印刷彩色產品的暗調部分以及用專色印刷大面積實地時,由于墨層較厚,背面蹭臟是極易發(fā)生的故障,油墨黏度、ph值、墨層厚度以及紙張表面的粗糙程度和滲透性方面存在問題,都會導致背面蹭臟。在膠印生產中,前一印張的墨跡未干,后一印張即疊在其上,前一印張的油墨就有可能部分轉移到后一印張的背面,稱為背面蹭臟。背面蹭臟不僅會使印品背面粘有墨跡,而且還會導致正面圖文呈現花斑狀,嚴重影響產品質量,甚至導致產品整批報廢。尤其是在印刷彩色產品的暗調部分以及用專色印刷大面積實地時,由于墨層較厚,背面蹭臟是極易發(fā)生的故障,因此必須小心防備。
油墨的干燥速度主要和墨膜的厚度有關,它將隨著墨層厚度的增加而急劇減小。另與墨膜表層和后一印張間的距離有關,當墨層厚度確定后,干燥僅與相鄰兩個印張間的距離有關,并隨該距離的增大而急劇減小。因為隨著油墨的干燥凝固,內聚力會急劇上升。因此解決背面蹭臟的根本在于降低墨層厚度、增加印張之間的距離、改善油墨的性能和加快油墨在紙張上的干燥速度,以下就從這幾方面討論印刷中怎樣預防印刷品背面蹭臟。
一、油墨的性能
不同類型、不同顏色的油墨,其連結料、顏料的成分和所占的比例不同,干燥方式也不同,而且干燥速度差別極大。另外,觸變性大的油墨,在印刷過程中由于墨輥間的剪切作用,黏度會下降,而完成轉印后,黏度又迅速上升。由于黏度是內聚力的外在表現,黏度增加就表明內聚力上升,有利于預防印刷品背面蹭臟。因此,印刷沒有經過底色去除的彩色印品和大面積實地時,應盡量采用干燥快、觸變性大的油墨。
為了調整油墨的印刷適性,有時需要添加去黏劑,以降低油墨的黏度。黏度減小即內聚力降低,容易造成背面蹭臟。故印刷容易產生背面蹭臟的涂料紙時要嚴格控制去黏劑的用量,控制好油墨的黏度。
適當添加催干劑能明顯加速油墨的干燥,但催干劑同時也是乳化劑,會促進油墨乳化,過量添加催干劑反而會延緩油墨干燥。
二、潤版液的ph值及用量
在印刷容易發(fā)生背面蹭臟的大面積實地時,墨層厚易導致油墨向空白部分擴展,此時降低潤版液的ph值有利于抑制油墨的擴展。但ph值過小,潤版液又會和催干劑起反應,延緩油墨的干燥。因此印刷這類產品時,潤版液的ph值需要根據版面圖文情況和顏色的不同而定。
如果印刷墨層較厚的專色實地,且中間包含細小的線條,或是印刷以暗調為主的層次畫面,由于容易并糊,潤版液ph要低些。
印刷品紅色油墨時,潤版液的ph值要低些;印刷其他顏色的油墨時,ph值應稍高些。
油墨乳化越嚴重,混入墨層中的水分越多,墨膜就越不容易干燥。采用酒精潤版液可以減少潤版液的用量,減少乳化,有利于油墨干燥。
采用普通的潤版液,首先要注意配方中各成分的比例,然后以盡量少的水保持水墨平衡。同時,控制好版面上水分的分布,對于預防背面蹭臟也很重要。例如:一印刷機軸向寬度為1020mm,印刷的紙張寬度為700mm,且大面積的圖文幾乎布滿整張紙。對于這種情況,由于墨層較厚,供水量較大,且印刷機在軸向是均勻供水的,那么在印版的左右兩端、紙張以外的區(qū)域,既沒有油墨和水乳化,也沒有紙張的空白部分吸收水分,結果過量的水分就竄入到紙張的左右兩端,導致印刷圖文乳化過重,墨色變淺。為了維持版面墨色均勻,又得加大墨量,結果導致紙張的左右兩端水大墨大,不易干燥。因此,印刷大面積實地時,背面蹭臟最容易出現在紙張的左右兩邊。合理的做法是盡量使用水路吹風裝置或在水斗輥上貼上紙條,減少印版兩端的供水量。如果印數不大,也可以考慮將紙張裁切得稍大一些,讓紙張兩端的空白部分吸走部分水分。
