鉛筆熱轉(zhuǎn)印工藝改善與質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)制定

甘敏

【摘 要】為確保鉛筆熱轉(zhuǎn)印工藝質(zhì)量得到改善，既需要嚴(yán)格控制熱轉(zhuǎn)印離型層脫離的極限溫度以避免對(duì)鉛筆膠粘牢固性造成影響，同時(shí)還需嚴(yán)格控制離型層、印刷層的厚度以使印刷質(zhì)量與效果得到保證。熱轉(zhuǎn)印圖案在外觀方面應(yīng)嚴(yán)格遵照質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，不得出現(xiàn)白點(diǎn)、氣泡等問題。本文對(duì)某文具用品公司的熱轉(zhuǎn)印類鉛筆存在的不良率較高問題進(jìn)行分析，提出了工藝改善措施和質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，為后續(xù)熱轉(zhuǎn)印鉛筆的生產(chǎn)提供了參考和指導(dǎo)意見。

【關(guān)鍵詞】熱轉(zhuǎn)印;質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn);工藝改善

中圖分類號(hào)： TS85文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A 文章編號(hào)： 2095-2457（2019）16-0024-002

DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2019.16.010

0 引言

熱轉(zhuǎn)印工藝在鉛筆制造行業(yè)有著廣泛應(yīng)用，經(jīng)過改良的熱轉(zhuǎn)印工藝在制程穩(wěn)定性方面得到明顯提升，使得熱轉(zhuǎn)印工序的合格率也隨之上升，如此既避免了不必要的熱轉(zhuǎn)印材料浪費(fèi)，同時(shí)也極大提升了鉛筆的生產(chǎn)效率，使得現(xiàn)有熱轉(zhuǎn)印附著力和完整性問題得到了有效解決。另外，鉛筆熱轉(zhuǎn)印工藝突破了原有產(chǎn)品工藝的瓶頸，使得產(chǎn)品的生產(chǎn)質(zhì)量和效率得到了更全面的保障，更好的滿足了目前市場的需求。為使企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益得到提升和保障，企業(yè)管理人員及技術(shù)人員應(yīng)對(duì)鉛筆熱轉(zhuǎn)印工藝的改善工作給予足夠重視。

1 項(xiàng)目概況

上海某文教用品公司生產(chǎn)的熱轉(zhuǎn)印類鉛筆一度由于熱轉(zhuǎn)印工藝制程不良率較高，存在較嚴(yán)重的質(zhì)量缺陷，經(jīng)常出現(xiàn)轉(zhuǎn)印不完整、露白點(diǎn)或者轉(zhuǎn)印產(chǎn)生氣泡等現(xiàn)象，這種制程不良率一般在25%左右。為此開始致力于改善鉛筆熱轉(zhuǎn)印工藝，并且制定出相應(yīng)的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，以保證產(chǎn)品穩(wěn)定生產(chǎn)，加強(qiáng)質(zhì)量控制，進(jìn)一步提高客戶滿意度。而如何進(jìn)行有效的工藝改善就顯得極為關(guān)鍵。實(shí)際工藝改善的過程中結(jié)合了以往的經(jīng)驗(yàn)以及客戶對(duì)產(chǎn)品的要求，采用改進(jìn)的配方以及技術(shù)參數(shù)，優(yōu)化了溫度以及壓力范圍。

2 熱轉(zhuǎn)印工藝介紹

2.1 工藝原理及應(yīng)用

熱轉(zhuǎn)印工藝是指帶有黏著劑的圖文內(nèi)容，在一定熱量與壓力的共同作用下將印花膜上承載的圖案粘在承印物表面的特殊印刷技術(shù)。為使熱轉(zhuǎn)印工藝質(zhì)量有所保證，熱轉(zhuǎn)印膜必須具備較好的圖理性與黏著性，并且圖文內(nèi)容細(xì)致優(yōu)美，在離開載體膜的過程中，圖文內(nèi)容應(yīng)具備整體性，在黏著于制品表面時(shí)，也具備較強(qiáng)的黏著力，以便使熱轉(zhuǎn)印質(zhì)量滿足持久性與易操作性的要求。[1]

此類工藝被廣泛應(yīng)用于較難印刷的物件中，并且能夠在層次較多的塑料制品上與衣物上燙印。在使用鉛筆材料時(shí)若要使印刷色彩更加鮮艷且圖文內(nèi)容更加清晰，層次更加豐富，熱轉(zhuǎn)印工藝無疑是最好的選擇。

