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水性油墨印刷品調配技術

中國紙業網
2021-01-13
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    所謂油墨的印刷適性是指油墨在特定的印刷機上以一定的印刷速度,在一定印刷壓力的條件下,轉移到印刷對象表面,待印膜干燥后固著于印刷對象表面以表達印刷預期效果的性能。由此可見,油墨的印刷適性包括印刷作業適性和印刷質量適性兩方面,油墨的印刷作業適性涉及油墨與相應版型、機速、印壓和印刷對象相適應,以保證油墨能夠從包裝容器——墨斗——墨輥——印版——印刷對象的順利轉移;油墨的印刷質量適性是指轉移到印刷對象表面的墨膜所顯示的固著,干燥速度,顏色及成膜后的光澤、牢度、耐抗性等各種保證印刷效果的性質。通常把油墨所表達顏色效果的方面稱做墨性。油墨印刷適性的調配主要是解決墨色和墨性與印刷效果之間的優化匹配。水性油墨由于油墨結構和印刷版型、印刷對象、印刷品用途等方面的特殊性,在實際使用過程中墨色和墨性與印刷作業和印刷質量不相適應的問題比較突出,本文就水性油墨包裝印刷適性的調配原理和方法進行論述。

    一、水性油墨的結構與屬性

    水性油墨即以水復合型連結料、顏料、填料和助劑所組成。其具有如下屬性:

    1.水性油墨屬于堿性復合體系,PH值在7——9。

    2.水性油墨屬于牛頓流體體系,黏度低,流動性好,使用黏度約30秒(涂料4號杯)。

    3.水性油墨干燥前可溶于水中,印膜干后即轉變成為水不溶的印跡。

    4.水性油墨屬于滲透、揮發和化學轉化綜合干燥型。

    5.水性油墨因不含VOC,決定了這類油墨具有環保性。

    6.水性油墨適應柔性版印刷,主要用于包裝裝潢制品的印刷,如牛皮紙袋、瓦楞紙箱;也可用于凹版印刷,如糖果紙印刷等。

    二、水性油墨顏色的調配——調墨色

    色彩是印刷質量最直觀的評價指標,這一指標是由油墨的色彩屬性所決定的。水性油墨若采用柔性版進行實底印刷時,墨色的調配是印刷成敗的關鍵因素之一,下面就水墨顏色的調配進行論述。

    1.墨色調配方法

    墨色調配成敗的關鍵在于掌握正確的方法,對于水墨的調色可依據如下方法進行:

    A解析原稿,確定原色水墨調色是針對原稿的色樣進行的,為了減少調色的盲目性,必須首先對原稿的色彩進行剖析,將原稿色彩分解成色料三原色的部分,即對原稿色彩是由哪幾個色料三原色經減色法混合而成作出判斷。目前,解析原稿主要是采用儀器測色和人眼比色相結合的辦法,儀器測色是使用分光光度計、光密度計、電子分色儀等儀器測得原稿色的光密度值或三刺激值,得到表征色彩的量化數據;人眼比色是根據原稿色結合經驗判斷形成原稿色所需三顏色的定性范圍。由于儀器測色比較復雜,并且色彩畢竟不是純粹的物理現象,而是物理和人體視覺生理心理的綜合反映,亦即印刷色彩的最終效果是取決于人眼視覺心理體驗,所以,在實際墨色調配中采用目視比色會更直接更方便,儀器測色只是用于色彩的標準分析。

    B基墨手調,刮樣比色根據對原稿色彩分析的結果,配制理想的三原色油墨(基墨)。準確稱取需基墨適量(如10克),用調墨刀挑取各基墨少許于玻璃板上調配均勻,目測墨色與原稿色,邊測邊調,當所調墨色與原稿色相近時,可取所調墨于刮樣紙上進行刮樣,若是水墨實底印刷,主要比較所調色與原稿色面色,如此經過調色、刮樣、比色的反復而細致的工作,直到所調色與原稿面色完全一致。然后,再準確稱量所剩基墨的量,以所稱基墨的起始量減去基墨的剩余量,這一差值可初步作為調配原稿色所需各基墨的量,最后再以此量稱取各基墨進行調配、刮樣、比色,修正所調墨的墨色與原稿色相符。

