覆膜中出现的一些问题与解决方案

一、前言 



在印后加工中覆膜是一项重要的印刷工艺，工艺虽然不很复杂，但是在覆膜的操作和工艺设计中，往往会由于对覆膜本身以及印刷缺乏充分的了解，而经常出现这样或那样的问题。在本文中将对覆膜中经常遇到的一些问题进行分析，并提出一些解决方案。



覆膜是一项综合性的技术，它涉及许多因素，如塑料薄膜、粘合剂、溶剂、印刷品表面墨层状况、机械控制以及环境条件等。要获得高质量的覆膜产品，就必须在工艺过程中控制上述诸因素的变化，并协调好它们之间的关系。



二、加工工艺



覆膜的工艺流程为：工艺准备→安装塑料薄膜滚筒→涂布粘合剂→烘干→设定工艺参数（烘道温度和热压温度、压力、速度）→试覆膜→抽样检测→正式覆膜→复卷或定型分割。



1.工艺准备工作。准备工作是否充分，对保证覆膜生产的正常进行，提高生产效率和产品质量有很大影响。覆膜生产的准备工作一般应包括：待覆印刷品的检查、塑料薄膜的选用以及粘合剂的配制等。



(1)待覆印刷品的检查。对待覆膜印刷品的检查，有别于对普通印刷品的质量检查。主要应针对覆膜影响较大的项目，如表面是否有喷粉、墨迹是否充分干燥、印刷品是否平整等，一旦发现问题，应及时采取处理措施。



(2)塑料薄膜的选用。塑料薄膜的选用包括塑料薄膜的选定及质量检查和分切卷料。覆膜材料是否恰当是关系产品质量的一个重要因素。



常用塑料薄膜有：聚氯乙烯(PVC)、聚丙烯(BOPP)和聚酯(PET)薄膜等。其中BOPP薄膜(15～20μm)柔韧、无毒性，而且平整度好、透明度高、光亮度好，并具有耐磨、耐水、耐热、耐化学腐蚀等性能，此外，它的价格便宜，是覆膜工艺中较理想的复合材料。



覆膜工艺对塑料薄膜的质量要求是：厚度直接影响薄膜的透光度、折光度、薄膜牢度和机械强度等，根据薄膜本身的性能和使用目的，覆膜薄膜的厚度以0.01～0.02mm之间为宜。须经电晕或其它方法处理过，处理面的表面张力应达到4Pa，以便有较好的湿润性和粘合性能，电晕处理面要均匀一致。透明度越高越好，以保证被覆盖的印刷品有最佳的清晰度。透明度以透光率即透射光与投射光的百分比来表示；PET薄膜的透光率一般为88～90％，其它几种薄膜的透光率通常在92～93%之间。良好的耐光性，即在光线长时间照射下不易变色，具备一定的机械强度和柔韧特性，薄膜的机械强度包括抗张强度、断裂延伸率、弹性模量、冲击强度和耐折次数等项技术指标。几何尺寸要稳定，常用吸湿膨胀系数、热膨胀系数、热变形温度等指标来表示。覆膜薄膜要与溶剂、粘合剂、油墨等接触，须有一定的化学稳定性。外观膜面应平整、无凹凸不平及皱纹，还要求薄膜无气泡、缩孔、针孔及麻点等，膜面无灰尘、杂质、油脂等污染。厚薄均匀，纵、横向厚度偏差小；因覆膜机调节能力有限，还要求复卷整齐，两端松紧一致，以保证涂胶均匀。当然，成本要低。



塑料薄膜的质量检查方法，除上述膜面表面处理等几项外，大都可以用手感或目测来解决。宽筒薄膜卷料还须按所要求的宽度分切成窄筒卷料才能用于覆膜，分切后的窄筒卷料要求边缘平齐、两端平齐、卷曲张力一致。



