Tecnología de impresión de holograma transparente de papel postimpreso
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Principio de proceso
Análisis del mecanismo de imagen del sustrato de papel con láser holograma.
El mecanismo de formación de imágenes del sustrato de papel con holograma láser es básicamente similar a otros sustratos tradicionales (película plástica, película aluminizada), que son hologramas obtenidos por holografía, y luego el holograma se convierte en una placa metálica holográfica y luego se pasa a través del calor. El proceso de moldeo copia el holograma a la impresión en papel.
Sin embargo, las propiedades de la superficie de las impresiones en papel son significativamente diferentes de las de las películas de plástico o aluminizadas. La película que se puede usar para fabricar productos holográficos tiene la propiedad de la deformación termoplástica, y la superficie es plana, y puede realizar un estampado holográfico directamente, especialmente después de la aluminización, el holograma se puede mejorar considerablemente debido al efecto de reflexión de la capa de aluminio metálico. . Dependiendo del efecto. Sin embargo, las impresiones en papel no son lo mismo, ni el holograma ni el gofrado de la tinta se pueden aplicar directamente, y la materia impresa no se puede aluminizar.
Por lo tanto, para imprimir un efecto holográfico en una impresión en papel, se requiere un medio de impresión especial. Este medio debe tener excelentes propiedades de deformación térmica y puede obtener rayas de rejilla holográficas finas estables después de la deformación. Al mismo tiempo, el medio debe tener suficiente transparencia para garantizar la visibilidad de los gráficos y colores originales impresos. Este sustrato holográfico especial se llama recubrimiento holográfico.
Para obtener un buen efecto visual de holograma en el recubrimiento holográfico, la calidad de la superficie lisa del recubrimiento es un factor clave, que requiere que el recubrimiento holográfico tenga un alto brillo y una buena nivelación. Además, otras propiedades físicas y químicas del recubrimiento, como la resistencia al plegado, la resistencia al desgaste, la idoneidad del posprocesamiento, etc., también son muy importantes.
Desde el principio óptico, el holograma grabado en el recubrimiento holográfico utiliza el efecto de difracción de la luz para reproducir el efecto holográfico, mientras que la imagen impresa en tinta original utiliza el efecto de reflexión de la luz para expresar el efecto de impresión, debido al uso de la luz. De diferentes maneras, el holograma no interfiere con el efecto de impresión de tinta original. Por el contrario, el recubrimiento holográfico transparente permite que los dos efectos de impresión se expresen simultáneamente y forma un efecto decorativo especial.
De acuerdo con el mecanismo de formación de imágenes del sustrato de papel con holograma láser, el principio básico de "impresión" de holograma en el sustrato de papel es: recubrir una capa de recubrimiento holográfico termoplástico sobre papel o cartón con tinta de impresión existente, secar Después del calandrado, se obtiene un recubrimiento brillante y suave. obtenido, que se utiliza como capa de memoria del holograma, y luego se realiza el moldeo holográfico en una máquina de moldeo de papel holográfico especial, y finalmente se forma un holograma de difracción transparente en la superficie de la materia impresa.
Por lo tanto, el contenido principal de este estudio tiene los siguientes tres aspectos:
(1) Proceso de impresión holográfica transparente: bajo la premisa de no afectar el efecto de impresión original, se estudia un método para imprimir directamente imágenes holográficas en impresiones de sustrato de papel.
(2) Desarrollo de recubrimientos holográficos: la formulación de recubrimientos para impresión holográfica de substrato de papel, a base de solventes y solubles en agua, adecuados para diferentes condiciones de aplicación y métodos de preparación de los mismos.
(3) Tecnología de replicación holográfica: para el papel o cartón de impresión offset en general, se desarrolla una máquina de moldeo holográfico de papel y plataforma de moldeo por compresión holográfica especial.
Proceso de impresión holográfica transparente.
