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丝网印刷技术对纸基包装设计的影响

2020-06-19 186 上传者：管理员

摘要：传统的印刷技术印刷效率较差,并且印刷成品中部分成分存在一定的安全问题。针对上述问题,研究了纸基包装设计中的丝网印刷技术,介绍了纸基包装设计中的丝网印刷技术的工作原理,丝网印刷技术主要由印版、刮板等工具来完成,利用回弹力作用实现印刷。同时使用手工印刷、机械印刷和活面丝网印刷来提高印刷速率,采用直接制版法、间接制版法、直间混合制版法进行印版制作。丝网印刷技术每小时的平均印刷量约是传统技术每小时平均印刷量的1.5倍。通过与传统技术进行对比可知,研究的纸基包装设计中的丝网印刷技术具有很高的安全性,且印刷效率好,适用于印刷工业。

关键词：
丝网印刷
印刷技术
印刷效率
成品安全
纸基包装设计
纸质包装
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丝网印刷技术最早起源于两千年前的中国古代。最早可追溯到秦汉时期，一直到宋朝达到了我国古代丝网印刷技术的巅峰时期，然而随着社会发展越来越迅速，科学技术的进步使印刷技术也逐渐成熟，现如今丝网印刷印刷技术利用可感光材料的物理特性，采用照相制版技术制作用于丝网印刷用于的印版。

大多数的商品外表都有包装纸，外包装纸主要为了保护和进一步美化商品。除了需要具有一定强度的物理硬度以外，大部分包装纸还需要具备含水率低、透气性小、无腐蚀作用等标准需求，用于包装食品的纸对卫生、无污染杂质的要求会更严格[1]。为使产品更具特色，商家多采用具有设计感的纸质包装以便给人留下深刻的印象，但传统的纸基包装印刷技术不仅印刷效率较为低下而且成品还存在一定的安全性，不能满足商家对包装的需求，目前迫切需要研究出一种新的有效的印刷方法。

为了使商品包装更加美观，设计更加合理，本文主要研究纸基包装设计中的丝网印刷技术，分析丝网设计技术的的原理以及工艺流程，改善传统技术的不足，从而提高纸质包装的生产效率，美化纸基包装的包装效果，提高纸质包装的质量,使纸质包装在更加顺应社会发展对产品包装的需，并得到良好的设计和使用，并为纸基包装设计中的丝网印刷提供了相关技术及工艺流程参考，扩大了丝网印刷技术的应用领域，使其在日常生活中被普遍使用。

1、纸基包装设计中的丝网印刷技术原理

丝网印刷属于是孔版印刷的一种，被称为四大印刷术之一。丝网印刷采用丝网来制作版基，并利用可感光材料制做印版，制成带有特殊花纹和图案的丝网印刷版。丝网印刷技术以丝网印版、刮板、印刷台为主要工具，油墨和承印物为主要材料。

丝网印刷技术的适应性强，成本低，应用领域十分广泛。主要分为纸张类、塑料类、陶瓷类、玻璃类、线路板、金属类、纺织类等。由于承印物本身的物理性质和化学性质存在明显的差异，所以在印刷时的工艺流程也存在较大的不同，虽然各个印刷领域间采有相同的丝网印刷技术原理，但因承印物本身独特的物理性质和化学性质，使得每个印刷领域的丝网各独具一格，各不相同，由此形成了各自的具有特点又相对独立的印刷系统。本文主要研究纸基包装设计中的丝网印刷技术。

丝网印刷技术的工作原理：利用油墨的可透过性，在丝网印版上设计特殊的图案和文字并使其镂空方便油墨渗过，而没有网孔的地方则不能渗透油墨。在印刷开始时，首先在印刷版的一端上倒入选用的油墨，对丝网印刷版的油墨部位运用刮印刮板等工具对其不断施压，使刮板从丝网印刷版一段移动到另一端[2]。油墨在受力过程中被刮印刮板网孔中渗透到下面的承印物上。由于具有油墨粘性，所以油墨的渗透印迹会自然的固定在一定的范围之内。

