烫金工艺原理及影响烫金质量的主要因素

1 烫金
烫金是一种不用油墨的特种印刷工艺。所谓烫金是指在一定的温度和压力下将电化铝箔烫印到承印物表面的工艺过程。
电化铝烫印的图文呈现出强烈的金属光泽，色彩鲜艳夺目、永不褪色。尤其是金银电化铝，以其富丽堂皇、精致高雅的装潢点缀了印刷品表面，增强了印品的艺术性，起到了突出主题的宣传效果；其光亮程度大大超过了印金和印银，使产品具有高档的感觉和给人以美的享受。同时由于电化铝具有优良的物理、化学性能，起到了保护印品的作用，所以烫金工艺被广泛地应用于高档、精美的包装装潢商标、挂历和书刊封面等印刷品上；其次，电化铝烫印范围非常广泛，从一般书籍封面、商标图案、宣传广告、塑料制品到日用百货，从纸张到皮革、棉布等；再则，烫金是一种干式加工方法，工件烫金后可立即包装、运输。所以，烫金技术目前被广泛地采用，烫印的适用范围还在不断扩大。
2 烫金工艺
由于电化铝箔质量的优劣、规格、型号等都会影响到烫印质量，因此，科学合理选用电化铝箔是提高烫金工艺质量的先决条件。要想正确地选用电化铝箔，必须首先了解它的组成和烫印机理。
1)电化铝箔组成
烫金的主要材料是电化铝（也称金箔），它是以涤纶薄膜为片基，涂上醇溶性染色树脂层，经真空喷镀金属铝，再涂上胶粘层而制成。即由基膜层、醇溶性染色树脂层（又可分为隔离层、染色层）、铝层和胶粘层组成。
基膜层是电化铝箔其它各层的载体薄膜，起着支撑作用，基膜层所用的材料为12～16 μm厚的涤纶薄膜。
隔离层可以使电化铝箔的染色层与基膜层烫印时易分离；染色层用以显示电化铝箔的颜色，它是由三聚氰胺醛类树脂、有机硅树脂等和染料组成。
镀铝层可使电化铝箔呈现金属般的光泽，铝是很好的光反射材料，气态铝在真空下可均匀地附着在染色层表面。
胶粘层主要由甲基丙烯酸酯或虫胶组成，用以在烫印时使电化铝箔涂层粘接到承印材料上，并起保护镀铝层的作用。2)烫金机理
烫金的工艺流程包括：
烫印准备→装版→垫版→烫印工艺参数的确定→试烫→签样→正式烫印。
其工艺主要是利用热压转移的原理。在合压作用下电化铝与烫印版、承印物接触，由于电热板的升温使烫印版具有一定的热量，电化铝受热使热熔性的染色树脂层和胶粘剂熔化，染色树脂层粘力减小，而特种热敏胶粘剂熔化后粘性增加，铝层与电化铝基膜剥离的同时转印到了承印物上，随着压力的卸除，胶粘剂迅速冷却固化，铝层牢固地附着在承印物上完成一烫印过程。
从电化铝的组成和烫印机理看，要想获得理想的烫印效果，烫印所用的电化铝箔必须符合下列要求：底层涂色均匀，没有明显色差、色条和色斑；底胶涂层均匀，平滑、洁白无杂质，没有明显条纹、砂点和氧化现象；光泽度好；牢固度强；清晰度高；型号正确。
3 影响烫金质量的主要因素
完美的烫金效果主要取决于温度、压力和烫金速度三者互相配合的水平。因此，要控制烫金质量，应掌握好合理的烫金温度、烫金压力和烫金速度。这样为烫金创造良好的条件，才能最终使烫金质量得到保证。
1)温度对烫金质量的影响
温度对烫印有着十分重要的影响，温度必须控制在相应的范围内，使染色树脂层和胶粘剂适度熔化，才能保证铝层的良好转移。
如果温度过高，熔化过度，烫印图文周围的电化铝也熔化脱落而产生糊版，同时高温还会使电化铝染色树脂和铝层发生化学变化，烫印产品亮度降低和失去金属光泽，甚至使印迹出现雾斑状或起泡；但如果温度过低，熔化不充分，也会造成烫印不上或烫印不牢，印迹不牢固、易脱落，或者缺笔断划、印迹发花。
一般来说，电热温度应控制在70～180℃之间，烫印面积较大的，电热温度相对要高些；对于细小文字、线条，烫印面积较小的，烫印温度应低一些。同时各种型号电化铝适合的烫印温度也不同。1#为80～95 ℃；8#为75～95 ℃；12#为75～90 ℃；15#为60～70 ℃；而纯金箔为80～130 ℃；金粉箔、银粉箔为70～120 ℃。
当然，理想的烫印温度应以最低而又能压印出清晰的图文线条为标准，要通过试烫才能确定。
2)压力对烫金质量的影响
铝层的烫印转移必须要通过压力来完成，烫印压力的大小影响着电化铝的附着牢度。即便温度合适，如果压力不足，也无法使电化铝良好地转移到承印物上，就会产生印迹发虚、花版等问题；相反，如果压力过大，衬垫和承印物的压缩变形过大，印迹则会发粗，甚至粘连、糊版。通常烫印压力应适当调小，以达到不掉色，附着牢度好为准则。
调整烫印压力要综合承印物、烫印温度、车速以及电化铝本身等多种因素。一般来说，纸张结实、平滑度高，印刷的墨层厚实，以及烫印温度较高、车速慢的情况下，烫印压力应小一些，反之，则应大一些。烫印压力务必要均匀，如果发现局部烫印不上和花麻，很可能此处的压力偏小，应在该处的平板上垫上一层薄纸，使压力趋于平衡。
烫印的衬垫对压力的影响也较大。硬性衬垫可以使印迹清秀，适用于结实、平滑的纸张，如铜版纸、玻璃卡纸；而软性衬垫则相反，印迹偏粗，适用于面积较大的烫印，特别是表面高低不平，纸张平整度、平滑度差、较粗糙的纸张。
同时烫印箔的安装不可过紧或过松，过紧时字迹缺笔断划；过松则字迹不清，糊版。
3)速度对烫金质量的影响
烫印速度实际上反映烫印时承印物与烫印箔的接触时间，直接影响到烫印牢度。烫印速度过快，会导致烫印不上或印迹发花；烫印速度过慢既会影响烫印质量，又影响生产效率。
另外，限制烫印速度的因素还有电化铝本身型号和性能，不同的型号、性能的优劣对烫印速度产生较大的影响。例如各种型号的电化铝适宜的烫印速度各不相同，如 8#、12#电化铝适宜的烫印速度为18～30张/分钟、15#电化铝为18～22张/分钟，而1#电化铝则为40张/分钟，适于快速烫印。
4 小结
烫印过程中速度、压力、温度相互制约，其工艺参数总是按烫印速度、压力、温度的顺序确定。首先确定烫印速度。一般情况下，将其作常量处理，不轻易改变，然后再找出与之相适应的烫印压力和烫印温度，这样可以简化操作程序，也容易控制烫印质量。
此外，烫印过程中还要考虑基材、烫印版、烫印机、夹具以及垫板是否合适。最后还要研究一下环境条件，包括室内温湿度、基材温度、室内空气的清洁程度（灰尘含量）等。
总之，烫金工艺是一门复杂的工艺技术，在烫印过程中只有把握好上述这些问题才能获得满意的烫印效果.