三、紙張的性質
紙張表面的粗糙程度和滲透性好壞是影響背面蹭臟的一個重要因素。滲透性好的紙張,連結料能快速、較多地滲入到紙張內部,加速油墨凝固。表面比較粗糙的紙張有利于空氣從紙張間的縫隙滲入,同時表面粗糙的紙張其毛細管中空氣的含量也較大,有利于油墨的氧化聚合。因此,背面蹭臟多發(fā)生于在涂料紙上印刷較厚的墨層時。用膠印機印刷鋁箔紙尤其容易發(fā)生背面蹭臟故障,因為鋁箔紙的表層完全沒有滲透能力,即使只印比較薄的墨層,也需要用噴粉來防止背面蹭臟。
在采用濕壓干疊印時,如果前一色已經是高成數的網點或實地,后一色疊印時,因為原有的紙張表面已被前一色墨膜所覆蓋,后一色油墨的滲透性將大大減小,容易引起背面蹭臟。
紙張的酸堿性不同,也會影響油墨的干燥速度,印在酸性紙上的油墨比印在堿性紙上的油墨干燥得慢。
四、墨層厚度
背面蹭臟多發(fā)生在印刷墨層較厚的部位。
在油墨干燥的過程中,對于單張紙印刷常用的樹脂型油墨來說,其干燥首先是通過連結料中高沸點煤油的快速滲透、剩余連結料迅速增稠固著來完成的,氧化聚合反應則緩慢地進行,以完成油墨的完全固化。
對于某一種紙張,在一定的印刷壓力下,連結料的滲透是有一定限度的。當墨層很厚時,底部的連結料滲入紙張后,表層油墨中連結料的滲透量就會大大減少,表層的油墨就無法依靠油墨快速增稠凝固來提高內聚力。因此,對于某一種紙張,在一定的墨層厚度以內,采取合適的印刷工藝,就不會出現背面蹭臟。一旦墨層厚度超過一定的限度,背面蹭臟就會迅速出現,而且背面蹭臟的嚴重程度對墨層厚度的變化很敏感。因此,印刷以暗調為主的彩色圖像時,宜采用底色去除的方法,盡量減小墨層的厚度。印刷大面積實地時,雖然墨層越厚,墨色越厚實,但也要嚴格地將墨層厚度控制在一定的范圍內。如果所調配的油墨色澤太淡,試圖通過加大墨層厚度來加深色澤,就很容易引起印刷品背面蹭臟。
當墨層較薄時,印張和墨膜表層的分子間作用力fa較大,當墨層增厚后,這種分子間作用力迅速減小,這也是導致背面蹭臟的一個因素。
五、印刷壓力和印刷速度
油墨在紙張上的滲透分為加壓滲透和自由滲透兩種。增加印刷壓力,可促進油墨的加壓滲透;降低印刷速度,可以增加壓印時間,也能促進油墨加壓滲透。同時,印刷速度降低后,在后一印張疊放在前一印張之前,前一印張有更長的時間進行毛細管的自由滲透,因此印刷沒有網點的大面積實地時,適當地加大印刷壓力,既能促使墨色更加厚實、均勻,又能加快干燥速度。如果印數不多,還可以降低印刷速度,以起到預防背面蹭臟的作用。
六、環(huán)境溫濕度
環(huán)境溫度升高,油墨干燥加快,因此冬季和夏季在添加催干劑方面應有所不同;環(huán)境濕度升高,油墨干燥速度變慢,在很潮濕的環(huán)境里容易出現背面蹭臟。
七、紙張間的距離
紙張越光滑,垛紙越高,紙張的密度越大,在紙張自身重力的作用下,紙堆底部的紙張間距越小,印張上的墨膜表層和相鄰印張之間的分子間二次結合力fb越大,越容易引起背面蹭臟。同時,紙張間距越小,空氣也更不容易從紙張間的縫隙滲入,不利于油墨的氧化聚合反應。因此,用銅版紙印刷墨層較厚的產品時,不宜將紙堆垛得過高。有條件的印刷廠可采用專用的晾架,層層隔開,以減少垛紙的高度。
