涂布纸类与印刷适性的关系

2018-03-05  来自: 重庆利森印务设计有限公司 浏览次数:274

  在彩色复制体系中,印刷品的质量遭到许多要素的影响,而大部分印刷品作用的体现,决定于印墨与被印材之间的联系,而此被印材-纸张,则分为涂布纸类及非涂布纸类两种。

  所谓涂布纸(coated paper)是在原纸上涂上一层涂料(coating color),使纸张具有杰出的光学性质及印刷功能等。其主要用处有:印刷杂志、书本等出版用纸和商标、包装、商品目录等印刷用纸,两者的份额约为1:3。

  涂布纸大至可分为:铜版纸、涂布纸、轻量涂布纸,除此之外还有烙光涂布纸等特别涂布纸。对这类涂布纸,世界各国的分类也有若干差别。原纸则一般多用道林纸,也有运用含磨木浆或脱墨浆原纸的涂布纸,除特别用处外,大多用于广告海报与杂志内页,因而,就算在同一复制条件下,所呈现的色彩也会有很大的差异,所以,要进步印刷质量,必要先掌握纸张对彩复的影响,进而在照相分色或印机上作恰当的调整,使印刷质量能符合需求。

  原纸与涂料

  一.原纸(Base paper)

  涂布纸的制作,简略的说是指在原纸之上涂上涂料,通过枯燥后再用压光机使得它的外表滑润化,因而原纸与涂料是左右涂布纸质量的重要要素。

  以一个涂布量为20g/m2的涂布层为例,假定涂料的干比重为1.5,则涂布层之厚度仅约0.0013公分,在如此薄的厚度下,原纸的质量确实占有重要的方位。

  假使涂布的速度慢时,因为吸水后的原纸纸匹,到达枯燥部分不能失去强度,所以有必要适度的上胶与坚持湿纸的强度。反过来说涂布速度快时,则纸张有必要具有必定的强度来抵抗高速涂布所带来的机械力,一起均一的吸水性也是十分的重要。

  除此之外,涂布用原纸还有必要具有下列的性质:

  (一)尺度安定性好,不会因水分改变而有太大改变。

  (二)对涂料的吸附性强。

  (三)原纸有必要不会曲折,不然会引起涂料条痕而导致纸张开裂。

  (四)不行有皱纹、破洞等瑕疵。

  (五)涂布加工时,纸卷有必要卷紧,避免发作断纸。

  原纸性质中会影响涂布主要有:均一性、滑润度、外表吸收性、外表强度、外表景象、化学适性、两面性及纸面光学性等,因而,一张纸的好坏,在于原纸的情况好坏与否。

涂布纸类与印刷适性的关系

  二.涂料(Coating color)

  涂料制作是制作涂布纸最基本的技能,对产品用处具有关键性的影响,所以涂料须满足涂布作业的操作性及印刷适性等,并按这些条件进行规划制作;即涂料的规划与出产何种涂布纸有关。以数量来看,仍以一般涂布纸为主,但以技能层次而言,则期望具有铜版纸类的技能。不同产品应运用其相对应的涂料、涂布办法和涂布机。尽管各种类有必要到达规则的质量指针,可是最重要的是取得客户的必定。

  纸张涂布用的涂料种类许多,而其间较为遍及运用的是水基性涂料。水基性(Water base)涂料的组成大致上可分成四类:颜料、接着剂、增加助剂及水。这四类成份的组合与涂布后纸张的质量休戚相关。

  (一)颜料

  颜料有白土(白色黏土)、碳酸钙、沙丁白、氢氧化铝、二氧化钛和塑料颜料等。

  1.白土

  白土从成份上分类有:高岭土类、叶石类(pyrophyllite)、云母类(cericite)等。高岭土又进一步细分为:高岭土、多水高岭土等,这些白土都现已被商品化出产可是,现在涂布纸用白土中,基本上把高岭石类都称为高岭土,也就成为涂布用白土的代名词。

  高岭土颗粒呈六角板状,粒径为0.3-3微米。这些微粒的纵横比、粒径直接影响涂布纸类颜料的质量,现在涂布纸颜料多用高岭土,因为它能赋予涂布纸较高的白纸光泽性,所需的接着剂适量,黏性和涣散性较好,使涂料能进步固形份。

  2.碳酸钙

  在涂布纸中被广泛运用,其运用量仅次于白土。尤其在台湾具有丰厚的碳酸钙,近年来乃至逐步替代价格较贵的白土,并依涂布纸的用处和出产办法开宣布许多种类,所以怎么适度的运用碳酸钙能够说是涂布纸涂料之要点。因为碳酸钙颜料具有高白度与多孔性,所以油墨吸收性十分好,如此可改进印刷适性,即使是无光处理之涂布纸也十分有用。

  3.沙丁白

  沙丁白是从硝石灰和硫酸钡组成的白色颜料,从很早就被用做铜版纸的颜料。其具有很好的白度、光泽度、油墨吸收性、并且外表滑润。与这些相对应、也有涂料黏度高,胀大性强等长处,但也导致涂布操作性差、接着剂需求量大等缺陷。沙丁白曩昔多用做气刀式涂布机用涂料,若用在高浓度的刮刀式涂布机时会遇到一些问题,所以一般多约束运用在铜版类的涂布纸上。

