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1、印后纸材材透明全全息图印印刷技术术 工艺原原理 纸基基材激光光全息图图文成像像机理分分析 纸基基材激光光全息图图文的成成像机理理与其它它传统的的基材(塑塑料薄膜膜、镀铝铝膜)基基本相似似,均为为通过全全息照相相得到全全息照片片,再将将全息照照片翻制制成全息息金属版版,然后后通过热热模压工工艺将全全息图文文复制到到纸质印印刷品上上。 但纸纸质印刷刷品的表表面性质质与塑料料薄膜或或镀铝膜膜有着明明显的差差别。可可用于制制作全息息制品的的薄膜本本身具有有热塑变变形性质质,且表表面平整整,能直直接进行行全息图图文压印印,尤其其是经镀镀铝后,由由于金属属铝层的的反射效效应,大大大增强强了全息息图文的的可
2、视效效果。而而纸质印印刷品则则不然,既既不能直直接对油油墨进行行全息图图文压印印,更不不能对印印刷品进进行镀铝铝处理。 因此此,要在在纸质印印刷品印印制全息息效果,需需要借助助一种特特殊的承承印介质质。这种种介质应应具有优优良的热热变形性性能,且且变形后后能得到到稳定的的精细全全息光栅栅条纹,同同时这种种介质必必须具有有足够的的透明性性,以保保证原有有印刷图文文和色彩彩的可视视性,我我们把这这种特殊殊的全息息图文承承印介质质叫做全全息涂层层。 为了了在全息息涂层上上获得良良好的全全息图视视觉效果果,光洁洁平整的的涂层表表面质量量是关键键因素,这这就要求求全息涂涂料光泽泽度高、流流平性好好。此外
3、外,涂料料的其它它理化性性能,如如耐折性性、耐磨磨性、后后加工适适性等也也是十分分重要的的。 从光光学原理理来看,记记录在全全息涂层层上的全全息图文文是利用用光的衍衍射效应应来再现现全息效效果,而而原有油油墨印刷刷图文是是利用光光的反射射效应来来表现印印刷效果果,由于于对光的的利用方方式不同同,全息息图文并并不干扰扰原有油油墨印刷刷的效果果,相反反,透明明的全息息涂层使使两种印印刷效果果能够同同时得到到表现,并并形成一一种特殊殊的装饰饰效果。 根据据纸基材材激光全全息图文文成像机机理,在在纸基材材上“印印刷”全全息图文文的基本本工艺原原理是:在已有有印刷油墨墨的纸或或纸板上上,先涂涂布一层层热
4、塑性性全息涂涂料,经经干燥、压压光处理理后得到到一层光光亮平整整的涂层层,以此此作为全全息图文文的记忆忆层,再再在特制制的全息息纸张模模压机上上进行全全息模压压,最后后在印刷刷品表面面形成透透明衍射射的全息息图文。 因此此,本研研究的主主要内容容有以下下三个方方面: (11)透明明全息印印刷工艺艺:在不不影响原原有印刷刷效果的的前提下下,研究究一种对对纸基材材印刷品直直接进行行全息图图文印刷刷的工艺艺方法。 (22)全息息涂料的的研制:研制适适应不同同应用条条件的溶溶剂型、水水溶型环环保纸基基材全息息承印涂涂料配方方及其制制备方法法。 (33)全息息复制技技术:针针对一般般胶印的平平张纸或或纸
5、板,研研制一种种专用的的全息模模压成型型设备平台台式纸张张全息模模压机。 透明全全息印刷刷工艺 在不不影响原原有印刷刷效果的的前提下下,制定定了对纸纸基材印印刷品直直接进行行全息图图文印刷刷的工艺艺方法。此此工艺不不影响正正常印刷刷工序,能能充分利利用现有有印刷后加加工设备备,符合合工业化化生产的的要求。其其工艺流流程如下下: 涂布工序序是将全全息涂料料通过涂涂布设备备均匀地地涂覆到到纸基材材印刷油墨墨表面,涂涂布质量量直接影影响全息息效果。涂布方式采用三辊式涂布法,其优点是可充分利用现有印后加工的上光涂布机,且涂布干燥一机两用,成本低。涂料干燥方式为红外线辐射加热风干。全息涂涂层流平平干燥后
