改為環(huán)氧樹脂和染料等環(huán)保材料；采用低溫花紙后，使用傳統(tǒng)的覆膜機磨損大，瀘州金鑫印務(wù)有限公司又開發(fā)了適合低溫花紙的覆膜機設(shè)備，覆膜機輥筒的橡膠材質(zhì)的硬度為70～95HB，該設(shè)計已獲得實用新型專利授權(quán)（專利名稱：一種覆膜機輥筒；專利號：ZL201220601241.8）。在使用這種亮金花紙時，只需要100～180℃的低溫烘烤10～30min，即可達到設(shè)計目的。

關(guān)鍵詞：低溫 亮金 花紙 覆膜機

中圖分類號：TS85 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2015）02（a）-0096-01

1 低溫亮金花紙研發(fā)內(nèi)容

設(shè)計思路是通過節(jié)能減排、環(huán)境保護、低碳經(jīng)濟的設(shè)計理念，改善傳統(tǒng)工藝中存在的不足，提高本項目產(chǎn)品的耐磨性、耐高溫性、安全性等方面性能[4]。主要從以下幾個方面進行研發(fā)。

（1）研究金膏的替代物，以降低生產(chǎn)成本和產(chǎn)品價格；

（2）研究含有鉛、鎘、鋰等重金屬有害物體的顏料的替代物；

（3）研究印刷中的副產(chǎn)物的回收再利用，避免造成資源浪費；

（4）研究低溫烤花粘貼，以降低能源消耗，降低被附著物的破損率，降低大氣污染[5]；

（5）對被熱合材料進行熱合的主動輥，其硬度適度，彈性和韌性好，能夠長時間保持平整，并且，可使被熱合材料受熱均勻。

2 低溫花紙研發(fā)及設(shè)備工藝改進方案

2.1 金膏替代物開發(fā)

在選擇開發(fā)金膏替代物時，初選采用了色箔替代，樣品試制出來后進行燙印試驗，發(fā)現(xiàn)燙印后顏色不夠鮮艷、厚實飽滿，特別是與被燙物表面色差大時，原料稍有差異，就會出現(xiàn)漏底、花版、變色、糊版等質(zhì)量問題；此后，瀘州金鑫印務(wù)有限公司進行了討論研究，改變方案，采用色片替代金膏再次試制樣品進行燙印試驗，該次試驗改善了色箔替代金膏時時存在的問題，燙印后效果很好，具有顏色鮮艷、燙跡厚實飽滿、色質(zhì)純正、遇光后不易反射等優(yōu)點，但由于色片無支撐體，易破碎，不易連續(xù)燙印，成本高，不適于瀘州金鑫印務(wù)有限公司大批量生產(chǎn)的需要；公司通過再次調(diào)研，針對該問題進行了第三次討論研究，選擇了電化鋁箔替代金膏，試制樣品進行燙印試驗，發(fā)現(xiàn)效果非常好，圖案清晰、美觀、色彩鮮艷、光彩奪目、耐磨、耐候，且成本低，便于公司大批量生產(chǎn)，最終本項目決定選用電化鋁為替代金膏材料。

2.2 環(huán)保顏料的開發(fā)

在選擇開發(fā)顏料的替代物時，瀘州金鑫印務(wù)有限公司最初選用環(huán)保的粉末環(huán)氧樹脂顏料替代，但通過試驗，發(fā)現(xiàn)粉末樹脂的固化溫度較高（180～220℃），固化時間長（10～30min），使其僅能應(yīng)用于金屬等耐熱基材，而且相對能耗大、費時，且由于其熔融流平和固化開始階段有一定重疊，控制不好，涂層就會出現(xiàn)平整度上的缺陷，如縮孔、桔皮等問題[6]；為此經(jīng)過公司調(diào)研討論，開發(fā)采用了UV固化粉末環(huán)氧樹脂涂料，UV固化粉末涂料是無溶劑的環(huán)保涂料，無刺激性危害，一次涂裝并可用于熱敏基材，低溫流動性好，固化速度快，固化空間小，熔融流動性和固化步驟分離，使得UV固化環(huán)氧樹脂粉末涂料在固化前達到最佳流平狀態(tài)，保證涂膜質(zhì)量，但通過檢測發(fā)現(xiàn)，顏料中含有大量的可揮發(fā)有機化合物（VOC），會對環(huán)境和人體造成危害；通過和顏料廠家溝通分析，環(huán)氧樹脂本身無毒，但是由于在制備過程中添加了溶劑及其它有毒物，造成了環(huán)氧樹脂顏料“有毒”。在了解了有毒物來源后，項目組人員通過向顏料廠家多次咨詢和試驗，開發(fā)出了對“有毒”環(huán)氧樹脂材料的水性改性技術(shù)，保持了環(huán)氧樹脂“無毒”本色。