在丝网印刷过程中，为确保成品的美观性，刮印刮板、丝网印版和承印物三者之间始终保持线性接触，产生的接触线会随着刮印刮板的不断移动而改变位置，在设计时，丝网印版与承印物会保留着一定的间隙，使得在印刷过程中，丝网印版由于受到压力会产生相应的反作用力，从而会对刮板产生一定效果的回弹力，在回弹力的作用下，丝网印版与承印物不断移动变化呈现出独特的线性接触，会使得丝网印版完全脱离承印物。油墨与丝网印版之间发生的非连续运动，不仅保证了成品图案和文字的尺寸精度，而且还避免承印物在印刷过程中被油墨蹭脏的意外。印刷完产品后，用刮板在整个印刷版面刮最后一次，然后抬起刮板，此时丝网印版也因为受力而被抬起，并用刮板将油墨轻刮回到初始位置，至此印刷过程结束。

2、丝网因数技术印版制作工艺流程

印刷纸质包装主要有三种方法，分别为手工印刷、机械印刷和活面丝网印刷手工印刷是指从制作印版到印刷结束的全过程均由人为操作。但工作效率较低且需要较大的人力资源，人为的失误率也较高。机械印刷主要分为半自动和全自动印刷两种印刷方式。半自动机械印刷是由人工操作刮板等工具的放入和取出，其余印刷过程由机械完成；全自动机械印刷是指人工智能机械设备完成整个印刷过程。机械印刷的印刷效率更高，出错率较小，但成本较高。

图1 直接制版法工艺流程

活面丝网印刷主要应用于曲面和异形平面的图案或者文字印刷，将丝网版面直接紧贴于承印物面上进行印刷。操作简单且迅速，可进行大量印刷。丝网印刷采用直接制版法、间接制版法、直间混合制版法三种方法实现印刷。

1）直接制版法

直接制版的方法是指在制版之前先将拥有感光材料放在能够印刷的平面上，利用绷紧的腕网框将材料放在片基上，通过按压、去噪等处理得到丝网印版。其工艺流程如图1所示。

2）间接制版法

间接制版的方式是首先曝光间接菲林，为使其硬化使用1.2%的双氧水，然后使用温水进行显影，经过干燥脱水后制成可以剥离图形的底片，制做印版时将绷好的丝网进行脱脂烘干处理，然后在与图形底片胶膜面贴紧，通过挤压等方法对湿润丝网和胶膜施力，使两者能够紧紧地贴合到一起，最后一步是将片基揭下，在吹风机的吹干作用下，得到丝印网版[3]。其工艺流程如图2所示。

3）直间混合制版法

直间混合制版法首先将感光胶层用水或感光胶粘贴在丝网网框上，经水风机干燥脱水后，将感光胶片的片基揭去，然后进行晒版，显影等方法处理后就可以制成丝网版。直间混合制版法主要用于制造活面丝网版。活面丝网版的制作方法：首先将进行感光处理过的文字和图案版进行干燥脱水、修补等处理，然后摘下，按所需尺寸进行裁剪，采用木片或者铁片等作为骨架，将其用胶带或者粘胶紧紧粘固在网版的两端，这样便制成了活面丝网版。

图2 间接制版法工艺流程

在制作丝网印版的过程中感光材料的选择十分重要，要求：制版性能，制作成的版膜能够适应不同种类油墨，便于涂布。感光材料的感光光谱范围在340nm～440nm时，丝网的显影性能好，使得分辨率高，稳定性好，便于贮存，而且价格便宜，卫生无毒无公害[4]。在一次印刷时，很有可能同时应用三种印刷技术，确保印版效果。

3、纸基包装设计中的丝网印刷工艺流程

在完成印版后，进行印刷，印刷过程如下：1）将承片台与印刷基板吸附在一起，采用机械装置，将所需设备传运至印刷工位，分为前后直进式、分度旋转式、左右侧进式三种传输方式。加快传输速度，提高传输精度，维持丝网印刷的稳定性；2）将丝网印版版面朝上水平固定在网版架上，调整印刷纸的厚度，通过多承片台的三维立体调整，使丝网印版与承印物位置相互吻合；3）刮印刮板从丝网印版的一端匀速移动到印版的另一端，把印版上的油墨均匀的刮到印版之间的网孔内，待油墨成型后进行印刷；4）通过丝网印版角的抬升式与承片台的降落式，使丝网与印刷基板脱离，油墨在印刷基板上会形成相应的图案和文字。通过上述印版流程和印刷流程来实现纸基包装设计中的丝网印刷。