6、,再再经连续续滚压式式压光机机进行压压光处理理,可大大大改善善和提高高全息涂涂层的平平滑度和和光泽度度,以便便在全息息模压工工序中获获得理想想的全息息图文效效果。 全息涂料料 全息息涂层的的主要作作用有两两个:平平整光洁洁纸张表表面和承承印全息息图文。 涂层层质量直直接影响响全息效效果。对对涂料的的主要技技术要求求是:与与纸张有有足够的的粘结牢度度,优良良的n性性变形特特性,以以及优良良的理化化性能和和后加工工适性。 针对对不同的的应用条条件,我我们研制制了两类类纸张全全息专用用涂料:QXCC型醇溶溶性全息息涂料和和QXSS水溶性性全息涂涂料。 (11)醇溶溶性全息息涂料技技术特征征 选择择折
7、光率率和透明明度较高高的ABB、C、DD为共聚聚单体,并并将硬单单体、软软单体、反反应型单单体合理理匹配,选选择E、FF为引发发剂和共共溶剂。严严格控制制反应条条件,尽尽可能使使聚合过过程中保保持恒定定的温度度、引发发剂浓度度、单体体浓度、溶溶剂浓度度,并充充入惰性性气体保保护,制制得的共共聚物平平均分子子量为9900000左右右。无色色透明树树脂除再再加入混混配树脂脂I(高高速其柔柔韧性)、助助剂、溶溶剂制成成一种高高折光率率、高光光泽、耐耐磨、柔柔韧性等等综合性性能优异异的纸基基材防伪伪全息涂涂料。 (22)水溶溶性全息息涂料技技术特征征 水性性树脂III折光光率高、能能很好的的承印全全息
8、图文文,但涂涂膜较脆脆、抗水水性较差差。为此此,我们们合成了了一种高高固含量量、较低低刻度、柔柔韧性好好、抗水水性能十十分优异异水性乳乳液。将将二者有有机的结结合起来来,辅以以助剂,制制出一种种高折光光率、高高光泽、耐磨、柔韧性、抗水性等综合性能优异,适用于纸张防伪、环保型全息涂料。 平台台式全息息纸张模模压机 全息息图能否否在经济济、文化化、艺术术、防伪伪和日常常生产中中发挥作作用,一一个最关关键的问问题是要要能够大大批量复复制,以以实现工工业化生生产。由由于除凹凹印外,一一般平印印方式的的印刷品均均为平张张纸,传传统的薄薄膜卷材材模压机机无法用用于平张张纸或纸纸板的全全息模压压。为此此,我
9、们们综合了了现有宽宽幅软压压机和硬硬压机的的优点,设设计制造造了平台台式全息息纸张模模压机。其其突出的的特点是是:(11)可用用于印后后单张纸纸的全息息图文模模压复制制;(22)具有有自动套印印装置;(33)具有有防粘版的剥剥纸机构构;(44)具有有自动送纸纸、收纸纸和点数数功能。 平台台式全息息纸张模模压机由由主机、油油加热系系统、液液压系统统、电气气控制系系统四大大部分组组成,其其基本工工作原理理是:高高温导热热油在油油箱内加加热,由由油泵送送到中空空的模压压全息辊辊筒,油油将热量量传给全全息辊筒筒,使辊辊筒保持持一定的的温度。全全息辊筒筒与其正正下方的的橡胶滚筒构构成一对对旋转压压力副。
10、模模压工作作开始时时,液压压系统将将橡胶滚筒顶顶起,压压在全息息辊筒上上,给全全息辊筒筒施加一一定的压压力。将将单张纸纸板逐一一送至两两辊间,两两辊旋转转带动纸纸板向前前运动。运运动过程程中,在在一定的的温度和和压力作用用下,全全息涂层层软化变变形,将将全息辊辊筒上的的全息图图文复制制下来,冷冷却后形形成稳定定的全息息效果。 技术难点点 与传传统的塑塑料基材材激光全全息图文文成像相相比,纸纸基材激激光全息息图文成成像难度度大,工工艺要求求高,技技术性更更强。主要要表现在在三个方方面: (11)由于于纤维组组织的原原因,纸纸张表面面本身并并不能直直接承印印全息图图n,而而必须借借助一层层特殊的的