2.2 熱轉(zhuǎn)印膜結(jié)構(gòu)

熱轉(zhuǎn)印膜主要由基材層、離型層、印刷層與膠黏層組成。

基材層是油墨與膠粘劑的載體，在使用期間必須滿足耐高溫、耐高壓與形變量較低的要求;離型層主要是介于基層與印刷層之間的結(jié)構(gòu)，在常溫環(huán)境中可保持固態(tài)，當(dāng)溫度達(dá)到臨界值，便能夠借由融化使印刷層脫離基材層;印刷層則是彩色油墨的本體，更是繪制各種圖案的基層，要求在圖文表現(xiàn)方面細(xì)膩且富有層次感;而膠黏層是確保印刷層與承印物表面結(jié)合達(dá)到一定強(qiáng)度的結(jié)合層，在膠黏劑選擇方面要求與承印材料表面相匹配。

3 關(guān)鍵質(zhì)量點(diǎn)及其改進(jìn)

3.1 離型層松緊度

熱轉(zhuǎn)印花膜是目前陶瓷、塑料與衣物等制品表面印刷圖文所必須的技術(shù)，為避免印刷層圖文清晰度、整體性、層次性等要求受到影響，在離型層膠黏劑選擇過程中，必須確保在一定熱量環(huán)境中保持較好的松緊度，避免對(duì)印刷層造成損害，才能使熱轉(zhuǎn)印質(zhì)量得以保障，而這也是決定此類工藝能夠在工業(yè)環(huán)境中大范圍應(yīng)用的關(guān)鍵要素。

熱轉(zhuǎn)印花膜參數(shù)與選材等條件尚不清晰時(shí)，為確保離型層松緊度能夠被更好的了解，在定量與定性測(cè)試過程中離型層的松緊度數(shù)據(jù)便只能從熱轉(zhuǎn)印的完整性與膠黏脫離程度進(jìn)行判斷，通常來說若溫度達(dá)到印刷極限，離型層脫離性越好，則熱轉(zhuǎn)印花膜質(zhì)量越好。但出于鉛筆表面油漆層的耐高溫局限性影響，具體溫度標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)定便更應(yīng)該得到注重。鉛筆廠商應(yīng)結(jié)合實(shí)際情況分辨潛在的影響要素，并根據(jù)試驗(yàn)分析等方法判斷適宜的材料與極限取值，例如，結(jié)合以往熱轉(zhuǎn)印生產(chǎn)資料參數(shù)與筆桿表面油漆耐熱性特點(diǎn)可知，離型層脫離的極限溫度值只要達(dá)到150℃及以上，即能使印刷圖案從基材層脫落，并且不會(huì)對(duì)筆桿油漆造成損害，使鉛筆固定整體性與膠粘牢固性免受影響。[2]

另外在確定離型層涂布厚度時(shí)，要確保離型層膠粘劑能夠在常溫期間保持較牢固狀態(tài)，既不能過厚也不能過薄。根據(jù)以往經(jīng)驗(yàn)，若是離型層過厚會(huì)導(dǎo)致印刷層極易脫離基材層，或是在離型層中產(chǎn)生氣泡等可能影響熱轉(zhuǎn)印工藝質(zhì)量的不利因素，甚至還可能導(dǎo)致印刷層反粘，使熱轉(zhuǎn)印花膜無法使用;而離型層若是過薄，則極易在熱熔影響下受基材層影響，使圖文內(nèi)容無法完全黏著于承印材料表面，如此無疑會(huì)造成大量的材料浪費(fèi)，使工藝質(zhì)量水準(zhǔn)嚴(yán)重受到影響。綜合調(diào)查資料與試驗(yàn)結(jié)果可知，目前離型層涂布厚度最好控制在3μm～7μm區(qū)間內(nèi)，并且根據(jù)印刷環(huán)境與承印材料的實(shí)際狀況不同，單獨(dú)擬定項(xiàng)目松緊度驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)，落實(shí)相關(guān)檢測(cè)措施，才能使鉛筆熱轉(zhuǎn)印生產(chǎn)效率與質(zhì)量得以保障，鞏固相關(guān)產(chǎn)品在市場中的地位。

