生活用纸原纸印刷油墨选用
2019-02-13邓方方深圳艾迪尔纸业有限公司
邓方方 深圳艾迪尔纸业有限公司
彩印生活用纸以原纸为承印材料,产品直接和人体口腔、手或眼睛,以及食物密切接触,对卫生与环保要求高。目前生活用纸印刷采用的是柔性版水基油墨印刷工艺,环保、无有害性有机溶剂(VOC)气体排放。柔版水基油墨是目前唯一经美国FDA认可的无毒油墨,被广泛用于食品和药品包装。相对于印刷和包装用纸,生活用纸原纸表面粗糙,吸收性强,定量低,一般为14~20g/m2,用于生产生活用纸的多数采用1~4层原纸结构,因其承印性能差,因此油墨选用至关重要。
一 印刷生活用纸原纸水性油墨的选择
低粘度、高色浓度是选择生活用纸原纸印刷油墨的标准。市场上水性油墨按承印材料分有多种专用油墨,如纸箱用水基柔版油墨、金/银卡纸用水基柔版油墨、塑料水基柔版油墨等,各类专用油墨性能不一,供应价格相差甚远。我国开展生活用纸印刷业务已二十余年,彩印餐巾纸逐步占据出口欧美餐巾纸的主要份额,同时也给油墨生产企业带来新的商机,不少油墨厂商相继开发了生活用纸专用水基油墨,但是质量良莠不齐。怎样选择油墨是决定印刷质量的关键因素之一。
1 低粘度油墨:生活用纸原纸印刷必备的条件
粘度是油墨适印性的关键指标,油墨从墨槽到印版辗转到承印物的过程是油墨的传输和转移分离过程。在这个印刷过程中,首先要求能够始终向印版稳定传输油墨,其次希望版面始终以一定状态有效地转移到承印物上,除了印刷机性能要素之外,油墨的粘度、粘性等指标成了决定油墨适印性的重要因素。
粘度是水性油墨的主要控制指标,粘度的高低直接影响印刷品的质量。粘度过低会造成印品色浅、网点扩大,印品边缘易出毛刺、不实等弊病;粘度偏高,会造成网纹辊的转移性不佳,墨色不匀,同时易出现糊版、脏版、流平性及印刷不佳等弊病。选择合适粘度必须与印刷机的印刷速度和承印物材料相匹配,印刷机的速度越高,要求油墨转移快、干燥快,即要求油墨粘滞力小,墨膜易分离,且溶剂易从墨膜表面逸出。
实践证明,粘度对油墨的转移效果影响显著,在同一印刷机且速度相同条件下,粘度小比粘度大对油墨的转移更有利。承印物材料对于油墨粘度也有较高的要求,例如对于比较光滑的铜版纸,油墨转移率高,要求油墨的粘度稍高,而对于结构疏松的生活用纸原纸所用油墨粘度应稍低。
在相同环境下,油墨粘度越大粘性越大,反之亦然。油墨的粘性又称粘着性,是指在印刷过程中,油墨与墨辊之间、墨辊与印版之间、印版与承印物之间,在油墨膜层分离的瞬间,油墨分子内产生的一种抗墨层分离力,实质上是油墨的内聚力在附着力作用下的一种表现。
油墨的粘性对印刷适印性的影响在于:粘性较大时,油墨分离困难,造成印刷机上油墨延展不均匀。油墨墨层在纸张与印版间分离时,如果此阻力大大超过纸张的结合力,就会造成严重的后果。由于生活用纸原纸定量较低且采用多层复合,油墨粘性越大,适印性越差,有时着墨层原纸第一层被剥离、分层、鼓起,导致原纸起皱,严重时原纸被粘在印版上造成印刷失败,影响印品效果甚至造成废品,增加材料浪费。如果粘性过低则会影响油墨附着牢度和耐磨性,甚至在使用时弄脏皮肤。
粘度是衡量流体粘性大小的物理量,流体的动力粘度由流体本身固有的物理性质所决定,是对流体粘性大小的直接度量,也是流体在运动中抵抗剪切变形能力强弱的度量。在选择油墨的检测试验中,一般检测粘度,因为粘度测量比粘性测量方便简单,成本低。目前业内均采用察恩3号杯进行粘度测量,生产企业可以依据本企业印刷设备性能、印刷速度、生活用纸原纸承印性能等因素综合考虑,要求油墨供应商提供合适粘度的油墨。
