摘要
本研究建立了一种胶版印刷加工过程中,纸张表面掉毛掉粉问题的量化预测方法。选用某纸企的5个不同批次低定量涂布纸为纸样,研究了耐印性与表面性能、掉毛掉粉颗粒面积及数量等相关参数的关系。在实验建立的测试方法条件下,在纸张后加工过程中,耐印性与大颗粒(颗粒面积0.02~0.3 mm2)及小颗粒(颗粒面积<0.02 mm2)的数量均呈负相关性。通过对另一纸企纸样进行测试方法验证,发现由预测耐印长度曲线得到的耐印长度预测值与实际耐印长度相符。
印刷过程的掉毛掉粉通常是指在胶版印刷过程中,与纸张表面结合力差的细小纤维与颗粒脱落的现象,与纸张、纸浆的性能及印刷条件均有密切联系[1-2]。纤维和填料从纸张表面脱落并累积在橡皮布上,脱落的物质进入油墨系统,影响油墨与纸张的结合,最终导致印刷图像质量变差,达到一定程度时,需停机清洗或维修[3-5]。
胶印过程中,纸张的掉毛掉粉现象尤其严重,这是因为位于印刷压印线出口处的黏性油墨会使纸张表面受到较大的Z向拉力[6]。随着热固卷筒胶印机印刷被越来越多地采用,掉毛掉粉问题变得更为严重[7-9]。目前,针对胶版印刷纸印刷掉毛掉粉问题,常用的测试方法有Dennision蜡棒法和加速印刷法[3]。Dennision蜡棒法采用静态测量,不能反映纸张表面在印刷过程中被剥离的力学特征。加速印刷法测试过程中,纸的面层被拉开,因此拉毛速度很大程度上体现的是纤维的结合性能,而非掉毛掉粉性能,该方法评价胶版印刷时的掉毛掉粉趋势有一定的局限性, 且反映实际印刷过程的适印性较差[10-12]。
本研究采用低定量涂布纸为研究对象,模拟印刷过程以测量纸张表面掉毛掉粉的特性,建立一种胶版印刷加工过程中,纸张表面掉毛掉粉问题的量化预测方法,从而准确、快速地评价纸张产品印刷过程耐印程度的优劣。
不同批次的低定量(40~60 g/m2)涂布纸,分别取自江苏某造纸公司A和江苏某造纸公司B;品红油墨,韩国东洋油墨有限公司。
IGT C1印刷适性仪、YT-H4E纸张厚度测定仪、YT-COBB125可勃吸收性测定仪、YT-GM光泽度测定仪、YT-ABST纸张平滑度仪,杭州研特科技有限公司;Canon佳能IR-ADV5560打印机,佳能(中国)。
控制实验室温度(23±1) ℃,相对湿度(50±2)%,用印刷适性仪模拟印刷过程,获取纸张表面印刷过程中脱落的颗粒[13],具体实验步骤为:将江苏某造纸公司A的纸样放置于压印滚筒和印刷盘之间,进行打样,通过连续打样直至纸张出现掉粉颗粒后,记录打样的次数,对纸张进行图像扫描,再使用ImageJ软件(v1.8.0)对图像中的颗粒数量和面积进行分析,得到纸张上的掉毛掉粉颗粒数量及颗粒面积。采用该打样方法测定不同纸张的掉毛掉粉颗粒数量和面积[14],以耐印长度、颗粒数量数及面积绘制耐印长度的预测曲线。对江苏某造纸公司B纸样进行同样打样后,得到掉毛掉粉颗粒的数量和面积,将其代入预测曲线中,获得确定的纸张预测耐印长度。