11、涂层。 (22)在纸纸板表面面进行全全息模压压复制时时,由于于纸板的的厚度远远大于塑塑料薄膜膜,其表表面质量量状况也也比薄膜膜或镀铝铝膜差,再再加上在在模压过过程中平平张纸板板的运动动缺乏有有效的牵牵引和张张力控制制,容易易造成纸纸张“粘粘版”现现象,这这些不利利因素都都将影响响所复制制的全息息图文质质量。 (33)除凹凹印之外外,纸张张在印刷刷时均被被分切成一一定大小小的平张张纸页,现现有用于于薄膜的的全息模模压设备备,不能能直接用用于印后后单张纸纸的全息息模压生生产,需需设计专专用的纸纸张模压压机。 实验验与讨论论 研究究过程中中,进行行了大量量的实验验工作,包包括基材材表面性性质、涂涂层
12、理化化性能、全全息图质质量,以以及生产产工艺参参数等,限限于篇幅幅,这里里仅就模模压及全全息图性性能进行行分析。 全息模模压 实验验结果表表明,在在模压压压力和机机速一定定的情况况下,在在一定的的范围内内,全息息涂层随随温度的的升高而而呈现玻玻璃态、高高弹性态态、可塑塑态和粘粘流态等等四种状状态。如如醇溶性性全息涂涂料的脆脆化温度度Tg50,软化化温度TTm665,而降降解温度度Td1200。在进进行模压压复制时时,全息息涂层应应处于可可塑态,在在此温度度范围内内涂层的的成型性最最好。若若热压温温度高于于降低温温度,由由于涂料料粘性加大大,则会会造成粘粘版现象象,即纸纸板不能能及时剥剥离,而而
13、转绕在在全息压压辊筒上上。生产产中应防防止这种种情况出出现。 全息息图性能能 为了了检验纸纸基材全全息效果果,我们们委托中中国包装装科研测测试中心心参照GGBTT17000019997防防伪全息息产品通通用技术术条件对对生产的的全息纸纸制品进进行检验验,检验验项目为为外观、衍衍射效率率和信噪噪比。在在检测过程程中我们们发现试试样的油油墨颜色色对衍射射效率有有很大的的影响。总总的趋势势是白色色背景下下衍射效效率最高高(688),黑黑色背景景下衍射射效率最最低(00522),其其它背景景色的衍衍射效率率介于两两者之间间。经初初步分析析,造成成这种现现象的主主要原因因是:颜色对对光的吸吸收作用用降低
14、了了信号光光强,因因而测得得的纸基基材全息息图文衍衍射效率率低于镀镀铝膜;不同的的背景色色对光的的吸收率率不同,使使得对同同一试样样不同区区域具有有不同的的衍射效效率。 由此此可见,现现有全息息效果检检测标准准是针对对镀铝全全息薄膜膜或镀铝铝全息纸纸来制定定的,其其指标体体系和检检测方法法,并不不完全适适用于具具有油墨墨印刷色彩彩的透明明全息纸纸。关于于油墨颜色色对全息息图衍射射效率等等性能指指标的影影响及其其规律性性,尚有有待进一一步研究究。 结论 本技技术解决决了在印印后纸张张上进行行全息图图文复制制的难题题,其主主要特点点是: (11)能在在印刷后的的纸张表表面生成成激光全全息图像像,经
15、过过合理的的装潢设设计,透透明全息息彩虹图图像与油油墨印刷刷图像相相配合,可可得到一一种特殊殊的印刷刷效果; (22)所得得到的是是透明全全息图,不不破坏原原有印刷刷效果,无无需蒸镀镀铝(或或其它任任何无机机物)层层;并可可充分利利用印后后处理设设备,而而融合于于现有印印刷工艺艺流程; (33)作为为一种印印刷后处处理工艺艺方法,兼兼有保护护印刷表面面的功能能,同时时具有提提高光亮亮度、耐耐水、耐耐酸碱、耐磨等特点; (44)所涉涉及的全全息涂层层不含有有毒物质质,得到到的全息息制品不不含塑料料薄膜或或金属介介质,是是一种可可完全回回收的环环保型纸纸制品。其研研究意义义主要表表现以在在下三个个方面: (11)提高高了包装装防伪力力度。本本技术的的防伪功功能表现现在:全息防防伪:通通过制作作高难度度的全息息图像,采采用合适适的加密密等技术术,可加加大仿制制难度;工艺防防伪:仿仿造者必必须掌握握全套工工艺技术术,并具具备全部部生产设设备;材料防防伪:全全息涂料料及全息息纸、纸纸板均具具有防伪伪功能;5整体体防伪:最终制制品本身身是一个个防伪的的整体,并并能结合合其它防防伪技术术(如结结构防伪伪、油墨墨防伪等等等),形形成综合合防伪体体系,实实现真正正意义上上的整体体防伪。