CN104626741A

CN104626741A - 一种印刷设备及烟用接装纸的印刷方法

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Publication number: CN104626741A
Application number: CN201510110458.7A
Authority: CN
Inventors: 任建新; 钟科军; 杜文; 段细琼; 李标模
Original assignee: China Tobacco Hunan Industrial Co Ltd
Current assignee: China Tobacco Hunan Industrial Co Ltd
Priority date: 2015-03-13
Filing date: 2015-03-13
Publication date: 2015-05-20

Abstract

本发明公开了一种印刷设备及烟用接装纸的印刷方法，印刷设备的某一色机组上安装有UV光固化设备；所述UV光固化设备包括至少一个紫外光源，且紫外光源所在平面与承印的纸张平面平行；紫外光源与承印的纸张的距离为120mm～280mm；安装有UV光固化设备的机组的墨槽内填充有UV油墨。在印刷设备没有安装UV光固化设备的机组上印制接装纸的底色和面色；然后将承印后的纸张导入最后一色机组，控制走纸速度为60m/min～90m/min，并控制UV油墨的上墨量为0～15g/m²，进行商标的UV印刷，调节需要开启的紫外灯管的根数，使紫外灯管发出的紫外光照射承印后的纸张，固化承印后的纸张上的UV油墨。本发明改善了生产环境、提高了材料使用的安全性；从而减少了生产环节，提高了生产效率。

Description

一种印刷设备及烟用接装纸的印刷方法

技术领域

本发明涉及环保卷烟材料应用领域，具体是一种印刷设备及烟用接装纸的印刷方法。

背景技术

烟用接装纸是指：把烟用滤嘴与卷烟烟支接装起来的专用纸。在卷烟工业生产中，烟用接装纸是必不可少的一种纸质包装材料，在这个材料中往往需要采用烫金工艺，把描绘该卷烟产品LOGO（图案和文字）烫印在接装纸，形成个性鲜明的商标特点。

UV（紫外光固化）油墨是指在紫外线照射下，利用不同波长和能量的紫外光使油墨连接料中的单体聚合成聚合物，使油墨成膜和干燥的油墨。UV固化的主要原因是由于紫外线的作用，在紫外线的照射下，UV油墨中的光聚合引发剂吸收一定波长光子后转为游离态分子，成为自由基，然后通过分子间能量的传递，使聚合性预聚物和感旋光性单体变为激发态，产生电荷转移络合体，络合体间不断交联聚合，固化成膜。UV油墨的固化过程是一个光化学反应的过程，即在紫外线能量的作用下，预聚物在极短的时间内固化成膜，紫外线除了造成油墨的表面固化外，更能渗透深入液状的紫外线固化油墨中，并刺激深层墨膜的进一步固化。

烫金也叫“烫印”，是一种印刷装饰工艺。它是将金属印版加热，施箔，在印刷品上压印出金色、银色或其它颜色的文字或图案。烫印技术的迅速发展和广泛应用还是近十多年的事。烫印技术应用范围很广，如纸品烫印，纺织品烫印，装潢材料的烫印，塑料制品烫印等等。

烫金工艺是利用热压转移的原理，将电化铝中的铝层转印到承印物表面以形成特殊的金属效果，烫金使用的主要材料是电化铝箔。电化铝箔通常由多层材料构成，基材常为P E，其次是分离涂层、颜色涂层、金属涂层（镀铝）和胶水涂层。由此可以看出，烫金工艺复杂、成本较高，烫金完成后会形成大量废弃物，而这些废弃物又大多是一些非环保物质，烫金本身也存在一定的安全隐患，如金属络合物染料、胶黏剂中的溶剂和残单等，烫金在改善外观上贡献突出，但是却忽略了对于环保和使用安全性的影响。

为了满足烟用接装纸高档美观的要求，卷烟企业往往在接装纸上进行烫金。烫金有诸多的优点：图案清晰、美观，色彩鲜艳夺目，耐磨、耐候。在平面设计上烫金，可以起到画龙点睛、突出设计主题的作用，特别是用于商标、注册名上，效果更为显著。烫金应用于卷烟接装纸也是在近十多年的事，特别是应用于一些高端产品上，一般采用热烫的工艺，把着色后的电化铝材料精细地烫印在接装纸的下端，特出产品的商标和名称。但是烫金重金属的含量高，且需采用胶黏剂、分离涂料等有机化学品，VOCs和残单的危害大。且接装纸底色和面色印刷完后，需要转移到烫金设备上进行烫金，工艺复杂。

