水性油墨黏度的影响因素及黏度对柔印网点增大的影响

data-full-width-responsive="true"> 水性油墨黏度的影响因素及黏度对柔印网点增大的影响顾春雨，王 勇，邢洁芳，戴红旗(南京林业大学，南京210037)柔性版印刷作为一种无毒、无污染的印刷方式，受到越来越多客户的青睐。众所周知，柔性版印刷在实地印刷时，无论是色彩还是密度都能与胶印相媲美，但是印网目调印刷品时效果却差强人意，主要由于网点增大较严重，印刷品的阶调层次难以得到保证，暗调部分易变成实地，网点出现空心、不光洁现象。影响网点增大的因素主要有印刷压力、印版厚度和硬度、油墨黏度、网纹辊网线数等。其中，水性油墨的黏度是影响网点增大的一个重要因素。本文就水性油墨黏度的影响因素以及黏度对柔印网点增大的影响展开讨论。黏度是流体阻碍分子间相对运动的内部阻力的量度，是水性油墨应用中最主要的控制因素。黏度直接影响着油墨的转移和印刷质量，因此，在生产中对油墨黏度的控制非常重要。影响水性墨黏度的因素主要有：油墨的pH值、温度、浓度等。本文从这三方面对油墨黏度的影响进行研究。1 实 验1．1 原料油墨是由上海阿合斯印刷科技有限公司提供的黑色水性油墨；承印物是由上海紫丹印务有限公司提供的用于印刷惠普回收墨盒的包装袋用纸，是一种复合型纸。1．2 黏度、pH值、网点增大的测定用天津市精科材料试验机厂生产的柴氏杯2，分别对改性前后的水性油墨进行黏度测定，pH值用pH 计测定，网点覆盖率用XRite530测定。1．3 实验设计在印刷压力、印刷速度、承印物、网纹辊加网线数不变的条件下，通过改变油墨浓度、温度、添加pH值稳定剂对水性油墨进行改性，利用IGTF1印刷适性仪印刷灰度梯尺，对印品网点覆盖率及网点增大值进行检测并分析。2 结果与分析2．1 正常条件下网点增大的情况． 室温25℃时，测得水性油墨的黏度为57s，pH值为8．6，印刷后得到的网点增大情况如图1所示。柔性版印刷采用柔软而富有弹性的印版，在一定的印刷压力下图文会发生变形，网点增大是不可避免的。图中亮调网点部分丢失，从20% 起网点增大就比较明显，40 ～80% 的网点增大比较大，暗调部分93 %以后都变成实地，这在当今的柔印技术情况下是一种不可避免的现象。中间调部分网点存在增大现象，但整体趋势与45℃斜线较接近，总体来说，样张上的灰度梯级变化表现比较明显，清晰度比较高，颜色比较深。2．2 改变温度后黏度的变化及对网点增大的影响将黏度为57s的油墨放置在环境温度为15℃的房间中，降温后测得其黏度为78s，pH值为8．6。印刷后测得78s黏度时的网点增大值，其相对于57s时的网点增大值的差值如图2所示。图2 油墨黏度为78s时相对于57s的网点增大情况实验中，温度降低，水性油墨黏度随之升高，这与水性油墨本身的物理性质有关。水性油墨的黏度与温度有一定的关系。低温时的黏度要高于升温后的黏度[1]。一般水性墨的黏度随着温度的升高而下降，随着温度的下降而逐渐升高 。从图2中可以看出，黏度变成78s后，除40 %～ 60%的网点增大跟57s时差不多外，其余阶调都有不同程度的减少。因为油墨黏度变大后，印刷时油墨不易向周围渗透。由此可见，油墨黏度的提高对网点增大的减小是有益的，但印刷时由于油墨黏度变高会导致脏版、糊版现象，油墨转移较差，且很容易于涸在网纹辊上，必须及时清洗，否则会堵塞网纹辊网孔，阻碍油墨的定量传输，造成印刷不稳定。