精美水墨印刷

精美水墨印刷

纸板印刷中﹐水墨因其在耐磨性﹑印刷适性﹑涂布厚度﹑网点扩大等特性方面的良好表现及VOCs(1)含量少等优点﹐其在纸和纸板印刷方面的优良特性已经得到很好体现。以下着重论述的是水墨印刷中的一些重要影响因素。

传墨

传墨往往被定义为承印材料对油墨的吸收能力。然而﹐这并不十分恰当﹐因为这样表述就意味着承印纸吸收了大量的油墨﹐从而可能造成油墨的过量耗费。而用“油墨的着墨”来表述则被更广泛的接受并使用﹐这种表述方式也许要更为准确一些。油墨的渗透作用受到诸如压力﹐用墨的类型﹐纸的表面平滑度和气孔的大小等因素的影响。油墨被纸表吸收常常是通过毛细管的作用。有些呈酸性的纸可以通过中和墨中的溶解性胺物质而加快水墨的干燥速度。油墨干燥原理即是纸张通过渗透作用吸收油墨中足够量的液态成分﹐从而使颜料被树脂俘获并固着在纸的表面。

最好的效果是﹐仅仅最少量的且能满足墨色浓度和质量要求的油墨得到转移并被牢固地粘附于纸表。表面平滑的纸张(如双面涂布纸板和单面涂布纸板)印刷时用墨较少﹐而表面粗糙的纸(印出来遮盖力较低)则因需要填充表面微小的凹坑而耗用更多的油墨。若排除版材类型的选择和油墨调整两个因素﹐表面粗糙的纸还会产生更高的网点扩大值。网点扩张的程度取决于纸的类型﹑纸的表面结构及其气孔的大小。将墨涂在纸上﹐如果油墨在纸表扩散﹐则证明网点扩张明显。

使水墨固着在纸表面且连接料与色料之间无过度分离非常重要﹐否则﹐就会导致耐磨性差和水墨粉化。印刷适性的一个重要方面就是套印﹐即不同颜色按既定的设计进行重迭。套印是指一层墨迭加到另一层墨上﹐需要第一层墨在第二层墨迭加之前已足够干燥。这一要求对双面涂布纸和单面涂布纸来说比对非涂布纸更为重要。在非涂布纸的疏松面获得满意的迭印要容易得多。若涂布纸印后不能干燥到最佳状态﹐此时我们不妨考虑一下改变印刷工序间的顺序。

温度影响

干燥温度的控制是至关重要的﹐因为墨的流动性能主要取决于温度。我们要十分小心地保持温度稳定。温度增加会导致粘度降低。例如﹐只要温度增加几度就会使糖浆从不流动的液态物质获得具有近乎水一样的流动性。在印刷工艺特别是装配了刮墨装置﹐并需要稳定的传墨量的印刷工艺中﹐水墨经适度加温后其性能会明显优于加温前。这一观点已在北美和北欧那些印刷车间的温度控制受季节性温度大幅波动交替影响的地区得到广泛的认同。

为维持稳定的粘度﹐控制稀释剂的用量是相当必要的。通常温度越高﹐所需要的稀释剂就越少。油墨的稀释剂能在很大程度上影响到印刷制品实地部位的印刷厚度。对水墨来说﹐称释剂可以是水或者稀释性溶剂。

干燥特性与粘度控制

在具备吸收能力的表面进行水墨印刷而获得充分干燥的影响因素包括蒸发﹐渗透﹑沉淀和化学反应等。蒸发干燥是通过空气和热的作用来达成的。热空气吹过印品表面时会带走水墨中的挥发性物质。渗透性干燥主要通过毛细管的作用﹐使水墨被纸表吸收。水墨一旦被吸收﹐印刷品就不再容易弄脏或转移到其它物体的表面。沉淀及化学反应也有助于油墨的干燥。沉淀是液态油墨分成固体和液体两种形态的作用过程。液态成分被纸纤维吸收﹐滤出的的树脂和色浆在纸的表面发生交联反应。化学作用也能促成墨膜的干燥﹐但在纸板的水墨印刷中不会发生﹐因为化学作用包括氧化作用﹐对交联反应进行催化﹐以及通过紫外线 ﹑红外线 ﹑电子束﹑或微波作用的加速干燥产生形态变化等。水墨在印刷时通过蒸发很容易干燥。为了减慢水墨在墨斗辊和刮墨装置的蒸发速度﹐现代的瓦楞纸印刷机大都装配有封闭式的输墨装置。

