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印刷中的蹭脏现象
2013-06-26 16:51:40   作者:   来源:   评论:0 点击:

 

    印刷彩色产品的暗调部分以及用专色印刷大面积实地时,由于墨层较厚,背面蹭脏是极易发生的故障,油墨黏度、ph值、墨层厚度以及纸张表面的粗糙程度和渗透性方面存在问题,都会导致背面蹭脏。在胶印生产中,前一印张的墨迹未干,后一印张即叠在其上,前一印张的油墨就有可能部分转移到后一印张的背面,称为背面蹭脏。背面蹭脏不仅会使印品背面粘有墨迹,而且还会导致正面图文呈现花斑状,严重影响产品质量,甚至导致产品整批报废。尤其是在印刷彩色产品的暗调部分以及用专色印刷大面积实地时,由于墨层较厚,背面蹭脏是极易发生的故障,因此必须小心防备。

   油墨的干燥速度主要和墨膜的厚度有关,它将随着墨层厚度的增加而急剧减小。另与墨膜表层和后一印张间的距离有关,当墨层厚度确定后,干燥仅与相邻两个印张间的距离有关,并随该距离的增大而急剧减小。因为随着油墨的干燥凝固,内聚力会急剧上升。因此解决背面蹭脏的根本在于降低墨层厚度、增加印张之间的距离、改善油墨的性能和加快油墨在纸张上的干燥速度,以下就从这几方面讨论印刷中怎样预防印刷品背面蹭脏。

  一、油墨的性能

  不同类型、不同颜色的油墨,其连结料、颜料的成分和所占的比例不同,干燥方式也不同,而且干燥速度差别极大。另外,触变性大的油墨,在印刷过程中由于墨辊间的剪切作用,黏度会下降,而完成转印后,黏度又迅速上升。由于黏度是内聚力的外在表现,黏度增加就表明内聚力上升,有利于预防印刷品背面蹭脏。因此,印刷没有经过底色去除的彩色印品和大面积实地时,应尽量采用干燥快、触变性大的油墨。

  为了调整油墨的印刷适性,有时需要添加去黏剂,以降低油墨的黏度。黏度减小即内聚力降低,容易造成背面蹭脏。故印刷容易产生背面蹭脏的涂料纸时要严格控制去黏剂的用量,控制好油墨的黏度。

  适当添加催干剂能明显加速油墨的干燥,但催干剂同时也是乳化剂,会促进油墨乳化,过量添加催干剂反而会延缓油墨干燥。

  二、润版液的ph值及用量

  在印刷容易发生背面蹭脏的大面积实地时,墨层厚易导致油墨向空白部分扩展,此时降低润版液的ph值有利于抑制油墨的扩展。但ph值过小,润版液又会和催干剂起反应,延缓油墨的干燥。因此印刷这类产品时,润版液的ph值需要根据版面图文情况和颜色的不同而定。

  如果印刷墨层较厚的专色实地,且中间包含细小的线条,或是印刷以暗调为主的层次画面,由于容易并糊,润版液ph要低些。

  印刷品红色油墨时,润版液的ph值要低些;印刷其他颜色的油墨时,ph值应稍高些。

  油墨乳化越严重,混入墨层中的水分越多,墨膜就越不容易干燥。采用酒精润版液可以减少润版液的用量,减少乳化,有利于油墨干燥。

  采用普通的润版液,首先要注意配方中各成分的比例,然后以尽量少的水保持水墨平衡。同时,控制好版面上水分的分布,对于预防背面蹭脏也很重要。例如:一印刷机轴向宽度为1020mm,印刷的纸张宽度为700mm,且大面积的图文几乎布满整张纸。对于这种情况,由于墨层较厚,供水量较大,且印刷机在轴向是均匀供水的,那么在印版的左右两端、纸张以外的区域,既没有油墨和水乳化,也没有纸张的空白部分吸收水分,结果过量的水分就窜入到纸张的左右两端,导致印刷图文乳化过重,墨色变浅。为了维持版面墨色均匀,又得加大墨量,结果导致纸张的左右两端水大墨大,不易干燥。因此,印刷大面积实地时,背面蹭脏最容易出现在纸张的左右两边。合理的做法是尽量使用水路吹风装置或在水斗辊上贴上纸条,减少印版两端的供水量。如果印数不大,也可以考虑将纸张裁切得稍大一些,让纸张两端的空白部分吸走部分水分。

