不干胶材料的模切特性

不干胶材料的模切不同于传统印刷材料,如纸张模切,是将材料整体切穿;而不干胶材料的模切仅仅是将面材和黏合剂层切穿,保留底纸和其表面的硅油涂层,最终使模切成型的标签保留在底纸上,如图2所示。

不干胶材料的模切质量同多种因素有关,如模切方式、模切装置精度、模切版的精度、模切刀片同材料的匹配情况,此外,模切质量还与不干胶材料的特性有关,如面纸、黏合剂和底纸性能不同,各种不干胶材料的模切特性也不一样。
下文将分别就不干胶材料的面材、黏合剂和底纸对模切质量的影响给予简单介绍。
面材对模切的影响
影响模切质量的因素有面材的种类、强度和厚度。
1.面材的种类
面材基本上可分为纸张和薄膜两大类。
普通纸张类的切断原理同薄膜材料略有不同。虽然从理论上讲,模切时必须将面材和黏合剂一同切穿,但实际上模切纸张类材料是刀具切削和纸张受力断裂的综合结果,即刀刃向下切削的同时也将纸张向两侧挤压,所以,相对而言,纸张类材料的模切精度不是很高。在分析样品时经常会看到一些标签有毛边,这就是由于材料纤维较粗,自然断裂形成的现象。 
基于纸张类材料的模切特性,并考虑到刀刃的磨损,平压平模切刀片的角度通常规定为52°,如果角度大,对材料的挤压变形就大,即水平方向的分离力就会使材料断裂分离现象加剧。
薄膜类材料的模切,简单地说就是完全切穿的过程。因为薄膜类材料大多具有韧性,不会自然断裂,所以切穿三分之二是不适合的,必须完全切穿或者切穿五分之四的厚度,否则排废时会连同标签一同剥离。
因此,模切薄膜材料的刀刃要锋利,硬度要高,要采用小角度模切刀,刀刃角度通常为30°~42°。如果使用大角度的模切刀,不仅模切困难,而且如果刀刃不锋利还会出现面材切不穿,底纸断裂的情况,或者使成品标签的边缘出现翻边现象,造成渗胶。总之,模切薄膜的精度要高于纸张类材料,所以模切薄膜材料对设备精度、模切版的精度和底纸都有一定的要求。
2.面材的强度
面材的强度同面材的厚度、纤维(高分子)结构和自身的湿度有关。在不干胶材料的模切过程中,与面材关联最大的因素是排废速度。环境湿度越大,材料受潮后自身的强度就越弱,从而容易拉断,甚至无法排废。
设计版式时,要根据材料的强度,通过试验合理安排标签的排废尺寸和排废速度,这样不仅可以提高生产效率,还能减少材料浪费。
3.面材的厚度
材料的厚度直接影响模切的深度,材料越厚,越容易模切。因为材料越厚,模切的公差越大,切穿底纸的几率就越小。相对而言,材料薄,容易出现切穿底纸的故障。如在同一台平压平标签模切机上分别模切80g/m2和60g/m2,底纸相同的面材。结果发现:80g/m2的材料模切排废正常,而换上60g/m2的材料,模切时经常出现排废断裂、底纸切穿和掉标现象,需要经常停机,进行垫版,浪费很大。出现这类情况有多种原因,如果使用圆压圆模切方式或减小模切面积,使用精度高的设备等,这种现象可减少或避免。
所以模切薄型面材时,一定要在精度高的设备上进行,尽量减少模切面积(尤其是小标签),使用专业模切版生产商的模切版,另外还要注意垫版精度。
面材的厚度同强度成正比,直接影响排废速度。可分别用80g/m2和60g/m2的材料做排废对比试验;结果是前者比后者的生产效率提高了20%~30%。
黏合剂对模切的影响
不干胶材料中常用的黏合剂有4种类型:丙烯酸类水性乳胶、橡胶类热熔胶和溶剂型橡胶或丙烯酸类黏合剂,其中使用最广泛的是乳胶和热熔胶。
