影响丝网印刷质量的因素及常见故障分析

文 刘东 王建华

作为目前发展前景广阔的印刷工艺，丝网印刷的应用范围十分广泛：纸张、纸板、瓦楞纸、金属材料、建材、包装装潢材料、办公用品、智能标签、纺织品、衣服、T恤、仪表盘、测量设备、控制面板、电路板、广告、海报、玻璃、陶瓷制品和塑料等。同时，丝网印刷可以在平面上、各种规则和各种不规则曲面上实现。根据不同的承印物和印刷活件，丝网印刷能够选用不同的油墨类型和工艺，从而使得丝网印刷品在与柔性版印刷、胶版印刷、凹版印刷的竞争中具备独特的优势，扩大了其市场占有率。

丝网印刷及工艺过程

丝网印刷属于孔板印刷（porous printing），是一种直接印刷的方式。丝网印刷采用滤过性印版，印版的空白部分没有孔洞不能透过油墨，印刷部分却由大小不同或大小相同但单位面积数量不等的孔洞组成，从而油墨可以透过，在承印物上面形成图文区域和非图文区域。类似凹版印刷，印刷丝网印刷活件时，先在印版的一侧涂墨，再用刮墨板在印版上轻刮，同时回墨板在刮墨刀滑架上交替起落，将油墨送回起始端并均匀地在印版上敷一层油墨。通过刮墨板的压力，油墨穿过印版，转移到印版下的承印材料上，完成印刷过程。

丝网印刷压力小，能在各种易碎的承印物（玻璃、陶瓷、丝绸）上进行印刷。丝网印刷的墨层厚实，能转移12μm或者更高的油墨厚度，约为平版印刷的5～10倍，甚至比凹版印刷还厚，增强印刷图文立体感，同时印品层次丰富，图文突起，有浮凸的立体感，色彩鲜艳，质感强，还可以实现多种防伪功能和特殊效果。丝网印刷能够使用多种油墨进行印刷，包括光固干燥型、挥发干燥型等多种油墨。

丝网印刷工艺要经过以下的步骤：原稿、图文信息处理、绷网、印版制作、印刷、印后加工。图文信息处理部分是对代表图像信息的电信号根据制版分色工艺的要求完成色差校正、层次校正、黑版计算、底色去除、清晰度强调、计算、调整颜色等，使之达到印刷的要求。绷网是利用压缩空气牵动，形成一定的张力，将丝网粘贴到网框上。印后加工是根据印刷出来的丝网印刷品不同的规格和要求，采用不同的方法，保证丝网印刷品的质量，提高其档次并增加其特殊功能。

影响丝网印刷品质量的因素

印刷品质量是印刷品各种外观特性的综合效果。对于文字信息，高质量的印刷品不能具备各种物理缺陷：边缘不清、字符破损、多余油墨等；而对于图像信息，印刷品的质量特征参数却是图像阶调与色彩再现、图像分辨力、龟纹等故障图形以及表面特征。印刷质量数据的及时测定、分析、归纳，能够使得企业迅速定位出对印刷质量结果具有关键影响的因素，从而大幅度降低消耗，降低成本，提高企业的经济效益。同时，印刷质量能够提高各个印刷工艺流程上下工序之间的配合程度、工作效率、责任划分程度。并且，印刷质量检测能够促进印刷向数据化、规范化、和标准化方向的发展。

由于丝网印刷方式的特殊性，印品质量的要求不仅多而且复杂。能够影响丝网印刷品质量的因素有：丝网材料、绷网工艺、刮墨板、丝网印版和承印物之间的距离。

丝网材料

丝网有黄色、橙色、红色、深红色等。丝网一般不选用白色，这样做一方面减少照射光的漫反射强度，一方面不会在晒版时在印版上面产生晕影现象。而且因为感光材料在蓝紫光及紫外光部分有较大的吸收峰，所以丝网的选择要避免绿色、蓝色、紫色。