3.2 印刷層附著力

熱轉(zhuǎn)印花膜應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)期間如何提高印刷層的黏著強(qiáng)度并且圖文內(nèi)容完整性與層次性不會(huì)受到影響是判定熱轉(zhuǎn)印技術(shù)質(zhì)量的關(guān)鍵要素。除了考慮印刷層的黏著強(qiáng)度等特性，在鉛筆的搬運(yùn)和裝卸等過程中都應(yīng)當(dāng)采取完善的保護(hù)措施，避免材料受摩擦或碰撞影響，使后續(xù)熱轉(zhuǎn)印圖案繪制質(zhì)量受影響。而對(duì)于印刷層與膠黏層附著力的要求，查看我國目前產(chǎn)業(yè)規(guī)范可知并無對(duì)此類數(shù)據(jù)有強(qiáng)制性的核查標(biāo)準(zhǔn)，所以在選購材料時(shí)需要供需雙方進(jìn)行深入?yún)f(xié)商，結(jié)合以往經(jīng)驗(yàn)與市場要求判斷附著力的極限與規(guī)格，確保生產(chǎn)品質(zhì)在激烈的市場環(huán)境中能夠提供更好的銷售優(yōu)勢(shì)，才能直接確定選擇方案，以便熱轉(zhuǎn)印花膜的供應(yīng)質(zhì)量能持續(xù)滿足工業(yè)生產(chǎn)的要求。

根據(jù)本項(xiàng)目的要求，在選擇印刷層與膠黏層材料時(shí)，主要通過強(qiáng)力膠帶對(duì)材料進(jìn)行區(qū)域式測(cè)試，結(jié)合傳統(tǒng)熱轉(zhuǎn)印花膜原材料與生產(chǎn)工藝，通過測(cè)試發(fā)現(xiàn)有85%以上的印刷面受到了不同程度的損壞，可見以往的熱轉(zhuǎn)印技術(shù)無法滿足目前產(chǎn)品質(zhì)量要求。而在選擇更加適宜的熱轉(zhuǎn)印方法與工藝參數(shù)期間，對(duì)比多組印刷試驗(yàn)，并借由筆桿進(jìn)行測(cè)試驗(yàn)證，總結(jié)出影響印刷層膠黏性質(zhì)量的兩個(gè)主要因素是筆桿表面油漆與膠黏劑的匹配度。

（1）筆桿表面油漆：不同的熱轉(zhuǎn)印技術(shù)與承印材料在筆桿油漆選擇方面都有不同的配方。我國多數(shù)鉛筆廠商在油漆配方方面都具備保密性，若要明確哪一種更適用于熱轉(zhuǎn)印技術(shù)的落實(shí)，鉛筆廠商只能對(duì)不同鉛筆型號(hào)進(jìn)行逐一試驗(yàn)，并且還需要油漆供應(yīng)商提供化學(xué)資料，以便調(diào)配出更適用的膠黏劑，使印刷層的膠黏強(qiáng)度與質(zhì)量得以顯著增強(qiáng)。

（2）膠黏劑的匹配度：膠黏層操作過程中，涂布的厚度也同樣影響了印刷層的附著力，期間測(cè)試人員需要經(jīng)過不同膠黏劑對(duì)不同膠黏劑厚度的熱轉(zhuǎn)印花膜樣品進(jìn)行測(cè)試，避免離型層與膠黏層相互影響，并最終確定適宜的涂布厚度，經(jīng)由膠帶測(cè)試過程而不會(huì)受損才能使產(chǎn)品印刷質(zhì)量有所保證。

3.3 外觀影響

隨著我國經(jīng)濟(jì)體系的飛速發(fā)展，熱轉(zhuǎn)印產(chǎn)品市場環(huán)境中消費(fèi)者對(duì)產(chǎn)品印刷效果的要求也在不斷攀升，憑借以往的熱轉(zhuǎn)印工藝已經(jīng)很難再打開銷售市場，因此為確保經(jīng)濟(jì)利益與產(chǎn)品認(rèn)可度得以維持，必須增強(qiáng)熱轉(zhuǎn)印工藝質(zhì)量的可控性，并擬定更嚴(yán)格的審查制度，才能使熱轉(zhuǎn)印圖文在外觀與工藝水準(zhǔn)方面得以提升。[3]

參考傳統(tǒng)鉛筆熱轉(zhuǎn)印工藝資料，可知在檢查過程中，測(cè)試人員通常選用強(qiáng)力膠帶隨機(jī)選擇3～5處進(jìn)行膠黏性試驗(yàn)，在反復(fù)按平并揭開期間應(yīng)確保與膠帶接觸的筆桿無氣泡等問題，并且印刷層涂料脫離面積不超過0.3mm2，受損部位少于4個(gè)，以確保熱轉(zhuǎn)印技術(shù)質(zhì)量處于可接受范圍。

