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水性樹脂紙張pH值對水性油墨印刷質量的影響

2019-04-19

  水性油墨是由特定的水溶性高分子樹脂、顏料、水,并添加助溶劑經物理化學過程而制造的油墨。由于水性油墨的有效成分不含有機溶劑,可從根本上降低釋放到空氣中的有機揮發物(VOC),被稱為“綠色油墨”。其在煙酒包裝,食品包裝,兒童玩具的包裝裝潢等方面占據了很大的份額 。

  由于在紙張制造的過程中,如紙漿、抄紙和表面施膠等工序會影響到紙張的pH值,所以紙表面的pH有時為中性偏酸,有時中性偏堿。所以,水性油墨轉印到紙張表面時,兩種界面的結合存在pH躍變。在實際生產中,紙張表面的pH值對水性油墨的印刷適應性也會有一定的影響。油墨pH差異是否影響印刷質量,紙張pH值的變化是否影響印刷質量,本文針對這個問題進行研究。

  色密度的測定方法:本實驗用X-rite500系列分光光度計來檢測水性油墨的色密度,每樣條取五個點測量密度,將結果取平均值并記錄。

  色差的測定方法:實驗中用X-rite500系列分光光度計來檢測水性油墨的色差,選擇原墨樣條測量,并作為標準值,測量其他四組不同pH值的色條,計算得到色差值△E。每組隨機測量3或5個點的△E值,記錄并取平均值。根據印刷品質量檢測國標知,批量生產中印刷品色差△E的控制要求分為三個級別:一級:△E≤3,印刷品色差小,可用于高精度油墨彩色印刷;二級:3≤△E≤6,印刷品有色差,但在允許范圍內,用于一般要求的印刷品;三級:△E≥6,不合格印品。

  表面張力的測定方法:采用XJZ-200全自動界面張力儀,按照GB/T 5549(ISO304-1985)拉起膜法測定表面張力的測試方法,記錄水性油墨的表面張力值變化區間。

  對五組水性油墨實驗樣品的pH值、固含量及粘度分別測定3次,取平均值的結果如表1。

  五組油墨的表面張力曲線的趨勢都是平穩上升到達峰值后下降直至鉑金環被徹底拉出,數值迅速下降直至歸零,其變化范圍如圖1。

  由表3數據可以看出,在同一種紙張表面印刷時,五組油墨的色密度值呈現小范圍的波動但變化不大,并且2——4組油墨的色密度要比第一組油墨的色密度稍有增加,即改性后四組油墨的色密度比原墨的色密度稍有增加。水性油墨的色密度值大,水性油墨的著色力、遮蓋力和干燥后的光澤度都會變好,同時顏色呈現效果變好。在高級復印紙表面印刷時,第二組水性油墨的效果較其他組的好,隨著油墨pH值的進一步加大,色密度值呈下降趨勢且稍高于原墨,顏色復制效果趨于原墨的效果。所以,在原墨的基礎上稍微提升水性油墨的pH值有助于顏色的再現。在瓦楞面紙表面印刷時,幾組油墨表面的色密度都比較接近。

  1、調控水性油墨pH值范圍在8.2——9.5之間時,檢測固含量、表面張力、粘度值等數據表明其性能保持穩定;對不同pH值下的油墨進行印刷打樣并檢測樣條的色密度和色差值,結果顯示色密度值和色差呈現小范圍波動,符合印刷質量控制要求。

  2、兩種pH值紙張表面印刷效果表明:不同pH值油墨在兩組紙張上呈現的色密度值都比較穩定且波動的幅度較小,在印刷標準允許范圍內;高級復印紙的色密度值均要大于瓦楞面紙的色密度值,并且pH值為6.95的紙張的印刷顏色效果要好于pH值為5.31的紙張的印刷效果,即中性的紙張的印刷效果更好;印刷的測試樣條的色差值△E均小于3.0NBS。

  3、研究結果表明,油墨的pH值和紙張的pH值對印刷效果會有影響。改性后油墨在原墨的基礎上增加了油墨的pH值進而會優化印刷適應性;紙張的pH值接近中性時會取得更好的印刷效果。

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