鄧方方 深圳艾迪爾紙業(yè)有限公司
彩印生活用紙以原紙為承印材料,產(chǎn)品直接和人體口腔、手或眼睛,以及食物密切接觸,對衛(wèi)生與環(huán)保要求高。目前生活用紙印刷采用的是柔性版水基油墨印刷工藝,環(huán)保、無有害性有機溶劑(VOC)氣體排放。柔版水基油墨是目前唯一經(jīng)美國FDA認可的無毒油墨,被廣泛用于食品和藥品包裝。相對于印刷和包裝用紙,生活用紙原紙表面粗糙,吸收性強,定量低,一般為14~20g/m2,用于生產(chǎn)生活用紙的多數(shù)采用1~4層原紙結(jié)構(gòu),因其承印性能差,因此油墨選用至關(guān)重要。
低粘度、高色濃度是選擇生活用紙原紙印刷油墨的標準。市場上水性油墨按承印材料分有多種專用油墨,如紙箱用水基柔版油墨、金/銀卡紙用水基柔版油墨、塑料水基柔版油墨等,各類專用油墨性能不一,供應(yīng)價格相差甚遠。我國開展生活用紙印刷業(yè)務(wù)已二十余年,彩印餐巾紙逐步占據(jù)出口歐美餐巾紙的主要份額,同時也給油墨生產(chǎn)企業(yè)帶來新的商機,不少油墨廠商相繼開發(fā)了生活用紙專用水基油墨,但是質(zhì)量良莠不齊。怎樣選擇油墨是決定印刷質(zhì)量的關(guān)鍵因素之一。
粘度是油墨適印性的關(guān)鍵指標,油墨從墨槽到印版輾轉(zhuǎn)到承印物的過程是油墨的傳輸和轉(zhuǎn)移分離過程。在這個印刷過程中,首先要求能夠始終向印版穩(wěn)定傳輸油墨,其次希望版面始終以一定狀態(tài)有效地轉(zhuǎn)移到承印物上,除了印刷機性能要素之外,油墨的粘度、粘性等指標成了決定油墨適印性的重要因素。
粘度是水性油墨的主要控制指標,粘度的高低直接影響印刷品的質(zhì)量。粘度過低會造成印品色淺、網(wǎng)點擴大,印品邊緣易出毛刺、不實等弊病;粘度偏高,會造成網(wǎng)紋輥的轉(zhuǎn)移性不佳,墨色不勻,同時易出現(xiàn)糊版、臟版、流平性及印刷不佳等弊病。選擇合適粘度必須與印刷機的印刷速度和承印物材料相匹配,印刷機的速度越高,要求油墨轉(zhuǎn)移快、干燥快,即要求油墨粘滯力小,墨膜易分離,且溶劑易從墨膜表面逸出。
實踐證明,粘度對油墨的轉(zhuǎn)移效果影響顯著,在同一印刷機且速度相同條件下,粘度小比粘度大對油墨的轉(zhuǎn)移更有利。承印物材料對于油墨粘度也有較高的要求,例如對于比較光滑的銅版紙,油墨轉(zhuǎn)移率高,要求油墨的粘度稍高,而對于結(jié)構(gòu)疏松的生活用紙原紙所用油墨粘度應(yīng)稍低。
在相同環(huán)境下,油墨粘度越大粘性越大,反之亦然。油墨的粘性又稱粘著性,是指在印刷過程中,油墨與墨輥之間、墨輥與印版之間、印版與承印物之間,在油墨膜層分離的瞬間,油墨分子內(nèi)產(chǎn)生的一種抗墨層分離力,實質(zhì)上是油墨的內(nèi)聚力在附著力作用下的一種表現(xiàn)。
油墨的粘性對印刷適印性的影響在于:粘性較大時,油墨分離困難,造成印刷機上油墨延展不均勻。油墨墨層在紙張與印版間分離時,如果此阻力大大超過紙張的結(jié)合力,就會造成嚴重的后果。由于生活用紙原紙定量較低且采用多層復(fù)合,油墨粘性越大,適印性越差,有時著墨層原紙第一層被剝離、分層、鼓起,導(dǎo)致原紙起皺,嚴重時原紙被粘在印版上造成印刷失敗,影響印品效果甚至造成廢品,增加材料浪費。如果粘性過低則會影響油墨附著牢度和耐磨性,甚至在使用時弄臟皮膚。
粘度是衡量流體粘性大小的物理量,流體的動力粘度由流體本身固有的物理性質(zhì)所決定,是對流體粘性大小的直接度量,也是流體在運動中抵抗剪切變形能力強弱的度量。在選擇油墨的檢測試驗中,一般檢測粘度,因為粘度測量比粘性測量方便簡單,成本低。目前業(yè)內(nèi)均采用察恩3號杯進行粘度測量,生產(chǎn)企業(yè)可以依據(jù)本企業(yè)印刷設(shè)備性能、印刷速度、生活用紙原紙承印性能等因素綜合考慮,要求油墨供應(yīng)商提供合適粘度的油墨。