UV油墨有对UV光选择性吸收的特性，在UV光的照射下，UV油墨光聚合引发剂吸收一定波长的光子，激发到激发态，形成自由基或离子。然后通过分子间能量转移，使聚合的预聚物和光敏感的单体和聚合物成为激发态，产生的电荷转移复合体。这些复杂的粒子不断交联聚合，固化成膜。UV油墨的成膜是化学作用，单体和聚合物在引发剂的作用下发生聚合反应；而传统油墨的成膜是物理作用，树脂已经是聚合体，溶剂将固体的聚合物溶解成液状的聚合物，印涂在承印物上，然后溶剂经挥发或被吸收，令液状的聚合物再回复成原来的固态状。

UV油墨应用于烟包已经是成熟的技术，但是， UV油墨应用于烟用接装纸还没有见过研究报道，UV印刷一般用于商标纸的印刷，接装纸比较薄，现有的克重大的厚纸张的UV印刷工艺不适合接装纸这种薄纸张的印刷。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，针对现有技术不足，提供一种印刷设备及烟用接装纸的印刷方法。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：一种印刷设备，该印刷设备的某一色机组上安装有UV光固化设备；所述UV光固化设备包括至少一个紫外光源，且所述紫外光源所在平面与承印的纸张平面平行；所述紫外光源与承印的纸张的距离为120mm～280mm；安装有所述UV光固化设备的机组的墨槽内填充有UV油墨。

所述UV光固化设备固定在印刷设备的最后一色机组上，所述最后一色机组的上墨辊上的网版参数为网穴30～70μ，网线60～90线/厘米，以配合商标的UV印刷。

所述UV光固化设备包括三根并排设置的紫外灯管；每根紫外灯管的波长范围为210~450nm，能量强度为80~240w/cm，以便UV油墨固化完全。

所述UV光固化设备上方固定有风管接头；所述风管接头与风柜连通，用于抽出UV印刷过程中产生的废气。

所述紫外灯管设在反光罩内，所述反光罩与紫外灯管之间设有第一组循环水管，冷却纸张，防止过热燃烧；所述第一组循环水管与水柜连通；所述承印的纸张下表面与第二组循环水管外壁接触，所述第二组循环水管与水柜连通，防止过热而引起UV光固化设备异常。

本发明还提供了一种利用上述印刷设备印刷烟用接装纸的方法，在所述印刷设备没有安装UV光固化设备的机组上印制接装纸的底色和面色；然后将承印后的纸张导入最后一色机组，控制走纸速度为60m/min～90m/min，并控制UV油墨的上墨量为0～15g/m²，进行商标的UV印刷，调节需要开启的紫外灯管的根数，使紫外灯管发出的紫外光照射承印后的纸张，固化承印后的纸张上的UV油墨。

与现有技术相比，本发明所具有的有益效果为：传统油墨是在氧化作用下凝固的，而以溶剂或水为基础的油墨主要是靠水或溶剂的蒸发而固化，部分油墨能渗入纸张，因此与传统油墨相比较，本发明紫外线固化油墨的聚合干燥要更为彻底，没有任何蒸发或溶剂性的污染物，实现了墨膜100％的固化，减少了因溶剂挥发对操作人员健康的损害，实现了清洁生产，减少了因排放导致的环境污染，因而提高了油墨的使用安全性；生产出来的成品由于没有烫金，大大减少了重金属的含量，而且无需采用胶黏剂、分离涂料等有机化学品，大大减少了VOCs和残单的危害，因而提高了产品的使用安全性；能确保接装纸的印刷性能和印刷效果；UV油墨不堵辊网，有利于精细产品的印刷，特别适应于接装纸上商标的图案和文字的印刷；UV油墨品质稳定，干燥墨膜光泽度好，且墨膜耐磨、耐水、耐油、耐溶剂性好；由于不含溶剂，固含量为100%，不存在因溶剂的挥发不均一而带来的印刷墨膜厚度前后不一致的问题；UV油墨替代烫金印制接装纸可以在接装纸印刷设备的尾部连续进行，无需再转移到烫金设备上进行烫金，减少了工艺环节；UV油墨干燥速度快，减少了生产能耗；UV油墨替代烫金印制接装纸无需昂贵的烫金材料的使用，节约了生产成本。

