上光工艺及影响质量因素分析

　　【慧聪印刷网】上光工艺就是在印刷品表面涂布上一层无包透明的涂料、经流平、干燥、压光后、在印刷品的表面形成薄而均匀的透明光亮层的技术和方法。

　　上光工艺过程及分类

　　印刷品的上光工艺过程一般包括上光涂料的涂布和压光两项操作。上光涂料的涂布，即采用一定的方式，在印刷品的表面均匀地涂布上一层上光涂料的过程。常用涂布方式有喷刷涂布、印刷涂布和上光涂布机涂布三种。

　　喷刷涂布为手工操作，其工作速度慢、涂布质量较差，但操作方便、灵活性强，适于批量小、表面粗糙不平的印刷品的涂布。

　　印刷涂布通常是利用印刷设备、经改造后用作上光涂料的涂布。这种方式较之手工喷刷涂布的质量好、生产效率也高，能利用已有印刷设备，一机两用，简便易行，适合一般中、小型印刷厂上光涂布加工。但一般应使用溶剂型上光涂料，操作中应注意保证涂料粘度值的相对稳定，需控制一定的涂布量。

　　专用上光涂布机涂布，可实现涂布量的准确控制。涂布质量稳定可靠，适合于各种档次印刷品的上光涂布加工，是目前应用最普遍的涂布方法。

　　上光涂布的质量要求是：在涂布表面上涂层要均匀、涂布量适宜、流平性好，并与印刷品表面有一定的粘着力。在印刷品表面上涂布上光涂料之后，通常尚需经过压光机的压光。压光机压光能够改变干燥后的上光涂层的表面状态，使其形成理想的镜面。

　　上光工艺可按不同方式综合分类：按上光方式可分为脱机上光工艺和联机上光工艺；按上光涂料可分为氧化聚合型涂料上光、溶剂挥发型涂料上光、光固化型涂料上光和热固化型涂料上光；按产品可分为全帽上光、局部上光、消光和艺术上光；按印刷品输入方式可分为手工输纸和自动输纸等。

　　上光涂料

　　目前发展起来的各类上光涂料都有其自身的工艺优势；氧化聚合型上光涂料主要靠空气中的氧发生聚合反应而干燥成膜，对干燥源的要求不高，设备投资少；溶剂挥发型上光涂料依靠涂料中溶剂挥发干燥成膜，在涂布、干燥、成膜过程中具有较好的流平性，其加工性能和适用范围宽，适用于各种档次、大批量印刷品的上光加工；热固化型上光涂料依靠成膜树脂中高分子结构所含有的活性官能基团和涂料中的催化剂，遇热发生交联反应干燥成膜，固化快，生产效率高，适用于自动化上光加工；光固化型上光涂料是通过吸收辐射光能量后，涂料分子内部结构发生聚合反应而干燥成膜，其上光涂层的光泽度高，膜层的耐磨性、耐折性、耐热性能都比较好，适用于高档次印刷品的上光加工。

　　各类上光涂料的基本组成大体相同，即都由主剂（成膜树指）、助剂和溶剂三部分组成。主剂是上光涂料的成膜物质。印刷品上光后，膜层的品质及理化性能，如光泽度、耐折性、后加工适性等均与选择的主剂有关。主剂为天然树脂的上光涂料，成膜的透明度差，易泛黄，还易发生回粘现象；以合成树脂作主剂的上光涂料，成膜性好，光泽度和透明度高、耐磨、耐水、耐老化，而且适用性强。

　　助剂是为改善上光涂料的理化性能和工艺特性而需加入的一些辅助物质。

　　如为改善主剂树脂的成膜性、增加膜层内聚强度而加入的固化剂；为提高上光涂料的流平性、降低其表面张力而加入的表面活化剂；为便于上光涂料的合成和涂布操作而加入的消泡剂；为提高膜层弹性，增强耐水、耐折性能而加入的增塑剂等。

　　溶剂的作用是分散、溶解、稀释主剂和助剂。常用的溶剂有芳香类、酯类、醇类等。而上光涂料的毒性、气味、干燥、流平性等理化性能同溶剂的选用直接有关。芳香类溶剂蒸发热量比较低、挥发速度快、溶解性能高，但该类溶剂毒性较大；酯类溶剂溶解性能好、挥发速度快、成本低，但气味比较大；醇类溶剂在溶解性能、挥发速度上都不及以上两类，但是无毒、无味，没有污染。如能用水作为上光涂料的溶剂，则成本最低，来源最广，对人体无危害，且不污染环境。故近年来开发水性上光涂料正在引起国内外的高度重视。

　　影响上光质量的工艺因素

　　1.影响上光涂布质量的工艺因素。上光涂布过程的实质，是上光涂料在印刷品表面流平并干燥的过程。主要影响因素有印刷品的上光适性、上光涂料的种类和性能、涂布加工工艺条件等。