Bajo la premisa de no afectar el efecto de impresión original, se desarrolló un proceso para imprimir directamente imágenes holográficas en impresiones de sustratos de papel. Este proceso no afecta el proceso de impresión normal y puede hacer un uso completo del equipo de procesamiento posterior a la impresión existente para cumplir con los requisitos de la producción industrial. El flujo del proceso es el siguiente:
El proceso de recubrimiento consiste en aplicar uniformemente la pintura holográfica a la superficie de la tinta de impresión del sustrato de papel a través de un dispositivo de recubrimiento, y la calidad del recubrimiento afecta directamente el efecto holográfico. El método de revestimiento adopta un método de revestimiento de tres rodillos, y tiene las ventajas de que se puede utilizar completamente el revestimiento de acristalamiento del proceso de postimpresión existente, y la máquina de revestimiento y secado se puede utilizar en ambos extremos a bajo costo. El método de secado del recubrimiento es calentamiento por radiación infrarroja y secado al aire.
Después de nivelar y secar el recubrimiento holográfico, y luego calandrarlo con una calandra de laminación continua, la suavidad y el brillo del recubrimiento holográfico se pueden mejorar y mejorar enormemente, de modo que se pueda obtener el efecto de holograma deseado en el proceso de moldeo holográfico. .
Recubrimiento holográfico
El papel principal de los recubrimientos holográficos es dos: superficie de papel lisa y plana y holograma impreso.
La calidad del recubrimiento afecta directamente al efecto holográfico. Los principales requisitos técnicos para los recubrimientos son: suficiente adherencia al papel, excelentes características de deformación por n-sex, y excelentes propiedades físicas y químicas y la idoneidad del posprocesamiento.
Para diferentes condiciones de aplicación, hemos desarrollado dos tipos de recubrimientos holográficos especiales para papel: el recubrimiento holográfico soluble en alcohol QXC y el recubrimiento holográfico soluble en agua QXS.
(1) Características técnicas de los recubrimientos holográficos solubles en alcohol.
Seleccione AB, C y D con mayor índice de refracción y transparencia como comonómero, y haga coincidir razonablemente el monómero duro, el monómero blando y el monómero reactivo, y seleccione E y F como iniciador y cosolvente. Las condiciones de reacción se controlan estrictamente, y una temperatura constante, una concentración de iniciador, una concentración de monómero, una concentración de solvente y una protección de gas inerte se mantienen tanto como sea posible en el proceso de polimerización, y el copolímero obtenido tiene un peso molecular promedio de alrededor de 90.000. La resina transparente incolora se agrega a la resina de composición I (alta velocidad y flexibilidad), agente auxiliar y solvente para formar un sustrato de papel con revestimiento holográfico contra la falsificación con un alto rendimiento integral, como alto índice de refracción, alto brillo, resistencia a la abrasión y flexibilidad.
(2) Características técnicas de los recubrimientos holográficos solubles en agua.
La resina II a base de agua tiene un alto índice de refracción y puede imprimir un pozo de holograma, pero la película de recubrimiento es frágil y tiene poca resistencia al agua. Para este fin, hemos sintetizado una emulsión acuosa con alto contenido de sólidos, baja escala, buena flexibilidad y excelente resistencia al agua. La combinación orgánica de los dos, complementada con aditivos, para producir un alto índice de refracción, alto brillo, resistencia al desgaste, flexibilidad, resistencia al agua y otras prestaciones integrales, adecuadas para recubrimientos holográficos anti-falsificación de papel y ecológicos.
Máquina de moldeo de papel holográfico plataforma
Si los hologramas pueden desempeñar un papel en la economía, la cultura, el arte, la lucha contra la falsificación y la producción diaria, uno de los problemas más críticos es la capacidad de replicarse en grandes cantidades para lograr la producción industrial. Dado que la impresión del método de impresión litográfica general es un papel alimentado con hojas, excepto para la impresión por huecograbado, la máquina de moldeo con bobina de película convencional no se puede utilizar para el moldeo holográfico de la hoja plana o el cartón. Para este fin, hemos integrado las ventajas de las prensas blandas de formato ancho y las prensas de disco duro existentes, y hemos diseñado y fabricado la máquina de moldeo de papel holográfico tipo plataforma. Sus características sobresalientes son:
(1) replicación de copia holográfica de una hoja de papel que se puede utilizar para imprimir;
(2) tener un dispositivo automático de sobreimpresión;
(3) un mecanismo de extracción de papel con una placa antiadhesiva;
(4) Tiene alimentación automática de papel, entrega y función de puntos.
