上光工藝就是在印刷品表面涂布上一層無包透明的涂料、經(jīng)流平、干燥、壓光后、在印刷品的表面形成薄而均勻的透明光亮層的技術(shù)和方法。
上光工藝過程及分類
印刷品的上光工藝過程一般包括上光涂料的涂布和壓光兩項(xiàng)操作。上光涂料的涂布，即采用一定的方式，在印刷品的表面均勻地涂布上一層上光涂料的過程。常用涂布方式有噴刷涂布、印刷涂布和上光涂布機(jī)涂布三種。
噴刷涂布為手工操作，其工作速度慢、涂布質(zhì)量較差，但操作方便、靈活性強(qiáng)，適于批量小、表面粗糙不平的印刷品的涂布。
印刷涂布通常是利用印刷設(shè)備、經(jīng)改造后用作上光涂料的涂布。這種方式較之手工噴刷涂布的質(zhì)量好、生產(chǎn)效率也高，能利用已有印刷設(shè)備，一機(jī)兩用，簡便易行，適合一般中、小型印刷廠上光涂布加工。但一般應(yīng)使用溶劑型上光涂料，操作中應(yīng)注意保證涂料粘度值的相對穩(wěn)定，需控制一定的涂布量。
專用上光涂布機(jī)涂布，可實(shí)現(xiàn)涂布量的準(zhǔn)確控制。涂布質(zhì)量穩(wěn)定可靠，適合于各種檔次印刷品的上光涂布加工，是目前應(yīng)用最普遍的涂布方法。
上光涂布的質(zhì)量要求是：在涂布表面上涂層要均勻、涂布量適宜、流平性好，并與印刷品表面有一定的粘著力。在印刷品表面上涂布上光涂料之后，通常尚需經(jīng)過壓光機(jī)的壓光。壓光機(jī)壓光能夠改變干燥后的上光涂層的表面狀態(tài)，使其形成理想的鏡面。
上光工藝可按不同方式綜合分類：按上光方式可分為脫機(jī)上光工藝和聯(lián)機(jī)上光工藝;按上光涂料可分為氧化聚合型涂料上光、溶劑揮發(fā)型涂料上光、光固化型涂料上光和熱固化型涂料上光;按產(chǎn)品可分為全帽上光、局部上光、消光和藝術(shù)上光;按印刷品輸入方式可分為手工輸紙和自動(dòng)輸紙等。
上光涂料
目前發(fā)展起來的各類上光涂料都有其自身的工藝優(yōu)勢;氧化聚合型上光涂料主要靠空氣中的氧發(fā)生聚合反應(yīng)而干燥成膜，對干燥源的要求不高，設(shè)備投資少;溶劑揮發(fā)型上光涂料依靠涂料中溶劑揮發(fā)干燥成膜，在涂布、干燥、成膜過程中具有較好的流平性，其加工性能和適用范圍寬，適用于各種檔次、大批量印刷品的上光加工;熱固化型上光涂料依靠成膜樹脂中高分子結(jié)構(gòu)所含有的活性官能基團(tuán)和涂料中的催化劑，遇熱發(fā)生交聯(lián)反應(yīng)干燥成膜，固化快，生產(chǎn)效率高，適用于自動(dòng)化上光加工;光固化型上光涂料是通過吸收輻射光能量后，涂料分子內(nèi)部結(jié)構(gòu)發(fā)生聚合反應(yīng)而干燥成膜，其上光涂層的光澤度高，膜層的耐磨性、耐折性、耐熱性能都比較好，適用于高檔次印刷品的上光加工。
各類上光涂料的基本組成大體相同，即都由主劑(成膜樹指)、助劑和溶劑三部分組成。主劑是上光涂料的成膜物質(zhì)。印刷品上光后，膜層的品質(zhì)及理化性能，如光澤度、耐折性、后加工適性等均與選擇的主劑有關(guān)。主劑為天然樹脂的上光涂料，成膜的透明度差，易泛黃，還易發(fā)生回粘現(xiàn)象;以合成樹脂作主劑的上光涂料，成膜性好，光澤度和透明度高、耐磨、耐水、耐老化，而且適用性強(qiáng)。
助劑是為改善上光涂料的理化性能和工藝特性而需加入的一些輔助物質(zhì)。
如為改善主劑樹脂的成膜性、增加膜層內(nèi)聚強(qiáng)度而加入的固化劑;為提高上光涂料的流平性、降低其表面張力而加入的表面活化劑;為便于上光涂料的合成和涂布操作而加入的消泡劑;為提高膜層彈性，增強(qiáng)耐水、耐折性能而加入的增塑劑等。
溶劑的作用是分散、溶解、稀釋主劑和助劑。常用的溶劑有芳香類、酯類、醇類等。而上光涂料的毒性、氣味、干燥、流平性等理化性能同溶劑的選用直接有關(guān)。芳香類溶劑蒸發(fā)熱量比較低、揮發(fā)速度快、溶解性能高，但該類溶劑毒性較大;酯類溶劑溶解性能好、揮發(fā)速度快、成本低，但氣味比較大;醇類溶劑在溶解性能、揮發(fā)速度上都不及以上兩類，但是無毒、無味，沒有污染。如能用水作為上光涂料的溶劑，則成本最低，來源最廣，對人體無危害，且不污染環(huán)境。故近年來開發(fā)水性上光涂料正在引起國內(nèi)外的高度重視。
影響上光質(zhì)量的工藝因素
1.影響上光涂布質(zhì)量的工藝因素。上光涂布過程的實(shí)質(zhì)，是上光涂料在印刷品表面流平并干燥的過程。主要影響因素有印刷品的上光適性、上光涂料的種類和性能、涂布加工工藝條件等。
