涂布紙是目前柔性版印刷中常用的承印材料之一,為使其滿足柔性版印刷工藝的適印性要求,主要應(yīng)從油墨吸收性、表面強(qiáng)度和涂布層的敏彈性三個方面著手控制。
1.涂布紙的油墨吸收性
涂布紙的油墨吸收性即涂布紙對油墨的吸收能力,或油墨對涂料層的滲透能力,是紙張和油墨的固有特性在印刷條件下的綜合反應(yīng),也是印刷適性中最重要的性質(zhì)。許多印刷故障就是因?yàn)橥坎技埖挠湍招阅芘c所采用的印刷條件不相適應(yīng)造成的。紙張對油墨的吸收能力過強(qiáng),會導(dǎo)致印跡無光澤,甚至產(chǎn)生粉化現(xiàn)象;紙張對油墨的吸收能力太弱,則會減慢油墨的干燥速度,導(dǎo)致背面蹭臟。
柔性版印刷使用的水性油墨,其水性樹脂的粒徑較小。涂布紙是一種多孔材料,由纖維和顏料粒子形成的孔隙是涂布紙吸收油墨的基礎(chǔ),它們對油墨的吸收能力是考核涂布紙油墨吸收性的一個重要指標(biāo)。這些孔隙決定著油墨印刷到涂布紙表面后的滲透量和滲透速率。
印刷時,一部分油墨在印刷壓力的作用下直接被壓入涂布紙的孔隙內(nèi),另一部分油墨轉(zhuǎn)移到紙面后,那些比油墨顏料顆粒直徑小的纖維間隙在纖維毛細(xì)管的作用下吸收連結(jié)料,而油墨顏料顆粒則留在涂布紙表面迅速干燥,所以涂布紙的表面微孔性好,才有利于涂布紙對油墨的吸收。
涂層的構(gòu)成對涂布紙的表面微孔性有很大影響。涂層的主要成分是瓷土和碳酸鈣混合顏料。TCT實(shí)驗(yàn)室Hagemeyer對瓷土和碳酸鈣混合顏料的相對沉積體積(RSV)進(jìn)行研究,發(fā)現(xiàn)在瓷土與碳酸鈣比例70∶30時相對沉降體積最大,被視為最佳的相對沉降體積,形成疏松的涂層。
涂布量也會影響涂布紙表面的微孔性。涂布量較高時,因?yàn)闉V餅層的阻力變大,液體向原紙流動很慢,有更多時間使粒子進(jìn)行調(diào)整和有效的堆砌,形成緊密的涂層結(jié)構(gòu),涂布紙孔隙減少,不利于對油墨的吸收。
膠黏劑也是影響涂布紙表面微孔性的一個因素。天然膠黏劑能夠比合成膠黏劑產(chǎn)生更開放的涂層表面和更大的涂層孔隙體積,使涂布紙的透氣度較大,吸墨性強(qiáng)。合成膠黏劑如PVA和乳膠的成膜性好,與紙張中的顏料粒子間的相互作用強(qiáng),形成的涂層孔隙體積小,表面封閉,涂布紙的透氣程度小,吸墨性弱。
2.涂布紙的表面強(qiáng)度
一般來說,油墨向紙張滲透的深度與油墨黏度的平方根成反比。印刷用的油墨黏度越高,對紙張的黏附力就越大,印刷時容易產(chǎn)生掉粉、掉毛現(xiàn)象。另外,印刷速度越高,印刷的壓力比較大,剝離時對紙張表面的拉力也就越大,也容易產(chǎn)生掉粉、掉毛現(xiàn)象。
多年實(shí)踐發(fā)現(xiàn),當(dāng)油墨黏度為25~30s(3號察恩杯),油墨pH值為8.5~9.5,印刷速度為80~120m/min時,涂布紙的表面強(qiáng)度控制在2m/s以上,一般不會出現(xiàn)掉粉、掉毛現(xiàn)象。
另外,印刷環(huán)境的溫度最好控制在(20±2)℃,相對濕度在60%±5%。同時生產(chǎn)和印刷車間還應(yīng)注意清潔衛(wèi)生,保持地面光潔無浮塵,若灰塵吸附在涂布紙表面上,印刷時也會產(chǎn)生掉粉現(xiàn)象。
3.涂布紙涂布層的敏彈性
涂布膜層可視為是顏料與膠黏劑組合而成的一種多孔性薄片。其本身的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度相當(dāng)?shù),只有靠涂層和原紙之間的附著力才得以保持。當(dāng)感光樹脂版硬度為HS45時,涂布層的敏彈性應(yīng)保持在3%~7%之間,以保證印版與涂布面完全貼合,獲得足夠的油墨轉(zhuǎn)移量。
通常涂布量應(yīng)控制在20g/m2,涂布層厚度應(yīng)控制在13μm左右,此時涂布紙的敏彈性最適合柔性版印刷的需要。另外,以下幾個因素也會影響涂布層的敏彈性:①涂布層厚度愈厚,則壓縮率愈小,彈性恢復(fù)率幾乎不變,涂布層的敏彈性降低。②紙張水分大,則紙質(zhì)柔軟,壓縮率隨之增加,彈性恢復(fù)率減小,涂布層的敏彈性降低。③若在涂料中加入一定量的空心球顏料,可增加涂布層的敏彈性。