对印刷来讲﹐油墨的一个必要特性是其在转移到承印物表面的那一刻之前都应保持良好的流动性。已上机使用的油墨通常需要加入适量的稀释剂进行冲淡以达到印刷所需的粘度。绝大多数印刷机的墨槽位于印刷部的水平线以下。水墨被墨泵抽入墨槽内﹐墨槽装有一个与墨斗辊处于一定相对位置的溢流管以便使槽中保持一定的水墨量。水墨在不断循环的过程中在槽内和辊筒上与空气接触﹐促使一些溶剂蒸发﹐从而导致粘度增加﹐而粘度的增加又会导致墨色浓度的增加。因此加入到水墨中的水量不仅影响到粘度﹐而且还会影响到印刷成品的墨色浓度。

因为水墨对稀释剂的加入特别敏感﹐所以在调整粘度时应小心行事。当加入水时﹐注意不要过量。采用加入新鲜水墨来增加粘度的办法是不可取的。经验证明﹐在这种情况下﹐需加入大量新鲜水墨才能达到所需粘度。因此﹐应将过度稀释的水墨慢慢加入新鲜水墨中才是最佳途径。粘度的控制对保持水墨的性能和控制墨色浓度起着举足轻重的作用。

水墨有这样一个优点﹐就是他们通过蒸发而失去的溶剂很少﹐因而印刷过程中对它的调整频率较溶剂性油墨要少一些。既然水墨在进行纸张和纸板印刷时除一小部分通过蒸发干燥外﹐主要还是通过承印物的表面渗透作用获得干燥﹐因而承印物的表面质量状况就成为密切关注的焦点。干燥的速度取决于承印物表面的吸收能力和水墨配方中树脂或水的扩散方式。最终我们可以在干燥速度与印刷适性之间找到一个最佳平衡点。用于高速印刷的快干水墨在印刷过程中需要特别注意﹐因为这种水墨在印版和花轮上也干得更快一些。

添加剂

添加剂的作用在于被用来掺入印刷油墨中以提高印刷油墨性能和获得某些专门的特性。添加剂的实际用量一般很小﹐但其使用的种类却可能较多。为了能最有效的利用添加剂﹐就有必要了解他们的功用﹑局限性和可能带来的负作用。水墨可以用到以下几种类型的添加剂﹕消泡剂﹑杀菌剂﹑蜡﹑润湿剂﹑传墨助剂﹑表面活化剂﹑聚结剂﹑阻聚剂和平滑助剂。所有这些添加剂都可用来获得不同的特性。

表面活化剂有助于印刷油墨的颜料分散﹐光泽提高和色彩再现。并且﹐它还可以降低油墨稀释后色料发生凝絮的机率。消泡剂通常在泡沫对油墨制造和印刷工艺(特别是那些需要对油墨进行彻底搅拌的印刷工艺)产生不良影响时使用。如果在消除泡沫比较困难时超量使用消泡剂﹐那么就可能会产生印刷不平和浅凹坑等不良。此外﹐一些消泡剂产品含有损害光感应聚合印版的碳氢化合物。若水墨中水的硬度不同﹐泡沫的影响也可能不同。硅基消泡剂要加水稀释﹐且在加入时要对水墨进行不断搅拌。如果未分散的硅胶品没有被稀释就使用﹐那么针孔和漏印现象就有可能发生。无论何时﹐加消泡剂都应特别小心。一般﹐其用量不超过1%。

