镀铝接装纸产品特征分析

1. 镀铝接装纸特征分析

本文选择 A 和 B 两种镀铝接装纸样品为研究对象，对产品特征、工艺流程和质量指标进行分析检测，为镀铝接装纸工艺要求的设定 提供依据。A 型和 B  型接装纸，两个产品都采用镀铝接装原纸生产，在福建中烟所生产的镀铝接装纸产品中比较有代表性。A 型接装纸为细支高透烟，B  型接装纸为常规圆周低透烟，两种产品的工艺原材料有所区别。

1)A型接装纸产品规格76mm×42g/m²，产品单元17.1mm， 八排孔，1000cu;表面较为透亮，光泽度较好，产品较厚，纸张较硬，卷曲较为明显。

2)B型接装纸产品规格72mm×39g/m²，产品单元24.49mm，两排孔，100cu。同样采用镀铝原纸，因其底色采用消光的白墨印刷，表面较为暗淡，光泽度低，近似磨砂感，产品较薄，纸张较为柔软，平整度好。

镀铝接装纸作为一种新型的包装材料，装饰效果和防伪功能明显优于普通接装纸，更能满足高档卷烟的开发需求。但是，其工艺流程相比普通接装纸更为复杂，生产技术难度较高，产品特性较难控制，产品质量较不稳定，成品率较低。

2. 镀铝接装纸工艺流程分析

为进一步了解镀铝接装纸的生产工艺，根据样张分析两种产品的工艺流程。

1)A型接装纸工艺流程为：印刷(三色：满版底色—黑色图文— 光油)—烫金—分切—打孔—成品。

2)B型接装纸工艺流程为：印刷(三色：满版底色—橙色—光 油)—背涂—烫金—分切—打孔—成品。

两种镀铝接装纸的工艺流程与普通烟用接装纸大致相同，A 型接装纸样品卷曲严重，B  型接装纸样品平整，分析判断产品在印刷后增加了背涂工艺。两种接装纸质量标准分析如表 1 所示。

在印刷加工过程中，镀铝纸表面的特性与印刷油墨等印刷材料的印刷适应性紧密相关。镀铝纸印刷适应性比较特殊，表面的镀铝层具有金属特性，结构较为紧密，基本上没有空隙;而普通纸表面相对粗糙，吸墨量较大。镀铝纸表面十分光滑，近似镜面，不及普通纸优良的吸收性能，干燥速度也有差异。通过对两种产品的工艺分析发现，镀铝接装纸生产的关键在于提高产品油墨的附着力和耐磨性，同时兼顾产品表面的爽滑度、平整度，选择适宜油墨，注重过程工艺控制，提高产品印刷的适应性，改善产品卷曲现象，进而提高产品成品率，保证产品质量稳定。

镀铝接装纸原材料特性分析

从生产过程中的关键因素入手来分析镀铝纸、油墨和版辊的原材料特性，可为相关材料上机适应性测试及过程控制方法研究提供保障。不同厂家生产的不同纸张表面的白度、吸收性、光泽度、平滑度、表面强度、吸湿性等方面都可能存在较大差异。作为印刷的主要承印物，纸张的印刷适性将影响到印刷品的呈色、效果，进而影响到印刷质量。在印刷过程中，应充分掌握纸张的印刷适性，根据生产企业的印刷器械和印刷品等特点选择合适的纸张，对提高印刷品的质量具有重要意义。

1. 接装原纸的生产工艺研究

按其生产工艺可分为直接法(纸面镀铝)和转移法(膜面镀铝)两种。

直接法是预先对纸表面进行涂覆处理，以提高纸张表面平整性、光 亮度， 然后将纸直接置于真空镀铝机进行镀铝的方法。这种方法对纸张的要求高，适用于40 ～  120g/ ㎡的铜版纸、白板纸、卡纸等纸型。工艺流程：原纸—纸张表面预处理—真空镀铝—表面技术处理—整理分切—出厂检验—成品。

转移法是以PET、BOPP等薄膜为转移基材，经涂布上色、喷铝、复合、剥离等工艺处理，使具有金属光泽的铝分子层通过胶粘作用转移到纸或纸板表面的方法。其工艺流程如图 1 所示。