由于黏合剂的原材料和配方不同,所以理化特性也不一样。水乳胶是由微小的胶囊构成,内聚力相对小,胶膜间容易分离,而热熔胶是由内聚力大的橡胶类物质构成,胶膜之间很难分离。所以在模切时,如果是水乳胶材料,在黏合剂层未被切断或完全没有切断的情况下,标签照样排废,因为排废时的拉力很容易拉断胶层。而在模切热熔胶型不干胶材料时,如果模切不到位,不是标签连同废纸边一齐剥下,就是底纸切穿。因为热熔胶层只有完全切断(或大部分切断)才能正常排废,否则未被切穿的胶膜会连同标签一同剥下,提高了模切难度。
为此,模切乳胶型不干胶材料相对容易,热熔胶型不干胶材料对模切技术要求较高。这也是加工热熔胶材料消耗大、生产效率低的主要原因。
底纸对模切的影响
底纸质量是影响模切质量的关键,底纸的厚度、平整度、纤维结构和强度都直接影响模切质量。目前,常用的底纸分为两大类,即不透明底纸和半透明底纸。不透明底纸型不干胶材料定量一般在90g/m2以上,有一定的挺度,适合单张纸印刷,也适合卷筒纸印刷,成品标签多用于手工贴标。透明底纸型不干胶材料定量一般为60~70g/m2,底纸纤维有一定的密度或紧度,主要用于卷筒纸印刷,不适合单张纸印刷,成品标签用于自动贴标。
不干胶材料要求底纸平整度好,厚度均匀,透光度一致,密度越大越好,以便于面材完整模切。
1.不透明底纸
常用的不透明底纸以颜色区分,可分为黄色和白色两种;以结构区分,分为预涂PE涂层和不带PE涂层两种。涂布PE涂层有两个目的:一是封住纸张表面的毛孔使其光滑平整,在其上涂布硅油,减少涂布量,可降低成本;另一个作用就是改善模切特性,因为PE涂层相当于一层缓冲垫,有一定的韧性和弹性,可减少底纸的断裂。实践表明,带PE涂层的底纸,抗断裂性能远远低于不带PE涂层的底纸材料。
由于厚底纸标签主要用于手工贴标,模切质量不合格对手工贴标有一定影响,如模切不断,手工排废时会连同标签一同揭下来;若将底纸切穿或切穿一半,操作者揭标也非常困难。
不透明底纸在平压平模切机上模切时,常见故障是底纸断裂,所以在保证模切刀精度和衬垫平整的基础上,要尽量选用平整度好、纤维拉力大和厚度均匀的底纸,以提高模切质量。 
2.半透明底纸
半透明底纸又称薄底纸,目前,标签印刷用不干胶材料常用格拉辛底纸(玻璃底纸)。格拉辛底纸有两个指标会影响模切质量:一是厚薄均匀性,二是纤维结构。其中底纸厚薄均匀性是最为重要的,尤其是圆压圆模切时,因为模切刀辊的尺寸由底纸的厚度决定,如果底纸厚度不均匀,刀刃就会切穿或切不到底纸,给排废工序带来麻烦。
格拉辛底纸的纤维结构对圆压圆模切来说,主要影响模切速度,因为纤维强度直接影响排废断裂速度,速度越快、拉力越大,排废越容易。如果材料本身强度大,即可提高模切速度。但是,对于速度较慢的平压平式模切,纤维结构对模切质量影响不大。此外,纤维的韧性和抗断裂性对模切质量影响非常大,纤维韧性好的底纸,在精度低的设备上模切可能不会出问题,但是,如果底纸的纤维脆、韧性差,就只能在设备精度高、模切质量好的设备上进行模切加工,这说明,设备精度也是影响模切质量的因素之一。
我们曾遇到过这样的案例:有两种面材相同,底纸不同的不干胶材料,在两台标签设备上同时加工,结果是在精度高的设备上模切,两种材料的模切质量都正常;而在精度低的设备上模切,底纸纤维韧性差的材料经常出问题,无法正常生产。这个案例说明,模切质量与不干胶材料本身有关,也同设备的精度有关。
模切技术要点