4 質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)制定

綜合考慮鉛筆熱轉(zhuǎn)印工藝標(biāo)準(zhǔn)與質(zhì)量影響要素，在制定質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)時(shí)需要從以下幾個(gè)方面逐項(xiàng)分析，才能確保鉛筆熱轉(zhuǎn)印工藝質(zhì)量可控。圖2為部分質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)說明。

（1）為確保熱轉(zhuǎn)印質(zhì)量，需認(rèn)真核對(duì)熱轉(zhuǎn)印花膜字跡、圖案位置是否端正，而圖案色差、著墨均勻性是否貼合印刷要求，能夠在承印物上形成清晰的圖案。

（2）熱轉(zhuǎn)印花膜質(zhì)量鑒定時(shí)，需查看材質(zhì)的選用與圖案尺寸是否滿足承印物效果圖要求，可通過目測(cè)與比例校對(duì)的方法判定適宜性。

（3）產(chǎn)品條形碼制作期間，需確保條形碼字跡清晰，且具備可掃描的功能性要求，通過掃描設(shè)備可準(zhǔn)確得知產(chǎn)品的信息，才能確保此類熱轉(zhuǎn)印要求得以滿足。

（4）熱轉(zhuǎn)印花膜制作過程中，測(cè)試者需認(rèn)真審核膜與鉛筆直接的接觸點(diǎn)是否滿足均勻且刻畫清晰的要求，期間可選用隨機(jī)抽查法，判斷接觸點(diǎn)不良等問題出現(xiàn)的概率。

（5）為確保鉛筆轉(zhuǎn)印膜牢固程度，測(cè)試人員需在筆桿表面隨機(jī)挑選3處（鉛筆兩端各2cm及接縫處除外），用2cm寬的3M膠帶垂直粘附，將膠帶按平，反復(fù)按壓確保膠帶與筆桿接觸不能存有氣泡。執(zhí)行上述操作后停留4～6s然后垂直下拉鉛筆，測(cè)試人員根據(jù)熱轉(zhuǎn)印圖案判定圖文內(nèi)容是否完整，若熱轉(zhuǎn)印部位白點(diǎn)面積小于0.2mm2，則可證明熱轉(zhuǎn)印花膜牢固度滿足要求。實(shí)驗(yàn)期間測(cè)試人員要選定多組成品同時(shí)測(cè)試，以便滿足復(fù)數(shù)審查的要求，使審查水準(zhǔn)真實(shí)可靠。

（6）安全性：在檢查鉛筆熱轉(zhuǎn)印技術(shù)過程中，應(yīng)認(rèn)真核對(duì)各國對(duì)熱轉(zhuǎn)印數(shù)據(jù)擬定的標(biāo)準(zhǔn)與法規(guī)，而后通過外檢的措施判斷熱轉(zhuǎn)印質(zhì)量是否符合要求。期間還需遵照《全自動(dòng)熱轉(zhuǎn)印機(jī)安全操作規(guī)程》內(nèi)容加強(qiáng)技術(shù)操作的管理。[4]

5 結(jié)語

新的鉛筆熱轉(zhuǎn)印工藝與檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)確保了圖文內(nèi)容層次性與完整性滿足相關(guān)質(zhì)量要求，并且在市場環(huán)境中得到消費(fèi)者認(rèn)可，使鉛筆熱轉(zhuǎn)印產(chǎn)品能夠突破現(xiàn)有技術(shù)瓶頸。經(jīng)由改進(jìn)后的工藝，產(chǎn)品在合格率方面得到了顯著提升，使原有的75%合格率提升至99%，極大縮減了轉(zhuǎn)印膜材料的損耗量，同時(shí)憑借質(zhì)量監(jiān)管標(biāo)準(zhǔn)的制定有效縮減了95%的進(jìn)貨檢驗(yàn)時(shí)間，使得產(chǎn)品生產(chǎn)效率得以持續(xù)提升的同時(shí)，極大縮減了人力成本，降低了原料入庫的等待耗時(shí)。

【參考文獻(xiàn)】

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[4]任懷燕，楊振永，姚瑞先，et al.熱升華轉(zhuǎn)印紙技術(shù)及其發(fā)展[J].華東紙業(yè)，2015，46（2）

[5]張道亮，馮國春.一種熱轉(zhuǎn)印專用水性纖維涂料及其制作方法，2017.