采用转移法生产的镀铝纸，镀铝层是用 PET 膜转移与纸粘合的，  铝膜平整性好、金属光泽强、平滑度较高，比较适用于包装印刷。与直接法相比，转移法具有以下特点：①铝层附着力牢固可靠，可以生产任意厚度(40 ～ 450g/  ㎡)的纸或纸板的镀铝纸;②可以充分利用PET 膜的平整度使纸面金属光泽更加光亮，外观质量大为提高;③可以生产各种图案的镭射防伪真空镀铝卡纸。

2. 亮银镀铝接装原纸特性的分析

镀铝纸原纸起支撑作用，表面为一层金属铝层，厚度一般在0.2mm  以下，具有光泽度高、平整光滑、质地坚硬、缺乏吸收和渗透的性质。在印刷过程中，只有铝层表面与印刷机、油墨等发生直接作用。

1)镀铝纸表面坚韧、缺乏弹性。如果不注意印刷机胶辊压力的调节，就会造成版辊与纸面之间的接触不良，版面不能获得理想的印刷压力，影响油墨的转移和图文部分的完整性，产生印迹墨层虚浮、不均匀等弊病。

2)镀铝纸表面光滑，近似于镜面效果，不利于油墨的转移和吸收。如果油墨的附着力不够强或粘性过小，影响墨层的牢度，产生粘脏和附着牢度不够等弊病，印迹极易被擦坏。

3)镀铝纸的铝层结构紧密，表面几乎没有毛细孔，不及普通接装原纸优良的吸收和渗透性能，印刷后油墨中连接料、溶剂和水等可能因无法被完全吸收而滞留在铝层表面，影响到墨层的干燥速度，造成印迹粘脏。此外，镀铝纸因表面铝层和底纸之间的密度、强度及稳定性等物理性质差别较大，两种性质截然不同的材料复合在一起，受环境温湿度变化的影响，伸缩率不一样，且镀铝纸表面光滑，容易产生纸面不平、起皱、打滑现象，给印刷机输纸造成困难。

因此，要解决上述印刷难点，必须针对镀铝纸的表面特性，制定适宜的生产控制方法。

3. 油墨材料特性的分析

接装纸印刷机的加热方式一般为烘箱加热，所用油墨都为挥发干燥型油墨，油墨的连接料由有机溶剂、树脂或水、树脂组成，前者为传统的挥发干燥油墨，广泛应用于凹版印刷，后者为新型环保油墨，发展前景好。镀铝纸的吸收性能相对于普通接装纸较弱，如果上墨后仍然带有液态的溶剂，无法及时吸收，容易造成干燥不良及产品粘脏，必须选取适宜的油墨。现有使用的油墨分为两大类，即：溶剂型油墨和水性油墨，其中溶剂型油墨又分为酯类溶剂型油墨和醇类溶剂型油墨。

不同类型油墨的主要性质如表2 所示。通过对比可以发现：①酯溶性油墨产品印刷适应性、附着力、耐磨性和吸水性都符合生产要求，但是卫生指标不合格，许可溶剂残留量严重超标。②醇溶性油墨的印刷适应性、耐磨性、耐温性和吸水性都符合生产要求，但是油墨附着力在增加助剂的情况下并没有明显改善，产品用胶带一拉就掉。③水性油墨的印刷适应性、附着力、耐磨性、吸水性和溶剂残留指标都符合生产要求，刚开始油墨耐温性不符合要求，烟支经过搓板出现部分墨层被拉掉，后经过厂家改进，换用耐温性好的丙烯酸树脂，同时把水溶性光油改成醇溶性光油，生产出来的产品印刷品质最好。

因此，选择水性油墨和醇溶性光油作为正式生产时所用的油墨。经反复试验，最终确定了使用的油墨：底色(水溶性)为水性水松纸凹印金，调色墨 ( 水溶性 )  为水性凹印黄色浆、金红色浆、黑色浆，冲淡剂为水性水松纸冲淡剂，光油为醇溶性耐高温光油(防滑助剂)。

4. 版辊雕刻参数的分析与测试

凹版印刷的工作原理是印刷时印版浸在油墨槽里滚动，使整个印版表面涂满油墨层，然后用特制的刮墨装置，把印版表面空白部分的油墨去除干净，使油墨只存在图文部分的网穴之中，再在较大的压力作用下将凹进部分的油墨层转移到纸张表面，呈现鲜艳而饱满的图文。镀铝纸表面光滑平整，油墨的吸收性较小，如何恰好地将油墨转移到镀铝纸上，使印刷表面呈现平整、细腻效果，让油墨的转移量与镀铝纸的吸收性达到一个相对的平衡。原有普通纸印刷版辊偏深，不适用于镀铝纸印刷，需要提高网线，降低网穴深度，使油墨流平效果更好。

