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无水胶水油墨走向成熟上

发布时间:2021年08月18日    点击:[1]人次

无水胶水油墨走向成熟(上)

无水胶印版材自美国3M公司发表Driography,到日本东丽公司推出“东丽无水平版”,已有25年,无水胶印的变迁如表1所示。与第一代、第二代相比,第三代无水胶印已经使用低黏度无水胶印油墨了。此外,印刷品也不再是厚墨膜印刷,而是与普通胶印一样的薄墨膜印刷,其他印刷作业性和可堆积性等也与普通胶印基本相同。

单张纸、卷筒纸印刷机在提高印刷速度和自动化程度方面的改进是无止境的,但印刷速度对印刷适性的影响远远超出了印刷机设计者的预料,尤其是对油墨转移性产生了明显的影响。

1.单张纸无水胶印油墨“Dry-o-Color Artis”

5年前面世的“Dry-o-Color Artis”在保持产品光泽,抗起脏性的基础上,又改进了油墨的转移性、着墨性、固着性(堆放性、叠印性)及后加工适性等,更加适应高速、多色单张纸无水胶印机的要求。

(1)设计思想。在达到高速印刷所要求的低黏性、低黏度后,要想进一步控制抗起脏性,必须使用特制的添加剂;而要保持黏性和黏度,只能进一步改进油墨的流动性,以提高油墨的转移性。具体做法是:

①为改善颜料的分散度,要使用高溶解性树脂连结料。

②为了维持抗起脏性,要采用可使印版亲油树脂和非图像部分硅层快速扩散的非芳香烃溶剂,开发新的连结料。

(2)油墨特性。在油墨黏性、黏度与原产品几乎相同的条件下,油墨的流动性提高了约15%,油墨转移性提高约10%。

(3)市场评价。光泽好,固着快;接近有水胶印的品质;具有与普通胶印油墨相当的印刷适性;油墨遮盖力也有所提高。少数用户提出意见:油墨的叠印性低了约5%;颜色再现性与有水印刷不完全一致;实地密度稍差于有水胶印。

2.高速轮转胶印机用热固型无水胶印油墨

卷筒纸轮转胶印与单张纸印刷相比,印刷速度提高了约2倍,对油墨的流动性要求更高,黏性要求略低。采用与Dry-o-Color Artis相同的树脂设计方式,同样适合轮转无水胶印油墨,即在不降低CTI(糊版发生指数)的前提下,采用改善油墨流动性的连结料,使油墨在高速印刷时获得良好的转移性。

针对无水胶印油墨的研究

无水胶印印版由亲油的树脂层和拒油的硅胶层构成,对于无水胶印油墨而言,最重要的性能是抗起脏性、油墨转移性和油墨墨性。

1.无水胶印油墨的开发要点

(1)向低黏度、高流动性发展

由于无光涂料纸、再生纸纸质的改善和用量的增加,为了提高生产效率,印刷速度不断提升,随之而来的就是纸张拉毛和印版堆墨现象的发生。无水胶印由于不使用润版液,比起有水胶印,油墨在纸面上的黏度较高,更容易发生拉毛和堆墨故障,因此,油墨的低黏度和高流动性是油墨技术创新的关键。

使用高分子、高溶解性的新树脂,对获得低黏度、高流动性油墨起着有效的作用,可在不损害流动性的情况下,进行低黏度化树脂交联。在树脂交联过程中,高分子之间产生网状结构,内部凝聚力增大,导致黏度变大,如果铝螯合物类胶化剂,会导致油墨的流动性丧失。于是,提出了改用松香改性酚醛树脂和分子链长的齐聚物组成的加热聚合树脂,使树脂高分子量化,且具有可塑性,从而获得低黏度的树脂连结料。

(2)提高抗起脏性

抗起脏性用CTI表示,其与油墨黏性、黏度及流动性有关,与黏性、黏度成正比,与流动性成反比。因此,以低黏性、低黏度、流动性好(高速印刷)的油墨技术设计高CTI的油墨,是不容易的。

无水胶印在达到低黏度化的同时,还应具有抗起脏性,因此在无水胶印油墨的配方设计上,关键问题是如何抑制印版起脏。一般说来,抗起脏性与油墨黏度、所用溶剂及印刷实地密度、印刷机结构、印刷速度等条件有密切关系。

①油墨抗起脏性与溶剂有关。如果油墨中的溶剂能够在硅胶面上迅速润湿,便可防止粘附油墨。从而得出,烯烃系溶剂和环烷系的AF溶剂及含有较多无芳烃的6号溶剂,对硅胶面表现出小的接触角,保持较高的抗起脏性。

②油墨抗起脏性与油墨黏度有关。图2表示了发生起脏的温度和油墨黏度的关系。安装了墨辊冷却装置的无水胶印机,无论是单张纸印刷还是卷筒纸印刷,版面温度通常都在28~34℃,在这个温度下,要达到预期的抗起脏性,糊版的问题,新型油墨的黏度进一步降低,但CTI不变。因为黏度低,印刷品实地部分的着墨量提高,消除了网点密度的不均匀性,从而减少了无水胶印的色污浊现象。此外,平滑的墨膜可改善多色套印效果。渗透干燥快。由于采用高分子树脂和新型连结料,油墨脱溶剂性好,渗透干燥速度快,所以印刷后可堆积。

③高光泽。根据着墨性和套印性的改善,可获取高光泽印刷。

④机上稳定性优良。由于新配方油墨的机上稳定性大有改善,有利于实现稳定印刷,表3为新型单张纸无水胶印油墨的墨性指标,其中,流动值为30℃下,平行板黏度计负重115g,60秒后的伸展直径(mm)。

单张纸无水胶印油墨在保持抗起脏性与原产品相同的情况下,还具有流动性好、低黏度、软身骨等特点,通过了多家公司的试用,海德堡公司也在Quickmaster DI46上进行了印刷,证明了其在着墨性、流动性、抗起脏性及墨膜的光泽度和耐磨性方面都有很大的改善。

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