　　（1）印刷品的上光适性是指印刷品承印的纸张及印刷图文性能对上光涂布的影响。在上光涂布中，上光涂料容易在高平滑度的纸张表面流平。在干燥过程中，随着上光涂料的固化，能够形成平滑度较高的膜面。故纸张表面平滑度越高，上光涂布的效果越好，反之亦然。纸张表面的吸收件过强、纸纤维对上光涂料的吸收率高，溶剂渗透快，导致涂料粘度值变大，涂料层在印刷品表面流动的剪切应力增加，影响了上光涂料的流平而难以形成较平滑的膜层；相反，吸收过弱，使上光涂料在流平中的渗透、凝固和结膜作用明显降低，同样不能在印刷品表面形成高质量的膜层。

　　印刷品油墨的质量也直接影响上光涂料的涂布质量和流平性。油墨的颗粒细，其分散度高，图文墨层就容易被上光涂料所润湿，在涂布压力作用下，流平性好，形成的膜层平滑度高。反之，油墨颗粒粗，印刷墨层铺展差，涂布中不易形成高质量的膜层。

　　（2）上光涂料的种类不同，其性能也不同，即使在相同的工艺条件下，涂布、压光后得到的膜层状况也不相同。如上光涂料的粘度对涂料的流平性、润湿性有着重要的影响。同一吸收强度的纸张对上光涂料的吸收率与涂料粘度值成反比，即涂料粘度值越小，吸收率越大，会使流平过早结束，引起印刷品表面某些局部大涂料而影响到膜层干燥和压光后的平滑度和光亮度。

　　不同表面张力值的上光涂料对同一印刷品的润湿、附着及浸透作用不同，其涂布和压光后成膜效果差异很大。表面张力值较小的上光涂料，能够润湿、附着、浸透各类印刷品的实地表面和图文墨层，“流平成光渭而均匀的膜面；表面张力值大的上光涂料，对印刷品表面墨层的润湿受到限制，甚至上光后的涂层会产生一定的收缩而影响成膜质量。溶剂的挥发性也有影响。挥发速度太快，会使涂料层来不及流平成均匀的膜面；反之又会引起上光涂料干燥不足，硬化结膜受阻，抗粘污性不良。

　　（3）涂布工艺条件的选定对涂布质量也有很大影响。涂布置太少，涂料不能均匀铺展整个待涂表面，干燥、压光后的平滑度差；涂布量太厚会影响干燥，增加成本。为干燥较厚膜层，要相对提高涂布和压光时的温度.干燥时间要加长，这会导致印刷品含水量减少，纸纤维变脆，印刷品表面易折裂。

　　涂布机速、干燥时间、干燥温度等工艺条件也互相影响。机速快时，涂层流平时间短，涂层就厚，为获得同样的干燥效果，干燥的时间要认、温度要高；机速慢，涂层流平时间长，涂层就薄，干燥时间可缩短，干燥温度可适当降低。上述工艺因素，对L光涂布的质量有时具有交联性质的影响。工作中，为获得良好的L光涂布质量，需对这些因素进行综合考虑，以求得各因素之间的适当匹配。

　　2.影响压光质量的工艺因素。压光中，影响印刷品压光质量的主要因素是压光温度、压力和机速。

　　压光过程中，热压、上光和冷却剥离各阶段应有合适的温度，以利于涂料中主剂分子对印刷品表面的二次润湿、附着和渗透，增强两者之间的接触效果。在一定温度条件下，可使涂料膜层的塑性提高，在压力作用下而使印刷品压光表面的平滑度大大提高。温度太高，涂料层粘附强度下降，变形值增大，印刷品含水量急减，这对寸光和剥离过程是不利的；相反，热压温度太低，涂料层未能完全塑化，对印刷品的二：次润湿、附着和渗透能力不足，涂料层的粘附作用差，因而压光效果差，压光后不易形成平滑度高的理想膜层。

　　在涂布干燥后的膜层中，涂料分子的排列是比较疏松的，其间存在着很多微小孔穴。压光时，在一定的温度和压力作用下，分子间的移动加剧，表现为膜层的体积变化。这个体积的变化百分率称为压缩率，它是涂料层加压时减少的体积与加压前原有体积之比。压缩率大，有利于在涂层表面形成光滑的膜层；反之，涂料层被压缩量小，表面就不易形成光滑的膜层。但压力过大时，会使印刷品的延伸性和可塑性降低而导致断裂。

　　上光膜层的表面平滑度和粘附强度一般随固化时间的增加而提高，但提高的速率愈来愈小，达到一定数值后就不再增大。而固化时间的长短取决于压光速度。在上光涂料与上光带接触时，其分子活动能力随涂层温度降低而逐渐减弱。如固化时间短，减弱速率快，涂料分子同印刷品表面墨层不能充分作用，涂料层对油墨层粘附强度就差，干燥、冷却后膜层表面平滑度就低。