(3)粘合剂的配制。国内使用的粘合剂的品种较多，主要有聚氨酯类、橡胶类以及热塑高分子树脂等。其中以热塑性高分子类胶粘剂使用效果最好。



溶剂型粘合剂应用较广泛，常用的溶剂有醋类（如醋酸乙酯）、醇类、苯类（如甲苯）。溶剂型粘合剂有单组分和双组分之分。单组分粘合剂使用方便，成本较低，虽粘结强度略低于双组分粘合剂，但可以采取其它工艺措施加以弥补，使用较普遍。双组分粘合剂虽粘结强度较高，但成本高，使用较麻烦。



各种粘合剂应符合以下要求：色泽浅、透明度高；无沉淀杂质；使用时分散性能好，易流动，干燥性好；溶剂无毒性或毒性小；粘附性能持久良好，对油墨、纸张、塑料薄膜均有良好的亲附性；覆膜产品长期放置不泛黄、不起皱、不起泡和不脱层；并要求粘合剂具有耐高温，抗低温、耐酸碱以及操作简便，价格便宜等特点。



单组分的粘合剂可直接使用。双组分或多组分粘合剂，一经混合后即进行反应，而且粘合剂的粘合力随贮存时间的增加会因表面老化而下降，所以，配制好的粘合剂不宜长时间贮存，应当天用完。覆膜质量的好坏与粘合剂的配制质量优劣有很大关系，配制时要细心谨慎。



2.安装塑料薄膜卷筒。将选定的薄膜按印刷品的幅面切割成适当宽度后，安装在覆膜机的出卷装置上，并将塑料薄膜穿至涂布机构上。要求薄膜平整无皱，张力均匀适中。如覆膜印刷品要做成纸盒，则须考虑留出接口空隙，否则粘接不牢。



3.涂布粘合剂。首先，粘合剂的粘稠度应视纸质好坏、墨层厚薄、烘道温度及烘道长短、机器转动速度等因素而定。当墨层厚、烘道温度低、烘道短、机速快时，粘合剂的粘度应适当增大，反之则相反。其次应掌握涂布胶层的厚度，使之达到均匀一致。涂层厚度应视纸质好坏及油墨层厚薄而定：表面平滑的铜版纸，涂布量一般为3～5g/m（厚约5μm）；表面粗糙、吸墨量大的胶版纸、白板纸，涂布量为7～8g/m（厚约8μm）。当然，墨层厚，涂布量应稍大，反之则相反。但涂层过厚，易起泡、起皱，反之则覆膜不牢。



4.烘干。其目的是去除粘合剂中的溶剂，保留粘合剂的固体含量。烘道温度应掌握在40～60℃之间，主要由过塑粘合剂中溶剂的挥发性快慢来确定。胶层的干燥度一般控制在90～95％，此时粘结力大，纸塑复合最牢。涂层不平或过干，会使粘结力下降，造成覆膜起泡、脱层。



5.调整热压温度和辊间压力。热压温度根据印刷品墨层厚度、纸质好坏、气候变化等情况来调整，一般应控制在60～80℃。温度过高会超过薄膜承受范围，薄膜等受高热而变形，极易使产品曲卷、起泡、皱褶等，且橡胶辊表面易烫损变形；温度过低，覆膜不牢，易脱层。般铜版纸的热压温度较低，胶版纸、白板纸及墨层厚的印刷品的热压温度偏高。



辊间压力应视不同纸质及纸张厚度正确调整。压力过大，纸面稍有不平整或薄膜张力不完全一致时，会产生压皱或条纹的现象；压力长期过大，会导致橡胶辊变形，辊的轴承也会因受力过大而磨损。压力过高或不均匀，则会造成覆膜不牢、脱层现象。一般覆膜表面光滑、平整、结实的印刷品，压力为　19～20mPa；覆膜粗糙松软的印刷品，压力为22～23mPa。