所謂油墨色濃度,也即油墨的著色力(QB5558-833),它是反映油墨分散度以及油墨中著色劑(顏料/染料)含量大小的一種俗稱,主要由顏料的含量及分散度決定,即隨著顏料的含量及其分散度的提高而增大。由于生活用紙原紙層數(shù)多,每層原紙的承印性差,印刷時上墨量局限性大,上墨量稍大就會造成印透問題,使原紙表面變濕,強度下降。上墨量少,又不利疏松結(jié)構(gòu)的原紙印刷效果。為了提高原紙的印刷質(zhì)量,除了采取印刷機增加壓光功能,提高承印材料表面光潔度措施之外,必須提高油墨色濃度,保證油墨的著色力。
油墨著色力與印刷品的質(zhì)量和成本有著密切的關(guān)系。油墨中的著色劑含量多少也決定了油墨的遮蓋力大小。例如,一種黑色油墨的炭含量比另一種黑色油墨高25%,那么前者油墨的遮蓋力就比后者高,要達到同樣的印刷效果,前一種黑色油墨的用量是后者用量的80%即可。因此,用色濃度高的油墨印刷可以得到較薄的油墨膜,這對于低定量生活用紙原紙的印刷極為有利。
此外,油墨濃度的大小決定了油墨色相的深淺程度。當(dāng)油墨色濃度大時,印刷的色相就偏深;反之,印刷色相就偏淺。色濃度大的油墨在印刷中所耗費油墨量相對較少,墨色質(zhì)量也較好;反之,色濃度小的油墨在印刷時所用的墨量相對較多,墨色也相對較清淡。在印刷滿版紙巾紙時,油墨的色濃度對印刷效果的影響尤為突出,且生活用紙原紙承印性能不允許采用提高上墨量來提高印品的色相,這樣做會適得其反,印品可能因上墨量過大造成網(wǎng)點擴大、糊版、原紙分層、粘版等嚴重后果。
目前國產(chǎn)的彩印餐巾紙機,多使用敞開式輸墨系統(tǒng),油墨性能易受環(huán)境溫度的影響,特別是工作環(huán)境溫度較高時,溶劑揮發(fā)速度快,油墨的粘度穩(wěn)定性較差,應(yīng)根據(jù)環(huán)境溫度、印刷速度變化相應(yīng)調(diào)整油墨的粘度。粘度高時可用溶劑稀釋,水基油墨的溶劑以水為主,同時含有5%~30%的醇溶劑,可改善油墨的印刷適應(yīng)性和干燥性,減少因水表面張力大(72N/m)而極易產(chǎn)生的氣泡,改善印品的流平性。同時,加入醇溶劑可避免油墨存放過程中腐敗、性能不穩(wěn)定等弊病。作為溶劑的水建議使用純凈水或蒸餾水,不要使用自來水,更不能使用未經(jīng)處理的地下水。使用無菌的純凈水可以延長剩余油墨保質(zhì)期,粘度低時應(yīng)加原墨調(diào)整,慎用增稠劑。
pH值反映了水基油墨的酸堿度。從某種意義上講,水基油墨的pH值控制比粘度控制更為重要。水基油墨pH值處于8.2~9.5正常范圍內(nèi),油墨的印刷適性最好,印品質(zhì)量穩(wěn)定,pH值過大或過小,不僅會影響油墨粘度,還會影響油墨的干燥性能。水基油墨的pH值被柔版印刷界及油墨生產(chǎn)商視為控制生產(chǎn)過程的最關(guān)鍵因素。為了保持pH值的穩(wěn)定性,一方面應(yīng)避免氨類物質(zhì)外泄,蓋好油墨槽上蓋,另一方面還要定時、定量向墨槽中添加水性油墨穩(wěn)定劑。紙巾紙印刷多采用層疊式或衛(wèi)星式柔性版印刷機,色間距離短,干燥條件差,當(dāng)一種顏色上面套印另一種顏色時,應(yīng)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經(jīng)干燥的墨層再次變濕而影響整個印品質(zhì)量。
一些特殊用途的水墨pH值與普通水基油墨的pH值是有區(qū)別的,如水基金、銀油墨的pH值在7.5~8.5之間,熒光油墨的pH值在7.3~8.3之間,主要由于這些油墨在較高的pH值下很不穩(wěn)定,極易發(fā)生變化,促使金、銀墨氧化而變黑發(fā)暗,導(dǎo)致油墨無法使用。