  三、纸张的性质

  纸张表面的粗糙程度和渗透性好坏是影响背面蹭脏的一个重要因素。渗透性好的纸张,连结料能快速、较多地渗入到纸张内部,加速油墨凝固。表面比较粗糙的纸张有利于空气从纸张间的缝隙渗入,同时表面粗糙的纸张其毛细管中空气的含量也较大,有利于油墨的氧化聚合。因此,背面蹭脏多发生于在涂料纸上印刷较厚的墨层时。用胶印机印刷铝箔纸尤其容易发生背面蹭脏故障,因为铝箔纸的表层完全没有渗透能力,即使只印比较薄的墨层,也需要用喷粉来防止背面蹭脏。

  在采用湿压干叠印时,如果前一色已经是高成数的网点或实地,后一色叠印时,因为原有的纸张表面已被前一色墨膜所覆盖,后一色油墨的渗透性将大大减小,容易引起背面蹭脏。

  纸张的酸碱性不同,也会影响油墨的干燥速度,印在酸性纸上的油墨比印在碱性纸上的油墨干燥得慢。

  四、墨层厚度

  背面蹭脏多发生在印刷墨层较厚的部位。

  在油墨干燥的过程中,对于单张纸印刷常用的树脂型油墨来说,其干燥首先是通过连结料中高沸点煤油的快速渗透、剩余连结料迅速增稠固着来完成的,氧化聚合反应则缓慢地进行,以完成油墨的完全固化。

  对于某一种纸张,在一定的印刷压力下,连结料的渗透是有一定限度的。当墨层很厚时,底部的连结料渗入纸张后,表层油墨中连结料的渗透量就会大大减少,表层的油墨就无法依靠油墨快速增稠凝固来提高内聚力。因此,对于某一种纸张,在一定的墨层厚度以内,采取合适的印刷工艺,就不会出现背面蹭脏。一旦墨层厚度超过一定的限度,背面蹭脏就会迅速出现,而且背面蹭脏的严重程度对墨层厚度的变化很敏感。因此,印刷以暗调为主的彩色图像时,宜采用底色去除的方法,尽量减小墨层的厚度。印刷大面积实地时,虽然墨层越厚,墨色越厚实,但也要严格地将墨层厚度控制在一定的范围内。如果所调配的油墨色泽太淡,试图通过加大墨层厚度来加深色泽,就很容易引起印刷品背面蹭脏。

  当墨层较薄时,印张和墨膜表层的分子间作用力fa较大,当墨层增厚后,这种分子间作用力迅速减小,这也是导致背面蹭脏的一个因素。

  五、印刷压力和印刷速度

  油墨在纸张上的渗透分为加压渗透和自由渗透两种。增加印刷压力,可促进油墨的加压渗透;降低印刷速度,可以增加压印时间,也能促进油墨加压渗透。同时,印刷速度降低后,在后一印张叠放在前一印张之前,前一印张有更长的时间进行毛细管的自由渗透,因此印刷没有网点的大面积实地时,适当地加大印刷压力,既能促使墨色更加厚实、均匀,又能加快干燥速度。如果印数不多,还可以降低印刷速度,以起到预防背面蹭脏的作用。

