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丝网印刷工艺对硅藻土壁纸印刷效果的影响

放大字体  缩小字体 发布日期:2016-02-26  来源:中国丝网  作者:[db:作者]  浏览次数:1826

  包装工程丝网印刷工艺对硅藻土壁纸印刷效果的影响李雅琳,张健,曲柳,平清伟,牛梅红,石海强,李娜(大连工业大学,大连116034)主要影响因素为实验因素,设计正交试验。以实地密度和色差为考察指标,通过极差与方差分析3个因素对实验结果的影响。结果硅藻土壁纸丝网印刷的最佳工艺条件为印刷压力0.5MPa、刮板角度75°、网距7mm.结论用最佳工艺条件印刷的硅藻土壁纸效果良好,阶调复制曲线接近理想曲线,为实际印刷提供了现实依据。

  随着人们生活水平的不断提高,家居装修市场对壁纸的需求量不断加大,具有特殊性能的壁纸越来越受到人们的关注,具有调湿功能的硅藻土壁纸悄然兴起。硅藻土壁纸是以硅藻土为基料涂布于壁纸原纸上制备而成的。由于硅藻土的引入,其特殊的孔隙结构特性使制备出的壁纸具有调节环境湿度、杀菌、除臭、除甲醛和降低有毒物质等作用。大连工业大学课题组对此做了大量研究,并获一种硅藻土环保壁纸及其制备方法的授权专利。

  目前印花壁纸主要的生产工艺有凹版印刷、柔版印刷和圆网印刷等3种,随着数码技术的发展,近年来也出现了数码喷墨印刷生产工艺,生产小批量个性基金项目:国家自然科学基金(31200456);辽宁高校优秀人才计划(LTQ2013060);大连工业大学校内青年基金通讯作者:张健(1981―),女,大连人,大连工业大学副教授,主要研究方向为造纸清洁生产与功能纸。

  化的壁纸。但是壁纸的各种印刷工艺存在着一定的缺陷,如制版工序较为复杂、制版费用高昂和生产成本高;从设计到印制出来需要的周期长,限制了壁纸的花色品种。丝网印刷有着批量大、价格便宜、制版方便、色彩鲜艳、保存期长和交货快等优点,被越来越多的行业认可,应用广泛。对于硅藻土壁纸来说,与普通壁纸有所不同,其涂布量很大,大约为180~360g/m2,是一般涂布纸的10倍左右,印刷效果与普通壁纸相比可能存在差距。硅藻土壁纸因其涂布量大,在印刷过程中可能会出现墨层开裂、着墨难和印刷图案模糊等问题,因此,其印刷适印性有待进一步探讨。这里对丝印的主要工艺参数进行了优化,初步确定了印刷工艺参数,为实际印刷提供了现实依据,以提高硅藻土壁纸的推广及应用。

  1实验1.1设备及材料版机、IKM-HB网版烘干箱、IKM-XBP6090丝网印刷机、X-Rite 528分光密度仪。实验材料:QIK-7000A水墨(白)、佳庭宝水性色浆、硅藻土壁纸(180g/m2)。

  1.2过程及步骤1.2.1硅藻土壁纸样品制备按研发工艺制备煅烧硅藻土壁纸。

  1.2.2油墨准备印刷油墨采用水墨(白),由水性色浆进行调色。

  1.2.3印版制备采用直接感光制版法。通过不同丝网目数下硅藻土壁纸的线宽测试图发现,随着丝网目数的增加,硅藻土壁纸印品的清晰度增强,边缘平滑度增加。当丝网目数为200目/cm时,分辨力最高,能印刷出0.35mm的细线。

  直接感光制版法是指在经过预处理的丝网上直接涂布感光液,然后进行曝光、显影的网版制版方法,其制版工艺过程见。

  1.2.4正交试验丝印的影响参数多达200个,其中可变因素也有90多个,主要分为丝网本身性质、制版因素、印刷工艺参数、设备材料因素及环境因素等几个方面。选取印刷压力、刮板角度和网距等3个影响较大的工艺参数作为考察对象,每个因素各取3个因素水平,见表1.采用正交试验表进行实验,以实地密度和色差为考察指标,确定最佳丝网印刷工艺参数。

  试验号印刷压力A/MPa刮板角度B/(。)网距C/mm 1.2.5印品检测采用大红油墨、金墨、荧光油墨和水墨,分别对硅藻土壁纸进行印刷,从实地密度、墨区密度均性、色差和印刷光泽度等4个指标分析印品的质量,对比分析4种油墨发现,水墨最适用于硅藻土壁纸印刷。印刷油墨采用水墨(白),用水性色浆进行调色。根据正交试验方案,在煅烧硅藻土壁纸上印刷实地色块,分别得到样张,取9张效果较好的样张,采用分光密度仪测量样张的主色调实地密度和颜色空间值,并以常用的胶版纸作为标准样,计算色差值。

