2.2 紙內(nèi)施膠度處理
在紙制品上進(jìn)行水基墨凹印,最常見的問題是因水基墨含水量高而引起的紙張皺折以及因油墨與紙張成分變化而引起的不良印刷適性,產(chǎn)生諸如紙張光澤度､平滑度､可壓縮性､粗糙度､印刷平整度､印刷密度等的變化。例如,在水基墨凹印過程中,由于紙張纖維吸濕膨脹,紙張表面粗糙度上升。此現(xiàn)象的產(chǎn)生是由于油墨中的水向紙內(nèi)滲透和水分子的擴(kuò)散而引起的,而且這兩個(gè)過程的加快導(dǎo)致紙品應(yīng)力松馳和纖維膨脹,其實(shí)質(zhì)是與紙的吸濕性大小相關(guān)的。紙的吸濕性大小與制漿造紙時(shí)的方法有關(guān),由實(shí)驗(yàn)知,化學(xué)制漿造的紙比機(jī)械制漿造的紙有較小的吸濕性。同時(shí),若對(duì)磨木漿和化學(xué)木漿纖維進(jìn)行減少纖維膨脹度的處理,也可降低它的吸濕性。而紙內(nèi)施膠提高紙張的疏水性是另一個(gè)降低紙張吸濕變形的有效方法。
內(nèi)部施膠是將使比表面自由能較低的施膠劑加在紙漿中進(jìn)行混合,經(jīng)過膠料沉淀后,均勻分布并附著在纖維表面,形成非極性表面,使暴露于大氣的極性纖維表面減少,以提高憎液性能。這是通過減少纖維吸附､降低毛細(xì)滲透和平面內(nèi)擴(kuò)散速度使其變得更疏水來產(chǎn)生效果的。但是,施膠度要適當(dāng),過高的施膠會(huì)引起過高的疏水性,從而產(chǎn)生油墨轉(zhuǎn)移問題。
通常用光澤度､粗糙度､平整度､印刷密度等幾種外觀標(biāo)準(zhǔn)來定量衡量由內(nèi)部施膠水平值高低而產(chǎn)生的印刷適性變化情況。
未涂布紙是指由抄紙機(jī)在受控制情況下進(jìn)行不同程度的紙內(nèi)施膠制成的紙,它具有超級(jí)壓光紙的特性。在用水基墨凹印時(shí),除了添加磨木漿制成特定的紙外,所有的紙都不含磨木漿。實(shí)踐表明,不含磨木漿的紙張隨著施膠度的增高(疏水性增大),其物理特性僅有很小的變化。光滑度與可壓縮性都沒有變化,雖然表面光滑度隨施膠度不斷上升而增加,但印刷密度還是持續(xù)上升直到膠質(zhì)含量達(dá)到一個(gè)相當(dāng)水平。過了這個(gè)臨界點(diǎn),開始隨著膠質(zhì)的繼續(xù)上升而下降。例如,由化學(xué)牛皮紙漿制成的紙隨著施膠度的上升,表面平整度僅有輕微的不到10%的下降。雖然紙的物理特性只表現(xiàn)出很小的變化,但紙張的印刷適性卻有較大的差異。不含磨木漿的紙張的表面光滑度隨著施膠度的增長而增長,然而當(dāng)膠質(zhì)含量達(dá)到一定水平時(shí),紙面的光滑度就隨之下降。此外,隨著施膠度的提高,印刷平整度(實(shí)地印刷的脫墨區(qū)域)也有較大的增長。當(dāng)紙張的疏水性持續(xù)上升至超過某一臨界點(diǎn)時(shí),由于印刷平整度過高,油墨與紙張的潤濕性變差,使得紙面的持續(xù)吸濕和油墨的有規(guī)律擴(kuò)散變得不可能,形成較多的空穴(不含磨木漿的紙的空穴數(shù)量是含有磨木漿的紙的兩倍),在小空穴區(qū)域液態(tài)油墨難以流入及形成實(shí)地墨層區(qū),這種缺陷以“龜紋”呈現(xiàn)出來(所以一旦出現(xiàn)這種“龜紋”,則說明此時(shí)油墨在紙面上的擴(kuò)散已處于不良狀態(tài)),從而使印刷密度顯著下降。很顯然,當(dāng)紙張變得疏水性極強(qiáng)時(shí),也就是紙內(nèi)施膠度超過一定的適可范圍時(shí),水基油墨在紙張表面的分布就會(huì)十分不平整,導(dǎo)致圖像質(zhì)量極差。