La máquina de moldeo de papel holográfico tipo plataforma se compone de cuatro partes: la máquina principal, el sistema de calentamiento de aceite, el sistema hidráulico y el sistema de control eléctrico. El principio de funcionamiento básico es: el aceite de transferencia de calor a alta temperatura se calienta en el tanque de aceite y se envía al rodillo holográfico moldeado por la bomba de aceite. El calor se transfiere al rodillo holográfico para mantener el rodillo a una cierta temperatura. El rodillo holográfico forma un par de pares de presión giratorios con el rodillo de goma directamente debajo de él. Al comienzo del trabajo de moldeo, el sistema hidráulico levanta el rodillo de goma y lo presiona sobre el rodillo holográfico para aplicar una cierta presión al rodillo holográfico. Las hojas individuales de papel se alimentan una por una a los dos rollos, y la rotación de los dos rollos impulsa el cartón para avanzar. Durante el movimiento, bajo cierta temperatura y presión, el recubrimiento holográfico se suaviza y se deforma, y el holograma en el rodillo holográfico se copia y se enfría para formar un efecto holográfico estable.
Dificultades técnicas
En comparación con el procesamiento de imágenes holográficas con láser de sustrato de plástico tradicional, el procesamiento de imágenes de holograma con láser de sustrato de papel es difícil, tiene altos requisitos de proceso y es más técnico.
Principalmente en tres aspectos:
(1) Debido a la estructura fibrosa, la superficie del papel en sí no puede imprimir directamente el holograma n, pero debe recubrirse con un recubrimiento especial.
(2) Cuando el moldeado holográfico se realiza en la superficie del cartón, ya que el grosor del cartón es mucho mayor que el de la película de plástico, la calidad de la superficie también es peor que la de la película o la película aluminizada, y El movimiento de la lámina plana durante el proceso de moldeo carece de tracción efectiva. Y el control de la tensión, un fenómeno de "pegado" fácil de causar papel, estos factores desfavorables afectarán la calidad del holograma copiado.
(3) Además de la impresión de huecograbado, el papel se corta en hojas planas de un tamaño determinado durante la impresión. El equipo de moldeo holográfico existente para la película no se puede utilizar directamente para el moldeo holográfico de hojas post-impresas. Diseñar una máquina de moldeo de papel dedicada.
Experimento y discusión.
Durante la investigación, se llevaron a cabo muchos trabajos experimentales, incluidas las propiedades de la superficie del sustrato, las propiedades físicas y químicas del recubrimiento, la calidad del holograma y los parámetros del proceso de producción. Debido a las limitaciones de espacio, aquí solo se analizaron el moldeo y el rendimiento del holograma.
Moldeado holográfico
Los resultados experimentales muestran que bajo la condición de presión de moldeo constante y velocidad de la máquina, dentro de un cierto rango, el recubrimiento holográfico exhibe cuatro estados de estado de vidrio, estado elástico alto, estado plástico y estado de flujo viscoso con el aumento de temperatura. Por ejemplo, el recubrimiento holográfico soluble en alcohol tiene una temperatura de fragilidad de Tg ≈ 50 ° C, una temperatura de reblandecimiento de Tm ≈ 65 ° C y una temperatura de degradación de Td 120 ° C. El recubrimiento holográfico debe estar en un estado moldeable. durante la replicación del molde, y la conformabilidad del recubrimiento es mejor en este rango de temperatura. Si la temperatura de prensado en caliente es más alta que la temperatura de bajada, la viscosidad del recubrimiento aumenta, lo que provoca un fenómeno de adherencia, es decir, el cartón no se puede despegar a tiempo y se enrolla en el rodillo de presión holográfica. Esto debe evitarse en la producción.
