纸浆模塑曲面印刷工艺设计

环境保护，低碳发展是不可逆转的发展趋势。曾经给人们带来极大方便的EPS发泡塑料制品，由于它对环境的污染，正逐步被淘汰，取而代之的是环保的纸浆模塑的包装材料。

纸浆模塑是集环保、节省资源、能源为一体的新型包装材料，可以自然降解。它的出现将消除白色垃圾的污染。但这又给我们提出了一个新的问题，即：如何在这种比较粗糙的立体包装材料上进行印刷。为此我们提出了“纸浆模曲面印刷工艺研究”的研究课题，目的是想解决用什么方式和如何在纸浆模盒上印刷出高质量的彩色图文等技术问题。

一、纸浆模的印刷适性

我们试验中使用的纸浆模是以废报纸为原料，将其进行二次打浆后，用吸附的方法将其附着在模具表面的铜网上，经过以上工艺过程后，纸浆模形成了其独特的性质。其均匀度差，迎光看时会发现有明暗程度不一的透光；纸浆模表面洁净度不高，有色泽明暗、反光不一的斑点；平整度低，用手摸上去有折子、皱纹；再加上经过二次打浆后，纸浆模内纤维形态较其原材料报纸还要差，其吸墨性呈不均匀性；且加工过程中没有添加任何填料、胶料，其表面强度也不是很高。

二、印刷方式选择

经过以上对纸浆模印刷适性的分析，结合纸浆模盒的特殊形状，我们选择了以下几种适合曲面印刷的方法，并进行比较。

1.丝网印刷

丝网印刷本身对承印物没有任何要求，但对于纸浆模成型物而言，由于有一定的厚度，需要改变工作台的高度，更复杂的是要在侧面印刷条形码，而侧面盒盖上又有一个外沿儿，给丝网印刷带来一定困难，如果用此种印刷方式，需要制作专用网框和工件模具。

2.移印

顾名思义，是将凹印版上的图文部分的油墨，先转移到弹性硅橡胶头上，然后再转移到承印物上的工艺过程。这种印刷方法特别适合于不规则的异形表面，但如果印刷面积太大，硅橡胶头的成本将大幅度提高。另外，套色印刷需要专用设备，须带有气动装置。

3.热转印(烫金、烫银等)

热转移印刷，是将印刷图文先印在专用纸上，再在图文表面印刷一层热熔胶。转移印刷时靠热压作用将纸上图文转移到纸浆模上。目前这种印刷方法，多用在纺织品上，如T恤衫上的彩色图案。在纸浆模上进行热转移印刷存在以下问题：①承印物表面不光滑；②纸浆模是立体物，内部是空心的，不易承受较大的压力。

4.数码UV印刷。

5.水转印

下文专门就丝网印刷方式进行探讨，丝网印刷可调节范围大，适应面广，对设备要求不高。

三、丝网印刷工艺

1.原稿的选择

(1)色块图案：先从简单的做起，首先选择由色块构成的装饰图案作原稿。这种原稿，可由自己动手在计算机上根据包装物的特点来设计。

(2)连续调彩色原稿：这类原稿色彩鲜艳，层次丰富，复制起来有一定的难度，也是我们研究的重点。

(3)条形码现在大部分商品外包装都要印上条形码，条形码相当于商品的身份证，印刷质量的好坏，直接影响到光电扫描阅读装置的识读率。

2.阳图底片的制作

连续调原稿拟采用两种加网方式，一是传统的调幅网点；二是调频网点。

(1)调幅网点片的制作要点

①丝网目数与底片加网线数的关系：一般丝网目数是底片加网线数的3～4倍或更高。如果用45线/英寸的加网线数，丝网目数应该用135目或180目，甚至更高。

②丝网角度与底片加网角度的关系：丝网本身有一个角度，若丝网角度保持在0°,底片加网不能用传统的加网角度，否则，会产生龟纹。一般认为当丝网与网屏成22°可以得到矫正。

颜色15°=丝网- 7°(逆时针方向)

颜色75°=丝网+ 7°(顺时针方向)

③阶调范围要短：高调不能绝网(指无色处)，暗调与胶印相比，版上的色调要压缩20%～25%。以中间调(五成点)为准，版上的色调值要小于原稿色值，印刷后，由于网点扩大，能达到理想的色调还原效果。

(2)调频网点片的印刷特点

调频网点是数字化时代出现的一种新的加网方式，它是靠单位面积内出现的网点多少来表现画面的层次。表现在丝网印刷中，有许多优点，主要是消除了使用调幅网点出现的龟纹现象。因为龟纹问题，一直是困扰彩色阶调丝网印刷质量的瓶颈问题。由于调频网点在制版时不需要加网线数和加网角度，与丝网目数不会发生冲突，也就不会产生龟纹。这样有利于提高彩色丝网印刷的质量。调频网点的直径一般取35～85μm，直径应尽量大些。

3.丝网材料的选择

(1)材料

目前大多数使用化学纤维材料(如尼龙网或涤纶网)。

(2)性能比较

尼龙网的优点：回弹性好，通墨性好，静电小，运用于印刷鲜明漂亮的产品。

缺点：耐酸性稍差，伸长率较大，不适于精细产品的印刷。

涤纶网的优点：耐化学性优于尼龙网，伸长率低，适于印制精细产品。

缺点：回弹性差。

所以，在尺寸精度要求不高的单色丝印时，应尽可能选尼龙网。在印制塑料制品使用溶剂型油墨时，应优先选用耐溶剂型的涤纶丝网。对于纸浆模的彩色丝网印刷应使用涤纶丝网。

(3)目数选择

根据前面提到的丝网目数与加网线数的关系，应购买135目和180目的涤纶丝网为好。

(4)丝网的颜色选择

从对光源的反射性分析：应选用黄色丝网最佳，但考虑到黄色丝网价格较贵，在实验中，我们暂不选用。

4.绷网、晒版工艺

(1)绷网

四色版绷网张力一定要一致，否则印刷套印时会出现重影。实验室使用的是毫米张力计，数值一般掌握在2～3mm较合适。

(2)晒版工艺

①涂布：采用直接法制版方法。感光液的涂布要尽量做到薄而匀，厚度掌握在10～30μm，可用膜厚计测量，涂布时一般掌握背面涂2遍，正面涂1遍即可。

②曝光：使用自制的曝光箱，内安装有5只220V、20W的冷光源紫外线灯管。曝光时间一般掌握在5～8分钟，曝光时间应根据感光胶的类型、涂布的厚度、图文的面积大小决定。

③显影：在显影池中或流动水下冲洗版面，除掉未见光的感光树脂，然后烘干。

5.工件模具的设计与制作

根据纸浆模的外形尺寸，用木材或泡沫塑料制作一个模具使印刷时将纸浆模盒固定。

6.印刷工艺

①油墨的选择：丝网印刷本身对油墨没有过多的要求，只是要根据承印物的性质决定。纸浆模本身吸附性较强，但表面光滑性差，可使用纸板印刷油墨，但粘度不易过高，油墨的透过性要好。

②刮压角的选择：一般掌握在45°～80°之间，刮压角越大，压印力越小，出墨量越小。网距小于或等于2.5mm。

③套印方法：由于手动丝印机没有自动套准装置，需要自己想办法，进行手工套准。方法有很多：a.晒版时套准，在曝光箱上定位，将四色底片晒到四块丝网版的同一个位置；b.在工作台上定位：印刷时用底片定位,这种方法比较适合我们现有条件。

本文来源：包装部落2018