附图说明

图1为本发明一实施例印刷设备结构示意图；

图2为本发明一实施例UV光固化设备结构示意图；

图3为本发明实施例1在接装纸原纸的基础上完成商标LOGO的UV印刷；

图4为本发明实施例2在完成接装纸底色和面色凹版印刷的基础上完成商标LOGO的UV印刷；

图5为本发明实施例3在完成接装纸底色和面色凹版印刷的基础上完成商标LOGO的UV印刷；

其中：

1：水柜；2：风柜；3：电柜；4：操作系统；5：紫外灯管；6：风管接头；7：纸张；8：居后的印刷机组；9：循环水管；10：走纸方向；11：反光罩。

具体实施方式

如图1所示，在凹版印刷设备的最后一色机组上安装UV光固化设备，采用紫外灯管5作为光固化的能量源，每根灯管波长范围为210~450nm，能量强度80~240w/cm，一般采用三根灯管排列（如图2所示），以便UV油墨固化完全，灯管与承印纸张的距离为120mm~280mm，与UV光固化设备配套的冷却、抽风、电控系统的工作示意图如图1所示。

UV光固化设备上方固定有风管接头6；所述风管接头6与风柜2连通，用于抽出UV印刷过程中产生的废气。

所述紫外灯管设反光罩11内，所述反光罩与紫外灯管之间设有第一组循环水管9，冷却纸张，防止过热燃烧；所述第一组循环水管与水柜1连通；所述承印的纸张下表面与第二组循环水管外壁接触，所述第二组循环水管与水柜1连通，防止过热而引起UV光固化设备异常。UV灯管壁正常工作温度为600-1000⁰C，当管壁低于这个温度时灯内汞或金属卤化物就会凝结在管壁上不能汽化(毛细灯除外），也就不能激发发光。这样UV灯需要高温而周围环境需要低温，形成一对矛盾。如果UV灯具冷却不及时，灯箱内温度持续升高，不及时处理的话，轻则烧毁灯具，重则会使电器短路、伤人或发生火灾。解决矛盾的办法是给UV固化机配备冷却装置。UV灯冷却系统的任务包括：第一个任务是使反光罩、灯箱内电器件、光闸等装置工作在正常的温度下；第二个任务是使UV灯照射区域温度维持在正常的高温环境下;第三个任务是冷却灯管表面，防止过热导致承印的较薄的纸张燃烧冷却的方法有风冷却、水冷却两种。选用哪种冷却方法主要决定于灯箱的内部和外部空间。若印刷机内放置灯箱的空间狭小，灯箱外风路不通畅就选用水冷却，否则就用风冷却。

生产前，在安装了UV光固化设备的这一色机组的上墨辊上，装配合适的网版，网版参数为网穴30~70μ，网线60~90线/厘米，根据上墨量的实际需要来修正具体的网版参数；选取合适的UV油墨，这种油墨以明亮鲜艳的颜色为主，把UV油墨放入墨槽中备用，避免光照。

生产时，首先在凹版印刷设备中没有安装UV光固化设备的其它机组上，采用传统的印刷工艺印制接装纸的底色和面色等其它颜色（或者不印任何颜色）；然后把承印后的纸张导入安装了UV光固化设备的机组，UV灯源的开关与印刷走纸同步，根据印刷走纸的速度和上墨量需求，调节需要开启的UV灯管的根数；采用UV油墨进行接装纸商标的印制，控制上墨量为0~15g/m²，干燥后的接装纸收卷后直接分切即可得到产品。

实例1：

在五色凹版印刷设备的最后一色机组上，安装UV光固化设备，采用紫外灯作为能量源，灯管波长范围为210~450nm，能量强度80~240w/cm，排列三根灯管在一个平面上，该平面与承印的纸张平面平行，相距180mm。

生产前，最后一色机组的上墨辊上装配合适的网版，网版参数为网穴40μ，网线80线/厘米，在对应的墨槽内放入含铜金粉的UV油墨，单体和预聚物为脂溶性的，避免光照。

启动印刷设备进行生产，控制纸张速度为60m/min，纸张运行的同时UV灯管开启工作，纸张运行时仅只开启两根UV灯管工作，控制UV油墨的上墨量为5~10g/m²。UV干燥后的接装纸收卷后直接分切即得到产品（如图3）。停止印刷则UV设备同时关闭。

实例2：

在五色凹版印刷设备的最后一色机组上，安装UV光固化设备，采用紫外灯作为能量源，灯管波长范围为210~450nm，能量强度80~240w/cm，排列三根灯管在一个平面上，该平面与承印的纸张平面平行，相距120mm。