  六、环境温湿度

  环境温度升高,油墨干燥加快,因此冬季和夏季在添加催干剂方面应有所不同;环境湿度升高,油墨干燥速度变慢,在很潮湿的环境里容易出现背面蹭脏。

七、纸张间的距离

   纸张越光滑,垛纸越高,纸张的密度越大,在纸张自身重力的作用下,纸堆底部的纸张间距越小,印张上的墨膜表层和相邻印张之间的分子间二次结合力fb越大,越容易引起背面蹭脏。同时,纸张间距越小,空气也更不容易从纸张间的缝隙渗入,不利于油墨的氧化聚合反应。因此,用铜版纸印刷墨层较厚的产品时,不宜将纸堆垛得过高。有条件的印刷厂可采用专用的晾架,层层隔开,以减少垛纸的高度。

  目前印刷业普遍采用的另一种预防背面蹭脏的方法是喷粉。将专用的粉末喷洒在印张上之后,利用粉末的支撑作用,增加印张之间的距离,能收到良好的防止背面蹭脏的效果。但采用喷粉也带来许多弊病。

  首先喷粉污染环境,危害印刷工人的健康,所以喷粉仅在采用其他措施无法避免背面蹭脏的情况下才使用,且应该根据印张容易发生背面蹭脏的部位之大小,调节喷粉的喷洒面积,尽量减少喷粉的用量。 其次,喷粉影响印刷品的质量。喷粉后的印张如果再印其他色油墨,后印油墨的印刷质量就会受到严重影响。因此,需喷粉的那一色一般放在最后印刷。喷粉后的印张如需要覆膜,经覆膜后,颗粒状的粉末看起来会更加明显。尤其是在黑底色上喷粉,一般需要待油墨固化后,用印刷机在墨辊和水辊离压的情况下,压印一遍,通过频繁地擦洗橡皮布,将黑底色上的喷粉去掉。

  八、其他

  印刷厚纸板时,收纸台上对称的理纸器之间的距离应该比纸张的宽度稍大一些,否则当理纸器向里窜动时,由于纸板较硬,其两端受压容易向下拱,给下一印张的墨层一个较大的作用力,导致背面蹭脏。在印刷之前,纸板如果已经吸湿变形,也容易因为纸板变形的部位不同,而导致纸面上接触压力分布不均匀,出现局部背面蹭脏。

  纸张间如果有极性相反的静电,纸张会因正负电荷相吸而紧密地靠在一起,导致背面蹭脏。

  印好的纸张待油墨初步固着后,大约半小时左右,应搬动一次,同时最好抖动一下,以利于空气流通,加快氧化聚合反应的进行,这样有利于防止印刷品背面蹭脏。

 

 

    印刷过程中印品出现蹭脏现象,往往是印刷速度过快,使转移到印张上的油墨层固着时间不够,以及印刷半成品堆叠过多,纸面承受的压力过大,使得尚未干燥的墨层出现转移现象。这种现象习惯上被称为印品蹭脏。高速胶印机(以速度1万张/时为例)的印张印刷后传到收纸台,这个时间约在0.36秒,这样,纸堆上的半成品在叠放过程往往最容易出现蹭脏现象。

印刷中出现印品赠脏、粘背是令印刷者非常挠头的事,那么遇上这类问题如何解决呢?那就先看看常用胶印油墨的干燥机理:胶印树脂型油墨的连结料是由高分子树脂、干性植物油、油墨油组成。油墨转印至铜版纸上,铜版纸表面的微孔结构对油墨中的低分子溶剂(油墨油)快速吸收,由于溶剂的析出,树脂迅速聚合成网状高分子,由液态变成胶凝状态,固着在纸上,干性植物油吸氧聚合产生交联,使树脂网膜牢固在纸张表面。从以上干燥机理来分析,固着速度慢则会致印品蹭脏、粘背现象。刚从印刷机上印出的印品温度较高(约摄氏四五十度),并且压在一起隔离空气,影响氧化结膜的形成,这样严重时堆放的印品可能会粘连成块。下面从几方面分析。   