Holograma de rendimiento
Para probar el efecto holográfico del sustrato de papel, encargamos al Centro de Pruebas y Ensayos de Empaque de China que inspeccione los productos de papel holográficos producidos de acuerdo con GB / T17000-1997 "Condiciones técnicas generales para productos holográficos contra la falsificación". Los elementos de inspección son apariencia, eficiencia de difracción y relación señal / ruido. Durante el proceso de detección, encontramos que el color de la tinta de la muestra tiene una gran influencia en la eficiencia de difracción. La tendencia general es la mayor eficiencia de difracción (68%) sobre un fondo blanco, la menor eficiencia de difracción (0.52%) sobre un fondo negro y la otra eficiencia de difracción del color de fondo. Después del análisis preliminar, las razones principales de este fenómeno son: 1 la absorción de luz por color reduce la intensidad de la señal, por lo que la eficiencia de difracción de holograma medida del sustrato de papel es menor que la de la película aluminizada; 2 pares de colores de fondo diferentes Las tasas de absorción de luz son diferentes, por lo que diferentes regiones de la misma muestra tienen diferentes eficiencias de difracción.
Se puede ver que el estándar de detección de efecto holográfico existente está formulado para película holográfica aluminizada o papel holográfico aluminizado, y su sistema de índice y método de detección no son completamente adecuados para papel holográfico transparente con color de impresión de tinta. La influencia del color de la tinta en el índice de rendimiento de la eficiencia de difracción del holograma y su regularidad aún no se han estudiado.
En conclusión
La tecnología resuelve el problema de la copia holográfica en el papel impreso, y sus características principales son:
(1) Se puede generar una imagen holográfica con láser en la superficie del papel impreso. Después de un diseño de decoración razonable, la imagen del arco iris holográfica transparente se combina con la imagen impresa en tinta para obtener un efecto de impresión especial;
(2) El holograma transparente obtenido no destruye el efecto de impresión original, y no necesita evaporar la capa de aluminio (o cualquier otro material inorgánico); y puede utilizar completamente el equipo de procesamiento posterior a la impresión, y está integrado en el proceso de impresión existente;
(3) Como método de procesamiento posterior a la impresión, tiene la función de proteger la superficie de impresión y tiene las características de mejorar el brillo, la resistencia al agua, la resistencia a ácidos y álcalis, la resistencia al desgaste y similares;
(4) El recubrimiento holográfico involucrado no contiene sustancias tóxicas, y el producto holográfico obtenido no contiene una película plástica o un medio metálico, y es un producto de papel respetuoso con el medio ambiente que se puede recuperar completamente.
Su importancia investigadora se manifiesta principalmente en los siguientes tres aspectos:
(1) Mejorar la resistencia a la falsificación del embalaje. La función anti-falsificación de esta tecnología se manifiesta en: 1 anti-falsificación holográfica: mediante la creación de imágenes holográficas de alta resolución, utilizando el cifrado apropiado y otras técnicas, se puede aumentar la dificultad de la imitación; Tecnología antifalsificación: los falsificadores deben dominar el conjunto completo de tecnología de proceso y tener todo el equipo de producción. Antifalsificación material: los revestimientos holográficos y el papel y el cartón holográficos tienen funciones antifalsificación; 5 contra la falsificación general: el producto final en sí mismo es un todo contra la falsificación, y puede combinarse con otras tecnologías contra la falsificación (como la lucha contra la falsificación estructural, la falsificación de la tinta, etc.) para formar una amplia lucha contra la falsificación. El sistema realiza la lucha contra la falsificación general en el verdadero sentido.
(2) Amplió la aplicación de la holografía láser. La tecnología utiliza con éxito la luz natural como medio para reproducirse en papel y puede copiar una gran cantidad de hologramas de color con la profundidad de campo; La holografía transparente en color y los gráficos de impresión en tinta y la combinación de colores pueden formar un maravilloso efecto decorativo general, que se utiliza para la impresión. En el embalaje, la decoración, la publicidad y otras industrias, su importancia es extremadamente amplia.
(3) Grandes beneficios sociales y económicos. La tecnología tiene una fuerte resistencia a la falsificación, un efecto decorativo exquisito y un proceso de fabricación sencillo. Los menores costos de producción y los beneficios sociales y económicos serán considerables.