生产前，最后一色机组的上墨辊上装配合适的网版，网版参数为网穴50μ，网线75线/厘米，在对应的墨槽内放入含铜金粉的UV油墨，单体和预聚物为脂溶性的，避免光照；第一和第二色机组的墨槽内放入传统凹版油墨，准备印制接装纸的底色和面色。

启动印刷设备进行生产，控制纸张速度为90m/min，纸张运行的同时UV灯管开启工作，纸张运行时仅只开启两根UV灯管工作，控制UV油墨的上墨量为5~15g/m²。首先使原纸进入第一和第二机组，进行传统凹版印刷，印制接装纸的底色和面色，然后把纸张导入最后一色机组，进行商标的UV印刷，干燥后收卷分切即得到产品（如图4）。停止印刷则UV设备同时关闭。

实例3：

在五色凹版印刷设备的最后一色机组上，安装UV光固化设备，采用紫外灯作为能量源，灯管波长范围为210~450nm，能量强度80~240w/cm，排列三根灯管在一个平面上，该平面与承印的纸张平面平行，相距250mm。

生产前，最后一色机组的上墨辊上装配合适的网版，网版参数为网穴60μ，网线70线/厘米，在对应的墨槽内放入含铜金粉的UV油墨，单体和预聚物为水溶性的，避免光照；第一和第二色机组的墨槽内放入传统凹版油墨，准备印制接装纸的底色和面色。

启动印刷设备进行生产，控制纸张速度为90m/min，纸张运行的同时UV灯管开启工作，纸张运行时开启三根UV灯管工作，控制UV油墨的上墨量为5~15g/m²。首先使原纸进入第一和第二机组，进行传统凹版印刷，印制接装纸的底色和面色，然后把纸张导入最后一色机组，进行商标的UV印刷，干燥后收卷分切即得到产品（如图5）。停止印刷则UV设备同时关闭。

Claims

1.一种印刷设备，其特征在于，该印刷设备的某一色机组上安装有UV光固化设备；所述UV光固化设备包括至少一个紫外光源，且所述紫外光源所在平面与承印的纸张平面平行；所述紫外光源与承印的纸张的距离为120mm～280mm；安装有所述UV光固化设备的机组的墨槽内填充有UV油墨。

2.根据权利要求1所述的印刷设备，其特征在于，所述UV光固化设备固定在所述机组的烘箱盖上。

3.根据权利要求1所述的印刷设备，其特征在于，所述UV光固化设备固定在印刷设备的最后一色机组上。

4.根据权利要求3所述的印刷设备，其特征在于，所述最后一色机组的上墨辊上的网版参数为网穴30～70μ，网线60～90线/厘米。

5.根据权利要求4所述的印刷设备，其特征在于，所述UV光固化设备包括三根并排设置的紫外灯管；每根紫外灯管的波长范围为210~450nm，能量强度为80~240w/cm。

6.根据权利要求3所述的印刷设备，其特征在于，所述UV光固化设备上方固定有风管接头；所述风管接头与风柜连通。

7.根据权利要求3所述的印刷设备，其特征在于，所述紫外灯管设在反光罩内，所述反光罩与所述紫外灯管之间设有第一组循环水管；所述第一组循环水管与水柜连通。

8.根据权利要求7所述的印刷设备，其特征在于，所述承印的纸张下表面与第二组循环水管外壁接触；所述第二组循环水管与水柜连通。

9.一种利用权利要求5～8之一所述的印刷设备印刷烟用接装纸的方法，其特征在于，在所述印刷设备没有安装UV光固化设备的机组上印制接装纸的底色和面色；然后将承印后的纸张导入最后一色机组，控制走纸速度为60m/min～90m/min，并控制UV油墨的上墨量为0～15g/m²，进行UV印刷，调节需要开启的紫外灯管的根数，使紫外灯管发出的紫外光照射承印后的纸张，固化承印后的纸张上的UV油墨。

10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，当所述紫外灯管与承印的纸张的距离为180mm，网版参数为网穴40μ，网线80线/厘米时，纸张运行时开启两根紫外灯管工作，走纸速度为60m/min，UV油墨的上墨量为5~10g/m²。

11.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，当所述紫外灯管与承印的纸张的距离为120mm，网版参数为网穴50μ，网线75线/厘米时，纸张运行时开启两根紫外灯管工作，走纸速度为90m/min，UV油墨的上墨量为5~15g/m²。

12.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，当所述紫外灯管与承印的纸张的距离为250mm，网版参数为网穴60μ，网线70线/厘米时，纸张运行时开启三根紫外灯管工作，走纸速度为90m/min，UV油墨的上墨量为5~15g/m²。