4、实验研究

4.1 实验目的

为了检测本文研究的纸基包装设计中的丝网印刷技术的印刷效率以及质量，选用传统的印刷技术和本文研究的丝网印刷技术对同一纸质包装进行印刷，分析二者的印刷效率以及成品安全性。

4.2 实验参数

设计的实验参数如表1所示。

表1 实验对比参数

4.3 实验过程

根据上述实验参数进行实验，同时选用传统的手工印刷技术和本文研究的纸基包装设计中的丝网印刷技术对同一设计的纸质包装进行印刷，对比二者的印刷效率，分析成品成分。

4.4 实验结果与分析

得到的实验结果如图3所示。

图3 印刷效率对比

分析上图实验结果可以得出，本文研究的纸基包装设计中的丝网印刷技术的印刷效率远远高于传统的印刷效率，能够大大减少印刷时间，从上图还可以看出，传统的印刷技术运行不稳定，经常存在漏印、少印的缺点，而本文研究的的丝网印刷技术运行十分稳定，出现错误的概率几乎为0%。

目前，商品包装的安全尤其是食品包装安全受到广大人民群众的重视，为了检测本文研究的纸基包装设计中的丝网印刷技术印刷产品的安全性，采用质谱技术和色谱技术对印刷样品进行检测，随机抽取一印刷的纸质包装，针对其所用纸质、油墨、感光液、粘合剂进行成品部分抽样检测，取待测纸质包装，采取5平方厘米的成品样本，裁剪成1平方厘米放入20ml的检测液中进行质谱分析[5]。由于无论是包装基材还是油墨、感光剂、粘合剂中都会含有一定的有机物，采用色谱图的出峰时间，并根据生成质谱图在谱库中搜索相映的定性，确定定其中的未知物质，判断其安全性，检测结果如表2所示。

表2 成品部分随机检测成分结果图

由表2可知，油墨、感光剂和粘合剂中含有不同程度的有机物，其中主要残留有机物主要分为乙苯、异丙醇和乙酸乙酯三种，其中异丙醇的含量较多，根据卫生安全组织对上述三种有机物的含量规定可知，检测样品中的有机物残留含量在安全范围之内，因为受材料本身影响部分有害物质无法全部进行消除，但是相比传统技术得到的成品其有机物残留含量在安全范围之内，证明纸基包装设计中的丝网印刷技术的印刷产品的安全质量是完全可靠的。

5、结语

传统的印刷方法一般只能在平面上进行印刷，而本文研究纸基包装设计中的丝网印刷技术适应能力强，不仅可以在平面上印刷，也可以在曲面、球面等异形面上进行印刷，完全不受承印物的形状甚至软硬程度的限制，印刷面积大使其应用范围更加广泛。除此之外，相较于传统印刷技术，丝网印刷技术的版面柔软印压小，丝网柔富有弹性，采用合乎标准的油墨增强墨层的覆盖力，甚至可以在全黑的纸上印刷出纯白的图案和文字，增强整体图形的立体感。

从呈现效果上看，采用丝网印刷技术的印刷产品，颜色分辨率高，颜色更加鲜艳且旋光性更强，使印刷产品不受阳光、温度的影响，长时间放置也不会失去颜色和光泽。从经济方面考虑，丝网印刷技术制版简单，不需要复杂的技术，节约人力资源，设备运行精密，减少了不必要的材料浪费，减少了印刷成本，其附加值高，可重复利用，节约了纸质资源。从以上几个方面看，丝网印刷技术值得我们广泛使用，其将为我国的纸质包装甚至更多领域做出巨大的贡献。

参考文献：

[1]刘栩含.丝网印刷在精品包装设计中的应用研究[J].西部皮革,2019,41(1):81.

[2]刘春雷.包装设计中丝网印刷输出效果分析比较[J].出版与印刷,2017,36(1):33-34.

[3]俞朝晖,袁江平.基于纸基彩色3D打印的自定制酒包装设计及应用[J].今日印刷,2017,66(8):21-24.

[4]魏佳星,张新昌.纸浆模塑包装制品的丝网印刷技术研究[J].轻工机械,2017,35(3):60-64.

[5]林其水.包装商标的丝网印刷技术[J].网印工业,2019,26(11):35-39.

文珠蓉.纸基包装设计中的丝网印刷技术的应用[J].制造业自动化,2020,42(06):137-140.