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1.2.3 酸堿反應(yīng)(pH值變化)對(duì)印刷適性的影響

顯然,在水基墨穩(wěn)定性范圍之內(nèi),pH值下降一個(gè)點(diǎn),將會(huì)對(duì)油墨在紙張上擴(kuò)展的特性有影響。為了觀察pH值對(duì)油墨擴(kuò)散和穩(wěn)定性的影響,文獻(xiàn)[3]對(duì)兩種高聚物:一種是在pH值5~7范圍內(nèi)變化敏感的改性聚酯,另一種是在整個(gè)pH范圍內(nèi)都敏感的水溶液進(jìn)行了研究。研究表明,丙烯酸樹(shù)脂對(duì)pH值在6~8以?xún)?nèi)的改變是敏感的,而聚酯對(duì)pH值改變很寬的范圍內(nèi)不敏感。這說(shuō)明這些高聚物在涉及到被紙基吸收的問(wèn)題上表示出十分不同的行為。而且,對(duì)pH變化敏感的高聚物滲入紙張的速度比對(duì)pH變化不敏感的高聚物慢得多。所以,目前水基墨中的連結(jié)料多采用水溶性丙烯酸共聚樹(shù)脂。

墨層與紙之間的酸堿反應(yīng)的動(dòng)態(tài)關(guān)系對(duì)于油墨在紙制品中的擴(kuò)散及油墨的穩(wěn)定性十分重要。當(dāng)紙張與油墨剛接觸的瞬間,紙表面僅有有限量的酸物質(zhì)與油墨層發(fā)生反應(yīng),更多量的酸物質(zhì)以液相滲入紙中。這種滲透剛開(kāi)始較慢,隨著時(shí)間增加而加快。這種現(xiàn)象被稱(chēng)為“潤(rùn)濕滯后性”或“滲透滯后性”。這種“滯后性”減慢了酸堿作用(pH值變化)的時(shí)間。完全中和墨層所需的酸量取決于墨層厚度,就像取決于緩沖劑所起的緩沖能力一樣。例如,高酸值高聚物將消耗更多紙的酸度。作為水基墨印刷的膠印物———紙張必須具有合適的酸堿度,這樣才會(huì)使油墨的干燥時(shí)間適當(dāng),同時(shí)又能適當(dāng)?shù)刈柚辜垙垖?duì)油墨過(guò)快吸收,從而破壞墨層的光澤度。而且可在油墨配方中加入緩沖劑來(lái)改變油墨的擴(kuò)散性能。

由以上實(shí)驗(yàn)可知,酸堿反應(yīng)將使印在紙面的水基墨的pH值下降,pH值下降對(duì)油墨的紙面擴(kuò)展和水的釋放有很大的影響。而且pH值的降低發(fā)生得十分快,其速率是由從紙張向油墨層擴(kuò)散的酸離子數(shù)目和時(shí)間控制的;與油墨層接觸時(shí),紙張中的酸離子產(chǎn)生速率及數(shù)量取決于水相滲透到紙中的速率和油墨與紙的成分相互作用的速度,且酸堿反應(yīng)決定于油墨中的水分滲入到紙基中的過(guò)程;在油墨擴(kuò)散過(guò)程中,酸堿反應(yīng)的影響僅次于摻在油墨中表面活性劑所產(chǎn)生的影響。油墨與紙張的pH值相差越大,酸堿反應(yīng)促進(jìn)油墨擴(kuò)散就越是有意義。而且油墨的顆粒越小,油墨在紙表面的擴(kuò)散就越快;高聚物中酸值越高,它的緩沖能力和抵抗pH改變的能力就越大。

2 紙張變形､表面平滑度與墨膜 pH變化處理工藝

2.1 單張紙凹印的調(diào)濕處理

    紙張的變形受很多因素的影響,其實(shí)質(zhì)就在于含水量的變化。為了使紙張的含水量在整個(gè)紙面上保持一致,并且與印刷的相對(duì)濕度相適應(yīng),同時(shí)也為了降低紙張對(duì)外加環(huán)境溫濕度的敏感程度,提高紙張尺寸的穩(wěn)定性。利用紙張吸濕滯后效應(yīng)[1],采用調(diào)濕處理方法進(jìn)行解決。由于高濕法采用先讓紙張纖維吸收較多的濕分,使紙張得到充分的伸長(zhǎng),然后再降低濕度,使紙張?jiān)谡{(diào)濕后獲得與車(chē)間相同的濕度,這樣就能使紙張的吸濕滯后效應(yīng)更充分地表現(xiàn)出來(lái),以致于在水基墨紙張凹印中,紙張不再吸收過(guò)多的水分而伸長(zhǎng),保持相對(duì)穩(wěn)定性(見(jiàn)圖3)。所以說(shuō),在單張紙水基墨凹印中,使用經(jīng)高濕法調(diào)濕處理的紙張來(lái)印刷,在一定程度上減少因紙張吸水變形而引起的印刷故障。

圖中A表示紙張調(diào)濕到含水量為3.8%,印刷后的紙張含水量的變化;B表示紙張調(diào)濕到5.2%,印刷后紙張含水量的變化;C表示紙張調(diào)濕到5.7%,印刷后紙張含水量的變化;D為紙張調(diào)濕到含水量為6.2%,印刷后紙張含水量的變化。

紙張的含水量與環(huán)境溫度有關(guān),它隨溫度增加而減少,近似直線關(guān)系。所以,除了上述調(diào)濕處理外,在套印過(guò)程中,應(yīng)使得紙張的含水量變化不超過(guò)±0.1%,否則影響套印的準(zhǔn)確性,車(chē)間溫度的變化以不超過(guò)±3℃為宜。