既然不干胶标签材料的各项性能,如不干胶面材的强度、黏合剂的特性和底纸的强度对标签的模切质量有一定的影响,则在选择不干胶材料和标签加工中,就应有一定的要求,采用高质量的材料或相应的模切工艺,以提高标签模切质量。笔者通过多年实践,并将工作中遇到的问题进行了归纳总结,提出正确选择不干胶材料,有效提高模切质量的几个注意事项。
1)不要使用模切过纸张类材料的模切版模切薄膜材料,因为刀刃已经磨损,不适合再模切薄膜。
2)平压平模切时,尽量减少模切面积,尤其是满版小标签,因为版面大、排刀多,质量难保证。
3)平压平模切时垫版要经常更换,尤其是加工长版活,因为切痕会影响新版式标签的模切质量。
4)经常检查模切质量,尤其是自动贴标的标签。以避免出现大批量的质量问题。具体检查方法是,用信号笔在底纸上涂抹,检查底纸的切痕渗透情况。
5)模切大面积、图案复杂的标签,要到专业厂家制作模切版,这样可保证模切精度。
6)要保持刀刃的锋利,建立档案,记录每块模切版的使用情况,以便及时更换刀片。
7)要用小角度、硬度高的专用刀片模切薄膜不干胶材料,尤其是PET材料。
故障1平压平式模切中底纸被切穿
原因:底纸厚薄不匀;一块模切版上的标签数量太多,面积过大;模切版不平整,精度低;模切机构精度低造成模切不稳定;模切衬垫板不平整或有凸起点;模切刀片选择不正确。
解决问题的办法是:
1、 尽量选 用较厚的底纸或用均匀度较好的材料作底纸;
2、 提高模切版精度,必要时请专业厂家来制造;
3、 使用平整度好的衬垫板,并定期检查,清洁和更换料垫板;
4、 可采用大面积印刷后先纵切而后再小面积模切的方法;
5、 使用高精度的专用不干胶模切刀片来制作模切版。
故障2模切后排废时,纸边经常断裂,无法正常开机
原因:模切版或垫板不平整,导致纸边局部未切断;机器速度太快或太慢,造成不干胶承印材料牵引张力不合适;排废边太窄,标签尺寸太大或太细长,不易排废;标签与底纸间离型力太大,纸边承受不了反拉力;标签外形特殊,排列不合理,排废困难。
解决问题的办法是:
1、 提高模切版精度,减小模切面积;
2、 模切底板要平整,并定期更换;
3、 正确调整排废张紧力;
4、 正确设置废纸边的尺寸,以提高其抗拉强度;
5、 换用剥离力合适的不干胶标签材料;
6、 根据标签外形合理排版,使其便于排废。
故障3模切压力不均匀,造成模切深浅不一致,使部分纸边未被切断;模要版使用时间过长;刀片太钝,导致面材被压进底纸但未被切断;机器右速度不合适,太慢或太快,影响排废;排废纸边太窄,断裂时出现掉标现象;纸边的排废角度不合适,选用的不五胶材料不合适;底纸和面纸间的离型力太小;标签面积太小,排列方法不合适;生产车间的温度过低堇视,使粘合性能发生改变。
解决问题的办法是:
1、 调整模切版,提高模切精度,可在版面粘贴海绵;
2、 变换机器速度,调整纸边的排废角或更换排废辊;
3、 使用离型力合适的不干胶材料,并合理安排排废边宽度;
4、 保持车间的最佳温湿度,使粘合剂必能稳定。
UV上光中的常见质量问题有:
1、 上光后,经地一段时间,印刷品发黄、发红,改变颜色;
2、 印刷品表面不亮;起褶或出现条痕;
3、 上光面发粘,不光滑;
4、 上光层不牢,掉墨,有气泡,麻点等。
解决问题的办法是:
1、 使用高质量、有效期内的上光油;
2、 合理控制上光油的量,既不能太少也不能太多,要注意流平效果;
3、 注意底墨的印刷质量,要求把墨量印足、印实,并不要干透;
4、 根据上光表面的实际情况正确调整上光油的粘度;
