低温亮金花纸研发与生产设备改进

王振华　李文金　蓝华诚　李林鑫

摘 要：采用绿色印制新技术工艺，将传统的金膏印刷技术改为电化铝箔水转印技术；将传统的亮金和亮金底墨中有污染的颜料改为环氧树脂和染料等环保材料；采用低温花纸后，使用传统的覆膜机磨损大，泸州金鑫印务有限公司又开发了适合低温花纸的覆膜机设备，覆膜机辊筒的橡胶材质的硬度为70～95HB，该设计已获得实用新型专利授权（专利名称：一种覆膜机辊筒；专利号：ZL201220601241.8）。在使用这种亮金花纸时，只需要100～180℃的低温烘烤10～30min，即可达到设计目的。

关键词：低温 亮金 花纸 覆膜机

中图分类号：TS85 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2015）02（a）-0096-01

1 低温亮金花纸研发内容

设计思路是通过节能减排、环境保护、低碳经济的设计理念，改善传统工艺中存在的不足，提高本项目产品的耐磨性、耐高温性、安全性等方面性能[4]。主要从以下几个方面进行研发。

（1）研究金膏的替代物，以降低生产成本和产品价格；

（2）研究含有铅、镉、锂等重金属有害物体的颜料的替代物；

（3）研究印刷中的副产物的回收再利用，避免造成资源浪费；

（4）研究低温烤花粘贴，以降低能源消耗，降低被附着物的破损率，降低大气污染[5]；

（5）对被热合材料进行热合的主动辊，其硬度适度，弹性和韧性好，能够长时间保持平整，并且，可使被热合材料受热均匀。

2 低温花纸研发及设备工艺改进方案

2.1 金膏替代物开发

在选择开发金膏替代物时，初选采用了色箔替代，样品试制出来后进行烫印试验，发现烫印后颜色不够鲜艳、厚实饱满，特别是与被烫物表面色差大时，原料稍有差异，就会出现漏底、花版、变色、糊版等质量问题；此后，泸州金鑫印务有限公司进行了讨论研究，改变方案，采用色片替代金膏再次试制样品进行烫印试验，该次试验改善了色箔替代金膏时时存在的问题，烫印后效果很好，具有颜色鲜艳、烫迹厚实饱满、色质纯正、遇光后不易反射等优点，但由于色片无支撑体，易破碎，不易连续烫印，成本高，不适于泸州金鑫印务有限公司大批量生产的需要；公司通过再次调研，针对该问题进行了第三次讨论研究，选择了电化铝箔替代金膏，试制样品进行烫印试验，发现效果非常好，图案清晰、美观、色彩鲜艳、光彩夺目、耐磨、耐候，且成本低，便于公司大批量生产，最终本项目决定选用电化铝为替代金膏材料。

2.2 环保颜料的开发

在选择开发颜料的替代物时，泸州金鑫印务有限公司最初选用环保的粉末环氧树脂颜料替代，但通过试验，发现粉末树脂的固化温度较高（180～220℃），固化时间长（10～30min），使其仅能应用于金属等耐热基材，而且相对能耗大、费时，且由于其熔融流平和固化开始阶段有一定重叠，控制不好，涂层就会出现平整度上的缺陷，如缩孔、桔皮等问题[6]；为此经过公司调研讨论，开发采用了UV固化粉末环氧树脂涂料，UV固化粉末涂料是无溶剂的环保涂料，无刺激性危害，一次涂装并可用于热敏基材，低温流动性好，固化速度快，固化空间小，熔融流动性和固化步骤分离，使得UV固化环氧树脂粉末涂料在固化前达到最佳流平状态，保证涂膜质量，但通过检测发现，颜料中含有大量的可挥发有机化合物（VOC），会对环境和人体造成危害；通过和颜料厂家沟通分析，环氧树脂本身无毒，但是由于在制备过程中添加了溶剂及其它有毒物，造成了环氧树脂颜料“有毒”。在了解了有毒物来源后，项目组人员通过向颜料厂家多次咨询和试验，开发出了对“有毒”环氧树脂材料的水性改性技术，保持了环氧树脂“无毒”本色。

2.3 副产物的回收

副产物的回收再利用方面，因采用了电化铝技术，避免了采用金膏时，图案间隙的金膏中的贵金属不能回收，造成资源浪费，封面胶膜不可撕，不可再利用，造成资源浪费；采用电化铝时，图案空隙部分的电化铝箔可经回收再利用，可节约资源；封面胶膜可撕，并回收再利用，避免资源浪费。

3 产品生产工艺过程

泸州金鑫印务有限公司的低温亮金花纸印制方法，依次包括以下步骤。

（1）制作图案：一般在电脑制作图案。

（2）制菲林片：根据电脑制作的图案，按照同一颜色制作同一菲林片的方法，分别制作菲林片。

（3）制版：根据不同颜色的图案制作的菲林片，按照同一颜色制作同一印刷丝网版的方法，分别制作印刷丝网版[8]。

（4）取市售水溶性小膜底纸并干燥底纸：控制好干燥温度和时间。

（5）上亮金底墨：用步骤（3）制作的印刷丝网版，并用烫金底油，按照同一颜色印刷一次的方法，分别将不同颜色的图案印刷在步骤（4）处理后的底纸上，即成亮金底墨[9]。

（6）干燥亮金底墨：控制好干燥温度和时间。

（7）转印亮金：根据不同颜色的亮金图案的需要，按照同一颜色印刷一次的方法，用覆膜机将电化铝箔分别转印在步骤（5）得到的亮金底墨上，控制好覆膜机滚筒加热温度：温度低了，不能全部将电化铝箔转印到亮金底墨上，而高了就浪费能源，成为不必要，甚至会不同程度地损坏辊筒、底墨等[10]。

（8）干燥亮金：每次转印亮金后，都进行干燥，控制好干燥温度和时间。

（9）上保护光油：涂一层烫金面油作为保护光油[11]。

（10）干燥保护光油：控制好干燥温度和时间。

（11）上可撕封面胶膜：上一层聚丙乙烯可撕封面胶膜，采用聚丙乙烯材料的封面胶膜，可以防止环境污染，采用上可撕封面胶膜，可以减少浪费。

（12）干燥封面胶膜：控制好干燥温度和时间。

（13）检验。

（14）包装入库。

4 结语

产品采用泸州金鑫印务公司有限创新开发的具有自主知识产权的原创性发明技术工艺，解决了低温亮金花纸制备所需的电化铝箔水转印、绿色环保亮金底墨印制、低温烘烤粘贴、覆膜机热合等关键技术工艺问题，是国内外首次成功地开发出具有“高性能、高效率、低耗材、低能耗、低成本、无毒害、再利用”的技术工艺，从设计、制造、使用到报废整个产品生命周期中环境污染最小化，符合环境保护要求能源消耗最低。该产品生产工艺于2013年12月产品成功通过省级科技成果鉴定，项目技术处于国内领先水平。

参考文献

[1] 郭凌华，张美云，王兴.高温热转移印花纸印刷质量评价探析[J].包装工程，2011，32（5）：97-98.

[2] 翟新岗.日用陶瓷花纸装饰常见缺陷分析[J].佛山陶瓷，2010，20（5）：15-18.

[3] ROGERST John. Printing Techniques for Plastic Electronics[J]. Journal of Imaging Science and Technology， 2003 （4）：296-303.