PH值

水性油墨的PH值的变化会影响到墨的供给及墨色浓度。若PH值太高﹐水墨就会因胺基物的超量而使干燥放慢。反之﹐若PH值太低﹐就可能发生粘度的大幅波动。甚至可能造成溶液中的树脂沉淀。使用一个标准的PH值测试仪就可轻易完成对水墨的酸碱度测试。传统的水墨呈碱性﹐其PH值大于7。一般﹐水墨的正常酸碱度范围为8-9。但水墨配方的类型会对达到适度PH值的调整产生影响。

印刷标准

要印制精美印刷品﹐有一些要求需要我们加以认识并予以满足。这些要求贯穿于从印品设计开发到运输出货的全过程。要获得高质量的印刷品﹐应从以下标准加以考虑﹕

――原稿的质量﹔

――条形码能否准确识别﹔

――多色网目印刷的最佳网线数标准﹔

――油墨的质量和类型(如色料等) ﹔

――纸板的吸水性及质地的均匀程度﹔

――墨辊质量规格和刮墨刀的型号及其调整﹔

――灰度的平衡﹔

――粘度值与PH值的控制﹔

――迭印牢度﹔

――印版与金属墨辊间的压力﹔

――印刷压力﹔

――印版的装配(印版﹑衬垫﹑胶带与托架之间的配合) ﹔

――设备的装配﹔

――印版的类型﹑厚度和质量﹔

最优化的印刷效果

巴斯夫印刷系统的尼龙柔版FAC-X柔性版材料及与之匹配最新水墨业已问世﹐二者配合使用可达到在更小的网点扩大值﹐更光洁的印刷输出﹑更少的冼版次数和更优良的传墨性能方面的最优效果。用于瓦楞纸印刷的感光树脂版采用了新型的﹑更高纯度的﹑表面性能最优良的原材料并对制造工艺进行了改进。此种新型印版能在设定的最小印刷压力下获得均匀厚实的油墨转移。FAC-X印版的墨转移量及其对墨的释放性能是影响墨色浓度和油墨覆盖性能的决定因素。如今﹐一些经验丰富的印刷业者会将不同系列柔性版材与不同类型胶带及衬垫匹配使用以获得最好的效果。

有时为了与某种特殊设备或纸板材料相匹配﹐就需要最大限度地利用版材的一些诸如弹性﹑硬度和传墨能力方面的特性。使用FAC-X柔性印版就不需要进行这方面的实验和匹配。对印版来讲﹐最基本的要求是能产生均匀厚实的﹑低网点扩张的墨转移。其它常见的要求有如条形码等精微图像和线条的精确和光洁的印出﹔或糊版现象的减少及高难度阶调层次的精美印刷等。为了使纸板印刷中的网点扩大最小并在实地部位保持优良的墨转移﹐厚度为3.18mm(0.125”) 和3.94mm(0.155”)的光感性树脂版正被广泛地与可压缩的PU(2)发泡衬垫材料配套使用。凹凸深度应被仔细调整并与印刷机构造﹑承印材料﹑印版类型和印刷设计等因素相协调。

当在单面涂布纸板﹑双面涂布纸板﹑和装饰性纸板上使用现代化的机器印刷精细网目调和精微线条的印刷品时﹐凹凸深度应调到1-1.2mm间。在多数普通印刷机上印刷实地部位和粗线条的印品(如试验印品和牛皮纸板印刷品)时﹐凹凸深度不需要调到特别小。通常这些情况下﹐印版的凹凸深度调到1.5-1.8mm之间即可。然而﹐日趋轻薄的光感性树脂版(3.18mm\0.125”或3.94mm\0.155” )﹐更适合瓦楞纸板印刷机进行印刷。这种版材可以专门用来印刷高画质的印品(80L/inch)和UPC(3)条形码标。

