紙張pH值對水性油墨印刷質(zhì)量的影響

水性油墨是由特定的水溶性高分子樹脂、顏料、水，并添加助溶劑經(jīng)物理化學(xué)過程而制造的油墨。由于水性油墨的有效成分不含有機(jī)溶劑，可從根本上降低釋放到空氣中的有機(jī)揮發(fā)物（VOC），被稱為“綠色油墨”。其在煙酒包裝，食品包裝，兒童玩具的包裝裝潢等方面占據(jù)了很大的份額 。

由于在紙張制造的過程中，如紙漿、抄紙和表面施膠等工序會影響到紙張的pH值，所以紙表面的pH有時為中性偏酸，有時中性偏堿。所以，水性油墨轉(zhuǎn)印到紙張表面時，兩種界面的結(jié)合存在pH躍變。在實際生產(chǎn)中，紙張表面的pH值對水性油墨的印刷適應(yīng)性也會有一定的影響。油墨pH差異是否影響印刷質(zhì)量，紙張pH值的變化是否影響印刷質(zhì)量，本文針對這個問題進(jìn)行研究。

測試方法

色密度的測定方法：本實驗用X-rite500系列分光光度計來檢測水性油墨的色密度，每樣條取五個點測量密度，將結(jié)果取平均值并記錄。

色差的測定方法：實驗中用X-rite500系列分光光度計來檢測水性油墨的色差，選擇原墨樣條測量，并作為標(biāo)準(zhǔn)值，測量其他四組不同pH值的色條，計算得到色差值△E。每組隨機(jī)測量3或5個點的△E值，記錄并取平均值。根據(jù)印刷品質(zhì)量檢測國標(biāo)知，批量生產(chǎn)中印刷品色差△E的控制要求分為三個級別：一級：△E≤3，印刷品色差小，可用于高精度油墨彩色印刷；二級：3≤△E≤6，印刷品有色差，但在允許范圍內(nèi)，用于一般要求的印刷品；三級：△E≥6，不合格印品。

表面張力的測定方法：采用XJZ-200全自動界面張力儀，按照GB/T 5549（ISO304-1985）拉起膜法測定表面張力的測試方法,記錄水性油墨的表面張力值變化區(qū)間。

結(jié)果與討論

1、水性油墨基本性能

對五組水性油墨實驗樣品的pH值、固含量及粘度分別測定3次，取平均值的結(jié)果如表1。

2、油墨的表面張力

五組油墨的表面張力曲線的趨勢都是平穩(wěn)上升到達(dá)峰值后下降直至鉑金環(huán)被徹底拉出，數(shù)值迅速下降直至歸零，其變化范圍如圖1。

不同紙種印刷效果分析

1、紙張pH值

多次測量取均值，整理如下表2。

2、印刷效果及分析

由表3數(shù)據(jù)可以看出，在同一種紙張表面印刷時，五組油墨的色密度值呈現(xiàn)小范圍的波動但變化不大，并且2——4組油墨的色密度要比第一組油墨的色密度稍有增加，即改性后四組油墨的色密度比原墨的色密度稍有增加。水性油墨的色密度值大，水性油墨的著色力、遮蓋力和干燥后的光澤度都會變好，同時顏色呈現(xiàn)效果變好。在高級復(fù)印紙表面印刷時，第二組水性油墨的效果較其他組的好，隨著油墨pH值的進(jìn)一步加大，色密度值呈下降趨勢且稍高于原墨，顏色復(fù)制效果趨于原墨的效果。所以，在原墨的基礎(chǔ)上稍微提升水性油墨的pH值有助于顏色的再現(xiàn)。在瓦楞面紙表面印刷時，幾組油墨表面的色密度都比較接近。

結(jié)論

1、調(diào)控水性油墨pH值范圍在8.2——9.5之間時，檢測固含量、表面張力、粘度值等數(shù)據(jù)表明其性能保持穩(wěn)定；對不同pH值下的油墨進(jìn)行印刷打樣并檢測樣條的色密度和色差值，結(jié)果顯示色密度值和色差呈現(xiàn)小范圍波動，符合印刷質(zhì)量控制要求。

2、兩種pH值紙張表面印刷效果表明：不同pH值油墨在兩組紙張上呈現(xiàn)的色密度值都比較穩(wěn)定且波動的幅度較小，在印刷標(biāo)準(zhǔn)允許范圍內(nèi)；高級復(fù)印紙的色密度值均要大于瓦楞面紙的色密度值，并且pH值為6.95的紙張的印刷顏色效果要好于pH值為5.31的紙張的印刷效果，即中性的紙張的印刷效果更好；印刷的測試樣條的色差值△E均小于3.0NBS。

3、研究結(jié)果表明，油墨的pH值和紙張的pH值對印刷效果會有影響。改性后油墨在原墨的基礎(chǔ)上增加了油墨的pH值進(jìn)而會優(yōu)化印刷適應(yīng)性；紙張的pH值接近中性時會取得更好的印刷效果。

責(zé)任編輯：葛鴻燕