目前印刷業(yè)普遍采用的另一種預防背面蹭臟的方法是噴粉。將專用的粉末噴灑在印張上之后,利用粉末的支撐作用,增加印張之間的距離,能收到良好的防止背面蹭臟的效果。但采用噴粉也帶來許多弊病。
首先噴粉污染環(huán)境,危害印刷工人的健康,所以噴粉僅在采用其他措施無法避免背面蹭臟的情況下才使用,且應該根據印張容易發(fā)生背面蹭臟的部位之大小,調節(jié)噴粉的噴灑面積,盡量減少噴粉的用量!∑浯,噴粉影響印刷品的質量。噴粉后的印張如果再印其他色油墨,后印油墨的印刷質量就會受到嚴重影響。因此,需噴粉的那一色一般放在最后印刷。噴粉后的印張如需要覆膜,經覆膜后,顆粒狀的粉末看起來會更加明顯。尤其是在黑底色上噴粉,一般需要待油墨固化后,用印刷機在墨輥和水輥離壓的情況下,壓印一遍,通過頻繁地擦洗橡皮布,將黑底色上的噴粉去掉。
八、其他
印刷厚紙板時,收紙臺上對稱的理紙器之間的距離應該比紙張的寬度稍大一些,否則當理紙器向里竄動時,由于紙板較硬,其兩端受壓容易向下拱,給下一印張的墨層一個較大的作用力,導致背面蹭臟。在印刷之前,紙板如果已經吸濕變形,也容易因為紙板變形的部位不同,而導致紙面上接觸壓力分布不均勻,出現局部背面蹭臟。
紙張間如果有極性相反的靜電,紙張會因正負電荷相吸而緊密地靠在一起,導致背面蹭臟。
印好的紙張待油墨初步固著后,大約半小時左右,應搬動一次,同時最好抖動一下,以利于空氣流通,加快氧化聚合反應的進行,這樣有利于防止印刷品背面蹭臟。
印刷過程中印品出現蹭臟現象,往往是印刷速度過快,使轉移到印張上的油墨層固著時間不夠,以及印刷半成品堆疊過多,紙面承受的壓力過大,使得尚未干燥的墨層出現轉移現象。這種現象習慣上被稱為印品蹭臟。高速膠印機(以速度1萬張/時為例)的印張印刷后傳到收紙臺,這個時間約在0.36秒,這樣,紙堆上的半成品在疊放過程往往最容易出現蹭臟現象。
印刷中出現印品贈臟、粘背是令印刷者非常撓頭的事,那么遇上這類問題如何解決呢?那就先看看常用膠印油墨的干燥機理:膠印樹脂型油墨的連結料是由高分子樹脂、干性植物油、油墨油組成。油墨轉印至銅版紙上,銅版紙表面的微孔結構對油墨中的低分子溶劑(油墨油)快速吸收,由于溶劑的析出,樹脂迅速聚合成網狀高分子,由液態(tài)變成膠凝狀態(tài),固著在紙上,干性植物油吸氧聚合產生交聯,使樹脂網膜牢固在紙張表面。從以上干燥機理來分析,固著速度慢則會致印品蹭臟、粘背現象。剛從印刷機上印出的印品溫度較高(約攝氏四五十度),并且壓在一起隔離空氣,影響氧化結膜的形成,這樣嚴重時堆放的印品可能會粘連成塊。下面從幾方面分析。
一、紙張的影響
