透明镭射膜压印转移工艺在单凹机上的创新应用

透明镭射膜压印转移是一种最新的表面整饰工艺，其不仅具有晶莹透亮、无限变幻的色彩以及较高的防伪功能，还能反复使用多次，具有很好的环保性，因此被广泛应用于烟、酒等包装上。而且，利用单张纸凹印机进行的透明镭射膜压印转移工艺日益成熟，已成为一种简单、实用、环保的新型整饰技术。

首先，简单介绍一下透明镭射膜压印转移工艺的原理，即将BOPP薄膜表面的镭射图案与涂布在纸张表面的UV光油贴紧合压，瞬间固化后在UV光油层上压出具有一定深度的无数立体状三维网穴，在光线漫反射下形成彩虹般镭射图案的压印转移过程。

透明镭射膜压印转移工艺简单，采用单张纸凹印机即可实现生产，成本低廉，但必须要重视几个关键因素，并给予严格的控制，才能确保利用简单的工艺生产出高质量的透明镭射膜压印转移印品。

材料质量控制

1.UV光油的质量控制

(1)UV光油的特点

透明镭射膜压印转移工艺中所用的UV光油比普通光油具有更高的光学固化特性，其主要由光引发剂、齐聚物、活性稀释剂、流平剂、增塑剂、抗氧剂等组成。其固化原理是：在UV光的照射下，光引发剂只需0.1～0.3秒就被激发，产生游离基，引发预聚物和不饱和基团发生聚合反应，最终使UV光油层从液态迅速变为固态。

在透明镭射膜压印转移生产过程中，UV光油主要经过涂布和固化两个过程，即UV光油涂布到承印物上，流平后进入UV固化区进行固化，最终经过交联聚合反应形成网状结构的固体。

在操作过程中，不能用手直接接触UV光油，如果皮肤上不小心被溅到，应立即用肥皂水清洗，否则皮肤会红肿、起泡。

(2)UV光油的质量要求

透明镭射膜压印转移UV光油的质量要求如下。

①固化后能形成光泽、透亮、耐摩擦、耐折、耐冷、耐热、不变色的膜层。

②外观应为全透明无色或微黄的黏稠液体，固含量为100%，流变特征为准牛顿流体，25℃时的黏度为50mPa・s，稀释稳定性良好。

③具有良好的流平性，工作温度以50～60℃为宜，能快速固化和增加黏着力。

④不能长时间暴露在紫外光下，否则极易产生黏度变化、表面结晶或老化以及颗粒，从而影响压印转移

质量。

2.透明镭射膜的质量控制

要求严格控制透明镭射膜的压膜工艺，以保证生产出优质的透明镭射膜和压印转移印品。

(1)透明镭射膜压膜工艺步骤与质量要求

①准备基膜。使用透明BOPP薄膜作为基膜时，压膜前首先在透明基膜正面涂布一层干涂料，涂布量不小于9～11g/m2。

②制作镭射模压版。将镭射母版的镭射影像通过电铸方式转铸到金属镍版上，制成镭射膜压版。在进行透明镭射膜压膜前，先将镭射模压版包卷在模压滚筒上，要求包卷平实、粘贴牢固。

③透明镭射膜压膜。在模压机上进行，先由引导辊将透明BOPP薄膜传送到镭射转印压膜系统中，同时对模压滚筒和镭射模压版加热，利用高温热熔油将镭射模压版的压膜温度控制在180～205℃。模压开始时，要求压力滚筒压在BOPP薄膜上，然后将镭射模压版上的浮雕全息图案压印转移到BOPP薄膜的干涂层中，在BOPP薄膜的干涂层上压出无数形状不一的网穴，经冷却和收卷后完成压膜

生产。

(2)透明镭射膜压膜质量检查

①BOPP薄膜厚度均匀一致、干净透明，表面张力为32～36mN/m。

②镭射影像应清晰、规矩，与BOPP薄膜牢固结合。

③膜面无脏点、涂料点、斑痕、脱落、灰尘、划痕等缺陷。

工艺质量控制

1.UV光油黏度与涂布量的控制

UV光油黏度与涂布量的大小是相辅相成的，应根据承印物的表面特性来选择实际的控制标准。

(1)UV光油黏度与涂布量对压印转移质量的影响

如果UV光油黏度小、固含量低，压印转移后的全息图像效果就不明显；如果UV光油黏度大、固含量高，其流平性就差，涂布就不均匀，压印转移后的全息图像就会模糊

不清。

为此，应使用醇类无水稀释剂将UV光油调配至合适的黏度，同时精细控制好UV光油的涂布量，以达到最佳的压印转移效果。

(2)UV光油黏度和涂布量的控制

要求

①在表面吸收性较强的白卡纸、单面胶版纸、灰底白卡纸上进行压印转移时，UV光油黏度可适当降低，一般控制在18～20秒（涂4#杯）为宜；在表面吸收强性较弱的铜版纸上进行压印转移时，UV光油黏度可适当增大，一般控制在22～24秒（涂4#杯）为宜。

