涂碳复写油墨的性能首先要满足印刷工艺的要求,具有印刷适性良好、不易蹭脏、复写能力强、性能稳定等特点。评价涂碳复写油墨的印刷适性和使用性能的指标主要有以下几个方面。
1.流动性能(转移性能)
涂碳复写油墨的流动性能是指油墨在印版上的扩展性能和在纸上形成均匀、平滑墨层的能力,是复写油墨的一项重要指标。在适宜的温度下,复写油墨从印版转移到纸张的过程中,要保持适当的流动性,才能在纸上形成平滑的墨层。但油墨的流动性与温度有关,温度过低时,由于流动性下降,从印版转移到纸上时即凝固在纸上,形成的墨层不够光滑,也没有光泽。印刷面会呈现表面起伏的“搓板”状态,而且印迹的前端部位会污染印刷机的导辊,票据在加工后极易发生擦痕污染。反之,印刷温度过高,油墨的黏度会降低,大部分油墨将渗透到纸内,印刷墨层呈现凹凸状,失去光泽。涂碳复写油墨印刷过程的温度控制模型如图1所示。
在印刷过程中,油墨的黏度与油墨的转移性有着密切的关系,一般机速越高,油墨分离速度越快,要求油墨的黏度要适当降低,否则转移效果不理想。另外,纸张表面强度低,要求油墨黏度也较低,否则易出现纸张拉毛现象。因此,在生产过程中,为了保证印刷效果,获得光滑的墨层,必须严格控制油墨的黏度,对印刷温度进行适当地调整。
2.防背面蹭脏性能
从印版转移到纸张上的油墨,如果固着时间不充足,墨层没有彻底干燥,前一张印品上的油墨就容易转移到后一张印品的背面,造成背面蹭脏。背面蹭脏的程度主要与油墨在纸张上的附着力大小及油墨的内聚力有关,此外,油墨的触变性对防背面蹭脏性能也有影响。
印刷过程中,油墨被墨辊研匀的同时,受到持续的剪切力作用,油墨内部的结构被破坏,黏度下降。之后,油墨的内部应力趋于缓和,内部结构逐渐恢复到原来的状态,黏度上升,并很快在纸张上固着成坚硬的墨膜。如果油墨的触变性小,转移到印刷品上的墨膜黏度回升慢,固着结膜迟缓,就容易发生背面蹭脏。避免背面蹭脏的根本方法是改善油墨的性能,使其快速固着,或者降低其与纸张背面的附着能力,如在配方中加入石蜡,有助于油墨表面形成单分子蜡层,降低墨膜与纸张背面的附着能力;也可以根据需要添加一些固体填料,如碳酸钙、碳酸镁、硫酸钡等,以提高油墨的触变性。
3.复写性能
复写性能是指通过笔压或者打印使油墨发生剥离,并转移到下面的纸张上,是复写纸的重要使用性能,其好坏决定了可复写的联数。影响油墨复写性能的因素有:油墨的软硬度、配方中矿物油的含量、辅助连结料的内聚强度及纸张性能。
纸张对复写油墨的复写性能影响很大,因此应根据油墨的特性选择最易印刷的纸张。纸张除了符合一般印刷性能要求外,在白度、不透明度、紧度、施胶度、正面平滑度等方面的要求还要略高;且要求纸张抗渗透能力好,表面光滑细腻,强度高,挺括,有韧性;经高温涂碳后不泛黄、不发脆,抗老化性能好;与复写油墨有良好的附着牢度。
复写油墨的复写能力会随时间发生缓慢的变化,最初的变化发生在印刷完成后的2~3天,这期间可视为油墨的熟化期,经过这段时期,再用手触摸就不易发生污染现象了。但如果印制好的票据在高温条件下放置,其复写性能会继续降低,因为随着温度的升高,油墨变软,蜡对油脂的保持能力下降,油脂会渗入纸张,从而改变了油墨体系中连结料与颜料间的平衡比例,降低了墨膜的柔软性,导致墨膜硬化,复写能力降低。为稳定复写油墨的复写性能,可通过调整蜡的成分和比例,得到对油脂具有良好保持能力的组合蜡配方,以避免高温下复写能力的劣化。
4.污染性能
背面蹭脏现象是在印刷过程中出现的,而污染现象是在使用和存放过程中出现的。复写纸的复写能力强时,由于油墨本身的柔软性和特有的黏附性增加,污染性能也增加,就有可能使复写部分之外的地方受到污染。习惯上认为采用提高油墨的硬度的方法可降低黏附性,但实际上,这样的油墨的复写性能、多联复写的清晰度会下降。为此,日本开发了一种可剥离型涂碳复写油墨,巧妙地解决了这一矛盾,即将油墨设计为剥离层和油墨层两部分进行印刷,如图2所示。其复写原理与普通复写油墨相同,但因为其分离为柔软的剥离层和较硬的表面层,所以造成的污染极小。
5.渗透性能
纸张是由纤维交织而成的,表面分布着许多大小不同、深浅不等的孔隙。印刷过程中,油墨在印刷压力的作用下,被压入纸张较大的孔隙中,并依靠纸张孔隙的毛细管作用进行渗透。渗透有利于油墨在纸张上的固着,但过量的渗透会造成“透印”和“粉化”现象,降低印品的质量。复写油墨印刷时最易出现的故障是“透印”,其主要原因是,纸张质地过分疏松,吸油性过强;印刷温度过高,油墨黏度过低。“透印”会破坏连结料与颜料之间的平衡比例,降低油墨膜的柔软性,从而影响复写效果。
为了防止这两种故障的发生,最有效的方法是使纸张毛细管孔径的分布和油墨颜料粒子的分布相适宜。除了选择专用涂碳复写原纸以外,还可以通过调整连结料的成分和比例,得到对油脂具有良好保持能力的配方,使其具有适宜的黏度和干燥速度,即使在高温下印刷,也不会发生“透印”和“粉化”现象。
6.光泽度
涂碳复写油墨墨层的光泽度会影响印品的外观质量,光泽度好,色彩鲜艳,墨层平滑,印品档次就高。涂碳复写油墨墨层的光泽是由涂碳印刷工艺和油墨的配方决定的,除了对涂碳印刷的温度进行适当的控制以外,还可以对油墨配方加以改进,例如选择具有高光泽的蜡来提高产品的光泽度。
来源《印刷技术》
复写油墨的印刷适性