2 高色浓度:印刷质量的基本保证
所谓油墨色浓度,也即油墨的着色力(QB5558-833),它是反映油墨分散度以及油墨中着色剂(颜料/染料)含量大小的一种俗称,主要由颜料的含量及分散度决定,即随着颜料的含量及其分散度的提高而增大。由于生活用纸原纸层数多,每层原纸的承印性差,印刷时上墨量局限性大,上墨量稍大就会造成印透问题,使原纸表面变湿,强度下降。上墨量少,又不利疏松结构的原纸印刷效果。为了提高原纸的印刷质量,除了采取印刷机增加压光功能,提高承印材料表面光洁度措施之外,必须提高油墨色浓度,保证油墨的着色力。
油墨着色力与印刷品的质量和成本有着密切的关系。油墨中的着色剂含量多少也决定了油墨的遮盖力大小。例如,一种黑色油墨的炭含量比另一种黑色油墨高25%,那么前者油墨的遮盖力就比后者高,要达到同样的印刷效果,前一种黑色油墨的用量是后者用量的80%即可。因此,用色浓度高的油墨印刷可以得到较薄的油墨膜,这对于低定量生活用纸原纸的印刷极为有利。
此外,油墨浓度的大小决定了油墨色相的深浅程度。当油墨色浓度大时,印刷的色相就偏深;反之,印刷色相就偏浅。色浓度大的油墨在印刷中所耗费油墨量相对较少,墨色质量也较好;反之,色浓度小的油墨在印刷时所用的墨量相对较多,墨色也相对较清淡。在印刷满版纸巾纸时,油墨的色浓度对印刷效果的影响尤为突出,且生活用纸原纸承印性能不允许采用提高上墨量来提高印品的色相,这样做会适得其反,印品可能因上墨量过大造成网点扩大、糊版、原纸分层、粘版等严重后果。
二 生活用纸原纸水性油墨的正确使用
1 印刷中油墨粘度的控制
目前国产的彩印餐巾纸机,多使用敞开式输墨系统,油墨性能易受环境温度的影响,特别是工作环境温度较高时,溶剂挥发速度快,油墨的粘度稳定性较差,应根据环境温度、印刷速度变化相应调整油墨的粘度。粘度高时可用溶剂稀释,水基油墨的溶剂以水为主,同时含有5%~30%的醇溶剂,可改善油墨的印刷适应性和干燥性,减少因水表面张力大(72N/m)而极易产生的气泡,改善印品的流平性。同时,加入醇溶剂可避免油墨存放过程中腐败、性能不稳定等弊病。作为溶剂的水建议使用纯净水或蒸馏水,不要使用自来水,更不能使用未经处理的地下水。使用无菌的纯净水可以延长剩余油墨保质期,粘度低时应加原墨调整,慎用增稠剂。
2 pH值控制
pH值反映了水基油墨的酸碱度。从某种意义上讲,水基油墨的pH值控制比粘度控制更为重要。水基油墨pH值处于8.2~9.5正常范围内,油墨的印刷适性最好,印品质量稳定,pH值过大或过小,不仅会影响油墨粘度,还会影响油墨的干燥性能。水基油墨的pH值被柔版印刷界及油墨生产商视为控制生产过程的最关键因素。为了保持pH值的稳定性,一方面应避免氨类物质外泄,盖好油墨槽上盖,另一方面还要定时、定量向墨槽中添加水性油墨稳定剂。纸巾纸印刷多采用层叠式或卫星式柔性版印刷机,色间距离短,干燥条件差,当一种颜色上面套印另一种颜色时,应逐步降低油墨的pH值和粘度,有助于油墨的干燥,防止后色序的油墨把前色序已经干燥的墨层再次变湿而影响整个印品质量。
一些特殊用途的水墨pH值与普通水基油墨的pH值是有区别的,如水基金、银油墨的pH值在7.5~8.5之间,荧光油墨的pH值在7.3~8.3之间,主要由于这些油墨在较高的pH值下很不稳定,极易发生变化,促使金、银墨氧化而变黑发暗,导致油墨无法使用。