    2.墨色調配注意事項

    為了快速、準確地調配水墨的墨色,還應該注意如下事項:

    A比色時應選擇標準光源,一般憑肉眼比色時,大多采用熒光燈,以40W的日光燈二支加罩,在10CM左右下觀察,或者也可利用北半天的光,此自然光與CIE規定的C光源接近,此色溫為6500K。

    B刮樣紙盡可能采用與印刷對象相同的紙,如同一水墨在瓦楞黃板紙與瓦楞涂料白板紙上刮樣時成色的亮度、色相和飽和度均不相同。

    C調色時就注意主色所偏,紅色有偏藍(紫色)、偏黃(金光紅),黃色有偏藍(嫩黃)、偏紅(橙紅),蘭色有偏紅(紫色)、偏綠,主色所偏通常稱之為色頭,所占成分基微,但對墨色調配的結果影響嚴重,所偏色頭部分也參與了減色混合,如藍頭黃水墨與紅頭藍混合得到的綠色亮度降低而帶有臟色,是由于藍墨的紅頭部分與當量的黃、藍混合產生黑的成分所致。

    D調色時應注意色彩亮度和飽和度調整的技巧,色彩亮度和飽和度的調整是通過對消色墨即白墨和黑墨的正確運用實現的,彩色墨中調入白墨可使亮度增加,調入黑墨可使亮度降低而發暗,彩色墨中調入白墨可使飽和度降低而變淡。

    E刮樣比色時必須等到墨膜徹底干燥后進行比色。

    F用于調色的基墨必須分散到標準的細度,如果油墨中的顏料、填料粒子過大,會削弱油墨的飽和度與亮度,一般用于柔性版的水墨細度要求在20μm以下。

    三、水性油墨墨性的調配——調墨性

    1.印刷作業適性的調配

    水性油墨的作業適性是指水墨在一定印刷壓力條件下在由墨斗——墨泵——墨輥——印版——印刷對象的一系列轉移過程中所表現出的適應性,這一性質主要由水墨的流變行為所決定。水性油墨的作業適性調配就是對其流變性能進行調整,使水墨在印刷傳遞過程中具有與印刷條件相適應的流變行為,保證印刷作業的順利進行。

    A黏度及其調配黏度是表征水墨印刷作業適性的主要性能指標。水墨的黏度相比其他油墨較低。水墨的黏度過大或過小均不利于印刷作業的進行,甚至還會影響到印刷質量。黏度過大會造成油墨在傳遞過程中傳墨不暢,轉印不良,印刷品咬色、糊版、起桔皮等故障;黏度過低會造成油墨穩定性變差,在傳遞過程中易起泡,印刷品易出現針孔、發虛、暈圈、水紋、粉化、掉灰等故障。在水墨的使用過程中,如果黏度過大,可用5%——15%的混和溶劑進行沖調,此溶劑由水︰乙醇=7︰3所組成,調整時切忌用過量的自來水沖兌,否則,可能造成干性不良;如果黏度過小,可用同類同種黏度較高的新墨進行沖調。

    B黏性及其調配黏性是表征油墨在轉移過程中抵抗墨膜分離的性能指標。水性油墨稀薄而低粘,黏性通常不被重視,事實上黏性不適也會造成印刷作業適性的不良,進一步影響到印刷質量,黏性過大瓦楞紙上印刷時可能會出現拉紙毛、堵版、印跡不平、干后無光等故障,這一現象在丙烯酸水性油墨中當丙烯酸樹脂分子量過大時表現比較明 顯,解決的辦法是適當使用水性撤黏劑。