(1)印刷品的上光適性是指印刷品承印的紙張及印刷圖文性能對上光涂布的影響。在上光涂布中，上光涂料容易在高平滑度的紙張表面流平。在干燥過程中，隨著上光涂料的固化，能夠形成平滑度較高的膜面。故紙張表面平滑度越高，上光涂布的效果越好，反之亦然。紙張表面的吸收件過強(qiáng)、紙纖維對上光涂料的吸收率高，溶劑滲透快，導(dǎo)致涂料粘度值變大，涂料層在印刷品表面流動(dòng)的剪切應(yīng)力增加，影響了上光涂料的流平而難以形成較平滑的膜層;相反，吸收過弱，使上光涂料在流平中的滲透、凝固和結(jié)膜作用明顯降低，同樣不能在印刷品表面形成高質(zhì)量的膜層。
印刷品油墨的質(zhì)量也直接影響上光涂料的涂布質(zhì)量和流平性。油墨的顆粒細(xì)，其分散度高，圖文墨層就容易被上光涂料所潤濕，在涂布壓力作用下，流平性好，形成的膜層平滑度高。反之，油墨顆粒粗，印刷墨層鋪展差，涂布中不易形成高質(zhì)量的膜層。
(2)上光涂料的種類不同，其性能也不同，即使在相同的工藝條件下，涂布、壓光后得到的膜層狀況也不相同。如上光涂料的粘度對涂料的流平性、潤濕性有著重要的影響。同一吸收強(qiáng)度的紙張對上光涂料的吸收率與涂料粘度值成反比，即涂料粘度值越小，吸收率越大，會使流平過早結(jié)束，引起印刷品表面某些局部大涂料而影響到膜層干燥和壓光后的平滑度和光亮度。
不同表面張力值的上光涂料對同一印刷品的潤濕、附著及浸透作用不同，其涂布和壓光后成膜效果差異很大。表面張力值較小的上光涂料，能夠潤濕、附著、浸透各類印刷品的實(shí)地表面和圖文墨層，“流平成光渭而均勻的膜面;表面張力值大的上光涂料，對印刷品表面墨層的潤濕受到限制，甚至上光后的涂層會產(chǎn)生一定的收縮而影響成膜質(zhì)量。溶劑的揮發(fā)性也有影響。揮發(fā)速度太快，會使涂料層來不及流平成均勻的膜面;反之又會引起上光涂料干燥不足，硬化結(jié)膜受阻，抗粘污性不良。
(3)涂布工藝條件的選定對涂布質(zhì)量也有很大影響。涂布置太少，涂料不能均勻鋪展整個(gè)待涂表面，干燥、壓光后的平滑度差;涂布量太厚會影響干燥，增加成本。為干燥較厚膜層，要相對提高涂布和壓光時(shí)的溫度.干燥時(shí)間要加長，這會導(dǎo)致印刷品含水量減少，紙纖維變脆，印刷品表面易折裂。
涂布機(jī)速、干燥時(shí)間、干燥溫度等工藝條件也互相影響。機(jī)速快時(shí)，涂層流平時(shí)間短，涂層就厚，為獲得同樣的干燥效果，干燥的時(shí)間要認(rèn)、溫度要高;機(jī)速慢，涂層流平時(shí)間長，涂層就薄，干燥時(shí)間可縮短，干燥溫度可適當(dāng)降低。上述工藝因素，對L光涂布的質(zhì)量有時(shí)具有交聯(lián)性質(zhì)的影響。工作中，為獲得良好的L光涂布質(zhì)量，需對這些因素進(jìn)行綜合考慮，以求得各因素之間的適當(dāng)匹配。
2.影響壓光質(zhì)量的工藝因素。壓光中，影響印刷品壓光質(zhì)量的主要因素是壓光溫度、壓力和機(jī)速。
壓光過程中，熱壓、上光和冷卻剝離各階段應(yīng)有合適的溫度，以利于涂料中主劑分子對印刷品表面的二次潤濕、附著和滲透，增強(qiáng)兩者之間的接觸效果。在一定溫度條件下，可使涂料膜層的塑性提高，在壓力作用下而使印刷品壓光表面的平滑度大大提高。溫度太高，涂料層粘附強(qiáng)度下降，變形值增大，印刷品含水量急減，這對寸光和剝離過程是不利的;相反，熱壓溫度太低，涂料層未能完全塑化，對印刷品的二：次潤濕、附著和滲透能力不足，涂料層的粘附作用差，因而壓光效果差，壓光后不易形成平滑度高的理想膜層。
在涂布干燥后的膜層中，涂料分子的排列是比較疏松的，其間存在著很多微小孔穴。壓光時(shí)，在一定的溫度和壓力作用下，分子間的移動(dòng)加劇，表現(xiàn)為膜層的體積變化。這個(gè)體積的變化百分率稱為壓縮率，它是涂料層加壓時(shí)減少的體積與加壓前原有體積之比。壓縮率大，有利于在涂層表面形成光滑的膜層;反之，涂料層被壓縮量小，表面就不易形成光滑的膜層。但壓力過大時(shí)，會使印刷品的延伸性和可塑性降低而導(dǎo)致斷裂。
上光膜層的表面平滑度和粘附強(qiáng)度一般隨固化時(shí)間的增加而提高，但提高的速率愈來愈小，達(dá)到一定數(shù)值后就不再增大。而固化時(shí)間的長短取決于壓光速度。在上光涂料與上光帶接觸時(shí)，其分子活動(dòng)能力隨涂層溫度降低而逐漸減弱。如固化時(shí)間短，減弱速率快，涂料分子同印刷品表面墨層不能充分作用，涂料層對油墨層粘附強(qiáng)度就差，干燥、冷卻后膜層表面平滑度就低。
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