6.机速的控制。机速越快，热压时间也就越短，因此温度可调高些，压力可加大些，粘合剂的粘度应大些；反之亦然。机速一般控制在6～10m/min为宜，机速过快或过慢都会影响覆膜质量。



7.试样检测。试覆膜后抽出样张，按照产品标准，对抽样产品进行关键性能检测，要求达到表面光亮、平滑，以及无褶皱、气泡、脱层等。



8.定型分割。覆膜后的产品如果是白板纸印刷品，应立即分割，膜面朝上放置；较薄的铜版纸、胶版纸印刷品，应先复卷并放置24h后，才能分割，这样既可提高粘结度，又能防止单张纸卷曲。



三、印刷加工对覆膜的影响



覆膜效果，不仅同覆膜原材料、覆膜操作工艺方法有关，更重要的，还同被粘印刷品的墨层状况有关。印刷品的墨层状况主要由纸张的性质、油墨性能、墨层厚度、图文面积以及印刷图文积分密度等决定，这些因素影响粘合机械结合力、物理化学结合力等形成条件，从而引起印刷品表面粘合性能的改变。



1.印刷品墨层厚度。墨层厚实的实地印刷品，往往很难与塑料薄膜粘合，不久便会脱层、起泡。这是因为，厚实的墨层改变了纸张多孔隙的表面特性，使纸张纤维毛细孔封闭，严重阻碍了粘合剂的渗透和扩散。粘合剂在一定程度内的渗透，对覆膜粘合是有利的。



另外，印刷品表面墨层及墨层面积不同，则粘合润湿性能也不同。实验证明，随着墨层厚度的增加或图文面积的增大，表面张力值明显降低。故不论是单色印刷还是叠色印刷，都应力求控制墨层在较薄的程度上。



印刷墨层的厚度还与印刷方式有直接关系，印刷方式不同，其墨层厚度也不同。如平印产品的墨层厚度约为1～2μm，凸印时约为2～5μm，凹印时可达10μm。从覆膜的角度看，平印的印刷品是理想的，其墨层很薄。



2.印刷油墨的种类。需覆膜的印刷品应采用快固着亮光胶印油墨，该油墨的连结料是由合成树脂、干性植物油、高沸点煤油及少量胶质构成。合成树脂分子中含有极性基团，极性基团易于同粘合剂分子中的极性基团相互扩散和渗透，并产生交联，形成物理化学结合力，从而有利于覆膜；快固着亮光胶印油墨还具有印刷后墨层快速干燥结膜的优势，对覆膜也十分有利。但使用时不宜过多加放催干剂，否则，墨层表面会产生晶化，反而影响覆膜效果。



3.油墨冲淡剂的使用。油墨冲淡剂是能使油墨颜色变淡的一类物质，常用的油墨冲淡剂有白墨、维利油和亮光油等。



白墨属油墨类，由白墨颜料、连结料及辅料构成，常用于浅色实地印刷、专色印刷及商标图案印刷。劣质白墨有明显的粉质颗粒，与连结料结合不紧，印刷后连结料会很快渗入纸张，而颜料则浮于纸面对粘合形成阻碍，这就是某些淡色实地印刷品常常不易覆膜的原因。印刷前应慎重选择白墨，尽量选用均匀细腻、无明显颗粒的白墨作为冲淡剂。



维利油是氢氧化铝和干性植物油连结料分散轧制而成的浆状透明体，可用以增加印刷品表面的光泽，印刷性能优良。但氢氧化铝质轻，印刷后会浮在墨层表面，覆膜时使粘合剂与墨层之间形成不易察觉的隔离层，导致粘合不上或起泡。其本身干燥慢，还具有抑制油墨干燥的特性，这一点也难以适应覆膜。



亮光油是一种从内到外快速干燥型冲淡剂，是由树脂、干性植物油、催干剂等混合炼制而成的胶状透明物质，质地细腻：结膜光亮，具有良好的亲和作用，能将聚丙烯薄膜牢固地吸附于油墨层表面。同时，亮光油可以使印迹富有光泽和干燥速度加快，印刷性能良好。因此，它是理想的油墨冲淡剂。