2.3 副產(chǎn)物的回收

副產(chǎn)物的回收再利用方面，因采用了電化鋁技術(shù)，避免了采用金膏時，圖案間隙的金膏中的貴金屬不能回收，造成資源浪費，封面膠膜不可撕，不可再利用，造成資源浪費；采用電化鋁時，圖案空隙部分的電化鋁箔可經(jīng)回收再利用，可節(jié)約資源；封面膠膜可撕，并回收再利用，避免資源浪費。

3 產(chǎn)品生產(chǎn)工藝過程

瀘州金鑫印務(wù)有限公司的低溫亮金花紙印制方法，依次包括以下步驟。

（1）制作圖案：一般在電腦制作圖案。

（2）制菲林片：根據(jù)電腦制作的圖案，按照同一顏色制作同一菲林片的方法，分別制作菲林片。

（3）制版：根據(jù)不同顏色的圖案制作的菲林片，按照同一顏色制作同一印刷絲網(wǎng)版的方法，分別制作印刷絲網(wǎng)版[8]。

（4）取市售水溶性小膜底紙并干燥底紙：控制好干燥溫度和時間。

（5）上亮金底墨：用步驟（3）制作的印刷絲網(wǎng)版，并用燙金底油，按照同一顏色印刷一次的方法，分別將不同顏色的圖案印刷在步驟（4）處理后的底紙上，即成亮金底墨[9]。

（6）干燥亮金底墨：控制好干燥溫度和時間。

（7）轉(zhuǎn)印亮金：根據(jù)不同顏色的亮金圖案的需要，按照同一顏色印刷一次的方法，用覆膜機將電化鋁箔分別轉(zhuǎn)印在步驟（5）得到的亮金底墨上，控制好覆膜機滾筒加熱溫度：溫度低了，不能全部將電化鋁箔轉(zhuǎn)印到亮金底墨上，而高了就浪費能源，成為不必要，甚至?xí)煌潭鹊負p壞輥筒、底墨等[10]。

（8）干燥亮金：每次轉(zhuǎn)印亮金后，都進行干燥，控制好干燥溫度和時間。

（9）上保護光油：涂一層燙金面油作為保護光油[11]。

（10）干燥保護光油：控制好干燥溫度和時間。

（11）上可撕封面膠膜：上一層聚丙乙烯可撕封面膠膜，采用聚丙乙烯材料的封面膠膜，可以防止環(huán)境污染，采用上可撕封面膠膜，可以減少浪費。

（12）干燥封面膠膜：控制好干燥溫度和時間。

（13）檢驗。

（14）包裝入庫。

4 結(jié)語

產(chǎn)品采用瀘州金鑫印務(wù)公司有限創(chuàng)新開發(fā)的具有自主知識產(chǎn)權(quán)的原創(chuàng)性發(fā)明技術(shù)工藝，解決了低溫亮金花紙制備所需的電化鋁箔水轉(zhuǎn)印、綠色環(huán)保亮金底墨印制、低溫烘烤粘貼、覆膜機熱合等關(guān)鍵技術(shù)工藝問題，是國內(nèi)外首次成功地開發(fā)出具有“高性能、高效率、低耗材、低能耗、低成本、無毒害、再利用”的技術(shù)工藝，從設(shè)計、制造、使用到報廢整個產(chǎn)品生命周期中環(huán)境污染最小化，符合環(huán)境保護要求能源消耗最低。該產(chǎn)品生產(chǎn)工藝于2013年12月產(chǎn)品成功通過省級科技成果鑒定，項目技術(shù)處于國內(nèi)領(lǐng)先水平。

參考文獻

[1] 郭凌華，張美云，王興.高溫熱轉(zhuǎn)移印花紙印刷質(zhì)量評價探析[J].包裝工程，2011，32（5）：97-98.

[2] 翟新崗.日用陶瓷花紙裝飾常見缺陷分析[J].佛山陶瓷，2010，20（5）：15-18.

[3] ROGERST John. Printing Techniques for Plastic Electronics[J]. Journal of Imaging Science and Technology， 2003 （4）：296-303.