膠版印刷紙主要用漂白化學木泵、竹漿適當加入填料、膠料抄造而成,結構稀疏、平滑度差,由于光的散射作用,印品光澤度低,F在印刷一般采用銅版紙即涂料紙。涂料紙是在膠版原紙上涂上一層涂料,再經超級壓光而成,涂布所用涂料主要是填料另加輔料。這種紙平滑度高,大大提高了印刷適應性。銅版紙上所用涂料通常是松孔性物質,當涂布于紙面后,涂料顆粒之間存在著微小間隙,使紙面有做孔結構,比表面積增大,增強了吸收性! ∮捎诒砻嫱苛喜煌辜垙埦哂胁煌谋砻嬗H和性能、表面結構和表面微孔分布狀態(tài)。反映在紙張上是對油墨連結料中低分子溶劑的瞬時吸收性能不同,這種性能對固著速度起決定性作用?己思垙埖奈锢碇笜酥饕校憾、尺寸、正反面、縱橫向、厚度、緊度、塵埃度、白度、施膠度、平滑度、透氣度、伸縮率、水分等。從化學性質上看紙張的酸性對固著速度影響甚大,紙張酸性大特別在濕度大的條件下,凝固速度變緩現象非常明顯。有時為追求亮光而采用壓光、吸收性差的涂料紙印刷,這極易造成油墨不干、蹭臟(粘背)現象,嚴重時印品堆放可能會粘連成塊。由此看出印刷中選紙時,應對其有關指標進行測定,選擇適宜紙張是減少固著速度慢而造成的印刷故障的首要條件。
二、油墨的影響
(一)油墨原墨:即印刷廠買來油墨直接印刷,這種墨出現固著速度慢、蹭臟現象明顯。油墨是由顏料、連結料、填充料、附加劑等物質組成的均勻混合物,能進行印刷,并在承印材質上干燥。從三方面分析如下:
1.顏料:顏料應具備濃度高、色彩鮮艷(用墨量少、墨膜薄固著快)、易被連結料充分潤濕、分散性好、顆粒軟(印品耐摩擦牢度好,不易蹭臟)、抗水性強的特點。如果抗水性差,印刷中易出現浮臟,這很容易與蹭臟混淆。
2.連結料:連結料的組成一般是將分子量較高的樹脂溶于植物油中形成樹脂/植物油高黏度體,再以油墨油稀釋,混溶在一起,油墨印在紙上向紙張內選擇性滲透,表面張力較小的、混溶在體系中的油墨油滲入紙張體系中,剩下高黏度相樹脂/植物油失去了流動性而停留在紙張表面即固著干燥(初干),而后在氧的作用下完成氧化結膜(徹干)!
3.從干燥過程分析得出:(1)樹脂/植物油高黏度體中樹脂的分子量要定夠高,分子量小對顏料潤濕性、抗水性都有一定的影響。分子量小的樹脂也會滲入紙張。植物油起助溶劑作用,并能提高墨膜韌性,量過大也會造成固著速度慢! 。2)所用樹脂要容納一定量的油墨油,但不能溶于油墨油。樹脂對油墨油的釋產性要強,否則會產生殘余黏性而導致蹭臟現象! 。3)油墨油應以脂族烴為王,芳香烴具有強溶解性,會長時間殘留在墨膜中導致固著速度慢。油墨油中芳烴含量應可能低。另外油墨油餾程應窄,以保證印刷穩(wěn)定性! 。4)降低油墨油的流程有利于提高附著速度的調整! 。5)提高油墨濃度,減少給墨量(即減少墨膜厚度),也可提高油墨的固著速度! 。ǘ┯∷⑶罢{試過的油墨,印刷時出現蹭臟。
印刷廠的人員為改善油墨的某方面性質,向原墨中加入植物油類的調墨油后再印刷。加入此類調墨油,會造成固著速度慢。如果因為印刷中出現固著速度慢、蹭臟之類的故障,則不能再這樣調整,那會更嚴重,如果因為墨膜較脆、韌性差或為降低成本,可以適量加入此類調墨油,但相應地要增加干燥劑的用量。 1.如何判定印品蹭臟源于外加植物油類調墨油, 。1)取原墨與印刷機上的墨對比刮樣,比較其差別,如不好判定可測著色力輔助判定其是否調整過! 。2)觀察現場印品,如果紙堆底部蹭臟,則是基于這種原因。 2.如果一定要加入植物油類調墨油;如果為使墨膜韌性好或為降低成本一定要加入此類調墨油也不妨,因其干燥機是靠吸氧聚合,那么再補加一定量干燥劑,催化其干燥即可,但我們并不贊成使用此類調墨油調墨的做法,建議使用專用稀釋劑!