  采用正交试验得到最佳工艺参数,分别在煅烧硅100%,由分光密度仪对样品检测网点面积,绘制阶调复制曲线。

  2结果与讨论2.1煅烧土壁纸印刷工艺条件的确定煅烧土壁纸的试验方案及结果见表2.为了明确各因素的显著性,提高论证的可靠性,对实地密度和色差结果进行极差分析,见表3.试验号试验因素实地密度色差印刷压力A/MPa刮板角度B(°网距空白列从极差R可知,对实地密度指标影响的主次因素分别为B(刮板角度)>A(印刷压力)>C(网距);对色差指标影响的主次因素为A(印刷压力)>C(网距)>B(刮板角度)。

  由表3可知,在对实地密度的影响中,随着刮板角度的增加,实地密度减小,即墨层厚度减小。这是由于刮板角度越大,透墨量越小,因而,实地密度随着刮板角度的增大而减小。最优解为A2,B2和C,即印刷压力为0.4MPa,刮板角度为75°,网距为6mm.由表3可知,在对色差指标的影响中,当印刷压力最大为0.5MPa时,色差最小。这是由于在印刷过程中,墨层厚度的变化会引起色差的变化,而当印刷压力不足时,接触面积不能充分接触,则油墨转移不充分,特别是对于表面平滑度低的纸张,转移区油墨少甚至露白,因此油墨的覆盖力差、色差大。然而,随着印刷压力在一定范围内的增加,印刷密度不断增加,实验因素印刷压力A/MPa刮板角度B/(。)网距印刷压力A/MPa刮板角度B/(。)网距各水平之和K3各水平-K2均值优水平极差R主次序墨层厚度增加,色差减小。在实际印刷中色差越小越好,因此,优化后得到的最优解为A3,B2和C2,即印刷压力为0.5MPa,刮板角度为75°,网距为7mm.由实地密度的极差分析发现,A2与A3,与对实地密度的影响程度相似,因此,煅烧土壁纸印刷工艺参数的最佳方案为A3,B2,G,即印刷压力为0.5MPa,刮板角度为75°,网距为7mm.为了更一步验证结论的可靠性,对实地密度和色差结果进行了方差分析,结果见表4一5.观察表4一5,根据实地密度的方差分析可知,3个影响因素的主次顺序为B,A,C.即B的影响最为显著,而A,C有一定影响;根据色差的方差分析可知,3个影响因素的主次顺序为A,C,B.即A的影响最为显著,而B,C有一定影响。

  综上所述,通过实地密度和色差的极差和方差分析可知,硅藻土壁纸丝网印刷的最佳工艺参数为:印刷压力0.5MPa,刮板角度75°,网距为7mm. 2.2煅烧硅藻土壁纸的阶调复制曲线用正交试验确定的丝网印刷最佳工艺参数印刷煅烧硅藻土壁纸,得到的样品效果见。

  从的印刷壁纸样品可以看出,印刷图案清晰、颜色鲜艳、着墨均,印刷效果比较理想。

  阶调复制是指以原稿为基础,通过色调的分解、传递和合成过程,即将原稿的阶调复制成印刷品的阶调的全过程。阶调复制曲线即原稿图像阶调数值与印刷品阶调数值之间的对应关系曲线,用来评价印品的质量。理想的阶调复制曲线是过原点斜率为1的直线。理想曲线和胶版纸、煅烧土壁纸的阶调复制曲线见。

  从中可以看出,煅烧土壁纸和胶版纸的阶调复制曲线呈3“形,没有明显波动,整体在曲线附近。在亮调和暗调部分,煅烧土壁纸的阶调再现性稍稍差于胶版纸,可能会出现网点印迹不全。而在网点面积40%~60%处,煅烧土壁纸的阶调再现性强,接近理想曲线。结果表明,在上述最佳工艺条件下,煅烧土壁纸印品的重复精度较好,网点扩大较小,印刷品质量好。

  3结语通过极差分析可以看出,各因素对实地密度和色差的影响是有主次的。对于实地密度来说,刮板角度对其影响最大。对于印品的复制,合理的刮板角度是正确印刷的基础。对于色差来说,印刷压力对色差的影响最大,色差是衡量印品质量的基本要求,可见选择合适的印刷压力是非常必要的。通过方差分析可知,虽然刮板角度对实地密度的影响最大,但是影响并不显著,而印刷压力对色差的影响呈显著性。综合考量,在实际的印刷生产过程中,应首要考虑印刷压力。

  通过正交试验可以看出,采用丝网印刷对煅烧硅藻土壁纸进行印刷时,最佳的印刷工艺条件为:印刷压力0.5MPa,刮板角度75.,网距7mm.研究发现,丝网印刷技术适用于特种纸煅烧土壁纸的印刷,阶调再现性较好,能够再现比较宽的阶调范围。与常用纸相比,能够达到胶版纸的印刷效果。

  影响丝网印刷的因素较多,这里只是考虑了其中的3个主要影响因素,下一步的工作可扩大因素水平,如丝网目数、丝径等,对各参数的影响进行研究,进一步提高壁纸的阶调再现性,扩大阶调的范围。

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