烟标可变二维码喷印数值模拟及质量优化研究

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赋有可变二维码的烟标因其在防伪溯源、宣传营销等方面的优势正逐渐成为主流的烟草包装形式。随着印刷企业赋码作业规模的持续扩大,其生产质量不稳定,印刷精细程度无法保证的缺陷越发突出。针对此问题,本文基于目前印刷企业中烟标可变二维码的整体喷印流程,首先进行了可变二维码喷印过程的数值模拟及墨滴形态的分析;其次进行了二维码喷印工艺参数对二维码符号等级的影响研究;最后对烟标可变二维码喷印质量优化进行了实验研究。旨在进一步完善烟标可变二维码的喷印赋码工艺,为实际烟标赋码业务提供有利的参考。本文主要研究内容如下:(1)喷印过程的数值模拟及墨滴形态分析研究。根据压电喷墨的基本原理以及使用的喷码油墨的各项物理特性,对喷印过程进行了数值模拟,分析了喷印过程中墨滴不同阶段的运动形态。并通过改变油墨的表面张力、黏度、密度以及墨滴的初始速度等参数,研究了以上因素对墨滴运动形态的影响。(2)喷印工艺参数对二维码符号等级的影响研究。分析了对喷印质量产生影响的主要工艺参数(喷头温度、喷头电压、喷口距离、走纸速度),并对比讨论了不同喷头温度和喷头电压工艺参数下实际喷码和数值模拟的结果,对墨滴运动形态和其固着状态的关系进行了分析。通过正交实验,分析了4种工艺参数对二维码符号等级评价的7个指标的影响显著性,得出4个工艺参数对二维码的固有图形污损和未使用的纠错两个指标影响最显著。最后通过两个指标的响应曲线,得出了最优的工艺参数组合:喷头温度47℃、喷头电压14V、喷口距离0.2mm、走纸速度70m/s。(3)可变二维码喷印质量优化研究。针对白卡纸基材和银卡纸基材的承印材料总结出的4种可变二维码喷印赋码工艺进行实验测试。通过对比4种工艺下的基底表面性能(表面形貌、白度、光泽度、平滑度、吸收性)、赋码质量(二维码等级、墨层厚度、摩擦因数、墨层耐磨性)以及安全性质量,得出结论:针对白卡纸基材的烟标产品,直接印刷光油层的基底喷墨适应性好,赋码质量高,安全性合格;针对银卡纸基材的烟标产品,先印刷白墨层再印刷光油层的基底喷墨适应性好,赋码质量高,安全性合格。
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