一、纸张的影响   

胶版印刷纸主要用漂白化学木泵、竹浆适当加入填料、胶料抄造而成,结构稀疏、平滑度差,由于光的散射作用,印品光泽度低。现在印刷一般采用铜版纸即涂料纸。涂料纸是在胶版原纸上涂上一层涂料,再经超级压光而成,涂布所用涂料主要是填料另加辅料。这种纸平滑度高,大大提高了印刷适应性。铜版纸上所用涂料通常是松孔性物质,当涂布于纸面后,涂料颗粒之间存在着微小间隙,使纸面有做孔结构,比表面积增大,增强了吸收性。  由于表面涂料不同而使纸张具有不同的表面亲和性能、表面结构和表面微孔分布状态。反映在纸张上是对油墨连结料中低分子溶剂的瞬时吸收性能不同,这种性能对固着速度起决定性作用。考核纸张的物理指标主要有:定量、尺寸、正反面、纵横向、厚度、紧度、尘埃度、白度、施胶度、平滑度、透气度、伸缩率、水分等。从化学性质上看纸张的酸性对固着速度影响甚大,纸张酸性大特别在湿度大的条件下,凝固速度变缓现象非常明显。有时为追求亮光而采用压光、吸收性差的涂料纸印刷,这极易造成油墨不干、蹭脏(粘背)现象,严重时印品堆放可能会粘连成块。由此看出印刷中选纸时,应对其有关指标进行测定,选择适宜纸张是减少固着速度慢而造成的印刷故障的首要条件。   

二、油墨的影响   

(一)油墨原墨:即印刷厂买来油墨直接印刷,这种墨出现固着速度慢、蹭脏现象明显。油墨是由颜料、连结料、填充料、附加剂等物质组成的均匀混合物,能进行印刷,并在承印材质上干燥。从三方面分析如下:  

     1.颜料:颜料应具备浓度高、色彩鲜艳(用墨量少、墨膜薄固着快)、易被连结料充分润湿、分散性好、颗粒软(印品耐摩擦牢度好,不易蹭脏)、抗水性强的特点。如果抗水性差,印刷中易出现浮脏,这很容易与蹭脏混淆。

     2.连结料:连结料的组成一般是将分子量较高的树脂溶于植物油中形成树脂/植物油高黏度体,再以油墨油稀释,混溶在一起,油墨印在纸上向纸张内选择性渗透,表面张力较小的、混溶在体系中的油墨油渗入纸张体系中,剩下高黏度相树脂/植物油失去了流动性而停留在纸张表面即固着干燥(初干),而后在氧的作用下完成氧化结膜(彻干)。  

3.从干燥过程分析得出:(1)树脂/植物油高黏度体中树脂的分子量要定够高,分子量小对颜料润湿性、抗水性都有一定的影响。分子量小的树脂也会渗入纸张。植物油起助溶剂作用,并能提高墨膜韧性,量过大也会造成固着速度慢。  (2)所用树脂要容纳一定量的油墨油,但不能溶于油墨油。树脂对油墨油的释产性要强,否则会产生残余黏性而导致蹭脏现象。  (3)油墨油应以脂族烃为王,芳香烃具有强溶解性,会长时间残留在墨膜中导致固着速度慢。油墨油中芳烃含量应可能低。另外油墨油馏程应窄,以保证印刷稳定性。  (4)降低油墨油的流程有利于提高附着速度的调整。  (5)提高油墨浓度,减少给墨量(即减少墨膜厚度),也可提高油墨的固着速度。    (二)印刷前调试过的油墨,印刷时出现蹭脏。  

印刷厂的人员为改善油墨的某方面性质,向原墨中加入植物油类的调墨油后再印刷。加入此类调墨油,会造成固着速度慢。如果因为印刷中出现固着速度慢、蹭脏之类的故障,则不能再这样调整,那会更严重,如果因为墨膜较脆、韧性差或为降低成本,可以适量加入此类调墨油,但相应地要增加干燥剂的用量。  1.如何判定印品蹭脏源于外加植物油类调墨油,  (1)取原墨与印刷机上的墨对比刮样,比较其差别,如不好判定可测着色力辅助判定其是否调整过。  (2)观察现场印品,如果纸堆底部蹭脏,则是基于这种原因。  2.如果一定要加入植物油类调墨油;如果为使墨膜韧性好或为降低成本一定要加入此类调墨油也不妨,因其干燥机是靠吸氧聚合,那么再补加一定量干燥剂,催化其干燥即可,但我们并不赞成使用此类调墨油调墨的做法,建议使用专用稀释剂。  