三 印品色相一致性管理
在实际生产中,经常遇到印品与印样,不同批次甚至同一批次印品存在色差的问题。《柔性版装潢印刷品》(GB/T 17497)规定,彩印餐巾纸同批同色的颜色密度差D<0.07,色差<5.0。减小印品色差,提高印刷质量必须加强油墨采购、配制、保管等各项工作管理。
1 油墨进厂检验要求
依据餐巾纸印刷质量要求,每批同色油墨的色差必须控制在3左右,这项技术指标应在供货合同中重点规定,因为原色油墨的颜色在印刷企业很难进行调整。
2 做好专色油墨配制记录和存档工作
在生活用纸印刷中,由于生活用纸原纸定量低、不宜多次叠色的特性,多采用专色印刷工艺。专色油墨的配制是一个复杂过程,按专色油墨的配制工艺特点不同,分为浅色专色墨、深色专色和网目专色墨。配制浅色专色墨应多用冲淡剂(调墨油),可增加印品色彩的光亮度。少用白墨,在所有油墨中,白墨的遮盖能力最强,加入过多,不但会冲淡颜色,同时也会降低承印材料的反光程度,从而使纸张亮度降低。配制专色油墨应遵循:原色墨往冲淡剂中加;色深原墨往色浅原墨中加;若加入原色墨为一种以上时,先加入量大的原色墨,然后再加量小原色墨。加入过程应逐渐添加,多括样观察对比,括样所用展墨辊的网线应与印刷时网线数相同。
彩印纸巾打样均采用批量生产相同的机械打样方式,打样所用油量要用新墨,防止旧油墨存在不明因素,不利于之后生产追样,打样结束应详细记录油墨配制成分和粘度,记录与印样同时存挡。批量生产或再次生产时应严格按油墨配制记录调色,旧油墨或颜色相近旧墨调整后经括样确认后,逐渐加入新配制油墨中一起使用。
3 色浓度一致性控制
在印刷过程中,色浓度的控制非常关键。为了保障同一批油墨在相同生产过程不产生色差,应预先确定合适车速和油墨调整周期。确定车速试验:将油墨在同等的粘度下进行车速颜色验证,将车速开到90m/min、120m/min、140m/min,然后取样排列,查看颜色是否有差异,如120m/min车速颜色最稳定,取该车速为正常开机速度,如果油墨稳定所适印的车速太低,达不到生产要求,应停止使用这批油墨,要求油墨生产单位对油墨参数进行调整。
在批量生产中,墨槽内油墨性能由于溶剂的减少,色料的沉积等原因发生变化,造成印品色相不一致,需要对墨槽中油墨进行调整。如果等发现印品墨色有异后再进行调整,已产生了不少废次品,因此确定何时对墨槽中油墨进行调整对印品合格率是非常重要的。
确定油墨调整时间试验:用同一桶油墨经充分搅拌后,在车速120m/min下对油墨进行监控,每隔15min取色样,生产4h后将色样按顺序查看颜色的变化。如果每隔50min颜色开始变化,那么需在40min左右对油墨进行调整。采取预调整可降低因色差造成的废次品。当墨槽中溶剂含量下降,色料含量过大,需要降低色浓度时,不能一味地使用稀释剂,应搭配冲淡剂使用。因为稀释剂会明显降低油墨的粘度,而冲淡剂只对油墨起冲淡作用,不会降低油墨的粘度,所以调整色浓度时通常是将冲淡剂和稀释剂搭配使用。当墨槽中发生色料沉积,印品颜色变淡时,必须加强对墨槽中油墨的搅拌,这一点在使用金、银墨印刷时尤其重要。
综上所述,生活用纸生产厂家应积累自己的印刷经验数据,根据不同的印刷条件来选用油墨,及时调整印刷技术参数,以保证能达到最佳的印刷效果。