5、 正确调整上光油的表面张力,使其小于油墨的表面张力,可添加表面张力低的溶剂或表面活性剂;
6、 避免油墨层晶化,必要时可对其进行表面处理;
7、 调整好机器速度、上光油量、烘干能量之间的关系。
故障1图案发虚,薄膜与印品粘合不良
原因:覆膜辊表面有缺陷,硬度太低,以及覆膜辊压力不够,或覆膜辊与底辊不平行,都会造成此故障;而印刷墨层太厚或覆膜时膜层尚未干透,或机速太快也是产生此故障的原因。
解决问题的方法是:
1、 加大覆膜辊压力;
2、 调整两辊间的平行度;
3、 若是覆膜辊本身有问题,则更换覆膜辊;
4、 降低机速或改变油墨成分。
故障2图案表面有压痕凹点
原因:覆膜辊表面不干净或已经磨损
解决问题的方法是:清洗或更换覆膜辊。
故障3印刷品表面有皱纹
原因:复合膜太松或底纸拉力过大,以及复合膜两边张力不一致均会导致此故障。
解决问题的方法是:
1、 张紧复合薄膜;
2、 降低底纸拉力;
3、 改用合适的复合薄膜。
故障4标签贴在瓶体上翘边
原因:纸张太薄或复合膜太紧都容易使印刷品发翘,而复合膜太薄或有质量问题,引故障更是难以避免。
解决问题的办法是:
1、 避免对薄纸格膜;
2、 复合膜张力地大时,要换用剥离力小的或有底纸的复合膜。
3、 单张纸覆膜时,张力方向应与标签弯方向垂直;
4、 要控制好覆膜张力、压力、速度,以确保覆膜精度;
5、 覆膜适合小幅面标签,平面粘贴,大幅面标签建议采用上光工艺;
故障5图纹内起泡,发白
原因:覆膜时印刷墨层尚未干透,墨层太厚,覆膜压力不够,复合膜太松或厚薄不均匀均会导致此故障。
解决问题的方法是:
1、 增大复合压力;
2、 更换复合膜或调整其张力。
故障1烫印不上或烫印不牢
原因:烫印温度地低,印版压力过低,印刷墨层表面晶化或太光滑,墨层太厚以及电化铝型号不合适都有可能导致此故障。
解决问题的方法是:
1、 适当提高烫印温度;
2、 加大印版压力;
3、 改变油墨成分,使墨层表改性;
4、 降低墨层厚度,减少叠印;
5、 变换其它型号的电化铝。
故障2电化铝反拉带墨
原因:印刷墨层干燥不充分,油墨附着力太低以及电化铝分离力过大都是导致此故障的原因。
解决疸的方法是:
1、 烫印电化铝之前,要让油墨充分干燥;
2、 改变油墨成分;
3、 改用分离力低的电化铝。
故障3印迹滋边发毛
原因:压力调整不当或印版温度太低
解决问题的方法是:
1、 调整压力,局部垫版;
2、 适当提高烫金温度。
故障4印迹金属光泽降低
原因:印版温度过高。
解决问题的方法是:
1、 降低电热温度;
2、 减少不必要的停机,缩短停机时间。
故障5印迹不清,缺笔断画
原因:遇到印迹不清楚这类故障时,首先要考虑烫金版自身是否有缺陷,另外,电化铝太紧,烫印压力不均,电化铝太窄或导纸方向偏移等也是此类故障的起因。
解决问题的方法是:
1、 更换印版;
2、 降低电化铝张力;
3、 局部垫版,保持烫印沽σ恢拢?br>4、 改用幅面宽一些的电化铝;
5、 调整导纸机构。
故障6不干胶标签烫金中最容易发生的质量问题——薄膜材料和UV油墨表面烫金困难,印迹不清
解决问题的办法是:
1、 选择专用的、配套的烫金箔,尽量选用进口材料;
2、 保护好印版,要求印版要平整,表面无污物;
3、 薄膜材料应先进行电晕处理,以提高其表面张力;
4、 减小烫金面积,保证印版的平整性和烫印压力的均匀;
5、 使用硬衬垫材料时,要求衬垫要平整,均匀;
6、 通过试验找出烫印压力、速度、浊度、排废的最佳配合。