数据分析:(1)结膜干燥时间随着加入调墨油量的增加而延长。  (2)固着速度随着加入调墨油量的增加而变慢(变缓),当加入2%时,固着速度与原样持平,当加入5%时对固着速度有影响,加入8%和10%,明显延缓了固着速度。  (3)耐磨擦牢度随着加入调墨油量的增加而逐渐下降,指干时间逐渐延长。当加入调墨油2%时,耐磨擦牢度和指干与原样持平,加入调墨油8%和10%时,耐磨擦牢度、干燥速度有明显变化。(4)在原墨中加入不同比例的调墨油结膜干燥后,光泽略有提高,但幅度不大。  

2.在原样中加入5%、8%、10%、调墨油,再加入不同比例的红燥油试验数据分析:(1)当在5%调墨油样品中外加红燥油时,随着外加红燥油比例的增加,固着速度逐渐缩短,加入红燥油1%时固着速度与原样持平,结膜干燥时间与原样持平,光泽比原样有所提高,但幅度不大,而耐磨擦车度逐渐变好。加入不同比例红燥油指干没有变化,但与原样相比时间延长。所以认为在5%6号油样中加入0.5%红燥油,其固着速度、结膜干燥时间、光泽、耐摩擦牢度、指干等项与原样基本持平。(2)当在8%和10%样中加入1%的红燥油时,除光泽和耐摩擦牢度稍有提高外,固着速度和结膜干燥时间及指干与原样相比变化较大。所以8%和10%六号油中加入1%以下红燥油不能满足印刷需要。  

结论:使用胶印亮光天蓝油墨进行印刷,如需加入调墨油调整其墨性建议如下:  1.当调整量≤2%时,可不加入红燥油。2.当调整量为2%~5%时,需外加红燥油,建议比例为0.5%左右。3.当调整量为8%时,需外加红燥油,建议比例为1%左右。4. 当调整量为100%,外加红燥油也难以得到理想结果(建议外加6号油比例应≤8%)。  

三、印刷过程中避免蹭脏的措施   

从纸张、油墨方面分析了印刷出现蹭脏现象原因,并提供解决方案建议。以下从印刷过程中考虑需注意:1.如果印刷中出现蹭脏,并增加了干燥剂的用量,固着速度还是慢,应考虑印刷速度与所用墨可能不匹配,应选用快固型油墨。  2.环境湿度的影响:环境湿度大于60%固着速度明显变慢,纸张湿度大,如果其酸度PH<5.5,固着速度会更慢,所以应控制环境湿度不大于60%。  3.减少给水量,以提高固着速度。4.如果印刷中出现了蹭脏现象应及的喷粉或加垫纸补救,减小损失。5.收纸装置上的纸不要堆得太高。  6.纸张与油量应匹配,吸收性油墨不能用非吸收性纸张。7.氧化结膜干燥机理是吸氧聚合,印品应置于空气循环好的场所。

    预防和解决的办法:采用快干快固着的油墨进行印刷;根据纸张的光泽度、吸收性,掌握合适的印刷速度和半成品的堆叠高度;采用“深墨薄印”工艺进行印刷,即通过调墨工艺将油墨的色相适当调深一点,使印刷墨层减薄一点,这样既能符合印刷色相的要求,又有利于有效地防止印品出现蹭脏;控制好水墨平衡,以尽量小的润版液供应量,使版面的油墨转移量相应也减少;采用均匀的喷粉使印品出现蹭脏的机会有效降低;在油墨中适当加放防粘剂,使印品不易出现蹭脏现象。

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