    C流動性及其調配流動性是與水墨黏度、黏性和稠度相關聯的綜合表征,受水性連結料的特性、顏填料的結構及水墨組成中固體成份的含量等因素的影響。水性油墨如果流動性過大會出現圖紋擴展、層次不清、墨色不飽、色澤不明等故障,此故障在水墨設計時通過改變配方進行調整,在水墨使用中可調兌流動性較小的新墨進行調整或者更換油墨;如果流動性過小會出現傳墨不暢、下墨不勻、墨色前后不一致(前深后淡或前淡后深)的現象,此現象可通過沖調稀料(水性連結料:乙醇︰水=2︰3︰5)得到調整。

    D泡沫及其消除水性油墨低黏稀薄而呈液體狀,印刷過程中又多采用墨泵循環供墨,空氣會不可避免地混入流動的墨中,因水墨的表面張力較大而形成液包空氣的氣泡。起泡影響水墨印刷作業正常進行,嚴重時將使印刷作業無法進行。泡沫消除的辦法是一方面加入水墨配方量0.3%——0.5%的消泡劑,如水墨常用的磷酸三丁酯、080;另一方面盡可能減少墨與空氣的接觸機會,如在保證供墨連續的情況下盡可能減小墨泵的循環量,使用無泄漏的吸墨管并保證墨管口深入墨斗液面下30CM處。

    E穩定性及其調配水性油墨的穩定性是指油墨在儲存或使用過程中所表現的連續均勻性,水性油墨由于是稀薄低黏的液體,往往出現顏填料與連結料分層的現象,使水墨的穩定性變差,在儲存容器中上稀下稠,在印刷過程中墨色前后不勻。造成這一現象的可能是配方設計不合理,連結料的黏度過低,顏料比重過大、分散不良,溶劑過量,如果是這樣,可通過調整配方設計來解決;也可能是使用過程中兌稀過度打破了水墨的平衡狀態,這樣可往墨斗中添加新墨進行調整。事實上即使設計合理的水墨在儲存中都會存在程度不同的分層,一般通過短時間的攪拌即可消除。

    2.印刷質量適性的調配

    水性油墨的印刷質量適性是指油墨從印版轉移到印刷對象表面形成印膜后所表現的干燥性以及干后印膜所呈現的色澤、亮、耐磨抗擦以及抗水耐久的綜合性能。色澤的調配已在墨色調配中論述,在此主要論述有關印刷質量適性的其他墨性方面。

    A干燥性水性油墨的干燥主要是通過水復合溶劑的揮發、樹脂銨鹽的分解凝析固化而干燥。理想的干燥應該是機上不干,印后快干,水墨的干燥速度一般控制在20毫米/15秒——25毫米/15秒(21℃)范圍。干性過快會造成墨在傳遞過程中干于印機上而出現堵版、無印跡或印跡殘缺等故障;干性過慢會造成印后不干、印跡發粘、網點擴展、層次不清、疊放粘聯等印刷故障。干性在油墨設計時應控制樹脂合理的酸價,選擇揮發性合理的復合溶劑體系和配比,在油墨使用時墨不能稀釋過量,尤其是不能單獨加過量的水,由于水的蒸發潛熱較大,水過量時會使墨的干性變慢,應該用水和乙醇的混合溶劑進行稀釋,干性過快水量可大,干性過慢水量應小。

    B附著性水性油墨的附著性是指干后的印膜在印刷對象表面吸附粘著的性能。水性油墨的附著性主要受連結料所有樹脂性能及用量的影響,使用表明高酸價松香加成樹脂墨較丙烯酸樹脂墨附著性差,同時印刷對象的表面結構也影響附著性,表面粗糙的黃板紙墨膜的吸附較差易掉色,造成吸附性差的原因主要是水墨用樹脂分子量低、樹脂用量不足、填料過多、水墨稀釋過度及紙張表面結構松軟。


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