文 曲婷 詹儀

噴墨印刷記錄材料的研究現(xiàn)狀
——承印材料

文 曲婷 詹儀

噴墨印刷是數(shù)字印刷方式之一。近年來，噴墨印刷打破以往瓶頸，成為主流印刷方式，并為印刷行業(yè)注入新活力。噴墨印刷是一種非撞擊的“點(diǎn)陣”打印技術(shù)，墨滴從小型機(jī)械中噴射而出，根據(jù)控制條件飛行記錄在介質(zhì)表面，直接在規(guī)定位置建立印刷圖像。然而多樣的噴墨墨水對(duì)應(yīng)不同的承印物，在本文中重點(diǎn)研究印刷用紙、陶瓷、紡織品、大幅面廣告、塑料薄膜類、金屬和玻璃制品方面的現(xiàn)狀。

噴墨印刷用紙

噴墨印刷用紙是在普通印刷紙表面上經(jīng)過涂布處理，使其既能吸收油墨又不向四周擴(kuò)散。噴墨印刷用紙結(jié)構(gòu)分為3層：涂層、防卷曲涂層、基質(zhì)層。

1.噴墨打印涂層的檢測(cè)方式

噴墨印刷材料涂層分析技術(shù)主要包括紅外反射—吸收光譜（IRAS）與X射線電能譜（XPS）。IRAS利用反射方式得到吸收光譜，對(duì)樣品表面直接進(jìn)行分析，由于分子數(shù)目很少，若要得到可靠結(jié)果需把吸收帶放大，用IRAS可對(duì)涂層表面的顏料或涂層表面膠黏劑的含量進(jìn)行測(cè)定。XPS主要用于測(cè)定膠黏劑在涂層表面和內(nèi)部的分布、膠黏劑的分布及其與印刷花斑的關(guān)系和膠黏劑與顏料的分布等。

噴墨印刷材料涂層表面結(jié)構(gòu)的分析主要包括掃描電子顯微鏡和原子力顯微鏡。通過掃描電子顯微鏡，涂層表面積及橫斷面可得到許多涂層結(jié)構(gòu)的信息。原子力顯微鏡可提供三維表面圖，在液體和大氣的環(huán)境下探測(cè)納米區(qū)域的物理性質(zhì)，或?qū)娔牧现苯舆M(jìn)行納米操縱。

2.噴墨印刷紙表面涂層的研究進(jìn)展

不同紙張性能對(duì)顏色的復(fù)制品有重要影響。是否涂布、涂料種類、涂布量及是否進(jìn)行超級(jí)軟壓光都對(duì)紙張印刷適性有影響。吸墨涂層主要分為兩種：顏料類和樹脂類。樹脂類涂層遇到墨滴后，會(huì)輕度膨脹，形成一個(gè)網(wǎng)絡(luò)，再把墨滴吸入，由于介質(zhì)耐水性差，不能滿足高質(zhì)量印刷要求。顏料類成為發(fā)展方向，該涂層含有二氧化硅與氧化鋁等特定顏料，還有很多間隙微孔網(wǎng)絡(luò)，可對(duì)墨滴固著和吸附。顏料類又分為硅系和鋁系。鋁系不需使用固色劑就可固色，因?yàn)槿趸X強(qiáng)陽離子性，硅系則相反。

噴墨打印紙的涂布加工紙以原紙為基材，由顏料、膠黏劑和各種化學(xué)輔助劑調(diào)成涂料。大部分涂層有兩個(gè)涂層：吸墨功能層與固墨功能層。吸墨層分樹脂類或顏料類，可容納和吸收墨水中溶劑。固墨層表面帶有正電荷能吸附帶負(fù)電的染料分子，可固色、耐水、耐光、保護(hù)表面與防止褪色。

建材材料——陶瓷

噴墨打印是非接觸式的印刷方式，可在各種凹凸浮面的磚面與斜角面上呈現(xiàn)生動(dòng)印刷紋理，完全呈現(xiàn)瓷磚立體造面的設(shè)計(jì)效果。陶瓷材料很多是氮化物、硼化物、氧化物和碳化物等。陶瓷原料越來越緊缺，很多廠家在生產(chǎn)瓷磚方面實(shí)現(xiàn)由厚到薄的轉(zhuǎn)型。利用陶瓷廢渣生產(chǎn)節(jié)水型輕質(zhì)保溫陶瓷品，生產(chǎn)裝飾復(fù)合型集成式與保溫隔熱功能產(chǎn)品，發(fā)展蓄熱蓄光陶瓷產(chǎn)品，是陶瓷產(chǎn)品的發(fā)展方向。

噴墨印花是陶瓷印刷技術(shù)第三次革命，三維立體磚坯模具為噴墨印花提供表現(xiàn)的舞臺(tái)。陶瓷印花工藝應(yīng)用立體模具，通過立體模具骨架的作用，賦予木紋系列、仿石系列等動(dòng)感、立體效果與光線的漫散射和色彩的跌宕起伏。立體模具的發(fā)展有利地促進(jìn)陶瓷噴墨印花發(fā)展。在木板稀少的環(huán)境下，用陶瓷磚坯替代雞翅木、黃花梨、紅酸枝等名貴木材，市場(chǎng)前景非?？春?。另外，噴墨要求釉料對(duì)六色或四色發(fā)色要好，縮小釉料配方的范圍。陶瓷廠采用兩到三種釉料搭配，以有效降低釉料波動(dòng)，穩(wěn)定生產(chǎn)。