通常丝网是由等径横线和竖线交织形成的网孔，丝与丝之间的疏密程度用丝网目数表示（即丝网每平方里面的网孔数目）。目数愈高丝网愈密，网孔愈小，油墨通过量越低。油墨的通过量和丝网的厚度也有关系。一般来说，丝网越厚，油墨通过量越大。在丝网印刷中，丝网油墨通过量决定着转移到承印物表面上的油墨量。

丝网张力大小是获得良好印刷质量十分重要的因素。在印刷过程中，既要求足够的丝网张力，以使印刷时刮墨板产生的剪切力不会造成图文分裂变形；但为了不损坏丝网，又必须使丝网的张力小于其材料屈服值。

网印要求丝网薄、网孔均匀、吸湿率小、软化点高、回弹性良、具有较高的抗张强度、低的断裂伸长率。丝网在制版和印刷过程中要和很多化学药品、有机溶剂相接触，所以丝网必须具有很好的耐化学性能，从而保证制版和印刷的质量。目前，丝网印刷中主要使用的丝网有四种：蚕丝丝网、涤纶丝网、尼龙丝网和不锈钢丝网。蚕丝丝网由天然蚕丝编织而成、耐水性强，易于绷网操作，和感光胶的结合性好。但是，蚕丝丝网的耐磨性和耐化学性差，容易老化发脆，绷网时很难达到较高的张力，成本较高。涤纶丝网耐水性、耐高温、耐化学药品、耐溶剂能力较强，而且拉伸性小，物理性能稳定，尤其适合于印刷精度高的印刷品，但是涤纶丝网的耐磨性差。尼龙丝网是尼龙单丝编织品。强度很高，耐磨性、耐化学药品性、耐水性和弹性都很好，尤其是油墨通过率极高（丝径均匀，表面光滑），但是绷网一段时间之后，绷网张力就会因为应力的松弛而下降，进而导致印版精度下降。不锈钢丝网耐印率好，耐磨性好，强度高，拉伸性小，丝径均匀，表面光滑，油墨通过率高，但是价格成本高，回弹性差。选择丝网时，要综合考虑成本、过墨量、耐印率。承印物表面状态、印品精度要求类型，选择不同材料、目数、结构的丝网。

绷网

丝网版制作完毕后，要进行的是绷网。如图1，即为绷网机。将制作好的丝网版固定在网框上，然后施加外力以达到绷网目的。绷网力不足或者不均匀，那么套印精度会下降，同时丝网印版使用寿命也会减短。实际印刷中如果没有特殊的要求，绷网力控制在10N/cm左右，允许误差为2N/cm。多色印刷中，各色版采用不同的网线角度防止龟纹的发生，倾斜的角度一般不超过15°。

刮墨板

刮墨板施加压力，完成丝网印刷过程中的油墨转移。刮墨板一般由天然橡胶、氯丁橡胶、聚氨酯橡胶、硅橡胶和氟橡胶构成。天然橡胶和氯丁橡胶价格低廉、印刷时产生的静电少，但耐磨性差、颜色较深；聚氨酯橡胶耐磨性好，但是对极性溶剂很敏感，多用于高档刮墨板。刮墨板的性能直接影响印刷效果。刮墨板的硬度在肖氏硬度60°～90°，厚度6mm～10mm，宽50mm的范围较好。在硬度较高的承印物上印刷时，选用软质刮墨板，印版和承印物在压力下接触良好，承印物上面转移的墨层均匀；相应的，在软质承印物上印刷时，就要选择硬度较高的刮墨板。刮墨板的长度要长于印刷图文画面的宽度，如果刮墨板过长，不利于印刷过程的进行，而且造成浪费；如果过小，无法在整个承印物的图文区域上面转移油墨。一般刮墨板比印版上图文画面尺寸两段各长5cm。每次刮印过程中会产生热量（刮墨板和印版之间摩擦），造成刮墨板变形。而且，刮墨板必然要接触各种油墨、化学溶剂，发生不同程度的变形。所以，要求刮墨板具有一定的机械强度和抗化学药品。