數據分析:(1)結膜干燥時間隨著加入調墨油量的增加而延長! 。2)固著速度隨著加入調墨油量的增加而變慢(變緩),當加入2%時,固著速度與原樣持平,當加入5%時對固著速度有影響,加入8%和10%,明顯延緩了固著速度! 。3)耐磨擦牢度隨著加入調墨油量的增加而逐漸下降,指干時間逐漸延長。當加入調墨油2%時,耐磨擦牢度和指干與原樣持平,加入調墨油8%和10%時,耐磨擦牢度、干燥速度有明顯變化。(4)在原墨中加入不同比例的調墨油結膜干燥后,光澤略有提高,但幅度不大。
2.在原樣中加入5%、8%、10%、調墨油,再加入不同比例的紅燥油試驗數據分析:(1)當在5%調墨油樣品中外加紅燥油時,隨著外加紅燥油比例的增加,固著速度逐漸縮短,加入紅燥油1%時固著速度與原樣持平,結膜干燥時間與原樣持平,光澤比原樣有所提高,但幅度不大,而耐磨擦車度逐漸變好。加入不同比例紅燥油指干沒有變化,但與原樣相比時間延長。所以認為在5%6號油樣中加入0.5%紅燥油,其固著速度、結膜干燥時間、光澤、耐摩擦牢度、指干等項與原樣基本持平。(2)當在8%和10%樣中加入1%的紅燥油時,除光澤和耐摩擦牢度稍有提高外,固著速度和結膜干燥時間及指干與原樣相比變化較大。所以8%和10%六號油中加入1%以下紅燥油不能滿足印刷需要!
結論:使用膠印亮光天藍油墨進行印刷,如需加入調墨油調整其墨性建議如下: 1.當調整量≤2%時,可不加入紅燥油。2.當調整量為2%~5%時,需外加紅燥油,建議比例為0.5%左右。3.當調整量為8%時,需外加紅燥油,建議比例為1%左右。4. 當調整量為100%,外加紅燥油也難以得到理想結果(建議外加6號油比例應≤8%)。
三、印刷過程中避免蹭臟的措施
從紙張、油墨方面分析了印刷出現蹭臟現象原因,并提供解決方案建議。以下從印刷過程中考慮需注意:1.如果印刷中出現蹭臟,并增加了干燥劑的用量,固著速度還是慢,應考慮印刷速度與所用墨可能不匹配,應選用快固型油墨! 2.環(huán)境濕度的影響:環(huán)境濕度大于60%固著速度明顯變慢,紙張濕度大,如果其酸度PH<5.5,固著速度會更慢,所以應控制環(huán)境濕度不大于60%。 3.減少給水量,以提高固著速度。4.如果印刷中出現了蹭臟現象應及的噴粉或加墊紙補救,減小損失。5.收紙裝置上的紙不要堆得太高。 6.紙張與油量應匹配,吸收性油墨不能用非吸收性紙張。7.氧化結膜干燥機理是吸氧聚合,印品應置于空氣循環(huán)好的場所。
預防和解決的辦法:采用快干快固著的油墨進行印刷;根據紙張的光澤度、吸收性,掌握合適的印刷速度和半成品的堆疊高度;采用“深墨薄印”工藝進行印刷,即通過調墨工藝將油墨的色相適當調深一點,使印刷墨層減薄一點,這樣既能符合印刷色相的要求,又有利于有效地防止印品出現蹭臟;控制好水墨平衡,以盡量小的潤版液供應量,使版面的油墨轉移量相應也減少;采用均勻的噴粉使印品出現蹭臟的機會有效降低;在油墨中適當加放防粘劑,使印品不易出現蹭臟現象。