②防止UV光油黏度过大产生溅胶现象，这是因为甩出来的UV光油会堆积黏结在光油槽或上光辊上，从而影响上光精度，因此在日常生产中还应注意及时清洗光油槽和上光辊。

③UV光油的涂布量一般控制在3.5～7g/m2为宜。铜版纸的光油涂布量可适当降低，白卡纸、单面胶版纸、灰底白卡纸的光油涂布量可适当增大。

2.UV光油涂布操作与质量控制

(1)UV光油的涂布方式

一般情况下，UV光油的涂布是利用凹印机的印刷装置，即凹版滚筒和压印滚筒。上光版有两种，一种为柔性版，另一种为凹版（即镀铬钢滚筒）。对于烟包产品而言，通常凹版的压印转移效果更好。凹版采用电子雕刻方式在滚筒表面形成凹陷的网穴，网穴深度通常为35～50μm，有利于UV光油的存储，同时也能提供标准的涂布量。

(2)UV光油涂布操作

凹版滚筒直接浸入光油槽中，在高速运转下，UV光油迅速填满凹版滚筒表面的网穴，然后由刮刀将凹版滚筒表面空白部分的UV光油刮去，剩下网穴部分的UV光油经压印滚筒的滚压作用转移到承印物上。

(3)UV光油涂布质量控制

①在制版时，应保证凹版滚筒的同心度和椭圆度误差小于0.1mm，表面光洁度达到12级。

②压印滚筒要耐压坚固，外面包裹厚度为1.8～2.1mm的橡皮布，这样在与凹版滚筒合压上光时，可以精确控制和调整压印力。

③上光过程中，刮刀相对凹版滚筒的角度为45°，并要保持一定的压力，其压力大小与上光速度有关，一般情况下，刮刀正向压力为0.2～0.5MPa即可。若压力过小，刮刀无法将空白部分的UV光油刮干净；若压力过大，会使得凹版滚筒表面的网穴磨损过快，甚至使刮刀产生径向跳动。此外，应注意保持刮刀的平直和角度偏差，同时控制涂布量，防止出现刀线。

④涂布UV光油后，叼纸牙排应立即将已经上光的承印物继续传送至UV固化装置中。

3.压合、UV固化、收放卷工艺质量控制

(1)压合工艺质量控制

透明镭射膜安装在放卷架上，由张力辊控制放卷速度，放卷后，经导辊和纠偏装置使透明镭射膜准确进入UV固化区，与叼纸牙排传递过来的已涂布UV光油的承印物互相贴合，在紫外光的强烈照射和压合滚筒的压力下，透明镭射膜表面的镭射影像在承印物涂布UV光油的区域压制出无数个三维凹坑，经光线的漫反射干涉作用，就能展示出千变万化的镭射彩虹效果。

压合工艺质量控制要点如下。

①压合滚筒须具备HS85～HS90的硬度，且其平整度、圆度、同心度要保持一定的精密度；在紫外光的强烈照射与压力挤压下，压合滚筒不能产生弓形变形，且应具备良好的耐溶剂性。

②在压合过程中，应注意控制气泡的产生，以避免镭射全息图案出现针孔等缺陷。

③在压印转移完成后，收卷机构要将透明镭射膜整齐收卷，以便再次循环使用，一般能重复使用

20～30次。

(2)UV固化工艺质量控制

利用单张纸凹印机进行压印转移时，需另加装一组UV灯固化压合转移装置，以完成UV光油的压合和固化等工作。

UV固化工艺质量控制要点如下。

①使用UV灯固化时，一般先用一支灯的功率照射，将灯管与被照物之间的距离调整为5～15cm。如果达不到预期的固化效果，则需额外加装UV灯，以增强紫外光的曝

光量。

②注意控制UV固化时间和效果。一般情况下，紫外光越强，UV固化速度就越快；光照距离越近，UV固化速度就越快；承印物传送速度越慢，UV固化速度就越快。当单位面积UV光源的光强度增加时，UV固化速度会增加几倍。

③需要注意的是，UV固化速度过快可能会导致UV光油膜层发生裂纹、花版等现象。因此，在批量生产前，应根据车间和机台的生产条件，设置最佳的UV光强度。UV剂量测试条是检测UV光强度最简单、快速的方法，通过对UV剂量测试条与标准色卡进行比对，判定UV光强度是否符合要求，测试范围为0～1500mJ/cm2。

(3)收放卷工艺质量控制

透明镭射膜放、收卷装置分别负责压合转移前、后透机镭射膜的送箔速度和收箔速度，在此过程中，应重点控制收、放卷的张力。

收放卷工艺质量控制要求：送箔张力要左右平衡、松紧适宜，透明镭射膜的压印速度应与承印物的传送速度保持一致，以免产生褶皱，从而获得清晰、细腻、光滑、平整的镭射压印转移图像。

（本文荣获2011第十届《印刷技术》全国有奖征文大赛二等奖）