刮墨板在使用中要保持适当的压力和刮印角，使得丝网印版与承印物表面呈线接触来完成油墨的转移。在丝网印版和承印物之间的距离、网版张力一定的情况下，如果压力过小，丝网印版接触不到承印物表面，无法实施印刷；压力过大则会使得刮墨板发生弯曲变形，刮墨板与丝网印版和承印物之间的线接触变成了面接触，加剧了刮墨板和印版之间的磨损，导致丝网印版松弛，印刷图形变形，多色印刷套印精度降低，影响印品质量。丝网印刷中，刮墨板在以一定角度向印版施加一定压力的同时，还要获得一定的压力使其移动。刮板角（即刮墨板和丝网印版之间的角度）越大，压印力越小。刮印角与刮印速度有着直接关系。刮墨板的速度越慢，刮墨板与丝网印版的摩擦阻力和油墨的粘度减小，刮墨板的弯曲变形也就越小，刮板角越大。一般情况下，平面网印的刮印角取20°～70°，曲面印刷的刮印角取30°～65°。

丝网印版和承印物之间的距离

为了使承印物在未刮印时承印物不粘油墨，丝网印版不是直接放置在承印物上，而是在其上方一段距离，只有在刮墨板刮过时，丝网才会和印刷表面接触。如果在成型的曲面承印物上印刷，承印物在印刷的同时做圆周运动，丝网印版和承印物之间的距离不会造成印刷图文模糊甚至变形的现象。不同的承印物、油墨粘度、丝网印版，丝网印版和承印物之间的距离是不同的。通常，高品质的丝网印品，丝网印版和承印物之间的距离为1～3mm，普通印刷品距离要大一些，约为前者的两倍；曲面承印物距离比平面承印物距离要小一些。

常见的丝网印刷故障

常见的丝网印刷故障有三种：油墨固着不良、堵眼、印刷龟纹等。

油墨固着不良

油墨固着不良即印版上图文部分的油墨不能牢固附着在承印物上。不同的油墨，承印物具有不同的特性，造成的油墨固着不良的程度、原因都不尽相同。纸张是主要的承印物之一，在整个的印刷过程中，包括搬运、上光、覆膜、干燥，会产生静电，从而引发油墨的固着不良。再者，纸张的滞后现象也会造成最终印品油墨的固着发生问题。为了降低纸张影响，印刷前要对纸张进行调湿处理。塑料是包装四大材料之一，大多数非极性的塑料都存在不同程度的油墨固着问题，需要对塑料提前进行表面处理：使用化学药品清洗表面、除静电、物理或化学粗化、氧化、极性化处理。

堵眼

堵眼即丝网印版的网孔因油墨干固而逐渐堵塞，造成印刷故障。形成堵眼故障的原因很多，主要包括四个因素：油墨不良引起堵眼；印版上面有多余的油墨（印刷压力过大或者印版和承印物之间的距离过小），多余的油墨结膜，引起堵眼现象；印版在使用或者保存过程中，有异物污染印版，则必然发生堵眼故障；承印物的表面平滑度很低，表面强度较弱，造成印刷过程中掉粉或者拉毛现象，从而造成堵眼故障。

印刷龟纹

彩色印刷品是通过不同颜色的油墨叠印再现色彩的。多色油墨网点以不同的角度叠印会产生条纹状的干扰现象，即“莫尔条纹”，严重时产生“龟纹”。避免龟纹的一个有效方法就是分色图片采用不同的加网角度。常用四色丝网印刷加网角度如表1所示。另一个在实践中证明有效的是采用倾斜绷网法。

表1 常用丝网印刷四色加网角度

丝网印刷工艺在印刷行业中发挥着越来越重要的作用，应用范围日趋广泛，市场对丝网印刷品的需求越来越旺盛，未来发展的潜力巨大，但是丝网印刷工艺在精度和质量方面还有提升的空间。综合考虑自身各个因素，选择合适的承印物、油墨、加网角度、丝网材料、刮墨板、绷网工艺、丝网印版和承印物之间的距离，控制生产环境的温度、湿度、保持室内清洁，提升对操作人员的要求，从而提高丝网印刷品的质量，促进丝网工艺的进步，进而推进整个印刷行业的发展。