版辊参数的设置如表 3 所示。分析测试结果：在油墨流平效果可  行的条件下，上色版较深，印品颜色较深，光油版较深，印品耐磨性较好，光泽度较亚。光芒颜色较深，水性墨的耐磨性相对较差，选用70 线 /45U/45 度上色版和60  线/47U/45 度光油版较为适宜。

根据以上镀铝原纸、油墨、版辊的测试结果，确定以下参数指标接装纸生产工艺标准：

1)纸张：40g×447mm 亮银镀铝纸;

2)油墨：浩佰瑞水性色墨+醇溶性光油;

3)版辊：70 线 /45U/45 度上色版，60 线 /47U/45 度光油版;

4)工艺：印刷(二色)—背涂—烫金—分切—打孔—成品。

上机适应性研究

为确保产品质量能够符合卷接设备上机适应性的要求，根据接装纸产品试验结果，对产品进行了 3次改进。

1. 第一次改进

(1)测试情况

使用普通嘴棒，上机后主要出现了泡皱(明显)和长短支两个问题。

(2)改进方法

根据样品试验现场的跟踪分析，项目组在原纸、油墨、印刷工艺 3 个方面进行了以下改进调整：

1)纸张方面：将原纸定量由39.5g下调到 36.5g，产品定量则相应由 42g下调到39g，提高样品的柔韧性。

2)油墨方面：降低油墨滑爽度。第一次样品表面较滑，摩擦系数为 0.2 ～ 0.25，通过减少爽滑剂、添加防滑助剂等措施将样品摩擦系数增大到 0.3 ～  0.4(与土楼(1575)接装纸接近)。

3)工艺方面：增加背涂工艺，使样品平整、不卷曲，利于过机。

对上光油与不上光油进行测试对比，不上光油样品的摩擦系数较大，为 0.35 ～ 0.45(与普通印刷型接装纸相近)。背涂液及版辊测试情况如表 4  所示，各样品的印刷工艺情况如表 5 所示。分析测试结果可知：由于版辊深，上墨量较大，纸张毛孔被封闭较严实，使反面吸水值偏小，为保证产品吸胶好，选用 100 线  /30U/45 度背涂版。

2. 第二次改进

1)测试情况：采用五星嘴棒、普通嘴棒分别配不同接装纸进行试验，具体情况如表 6、表 7 所示。

测试结果表明：3  种不同工艺接装纸样品配五星嘴棒，均会出现泡皱问题，且过机稳定性较差，时好时坏，而配普通嘴棒则正常。分析主要原因为五星复合嘴棒本身固有的结构特点所致。该嘴棒为二元复合结构，嘴棒硬度较高，表面较光滑。靠抽吸一端为中空五星嘴棒，所使用的成形纸为瓦楞成形纸。中空五星嘴棒和普通醋纤棒两节嘴棒硬度不同，导致整根嘴棒在搓板搓接时受力不同，接装纸较易产生扭曲，造成泡皱。要较好地解决泡皱问题，需要卷接机台配合一起调整。3  个改进样品中，2  号样品相对较好，本次试验配五星嘴棒还出现了一个在烟支上端中空五星位置墨层被搓掉现象，分析是油墨耐温性还不够所造成，需要提高油墨耐温性再次进行改进。

3. 第三次改进

改进样品烟支上端中空五星位置仍会出现墨层搓掉现象，现场分析主要为五星嘴棒太硬，造成嘴棒与搓板磨擦力大，在高温下墨层被搓伤，将机台搓接温度由 160℃降到  60℃进行试验，五星嘴棒位置墨层完好，烟支搭口正常、牢固，后将机台搓接温度降到  60℃生产。在泡皱方面，对机台的切刀、夹刀板、切割鼓、切刀传动、搓板间隙等分别进行了调整，泡皱问题明显改进。

首批产品的生产及过机情况：采用第三次的改进工艺，首批产品烟支整体外观良好，无明显泡皱现象，烟支搭口牢固、吸胶性好且无脱色，五星嘴棒位置没有出现搓板烫伤的细条纹，机台生产车速为5000  ～ 6000 支 /min，产品上机适应性明显提升。