在實際生產(chǎn)中,經(jīng)常遇到印品與印樣,不同批次甚至同一批次印品存在色差的問題?!度嵝园嫜b潢印刷品》(GB/T 17497)規(guī)定,彩印餐巾紙同批同色的顏色密度差D<0.07,色差<5.0。減小印品色差,提高印刷質(zhì)量必須加強油墨采購、配制、保管等各項工作管理。
依據(jù)餐巾紙印刷質(zhì)量要求,每批同色油墨的色差必須控制在3左右,這項技術(shù)指標應(yīng)在供貨合同中重點規(guī)定,因為原色油墨的顏色在印刷企業(yè)很難進行調(diào)整。
在生活用紙印刷中,由于生活用紙原紙定量低、不宜多次疊色的特性,多采用專色印刷工藝。專色油墨的配制是一個復(fù)雜過程,按專色油墨的配制工藝特點不同,分為淺色專色墨、深色專色和網(wǎng)目專色墨。配制淺色專色墨應(yīng)多用沖淡劑(調(diào)墨油),可增加印品色彩的光亮度。少用白墨,在所有油墨中,白墨的遮蓋能力最強,加入過多,不但會沖淡顏色,同時也會降低承印材料的反光程度,從而使紙張亮度降低。配制專色油墨應(yīng)遵循:原色墨往沖淡劑中加;色深原墨往色淺原墨中加;若加入原色墨為一種以上時,先加入量大的原色墨,然后再加量小原色墨。加入過程應(yīng)逐漸添加,多括樣觀察對比,括樣所用展墨輥的網(wǎng)線應(yīng)與印刷時網(wǎng)線數(shù)相同。
彩印紙巾打樣均采用批量生產(chǎn)相同的機械打樣方式,打樣所用油量要用新墨,防止舊油墨存在不明因素,不利于之后生產(chǎn)追樣,打樣結(jié)束應(yīng)詳細記錄油墨配制成分和粘度,記錄與印樣同時存擋。批量生產(chǎn)或再次生產(chǎn)時應(yīng)嚴格按油墨配制記錄調(diào)色,舊油墨或顏色相近舊墨調(diào)整后經(jīng)括樣確認后,逐漸加入新配制油墨中一起使用。
在印刷過程中,色濃度的控制非常關(guān)鍵。為了保障同一批油墨在相同生產(chǎn)過程不產(chǎn)生色差,應(yīng)預(yù)先確定合適車速和油墨調(diào)整周期。確定車速試驗:將油墨在同等的粘度下進行車速顏色驗證,將車速開到90m/min、120m/min、140m/min,然后取樣排列,查看顏色是否有差異,如120m/min車速顏色最穩(wěn)定,取該車速為正常開機速度,如果油墨穩(wěn)定所適印的車速太低,達不到生產(chǎn)要求,應(yīng)停止使用這批油墨,要求油墨生產(chǎn)單位對油墨參數(shù)進行調(diào)整。
在批量生產(chǎn)中,墨槽內(nèi)油墨性能由于溶劑的減少,色料的沉積等原因發(fā)生變化,造成印品色相不一致,需要對墨槽中油墨進行調(diào)整。如果等發(fā)現(xiàn)印品墨色有異后再進行調(diào)整,已產(chǎn)生了不少廢次品,因此確定何時對墨槽中油墨進行調(diào)整對印品合格率是非常重要的。
確定油墨調(diào)整時間試驗:用同一桶油墨經(jīng)充分攪拌后,在車速120m/min下對油墨進行監(jiān)控,每隔15min取色樣,生產(chǎn)4h后將色樣按順序查看顏色的變化。如果每隔50min顏色開始變化,那么需在40min左右對油墨進行調(diào)整。采取預(yù)調(diào)整可降低因色差造成的廢次品。當(dāng)墨槽中溶劑含量下降,色料含量過大,需要降低色濃度時,不能一味地使用稀釋劑,應(yīng)搭配沖淡劑使用。因為稀釋劑會明顯降低油墨的粘度,而沖淡劑只對油墨起沖淡作用,不會降低油墨的粘度,所以調(diào)整色濃度時通常是將沖淡劑和稀釋劑搭配使用。當(dāng)墨槽中發(fā)生色料沉積,印品顏色變淡時,必須加強對墨槽中油墨的攪拌,這一點在使用金、銀墨印刷時尤其重要。
綜上所述,生活用紙生產(chǎn)廠家應(yīng)積累自己的印刷經(jīng)驗數(shù)據(jù),根據(jù)不同的印刷條件來選用油墨,及時調(diào)整印刷技術(shù)參數(shù),以保證能達到最佳的印刷效果。