FAC-X改善了网点扩张并提高了油墨的转移性能﹐因而能进行重要图像和条形码的印刷。印版下的衬垫是一种疏松多孔的聚氨脂发泡材料。这种材料可以压缩﹐并能消除一部分印刷压力。从而能减轻印刷时对印版的压力。而胶版承压的减少又可使压印时网点变形得以减轻。印版的肖氏硬度与发泡衬垫的压缩性的搭配能在很大程度上影响印刷品上油墨的覆盖力。印版﹑胶片﹑托架和发泡软垫是实现精美印刷的关键性部件。

这些部件的配合对水墨的转移性能﹑网点变形而导致的网点扩张﹑墨层厚度﹑印刷速度﹑印版的性能稳定性和还原性等产生影响。不同的垫衬在可压缩性﹑泡沫结构﹑厚度﹑弹性﹑回弹性能和硬度方面有所不同。印版的类型不同﹐其厚度﹑肖氏硬度﹑弹性﹑可塑性﹑表面能﹑受墨性﹑释墨力﹑表面结构及遮盖力方面也不同。对印版起固定作用的胶片﹐在尺寸相同﹐PET(4)托架面板本身厚度相同的情况下﹐若型号不同﹐其胶粘性﹑粘附力﹑厚度﹑粘着力和老化速度也是不同的。由于机器性能的要求﹐在改进印刷工艺前﹐对各部件进行测试是极为重要的。在任何情况下﹐如果需要对印刷适性进行改善或要求获得专门的性能﹐那么邀请你的印版﹑水墨﹑胶片和印纸的供应产共同进行技朮性讨论都是必要的。

适用于纸张和纸板印刷机的巴斯夫油墨

巴斯夫提供范围广泛的用于纸张及纸板印刷的水性印刷油墨。以下是其所供的几大基本系列﹕

Aquasol系列﹕用于低成本的非涂布纸和纸板印刷﹐适于低﹑中印速的印刷机。

Aquaprint系列﹕用于四色精美印刷品的印刷﹐涂布纸﹑非涂布纸和纸板均可付印﹐适于中﹑高印速的印刷机。

Aquaflex系列﹕适用于非涂布纸和纸板的快干高速印刷。

Aquastar系列﹕适用于快干和高光泽涂布纸和纸板的印刷﹐宜中﹑高印速的印刷机使用。

数码版材

瓦楞纸印版技朮的最新进展是用于精细网目印刷的数字版的引进。使用数码FAC- D印版印刷的纸箱﹐其印刷质量可以和平版迭印所获得的图像质量相媲美。数码柔性版FAC- D可以在面层脱落后的曝光过程中控制网点形成。在制版过程中﹐当FAC- D聚合的时候﹐一个呈拱形的网点模型得以固化并被固定在预先固化的版基上。这一网点模型通过空气氧化在成像过程中产生。氧化抑制了光感性树脂﹐并通过使光引发剂达到饱和而减慢化学反应的速度并最终影响材料的聚合性能。氧分子的存在对抑制UV固化的交联反应有重大影响﹐还可影响到网点成形的质量。与其它类别用于纸板印刷的数码柔版相比较﹐FAC- D的不同之处在于它达到了氧化抑制﹑网点成形与UVA固化相平衡的最优化组合。因此﹐FAC- D的网点极为清晰并且网点扩大也得以减小。

通过使用硬的可压缩衬垫﹐我们可以获得网目精细的印刷品。网点扩大值可以减少15%-25%。总厚度为2.84mm(0.112”)﹑ 3.18mm(0.125”) ﹑3.94mm(0.155”)的FAC- D印版一般只适用于现代的新式印刷设备使用。

当巴斯夫印刷系统的柔性版及正被整个印刷工业越来越广泛使用的巴斯夫印刷油墨配合使用时﹐印刷业者和印刷品购买者都将从这一完美组合而得到的精美柔版印刷中获得丰厚的利润。

(1)VOCs﹕挥发性有机物       (2)PU﹕ 聚氨脂         (3)UPC﹕通用产品代码       

(4)PET﹕季戊四醇            (5)UVA﹕紫外线