喷码机油墨在不同承印材料上的打印质量评价

UV喷码机油墨具有低能源需求,瞬时干燥、不堵塞喷头,油墨成分稳定,无污染,适用于多种承印物等特点。UV油墨能够在苯乙烯、玻璃、木材、纺织材料、金属等材料上实现良好的附着,其适印材料的广泛性为其在印刷领域的应用创造了条件。然而,不同承印物材料对UV喷码机油墨的印刷适性要求是不同的。

北京印刷学院魏先福教授课题组探讨了适应不同承印材料的UV喷码机油墨的印刷适性,为实际印刷作业提供切实的指导建议。

实验设备
采用KRÜSS K100表面张力仪测试喷墨油墨的表面张力;KRÜSS DSA100接触角测量仪测试承印样品表面和喷码机之间的接触角。

测试结果
1. 承印材料对UV喷码机线条印刷质量的影响-润湿性

油墨在承印材料上的接触角是衡量油墨对承印材料润湿状况的重要指标,接触角越大,油墨对材料的润湿状况越差;反之,则越好。油墨在各承印材料上的润湿性直接影响UV喷码机油墨的印刷质量,实验表明,自行研制的油墨与进口油墨性能相近,表1,对研制油墨进行接触角测试,测试结果图1.

表1. 自行研制的喷码机油墨与进口喷码机油墨的粘度与表面张力

喷码机油墨在不同承印材料上的打印质量评价

图1. 自制UV喷码机油墨在各承印材料表面的接触角

喷码机油墨在不同承印材料上的打印质量评价

UV喷码机油墨在PVC、玻璃卡纸、铜版纸上的接触角依次减小,分别为76.6°、68.6°、63.4°。已知3种材料中PVC的表面能最小,铜版纸的最大,油墨在低表面能的PVC表面印刷时不容易润湿,接触角较大,但在表面能较高的铜版纸上印刷时,呈现的润湿效果较好,接触角小。

2. 不同印刷性能UV喷码机油墨印刷质量评价

粘度和表面张力作为UV喷码机油墨的重要印刷适性,对于油墨能否在印刷时顺利喷出有很大影响。改变表面活性剂和调稀树脂配置成不同表面张力和粘度的10种油墨,分别测试其表面张力和粘度,测试结果如表2。将10中油墨分别在3种承印物上进行喷墨印刷,测试每一种油墨样品对应印刷品的线条质量指标,并综合分析评价线条的质量。

 

将10种UV喷码机油墨在PVC、玻璃卡纸、铜版纸上印刷所得线条质量的综合得分,记为S1、S2、S3。由表3可知,10号墨在PVC上的喷墨印刷质量最好,5号墨在玻璃卡纸上的印刷质量最佳,铜版纸上采用1号油墨印刷质量最好。1号、5号、10号3种油墨的表面张力与粘度承印材料的最佳印刷质量指标。

调整过表面张力与粘度后的油墨在3种承印材料上的印刷质量明显提高,粗糙度、模糊度和线宽差值都有明显减小,密度也稍有提高,对比度变化不大。

 

结论
1,UV喷码机油墨在PVC上的接触角最大,润湿效果越差,其次是玻璃卡纸,接触角最小润湿效果最好的承印材料是铜版纸。

2,由于不同承印材料对油墨的性能要求不一样,要得到较高的印刷质量,需针对所使用的承印材料来调节油墨的印刷适性。

适合在PVC材料上印刷的UV喷码机油墨表面张力在22.25mN/m左右,粘度在19.5 mPa·s左右;

铜版纸适用的UV喷码机油墨的表面张力为24.26mN/m,粘度为24.7mPa·s;

玻璃卡纸适用的UV喷码机油墨的表面张力在20.08mN/m,粘度在24.0mPa·s。

适合印刷PVC、玻璃卡纸类低表面能承印材料的UV喷码机油墨的表面张力,粘度较小,而适合印刷铜版纸的UV喷码机油墨的表面张力、粘度相对较大。

备注

在喷码机行业中,了解油墨平衡后的表面张力和接触角,对于评价油墨印刷质量至关重要,同时,油墨喷涂在承印物的过程是动态的,用KRÜSS BP100 动态表面张力分析仪更加能够反映油墨喷涂过程中的动态变化过程,更好的提高印刷质量。

参考文献

杨晓,魏先福,黄蓓青. 适应不同承印物的UV喷码机油墨印刷适性[J]。北京印刷学院学报,2012, 20(6): 29-31.

 

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