某烟包条盒成品率从71%提升至90%以上,究竟有什么秘诀?

时间:2020-11-12 来源:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

我公司承接了某款高端卷烟装潢手工糊盒条盒面纸的印制业务,图1所示为手工糊盒后的卷烟条盒。
 
图1 某款高端卷烟装潢手工糊盒条盒
 
在生产该条盒面纸时,成品合格率较低,平均为71%左右,造成了较大浪费。主要原因是该条盒面纸所用纸张较薄,为130gsm铜版纸,且生产工序较多,包含UV胶印、UV网印、烫印、模切、撕边等工序,最后还要与灰板条盒(如图2)进行糊盒。
 
图2 灰板条盒 
 
因此,该产品与一般产品不同,生产工艺复杂,质量要求较高,检验标准严格,导致成品率低的因素也较多。为此,我们连续对几个月生产的缺陷产品进行了统计,对产生缺陷的原因进行了分析,并有针对性地制定了整改措施,最终取得了较好的效果,成品率提高到了90%以上
 
现将影响成品率的主要因素——网印工序存在的质量问题和分析解决过程分享如下,希望能对同行在遇到类似问题时有所帮助。 
 
01
产品现状分析
 
 
我们对7~9月生产的条盒面纸废品情况及成品率进行了统计,如表1所示。
 
 
从废品统计表可以看出,7~9月手工糊盒条盒面纸平均成品率较低,仅为71.49%,其中网印工序废品占比达到70.34%,是产生质量缺陷的主要因素
 
02
问题现象描述
 
 
根据进一步统计分析,发现在网印工序存在的主要质量问题有4种,一是印刷图案套印不准,二是网印油墨厚薄不均,三是网印“雪花”触摸手感不强,四是印刷品叼口有不规则条纹等
 
03
问题原因分析
 
 
对于网印工序来说,从制版、调墨,再到印刷,生产设备相对简单,工艺相对复杂,所以操作人员技能水平的高低对产品质量影响较大。经过对网印工序存在的几个问题进行分析,发现问题产生的主要原因如下:一是丝网印版变形较大,感光涂层厚薄不一致;二是印刷设备操作调整不到位;三是网印油墨搅拌不均匀,黏度不合适;四是印刷图案位置排列不合理。
 
04
对应解决措施
 
 
针对网印工序存在的质量问题及产生原因,制定主要解决措施如下。
 
1.正确制作丝网印版
 
高质量的丝网印版(如图3)是保证印刷产品质量的前提条件,所以印刷生产之前制作高质量的印版是首要任务。
 
图3 丝网印版
 
丝网印版制作步骤较多,每一步都很关键,必须严格按照技术标准和流程进行操作。
 
首先,选择合适的版框。版框的强度要能满足网布的拉扯和印版固定装置顶压的要求,在网布绷紧和印版调整固定时,版框不能有过大的变形量。我们所用版框方形铝管尺寸由原来的35mm×5mm增加为35mm×50mm,强度得到了提高。
 
其次,选择合适的网布。丝网印版网布的型号、特性指标较多,所选择的类型要满足印刷图案工艺质量的要求。
 
我们印刷的条盒面纸所用纸张较薄,印刷图案面积大,印刷墨层厚,油墨颗粒粗,套印要求高,质量要求严,所用网布要满足抗张强度大、断裂伸长率小、回弹性好、耐温湿度变化的稳定性好、油墨通过性好、对化学药品的耐抗性好等性能要求,所以我们选择使用255目/英寸的进口涤纶网布
 
第三,设定合适的网布绷紧张力。绷网之前要把版框粘胶面的灰尘和旧胶渍清洗干净,涂刷粘网胶后要保持自然干燥10分钟左右,用手触摸不粘手时再进行绷网。
 
绷网时网布四边要同时拉伸,调整经纬两个方向的张力,使其达到要求张力的一半即10N/cm时停止拉伸,稳定1分钟后,再把两个方向的张力同时调整至15N/cm时停止拉伸,稳定10分钟后,把网布四边略微回弹放松,再把两个方向的张力同时调整至17N/cm时停止拉伸,稳定10分钟后,再把两个方向的张力同时调整至达到绷网要求的20N/cm时停止拉伸。
 
在此张力的基础上,每间隔10分钟重复操作一次,如此操作3~4次,网布张力达到相对稳定状态后停止绷网,使板框与绷好的网布粘合,在网布表面再涂刷粘网胶,放置1小时后,粘网胶自然干燥透彻后,完成绷网。
 
第四,把绷好的网版放置24小时,使网布应力充分释放,网版张力达到稳定后,为保持网布表面干净,利于与感光胶的结合,需要对网版进行脱脂去污清洗。清洗干净后在温度为37℃的烘箱内干燥0.5小时,即可涂刮感光胶层。由于所印刷的网印墨层较厚,所以感光胶层也要涂刮得较厚。
 
我们采用的方法是在网布正反两面同时涂刮感光胶3次,对网版烘干1小时,使感光胶层干燥后再在正反两面同时涂刮感光胶3次,再把网版烘干。涂刮感光胶时要把刮胶斗两边调平,确保刮胶压力大小适当,这样才能保证所刮感光胶层两边均匀平整,厚薄一致。
 