4.喷粉的加放。为适应多色高速印刷，胶印中常采用喷粉工艺来解决背面蹭脏之弊。喷粉大都是谷类淀粉及天然的悬浮型物质组成，喷粉的防粘作用主要是在油墨层表面形成一层不可逆的垫子，从而减少粘连。因颗粒较粗，若印刷过程中喷粉过多，这些颗粒浮在印刷品表面，覆膜时粘合剂不是每处都与墨层粘合，而是与这层喷粉粘合，从而造成假粘现象，严重影响了覆膜质量。因此，若印后产品需进行覆膜加工，则印刷时应尽量控制喷粉用量。



5.印刷品表面墨层干燥状况。印刷品墨层干燥不良对覆膜质量危害极大。影响墨层干燥的因素，除了有油墨的种类、印刷过程中催干剂的用量与类型及印刷、存放间的环境温湿度外，纸张本身的结构也相当重要。如铜版纸与胶版纸其结构不同，则墨层的干燥状况亦有区别。



无论是铜版纸还是胶版纸，在墨迹未完全彻底干燥时覆膜，对覆膜质量的影响均是不利的。油墨中所含的高沸点溶剂极易使塑料薄膜膨胀和伸长，而塑料薄膜膨胀和伸长是覆膜后产品起泡、脱层的最主要原因。



四、常见故障及解决方案



影响覆膜质量的因素较多，除纸张、墨层、薄膜、粘合剂等客观因素外，还受温度、压力速度、胶量等主观因素影响。这些因素处理不善，就会产生各种覆膜质量问题。



1.粘合不良。



A.因粘合剂选用不当、涂胶量设定不当、配比计量有误而引起的覆膜粘合不良故障，应重选粘合剂牌号和涂覆量，并准确配比；



B.若是印刷品表面状况不善如有喷粉、墨层太厚、墨迹未干或未干彻底等而造成粘合不良，则可用干布轻轻地擦去喷粉，或增加粘合剂涂布量、增大压力，以及采用先热压一遍再上胶，或改用固体含量高的粘合剂，或增加粘合剂涂布厚度，或增加烘干道温度等办法解决；



C.若是因粘合剂被印刷油墨及纸张吸收，而造成涂覆量不足，可考虑重新设定配方和涂覆量。



D.检查薄膜电晕处理是否达到36-40达因。



E.搭边处粘接不实。这主要表现在厚纸。收卷时纸张会产生一定的卷曲变形。且收卷直径越小越明显。刚出施压辊还未干燥的覆膜品往往就会在搭边处被卷曲的纸张顶开,造成此处粘接不实。为提高成品率,此时应尽量减小搭边宽度,以保证粘接不实的宽度在模切咬口范围内。



2.起泡。



A.其原因若是印刷墨层未干透，则应先热压一遍再上胶，也可以推迟覆膜日期，使之干燥彻底；



B.施压辊压力太小整个印刷品表面均有气泡是因为压力太小,可适当加大施压辊压力。若是印刷墨层太厚，则可适当增加粘合剂涂布量，增大压力及复合温度；



C.若是复合辊表面温度过高，则应采取风冷、关闭电热丝等散热措施，尽快降低复合辊温度；



D.覆膜干燥温度过高，会引起粘合剂表面结皮而发生起泡故障，这时应适当降低干燥温度；



E.因薄膜有皱折或松弛现象、薄膜不均匀或卷边而引起的起泡故障，可通过调整张力大小，或更换合格薄膜来解决；



F.粘合剂浓度高、粘度大或涂布不均匀、用量少，也是原因之一，这时应利用稀释剂降低粘合剂浓度，或适当提高涂覆量和均匀度。



G.两张纸的搭接处有气泡是因为覆膜时前后纸顶在了一起。这主要表现在厚纸。如果印刷品咬口大,可通过对设备的调节,使两张纸有一定的搭接量;咬口小时则可使两张纸适当拉开些距离,但分切后会出现尾膜。所以拉开的距离不宜太大。