  4.氢氧化铝

  具有杰出的白度、不透明度及油墨吸收性。

  5.二氧化钛

  二氧化钛具有很高的不透明度,所以多用做微涂纸的涂料。可是因为价格高、磨耗性大,所以约束了它的运用。其型态有:金红石型和锐钛矿型,尽管锐钛矿型的不透明性稍差,可是,相对来说价格比较低价且白度高,所以被广泛运用。

  6.塑料颜料

  现在开展出来的塑料颜料一般可分为:接着型(binder type)、密实型(solid type)与中空型(hollow type)等三种,以后边二者较为常用。在组成的过程中,可运用不同的单体份额、起始剂浓度、搅拌速率和反响时的温度作为变因,来操控粒径的巨细、均一程度、稳定性和反响速率。

  不管颜料为何,均期望其有以下之特性:

  1.粒径要合适。一般情况下,粒径愈小愈有利于改进纸张之白度、不透明度和光泽度。但粒径太小会使其外表积增大,导致颜料涂布黏度增大、流动性下降,按着剂需求量也随之增加。

  2.颜料颗粒型态也要合适。针状颜料颗粒流动性欠好,六角和球形颜料粒子流动性较佳,并可构成多孔涂布层而进步纸张之吸墨性。

  3.有很高的白度与不透明度(较强的遮盖才能)。

  4.简单涣散于水中,且有较好的稳定性及流动性。

  5.有较佳之化学稳定性,接着剂用量尽可能削减。

  6.较低的耐磨性(削减涂布机和印刷版的磨损)。

涂布纸类与印刷适性的关系

  三、接着剂

  接着剂分天然物及组成物,天然物有淀粉、奶酪素、大豆蛋白等。

  组成物则有各种组成乳胶、聚乙烯醇等。现在运用最广泛的是淀粉一组成乳胶的混合物。而组成乳胶的运用份额在不断增加,最近全乳胶系的接着剂也被开宣布来,这和涂料的高浓度化开展是共同的。对任何接着剂均有下列要求:

  (一)对颜料有较强的黏结力。

  (二)对颜料有较好的习惯性和稳定性,但不与颜料发作化学反响。

  (三)有合适的黏度及成膜性。

  (四)有合适的流动性,以利涂布作业并进步涂布均匀性。

  (五)色彩应浅,不含杂质异物,有杰出的涂料操作性。

  因为一般的接着剂,不论是天然的或是组成者,仍有些性质无法改进,因而近年来有所谓的辅佐接着剂(co-Binder)之出现,以补接着剂保水度与流动性之缺乏,其用量约只要总接着剂量的10-30%,现在也有工厂试图用此来到达下降总接着剂量之需求,因为用量很少,有时也可将其视为增加剂。现在常用的辅佐接着剂有大豆蛋白(protein)、流变调整剂(rheoloe mdifier)。

  四、增加剂

  有涣散剂、润滑剂、防腐剂、荧光剂、耐水化剂、以及染料、油墨吸收性及改进剂等,其主要作用在补颜料与接着剂所缺乏者,并削减操作上之困扰。在运用时应挑选好种类和运用量,因为相反性的东西比较多,需进行事前的研讨,以制作最合适之涂料。

  五、外表改质

  (一)压光

  要制得具光泽的涂布纸,运用压光轮加以光泽化是必要的,以前较常运用的设备是以棉或毛制的弹性轮与冷铸压光轮(chilled roll)所组合的超级压光机(super calender)。最近从欧美开端,日本现在也多运用含有一高分子制品披覆于外之塑料辘的软质压光机(soft calender)。

  与一般纸机座光机和超级压光机比较,软质压光机具有的特点是:

  1.赋予纸张更高的嵩度、挺度、不透明度及强度,进一步改进纸的两面性。

  2.压光后纸幅紧度共同,印刷适性杰出,油墨渗透均匀。

  3.可答应稍高的纸页水份,断纸少、不易发作黑斑,运行功能好。

  4.适度削减木浆配比或下降涂布纸与新闻纸的基重而不影响产品印刷质量。

  5.既可机上安装,也可机后运用还可用作半湿压光机。一切的辘均可独自传动又能交换方位,习惯规模广。

  6.与超级压光机比较还有投资省、占用厂房少、操作维修便利、压区少、动力耗费低一级长处。

  但是,软质压光机之捏缝数太少,便不能处里高光泽的美术铜版纸,而超级压光机转速太慢使产量受限,皆有不利之处,因而结合了超级压光机与软质压光机长处之Janus Concept压光机在1995年应运而生,其特点是:

  1.可根据需求挑选压区数,8个捏缝之Janus Concept压光机与传统12个捏缝之超级压光机压光作用相当。

  2.运用热压光,且能量耗费比一般软质压光机更低。

  第二节涂布

  纸张涂布的办法可分为机上涂布与机后涂布两种,各有其优缺陷,概略如下:

  一、机上涂布(ON-MACHINE COATING)

  所谓机上涂布是将抄纸机与涂布机连接在一起,即涂布机(coater),是抄纸机(paper machine)上的一个部分单元,因为涂布机的涂布速度须与抄纸机的车速相同,合适出产单一种类而需求量大的涂布纸。机上涂布的优缺陷如下:

  长处:

  1.涂布机与抄纸机连接在一起,故无卷筒操作时之纸头纸尾的损纸发作。

  2.不需专用的空间来储放待用的原纸卷。

  3.机器占用的空间较小。

  4.不需卷筒、转移即装卸铁芯,故可削减人工之需求。

  5.不需专用的枯燥设备与原纸架及裁切机,因而装贵本钱较低。

  6.作业单纯,合适种类少、数量大之涂布纸大量出产。

  7.可提前辨认原纸质量的问题。

  缺陷:

  l.改变弹性小,不适于出产种类多、数量少之涂布纸。

  2.若涂布机或抄纸机发作毛病时,会形成另一机器的泊车。

  二、机后涂布(OFF-MACHINE COATING)

  机后涂布则是将抄纸机与涂布机彻底分隔,各自独立放置于不同的地址,将抄纸机所抄的原纸卷筒后送至涂布机的原纸架上,需经后段加工时,再由涂布机施以涂布的作业。其优缺陷归纳如下:

  长处:

  1.涂布机与抄纸机各自独立,因而一台涂布机能够涂布好几台抄纸机所抄制的各种纸张。

  2.改变弹性大,适于出产各种等级的涂布产品。

  3.涂布机的车速一般较抄纸机快,因而调度很简单,加工出产量也较大。

  4.合适出产制品种类多、数量少之涂布纸张。

  5.供给优秀的涂布质量。

  6.涂布机与抄纸机分隔,故两者之一遇有毛病时,不会相互影响形成机器皆需泊车之困扰。

  缺陷:

  1.原纸在卷筒操作时必会有纸头纸尾的损纸发作,损纸率较大。

  2.原纸卷筒及寄存,需较高的人工费用和厂房空间。

  3.涂布机需配岂原纸架、裁纸机、涂料枯燥等设备,所以机器所占空间较大,且所需设备费用较贵。

  由上述可知,机上涂布法有其本钱较低的优势,而欲改进机上涂布加工纸之质量可从多方面着手,如改进涂布机、枯燥方式与压光设备等硬件方面,或进步固形份和削减接着剂用量等涂布配方;本此试验乃期望运用塑料颜料来改进涂布纸张之不透明度、光泽度、印刷光泽度等印刷适性,一起增加辅佐接着剂以改进涂料之保水度、高剪力黏度等操作性。

  在曩昔,因为受限于涂布机之设备与抄纸机之车速,机上涂布通常只能出产涂布量较低的涂布纸,如LWC等,或是作为需经后段加工之预涂纸。而在新一代涂布机的改进后,一种名为HSM之涂布机已能进步涂布量,信任在通过不久的尽力后,机上涂布加工纸也能到达相似铜版纸之作用。

  第四章定论

  涂布纸张的质量杰出与否,除了原纸质量有很大的影响外,涂料的成分也是一个很重要的要素,当涂猜中增加不同类型的有机颜料来替代最常运用的白色颜料-白土时,所制作的涂布纸张在白度、白纸光泽度、印刷光泽度、不透明度、滑润度,等方面都是与有机颜料的增加量成正比,这表明有机颜料能够进步涂布后纸张的性质。

  当涂猜中增加不同类型的有机颜料来替代高价格高白度及高折射系数之二氧化钛时,所制作的涂布纸张在白纸光泽度、印刷光泽度和滑润度方面,是与有机颜料的增加量成正比,可是在白度、不透明度方面,是与有机颜料的增加量成反比,这表明在某些特别用处方面,尽管有机颜料不能彻底替代二氧化钛,但仍能够使得涂布纸张的性质保持必定的水准而不会相差太多。

  当涂猜中增加不同类型的有机颜料来替代价格便宜、常运用的白色颜料-碳酸钙时,所制作的涂布纸张在白度、白纸光泽度、印刷光泽度、不透明度、滑润度,等方面都是与有机颜料的增加量成正比,这表明若要进一步进步涂布纸张的性质,有机颜料的运用是必定的趋势。

  在涂布量与涂布纸张质量的联系上,当涂猜中有增加有机颜料时,涂布纸张的性质都优于没有增加有机颜料的,并且当涂布出来的纸张性质挨近时,有增加有机颜料的涂布纸张能够下降涂布量。当有机颜料是密实型的,涂布量能够下降约30%,而接着型的有机颜料,涂布量能够下降约40%,若有机颜料是中空型的,涂布量乃至能够下降约45%,这表明在纸张轻量化的趋势中,有机颜料能带来相当大的协助。

  印刷品的好坏,和被印材有很大的联系,而被印材的好坏,和原纸、涂料及外表处理上都休戚相关,因而,挑选一个好的纸张作为被印材,才是一个节约本钱、进步印刷质量的不二法门。

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