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纸张pH值对水性油墨印刷质量的影响
http://www.bzys001.com2019-03-07 10:53:33浆纸技术

水性油墨是由特定的水溶性高分子树脂、颜料、水,并添加助溶剂经物理化学过程而制造的油墨。由于水性油墨的有效成分不含有机溶剂,可从根本上降低释放到空气中的有机挥发物(VOC),被称为“绿色油墨”。其在烟酒包装,食品包装,儿童玩具的包装装潢等方面占据了很大的份额 。

由于在纸张制造的过程中,如纸浆、抄纸和表面施胶等工序会影响到纸张的pH值,所以纸表面的pH有时为中性偏酸,有时中性偏碱。所以,水性油墨转印到纸张表面时,两种界面的结合存在pH跃变。在实际生产中,纸张表面的pH值对水性油墨的印刷适应性也会有一定的影响。油墨pH差异是否影响印刷质量,纸张pH值的变化是否影响印刷质量,本文针对这个问题进行研究。

测试方法

色密度的测定方法:本实验用X-rite500系列分光光度计来检测水性油墨的色密度,每样条取五个点测量密度,将结果取平均值并记录。

色差的测定方法:实验中用X-rite500系列分光光度计来检测水性油墨的色差,选择原墨样条测量,并作为标准值,测量其他四组不同pH值的色条,计算得到色差值△E。每组随机测量3或5个点的△E值,记录并取平均值。根据印刷品质量检测国标知,批量生产中印刷品色差△E的控制要求分为三个级别:一级:△E≤3,印刷品色差小,可用于高精度油墨彩色印刷;二级:3≤△E≤6,印刷品有色差,但在允许范围内,用于一般要求的印刷品;三级:△E≥6,不合格印品。

表面张力的测定方法:采用XJZ-200全自动界面张力仪,按照GB/T 5549(ISO304-1985)拉起膜法测定表面张力的测试方法,记录水性油墨的表面张力值变化区间。

结果与讨论

1、水性油墨基本性能

对五组水性油墨实验样品的pH值、固含量及粘度分别测定3次,取平均值的结果如表1。

2、油墨的表面张力

五组油墨的表面张力曲线的趋势都是平稳上升到达峰值后下降直至铂金环被彻底拉出,数值迅速下降直至归零,其变化范围如图1。

不同纸种印刷效果分析

1、纸张pH值

多次测量取均值,整理如下表2。

2、印刷效果及分析

由表3数据可以看出,在同一种纸张表面印刷时,五组油墨的色密度值呈现小范围的波动但变化不大,并且2——4组油墨的色密度要比第一组油墨的色密度稍有增加,即改性后四组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,水性油墨的着色力、遮盖力和干燥后的光泽度都会变好,同时颜色呈现效果变好。在高级复印纸表面印刷时,第二组水性油墨的效果较其他组的好,随着油墨pH值的进一步加大,色密度值呈下降趋势且稍高于原墨,颜色复制效果趋于原墨的效果。所以,在原墨的基础上稍微提升水性油墨的pH值有助于颜色的再现。在瓦楞面纸表面印刷时,几组油墨表面的色密度都比较接近。

结论

1、调控水性油墨pH值范围在8.2——9.5之间时,检测固含量、表面张力、粘度值等数据表明其性能保持稳定;对不同pH值下的油墨进行印刷打样并检测样条的色密度和色差值,结果显示色密度值和色差呈现小范围波动,符合印刷质量控制要求。

2、两种pH值纸张表面印刷效果表明:不同pH值油墨在两组纸张上呈现的色密度值都比较稳定且波动的幅度较小,在印刷标准允许范围内;高级复印纸的色密度值均要大于瓦楞面纸的色密度值,并且pH值为6.95的纸张的印刷颜色效果要好于pH值为5.31的纸张的印刷效果,即中性的纸张的印刷效果更好;印刷的测试样条的色差值△E均小于3.0NBS。

3、研究结果表明,油墨的pH值和纸张的pH值对印刷效果会有影响。改性后油墨在原墨的基础上增加了油墨的pH值进而会优化印刷适应性;纸张的pH值接近中性时会取得更好的印刷效果。

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