H.印刷品的存放一般都是成千上万张叠放在一起的。这就造成纸张的吸湿不会在整个面积上均衡进行,边缘区域要快些,这就是荷叶边产生的原因。有荷叶边的印刷品在覆合压力下会变平,而出施压辊后又会恢复原状。这样就产生了气泡。解决办法是给荷叶边的印刷品加湿或散开晾干。



3.涂覆不匀。



A.塑料薄膜厚薄不匀、复合压力太小、薄膜松弛、胶槽中部分粘合剂固化、胶辊发生溶胀或变形等都会引起涂覆不匀；



B.故障发生后，应尽快查出原因并采取相应措施，或是调整牵引力、加大复合压力，或是更换薄膜、胶辊或粘合剂。



4.皱膜。



其原因一般是薄膜传送辊不平衡、薄膜两端松紧不一致或呈波浪边、胶层过厚或是电热辊与橡胶辊两端不平、压力不一致、线速度不等，对此可分别采取调整传送辊至平衡状态、更换薄膜、调整涂胶量并提高烘干道温度、调整电热辊与橡胶辊的位置及工艺参数等措施。



5.覆膜产品发翘。



A.原因是印刷品过薄，张力不平衡、薄膜拉得太紧，复合压力过大或温度过高等；



B.相应的处理办法是尽量避免对薄纸进行覆膜加工；



C.调整薄膜张力，使之达到平衡；适当减小复合压力，降低复合温度。



6.产品有雪花点。



A.如果印刷品喷粉过大,不能被胶水完全溶解,不会出现大面积雪花.遇到这种情况应该适当增大胶量或在覆膜前清扫印刷品喷粉.



B.胶量太小时,印刷品整个表面都会出现雪花.解决方法是适当增大涂胶量.



C.施压辊压力太大会把印刷品边缘处的胶水挤出,导致印刷品边缘出现雪花；反之压力实也会出现雪花。解决方法是调整施压辊压力。



D.涂胶辊有干燥胶皮处胶量较小,会使覆膜产品在此处出现雪花。解决方法是将涂胶辊擦拭干净。



E.印刷品边缘挤出的胶水或从薄膜针孔处挤出的胶水粘在施压辊上,时间久了会形成干燥胶圈,后面的印刷品覆膜时就会在此处出现微小雪花。解决方法是及时擦拭施压辊。



F.如果周围环境中灰尘太多或胶水中有干胶皮及切下的薄膜碎片等,覆膜产品就会有雪花,所以应当注意环境卫生,胶水用不完,应倒回胶桶密封好,或采取上胶前过滤的方法。



7.分切后产品卷曲。



A.薄膜拉力过大将使它产生伸长变形,产品分切后外力撤除,薄膜将恢复原状,致使产品向薄膜一侧卷曲.解决方法是调节给膜涨紧螺钉旋入深度,减小制动力。



B.收卷拉力太大将使薄膜和印刷品同时产生变形,但变形量不一样。外力撤除后,产品将向纸张一侧卷曲,薄纸尤其明显。解决方法是减小收卷动力轮(磨擦链轮)的磨擦力。



C.覆膜产品充分干燥后,纸张会产生脱湿变形,成品将向纸张一侧卷曲.解决办法是控制车间湿度。



D.干燥时间短



8.产品变成黑色。



这主要表现在大面积印金及烫金产品。这是由于胶水中化学性质活跃的元素和金粉发生了化学反应。解决办法是印金产品采用特种金墨或特种胶水,或烫金产品先覆膜后烫金。模切刀 压痕条 刀版弹垫 补底纸 胶条 海绵条 补底纸 压痕模 压痕线