通過對(duì)印刷品的實(shí)地區(qū)域進(jìn)行仔細(xì)觀察可定性地得出如下結(jié)論:在紙內(nèi)施膠度較高時(shí),不僅加網(wǎng)區(qū)域存在缺陷,而且脫墨處也變形了,這表明紙基的表面膠質(zhì)覆蓋不均勻。造成此缺陷的原因來自于紙的潤濕性差,水基墨在疏水性高的紙表面上鋪展不均勻。此問題可通過改變油墨在紙張上的動(dòng)接觸角來調(diào)整。含有磨木漿的紙具有以下性質(zhì):顯著的纖維膨脹,低的印刷密度。
2.3 墨膜pH變化處理
對(duì)水基墨與紙張表面接觸時(shí)的酸堿反應(yīng),應(yīng)作如下工藝處理:
1)選擇pH值相近的紙張與水基油墨;
2)選擇含有酸值較高的高聚物構(gòu)成的水基油墨,因?yàn)樗木彌_能力和抵抗pH改變的能力比酸值較低的大;
3)選擇含有對(duì)pH敏感的高聚物構(gòu)成的油墨,因其滲入紙張的速度比對(duì)pH不敏感的高聚物慢得多。
4)在水基墨凹印中,酸堿性對(duì)顏料或油墨顯色有一定的影響,因此一般選擇耐酸耐堿的油墨。
5)為了提高干燥速度,在制版時(shí),要求印版的深度比溶劑型的版子淺些,設(shè)計(jì)精度要高些。
3結(jié)論
綜上所述,為了獲得良好的印刷特性及印刷質(zhì)量,紙張､油墨特性及印刷條件必須協(xié)調(diào)。如果能取得它們各自的最佳狀態(tài),那么在紙張上進(jìn)行水基墨凹印的印刷質(zhì)量可以與溶劑型油墨凹印相比。從以上研究分析可以得出單張紙水基墨凹版印刷的工藝要點(diǎn):首先,從紙的角度來說,要選用無磨木漿的紙,同時(shí)采用對(duì)紙進(jìn)行內(nèi)部施膠的紙張,達(dá)到印刷紙張具有一定程度的疏水性。然而,當(dāng)疏水性超過某一值時(shí),印刷質(zhì)量的退化會(huì)非?？?即油墨擴(kuò)散厲害､圖像失真､印刷密度降低等,因此必須控制好,不可超過這一臨界值。控制好印刷環(huán)境的溫濕度變化,相對(duì)濕度保持在55%~60%以及18~20℃的溫度,溫度變化在±3℃。在進(jìn)行印刷之前,用高濕法調(diào)濕,以減少紙張?jiān)谟∷⑦^程中的含水量變化。其次,從紙張與油墨接觸時(shí)所發(fā)生的酸堿反應(yīng)的角度來說,紙張與油墨之間酸堿反應(yīng)會(huì)使大量的水滲入到紙基中,為了減少紙張變形,在印刷過程中,在允許范圍內(nèi)盡量使紙張與油墨的pH值接近些,即用堿性紙印時(shí),油墨的pH值多半控制在9左右。同時(shí)使用顆粒小的油墨,這樣對(duì)油墨在紙張上擴(kuò)散有利。除此之外,為了提高干燥速度,在制版時(shí),要求印版的深度比溶劑型的版子淺些,設(shè)計(jì)精度要高些。
作者：張逸新 趙珠蘭
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