因此，在印刷过程中，油墨黏度不宜过高。2．3 改变浓度后黏度的变化及对网点增大的影响25℃时，在200mL油墨中加入10mL水，油墨黏度从57s变成了38s，pH值为8．4。印刷后测得38s黏度时的网点增大值。其相对于57s时的网点增大值的差值如图3所示。图3 油墨黏度为38s时相对于57s时的网点增大情况实验中水性油墨添加少量水后黏度明显降低，这主要与水性油墨的成分结构有关。水性油墨主要由树脂连结料、颜料、水、助剂组成。其中水的比例相对其他几个成分是最大的，所以油墨中加水的比例直接影响到油墨黏度的变化。一般水性油墨加水稀释后黏度会随之下降。但随着加水比例的增加，黏度下降的趋势变缓[2]。从图3可以看出，38s黏度时与57s时的网点增大比总体都是增大的，从15 ～60% 增大都比较明显。除此之外，样张还存在密度下降、色彩变淡、清晰度降低等问题。这主要是由于油墨黏度变低，在印刷压力的作用下，油墨很容易向周围渗透。由此可见，水性油墨对加水比例比较敏感，加少量水就会使油墨黏度发生较大改变。水性油墨黏度变低后，网点增大更加明显，样张的印刷质量难以控制。当油墨黏度过大，需要加水调节时，要防止过量，导致油墨黏度过低。2．4 改变pH值黏度的变化及对网点增大的影响25℃时，在黏度为78s、pH值为8．6的油墨中加入少许pH 值稳定剂，测得油墨黏度变为68s，pH值为9．4。测得网点增大值与油墨黏度为78s时的网点增大值的差值如图4所示。图4 油墨黏度为68s与78s时的网点增大情况实验中，水性油墨添加少量pH值稳定剂后，油墨的pH值和黏度都发生了变化，这主要与水性油墨本身的化学性质有关。水性油墨通常呈碱性，以丙烯酸碱溶性树脂作为连结料，而丙烯酸树脂本身呈酸性不溶于水，只有加入氨或胺类物质并在一定的搅拌条件或者温度条件下，发生中和反应生成可溶性盐才能溶于水，因而溶解度的大小取决于pH值的大小[3]，丙烯酸树脂溶解度低时表现为油墨黏度比较大，油墨不易转移，溶解度高时才适于印刷。通常水性油墨的pH值保持在8．O～9．5。从图4不难看出，油墨黏度为68s时网点增大值较78s时的网点增大值普遍都有升高，尤其是在10 ～55% 区域，表现更加明显。但总体网点增大的升高幅度不大。印刷过程中，脏版、糊版现象仍会发生。这说明，随着油墨黏度的降低，网点增大有所升高，但此时的油墨黏度还未达到最佳。由此可见，pH值是影响油墨黏度升高的一个重要因素，但并不是必然因素，此时，可以通过加少量水来达到降低黏度的目的。3 结 论水性油墨的浓度、温度、pH 值对油墨的黏度都有影响。浓度过高，整个体系含水量偏少，油墨偏稠，黏度偏高；浓度过低，体系含水量过多，油墨偏稀薄，黏度偏低。温度降低时，水性油墨黏度升高；反之，温度升高时，油墨黏度降低。水性油墨的pH值低于正常范围时，连结料丙烯酸树脂不能很好地溶解，油墨黏度偏高。随着pH值的升高，丙烯酸树脂在碱性状态下能很好地溶解，油墨才适于印刷。水性油墨的黏度对网点增大的影响很大，尤其是中间调部分对油墨黏度变化更加敏感。黏度偏高时，网点增大较小，但油墨的转移性能比较差，容易出现脏版、糊版等现象，另外，油墨很容易干涸在网纹辊上，要及时清洗，否则会堵塞着墨孔。水性油墨黏度偏低时，不仅网点增大较严重，而且还会造成色彩变淡、密度降低、清晰度下降、传墨不均匀等弊病。