CN104626742A - 一种印刷设备及烟用接装纸的印刷方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种印刷设备及烟用接装纸的印刷方法，印刷设备的第一色机组上安装有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；所述第一色机组对应的墨槽内填充有UV油墨。将接装纸导入第一色机组，控制走纸速度为60m/min～90m/min，并控制UV油墨的上墨量为0.5～2g/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。本发明在提高接装纸光泽度的同时，也提高了纸张的平滑度，在更高平滑度的纸张上再进行后续的凹版印刷，油墨的流平性更好、色彩的明亮度更大，大幅节约了生产成本。

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。

纸张光泽度是指纸张表面对入射光线按一定角度集中反射的能力，它表明了纸张的光泽程度。一般来说，纸张平滑度越高，光泽度也越高，光泽度高的纸张与光泽度低的纸张相比，在纸面印以相同墨膜厚度时能获得更高的印刷密度。印刷品光泽度会随着纸张本身光泽度的提高而提高，而印刷品光泽度的提高会使色彩光亮、饱满。在实际印刷中，要印刷高光泽的印刷品，一般选用高光泽的纸张。

提高纸张光泽度的传统方法一般为涂布，纸张经过涂布处理后，细微的涂料粒子将纸张表面孔隙填平，纸张平滑度提高，光泽度也提高；压光/超级压光，经涂布之后的纸张再经过压光或超级压光处理，纸张光泽度将大幅度提升；转移技术，通过膜转移技术转移一层铝层或高分子层到纸张表面，从而提高了纸张表面的光泽度。 

烟用接装纸是把烟用滤嘴与卷烟烟支接装起来的专用纸，为了满足其高档美观的要求，烟用接装纸在设计上往往追求较高的光泽度，这种追求一般是通过以下两种方法来实现的：一是采用高光泽的接装纸面层光油，一是采用转移型的接装纸原纸。由于接装纸的生产一般是采用凹版印刷，而凹版印刷的面层光油对于提高光泽有一定局限，达不到较高的理想状态；采用铝转移原纸可以大幅提高光泽度，但是，这种材料比较昂贵，南京金陵金箔股份有限公司公开了一种无铝高光接装纸（申请号/专利号： 201220010242），包括基底层，所述基底层上依次设置胶粘剂层、颜色层、印刷层和烫金层，无铝高光接装纸的光泽度同转移镀铝接装纸近似，成本相对转移镀铝接装纸更低，但是仍然较贵，且转移工艺印制高光泽接装纸的生产过程中需借助转移膜等材料，造成薄膜等其它辅助材料的丢弃，这些辅助材料最终会给环境带来治理压力。

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，该印刷设备的第一色机组上安装有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；所述第一色机组对应的墨槽内填充有UV油墨。

所述第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245~415nm，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，将接装纸导入第一色机组，控制走纸速度为60m/min～90m/min，并控制UV油墨的上墨量为0.5～2g/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。

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；与转移工艺相比，UV印制高光泽接装纸的生产过程中无需借助转移膜等材料，不会造成薄膜等其它辅助材料的丢弃，防止环境污染；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；UV油墨提高接装纸光泽度的同时，也提高了纸张的平滑度，在更高平滑度的纸张上再进行后续的凹版印刷，油墨的流平性更好、色彩的明亮度更大；UV油墨的高光泽度，可以直接赋予在接装纸原纸上，所有工序都是在一条生产线上一次性完成，无需转移等其它工序，因此减少了工艺环节；UV油墨干燥速度快，减少了生产能耗；UV油墨印制高光泽的接装纸，可以替代铝转移等昂贵的高光纸的应用，大幅节约了生产成本。

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（a）为凹版印刷成品效果；图3（b）为本发明实施例1印刷成品的效果；

图4（a）为凹版印刷成品效果；图4（b）为本发明实施例2印刷成品的效果；

图5（a）为普通接装纸原纸；图5（b）为本发明实施例3印刷后的高光泽接装纸原纸；

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，在凹版印刷设备的第一色机组的烘箱盖上安装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245~415nm，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；风管接头与风柜2连通，用于抽出UV印刷过程中产生的废气。

紫外灯管设在反光罩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，防止过热而引起UV光固化设备异常；所述第二组循环水管与水柜连通。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，首先在安装了UV光固化设备的机组上进行UV印刷，UV灯源的开关与印刷走纸同步，控制上墨量为0.5~2g/m²，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；干燥后在没有安装UV光固化设备的后续的其它机组上，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），干燥后的接装纸收卷或直接分切即可得到产品。

实例1：

在五色凹版印刷设备的第一色机组上，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，第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UV清漆，单体和预聚物为脂溶性的，避免光照；第二色机组采用正常的凹版印刷工艺，墨槽内放入蓝色油墨。

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，纸张运行时开启三根UV灯管工作，第一色机组控制UV油墨的上墨量为5~10g/m²，第二色机组控制油墨上墨量为3~4 g/m²。干燥后的接装纸收卷分切即得到产品（如图3（b））。停止印刷则UV设备同时关闭，从图3（a）和图3（b）可知，本发明印刷的接装纸成品的光泽度较高。

实例2：

在五色凹版印刷设备的第一色机组上，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，第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UV清漆，单体和预聚物为脂溶性的，避免光照；第二色机组采用正常的凹版印刷工艺，墨槽内放入红色油墨。

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，纸张运行时开启三根UV灯管工作，第一色机组控制UV油墨的上墨量为3~5g/m²，第二色机组控制油墨上墨量为3~4 g/m²。干燥后的接装纸收卷分切即得到产品（如图4（b））。停止印刷则UV设备同时关闭，从图4（a）和图4（b）可知，本发明印刷的红色接装纸成品的光泽度较高。

实例3：

在五色凹版印刷设备的第一色机组上，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，第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UV清漆，单体和预聚物为水溶性的，避免光照；其它机组不放入油墨。

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。干燥后收卷分切即得到产品（如图5（b））。停止印刷则UV设备同时关闭。从图5（a）和图5（b）可知，本发明印刷的接装纸原纸的光泽度较高，可用作后续其它印刷的原料。

Claims (9)

1.一种印刷设备，其特征在于，该印刷设备的第一色机组上安装有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；所述第一色机组对应的墨槽内填充有UV油墨。

2.根据权利要求1所述的印刷设备，其特征在于，所述第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。

3.根据权利要求1所述的印刷设备，其特征在于，所述UV光固化设备固定在所述第一色机组的烘箱盖上。

4.根据权利要求2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245~415nm，能量强度为80~240w/cm。

5.根据权利要求1所述的印刷设备，其特征在于，所述UV光固化设备上方固定有风管接头；所述风管接头与风柜连通。

6.根据权利要求1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。

7.根据权利要求6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。

8.一种利用权利要求4～7之一所述的印刷设备印刷烟用接装纸的方法，其特征在于，将接装纸导入第一色机组，控制走纸速度为60m/min～90m/min，并控制UV油墨的上墨量为0.5～2g/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。

9.根据权利要求8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30μ，网线90线/厘米时，纸张运行时开启三根紫外灯管工作，走纸速度为60m/min，UV油墨的上墨量为1~2g/m²。