2.准确调整印刷设备
 
丝网印版按标准流程制作完成后,对生产出高质量的印刷品打下了较好的基础,但做好生产过程的质量控制,对印刷设备进行准确调整仍是必不可少的重要环节。
 
首先,选择合适的刮墨刀。网印主要是靠刮墨刀将油墨刮动并转移至承印物表面,所以刮墨刀的质量直接影响着印刷品的质量。
 
刮墨刀的材质不但要对摩擦和热度有良好耐性,还要抗酸碱、油脂,更要耐苯类、醇类、酯类、洗剂等的侵蚀。刮墨刀的软硬度不同,在同一压力下其印墨透过量也不同。硬度越高,则刀面与版面的接触面积越小,印刷墨层越薄;反之,硬度越低,则刀面与版面的接触面积越大,印刷墨层越厚。
 
 

根据我们所印条盒面纸的工艺要求和网印工序所存在的质量问题,我们选择硬度为75度肖氏硬度的合成树脂刮墨刀。

 

第二,调整好刮墨刀的刮印角和刮印压力。
 
刮印角是指刮墨刀在刮印运动时与丝网印版之间的夹角,刮印角越大,漏墨量越少;刮印角越小,漏墨量越多。
 
刮印压力越小,漏墨量越少;刮印压力越大,漏墨量越多。刮印压力过大,会使刮墨刀弯曲变形,与丝网印版和承印物呈面接触,影响印刷质量,还会加快刮墨刀和丝网印版的磨损,减少使用寿命,更会导致丝网印版松弛,使印刷图案变形。
 
 

经过多次调整,我们发现刮印角为70°、刮印压力为0.5Mpa时,印刷效果能够满足工艺质量要求。在调整刮印角和刮印压力时,要确保刮墨刀两端的参数保持一致,这样才能保证刮印出的油墨厚薄均匀,表面平整。

 

第三,准确调整引爆灯和干燥灯的使用功率。在使用UV“雪花”油墨进行网印时,所印“雪花”的形状和触摸手感与引爆灯和干燥灯等的开启使用功率有很大关系。
 
功率过小,“雪花”容易爆不开,形状较小,油墨固化不彻底,用手触摸时有发粘现象,而且墨层粘接不牢,容易脱落;功率过大,“雪花”容易爆过头,触摸手感不强,油墨发脆,模切时容易产生爆口现象。
 
 

经过多次调整,在印刷速度为2200张/时的条件下,引爆灯使用功率为3.5kW,干燥灯使用功率为8.2kW,“雪花”的形状和触摸手感能够满足工艺质量要求。

 

 
3.加工制作专用油墨搅拌器
 
在印刷过程中,控制好网印油墨黏度至关重要。油墨黏度过大,流动性差,容易产生堵版和结网现象,油墨不易通过网布转移到承印物上;油墨黏度过小,容易出现扩散现象,造成印迹扩大,图案失真;油墨黏度合适时,图案边缘干净整齐,印刷尺寸精确。
 
但油墨调整好黏度后在桶中存放时,由于油墨中的部分树脂较重,容易产生沉淀现象。如果搅拌不均匀,印刷效果无法满足工艺质量要求,而采用人工搅拌费时费力,还不易搅拌均匀。
 
 

为解决这一问题,我们根据油墨桶的直径和深度,加工制作了专用气动油墨搅拌器,如图4所示。在每桶油墨上机之前,先用搅拌器进行10分钟左右的搅拌,使上下层的油墨黏度保持一致,且搅拌后油墨温度升高易于流动,确保了印刷墨层厚薄的一致性和不同批次产品质量的一致性。

 

 

 
图4 自制气动油墨搅拌器
 
4.优化图案排列位置
 
我们生产条盒面纸所用的丝网印刷机是全自动停回转式单张纸丝网印刷机,有其固有特性,即每印完一张纸后刮墨刀抬起,匀墨刀下落回墨,印版回位,等到印版回到起始位置(纸张叼口)时,匀墨刀抬起,刮墨刀在此处下落,压在丝网印版上,印版运动前行,刮墨刀开始刮墨进行下一张纸的印刷,如此循环往复。
 
刮墨刀在每次下落压版、开始刮墨的过程中都会产生震动,并持续一定时间才会稳定。在这个过程中,在纸张叼口部位会造成刮墨不匀,印刷图案容易出现不规则的条纹。这种现象是由设备的结构设计所造成的,是该种设备固有的特性,无法改变。
 
经过检查测量,发现在纸张叼口部位容易出现条纹的地方,纵向长度约40mm左右。
 

为彻底解决这一问题,经过充分论证,在印刷纸张纵向长度足够长的情况下,我们把印刷图案向后移动50mm,叼口尺寸由原来的14mm增加为64mm,如图5所示,向后移动的50mm区域范围继续印刷网印油墨,确保印刷图案避开容易出现条纹的区域,同时胶印版、模切版的图案位置也做相应改动。

 
 
图5 改进图案排列位置
 
经过图案排列位置的改进,使不可克服的网印条纹出现在印刷图案区域之外,这一质量问题得到有效解决。
 
 
在解决网印工序存在的质量问题时,我们从印版制作、设备调整,到加工专用设备,再到工艺改进,对生产全过程进行了认真分析和总结,对容易出现问题的地方进行了重点关注,并制定了相应的改进措施,取得了较好的效果,手工糊盒条盒面纸成品率平均达到了90%以上。此外,我们对丝网印版制作、设备操作调整等工艺流程进行了优化,并成功推广应用到其他产品的网印生产过程中,取得了一举多得的效果。
 

 

作者|郑州黄金叶实业总公司  马发来