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烫印技术在中国已经有较长的历史了,但在近几十年才得到突破性的发展。它被广泛应用于高档、精致的包装装潢、商标和书籍封面等印刷品上,以及工艺文化用品、家用电器、建筑装潢等领域,还在贺卡、烟标、药品、化妆品等高档包装方面得到广泛应用。
但随着科技及物质生活水平不断提高,人们对印刷品的需求更加个性化、多元化,对印刷产品的实用性、环保性和艺术性提出更高的要求。烫印技术作为最常用的表面整饰加工技术之一,因其能更有效地提升印刷品的附加值,更好地满足印刷品的使用性能,而得到印刷企业和相关研究者的广泛关注。
尤其是在近年来drupa展会及中国国际全印展上,冷烫印技术和数字烫印技术的突破,使烫印技术得到前所未有的发展。
热烫印是指利用一定的烫印印版,通过加热加压的方式将烫印材料转移到承印物的印后表面整饰加工技术。目前,主要的烫印材料有电化铝箔、全息烫印箔、复合箔、金属箔、粉箔等,其中电化铝箔是现代烫印使用最多的一种材料,其膜层结构如图1所示。
电化铝烫印的原理就是将烫印版安装在版台上并对其进行加热到一定温度,使热熔性的有机硅树脂隔离层和胶黏层受热熔化,片基层和染色层的黏附力大大降低,从而使转印层(指染色层、镀铝层、胶黏层)与片基脱离,胶黏层受热后粘附力增强,将带有色料的镀铝层转印到承印物表面。电化铝烫印的方法有压烫法和滚烫法两种,其烫印原理可分为平压平烫印、圆压平烫印和圆压圆烫印,其烫印原理如图2所示。
经过热烫印技术转移的图像边缘锐利,图文清晰度高,烫印表面平整光洁,可用在对烫印图文精细度和清晰度要求较高的化妆品或高端包装产品表面,也可以实现更加复杂的工艺效果,如在塑料薄膜或纸张表面烫印衍射色箔、金属色箔等。全息烫印箔的使用还可以实现全息图案的烫印,使印刷品具有更好的防伪效果。全息烫印箔跟普通电化铝箔在结构上最大的区别是在转印层有光栅结构。
传统热烫印技术因其烫印质量高、烫印工艺适用范围广、烫印效果丰富等诸多优点,在很长一段时间内备受行业认可。但由于普通热烫印技术是采用加热加压的方式实现图文转移的,所以烫印设备需要专门的设备完成,要有发热元件、精细的雕刻印版等,使烫印成本大大增加。
立体烫印又称为凹凸烫印,它是一种将烫印和压凹凸一次完成的工艺技术,烫印原理如图4。烫印时,需制作精密的立体烫印版和与之相对应的底模。立体烫印版一般采用铜、锌、镁等金属材质,利用电脑控制软件进行三维雕刻,现常用的制版方法为电脑数控雕刻制版(CNC),该方法制作的烫印版使烫印产品质量稳定、定位准确、图案边缘清晰、耐印率高等。底膜一般采用石膏或新型高分子材料制得,在立体烫印过程中,由于烫印凹版是处于加热状态,会产生一定的膨胀变量,而底模是处于室温状态,所以在烫印过程中要考虑到与烫印版的易合精确度。
随着立体烫技术的不断完善,立体烫印所适应的承印物表面也越来越丰富,从最初的白卡纸到玻璃卡纸、金银卡纸等,随后发展到水性上光表面和UV上光表面。立体烫印的印刷品表面具有立体层次感,提升了印刷品的档次,提高了附加值,使产品具有更好的防伪效果,提高产品竞争力。
冷烫印技术是在印刷品表面需要烫印的位置通过印刷的方式印上胶黏剂,在压力的作用下,利用胶黏剂的黏性将烫印箔转移到印刷品上,冷烫印所使用的烫印箔无需胶粘层,烫印过程中烫印版无需加热。
目前實现冷烫印的方法主要有两种,一种是以烫印标签为主的柔印连线冷烫印,一种是主要应用于纸盒包装的胶印连线冷烫印。这种连线冷烫印技术使局部大面积烫印和满版烫印后的电化铝表面印刷适性提高,突破了传统烫印难以实现的先烫后印工艺,使印刷在烫印箔上的油墨显示出更加色彩斑斓的金属色,顺利实现除CMYK之外的“第五色”印刷。替代价格昂贵的金银卡纸和铝箔纸,可实现白卡纸大面积冷烫然后在烫印表面印刷油墨,同样的视觉效果,大大降低烫印成本。
此外,冷烫印的烫印精细程度也得到突破性发展,它不仅可以烫印细微线条和细小文字,甚至还可以实现像网目调图像一样的丰富层次感,使烫印图案呈现立体效果。
数字烫印也称无版烫印,在烫印的整个流程中不需要烫印印版,在需要烫印的位置由计算机控制以打印点的方式选择性地对烫印材料加热、加压实现烫印材料转移,最终形成烫印图案。这种数字烫印工艺的核心技术是烫印头和烫印纸,烫印头由打印针组成,打印针可以独立发热,发热的打印针选择性的对图文部分击打,实现图文部分烫印材料转移。该数字烫印技术所使用的烫印材料比普通电化铝的结构要复杂,具有抗静电和耐热背面图层,还有对塑包装热特别敏感的释放层和热激活黏结层,从而实现更好的烫印适性。
随着数字印刷的迅猛发展,这种适用于个性化及中短版烫印,甚至可以实现一张起印的数字烫印技术备受关注,成为近几年来印后领域最大的技术创新之一。
数字烫印技术无需制作烫印版,其烫印精度、烫印时间以及承印物的定位由数字化运动控制器来控制,电化铝的利用率比传统烫印提高30%~50%。对电化铝转移性能要求不高,对复杂图案烫印精度大大提高,烫印分辨率可达300dpi,烫印适性宽,烫印材料复杂多样,可烫印的承印物除传统烫印常用的普通纸张、卡纸,瓦楞纸板之外,还可以实现在PVC卡、皮革、丝织物等烫印适性较窄的材料表面顺利烫印。
在降低烫印材料成本的基础上提高了烫印精度,真正实现烫印领域的高效低耗。从生产成本和工艺角度讲,该技术烫印纸的成本较高,是普通烫印的15倍,目前还无法实现烫印与压凹凸一次完成的立体烫印效果,需要分两次实现。
结束语
烫印技术经历了从传统热烫印、立体烫印到冷烫印再到数字烫印的发展历程。他们各具优势,在不同的应用领域发挥着重要的作用,满足烫印长版、中短版及个性化的需求,共同保持着烫印技术的长足发展,使烫印图案及效果更丰富、稳定,烫印精度更高,烫印工艺更简单、高效,低耗。 随着计算机技术在印刷工艺中的应用以及数字印刷的不断崛起,烫印技术的发展也将迎来更多新的机遇与挑战。
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