噴墨印花織物

紡織品數(shù)碼噴墨印花技術(shù)被譽(yù)為是21世紀(jì)染整工業(yè)實(shí)現(xiàn)技術(shù)革命的關(guān)鍵技術(shù)之一。織物印刷的總流程為：坯布常規(guī)前處理→浸軋上漿→干燥→噴印→干烘→汽蒸→水洗→烘干→織物印刷效果分析→成品。對(duì)織物耐摩擦色牢度的影響有：PH值、粘合劑用量及種類，焙烘條件對(duì)其影響較大。當(dāng)焙烘時(shí)間90s，焙烘溫度180℃時(shí)，耐摩擦色牢度較好，PH值增大，印花織物濕摩擦牢度會(huì)下降。

1.噴墨印花用棉織物

目前我國(guó)織造能力約占全球一半，伴隨著紡織品市場(chǎng)的上升需求，服裝和裝飾品用料的總體趨勢(shì)是回歸天然纖維。在工藝流程中先對(duì)棉織物預(yù)處理，預(yù)處理是由于纖維之間的毛細(xì)管效應(yīng)和織物的潤(rùn)濕性，常規(guī)的織物印花色需要用適當(dāng)?shù)挠』ㄌ盍蟻矸罎B化漿，但一般的噴墨打印機(jī)只能用低粘度的水性墨水，為防止染料向各個(gè)方向的滲化必須對(duì)其預(yù)處理。棉織物噴印后必須經(jīng)過汽蒸處理，才能使染料分子與纖維發(fā)生化學(xué)反應(yīng)達(dá)到固色要求。汽蒸方式和傳統(tǒng)印花是相似的，一般采用圓筒蒸箱和連續(xù)蒸箱。汽蒸時(shí)間為35min，汽蒸時(shí)間不能太長(zhǎng)，否則會(huì)造成活性染料水解，溫度為102℃-105℃，汽蒸后織物為了去除水解后的或未反應(yīng)的活性染料，必須進(jìn)行水洗，以增強(qiáng)印花織物的品質(zhì)。

2.噴墨印花用真絲織物

真絲織物具有光澤柔和，吸濕透氣性好，穿著舒適等特點(diǎn)，主要應(yīng)用于襯衫、衣裙面料、絲巾、晚禮服、婚紗等。該組織結(jié)構(gòu)較輕薄，保水能力較低，若直接噴印涂料易滲化，打印清晰度較低，常見預(yù)處理的方法有等離子體表面處理和將海藻酸鈉等糊料施加于織物表面，經(jīng)過泡沫預(yù)處理的陽離子改性織物親水性提高，實(shí)現(xiàn)單面陽離子改性，印后顏色深度與清晰度都提高。

大幅面廣告

大幅面噴墨印刷憑借其印刷品圖文信息質(zhì)量好，交貨時(shí)間短，不受承印物限制等優(yōu)勢(shì)，在廣告噴繪領(lǐng)域產(chǎn)生很大影響。國(guó)內(nèi)目前超過半數(shù)的有關(guān)噴繪產(chǎn)品是采用噴墨印刷。大幅面噴墨印刷之所以在大幅面戶外廣告印刷市場(chǎng)發(fā)展迅速，還有其他優(yōu)勢(shì)，如：質(zhì)量高、流程簡(jiǎn)單、價(jià)格低等。

塑料薄膜類

該承印材料主要有涂層的聚酯薄膜和聚氯乙烯薄膜。鑒于聚酯薄膜具有很好的物理化學(xué)和物理機(jī)械性能，其表面具有光滑平整、厚度均勻、透明度好、剛挺度佳、變形小、耐溫抗?jié)裥院玫忍匦?，因而涂層聚酯薄膜作為噴墨打印紙張，獲得廣泛應(yīng)用。如：正噴透明膠片，正噴半消光、消光膠片、背膠PP紙、透明膠片等。

金屬類

適用于噴墨打印的經(jīng)表面處理的金屬件，主要用于制作各種標(biāo)牌，按幅面大小來分。

玻璃制品

玻璃制品等材料上進(jìn)行數(shù)碼噴墨印刷技術(shù)，早已在家庭裝飾領(lǐng)域有可喜的發(fā)展。數(shù)碼噴墨印刷技術(shù)是使用低溫UV油墨墨水，優(yōu)勢(shì)是成本低，分辨率極高以及圖像細(xì)致。玻璃被應(yīng)用于大型建筑上已變得非常普遍。節(jié)能玻璃不僅能減少建筑能耗，還能使得自然光線射入建筑內(nèi)，令建筑內(nèi)的人員可通過其觀賞到周圍的景觀。

但是玻璃印刷品要求有很好的耐用性，而玻璃屬于難以牢固附著的無機(jī)材料。絲印油墨用的有機(jī)樹脂對(duì)其附著性，特別是耐水性和耐光性難以滿足要求。因此玻璃印刷油墨用的樹脂和顏料須經(jīng)過特殊設(shè)計(jì)并經(jīng)各種耐性篩選。同時(shí)，隨著環(huán)保意識(shí)的加強(qiáng)，環(huán)保油墨成為主要方向。

（作者單位 曲阜師范大學(xué)工學(xué)院）