模块2 数字印刷材料《数字印刷》教学课件

模块2数字印刷材料第二章数字印刷材料第二章数字印刷材料口2.1呈色剂和纸张的光学特性□2.2墨粉的复制特点引言□数字印刷系统按有规律分布方式的转换数字文档，并通过呈色剂在承印材料表面展现为可视信息。口原稿的正确复制不仅依赖于设备能力，也需要呈色剂和承印材料的合理配对。□呈色剂和纸张有各自的物理和化学性能，其中以光学性能对复制质量的影响最大。2.1呈色剂和纸张的光学效应□某些数字印刷系统对呈色剂和纸张有特殊的要求，往往与成像和复制工艺配套使用。■呈色剂转移到纸张表面后必须形成墨层或墨膜，色料减色法才能成立。■印刷品质量与墨层的厚度、均匀性和光学系十分密切，而这些参数又取决于颜料颗粒尺寸。2.1呈色剂和纸张的光学效应□承印物的作用是反射光线■纸张的表面结构决定它对入射光具有漫反射性■金属承印材料对光的反射具有很强的方向性。□对彩色复制工艺来说，总假定呈色剂本身不反射光线，对光线的反射主要由纸张实现，但某些情况下可能产生墨层的一次表面反射。包括主要光路光路细节光线的多次内部反射呈色剂的不透明度□纸张对于彩色复制最重要的特性是印刷适性，包括纸张的颜色、荧光特征、光泽度和吸收性等。□纸张颜色本质上是纸张的光学特性，与表现彩色图像的关系密口呈色剂的复制颜色取决于纸张的光泽度和吸收性能。影响彩色半色调印刷品色调表现的另一种重要的性能指标是光线作用于纸张产生的散射范围。■纸张的不透明度越高，则光线作用于纸张产生的散射距离就越短，结果是导致半色调印刷品的色调更倾向于灰色。不透明度较高的表面不仅能产生更灰的颜色，也能获得清晰度更高的图像。第二章数字印刷材料第二章数字印刷材料□2.1呈色剂和纸张的光学特性口2.2墨粉的复制特点□静电照相、离子成像、磁成像等数字印刷系统要求使用可以充电甚至磁化的颗粒状呈色剂，因不同于传统印刷油墨，通常称之为墨粉。□分光光度曲线形状是检验呈色剂特性的主要措施之一。口评价呈色剂应该采用呈色剂将要转印的纸张作为参考白色，才能消除由于纸张颜色变化对测量结果产生的影响。口按物理形态考虑，墨粉分类为固体和液体两大类，其中固体墨粉又可进一步分为单组分和双组分两种。口由于成像、输墨和转印工艺差异，数字印刷系统要求使用不同的墨粉。□墨粉属性又取决于制备工艺，导致墨粉颗粒尺寸(直径)、形状和熔化温度互不相同。由此形成墨粉转移特性和色彩再现能力的差异，并进一步表现在显影要求上。单组分双组分磁性非磁性墨粉/载体墨粉墨层厚度(单组分墨粉)粘连/熔化压力液体蒸发口双组分墨粉比单组分墨粉使用的更为普遍，是载体颗粒和墨粉颗粒的混合物。其中载体颗粒直径约80μ,用于承载直径更小的墨粉颗粒(直径约8μ)。■在显影、转移和熔化过程中，墨粉颗粒将被消耗，而载体颗粒可在输墨系统中回收。化学制备墨粉墨粉颗粒非常小(一般只有1~2μ),印刷能达到更高的分辨率。■通过电子调整油墨的浓度(色彩的浓度)以适合不同的需要。专色系统的电子油墨拓展色域。在介质上的固化不依赖于墨膜干燥时间，遇到高温(130℃)橡皮布立即固化在橡皮布上，橡皮布上的油墨图文再100%地转移到纸或其他介质上。三、液体油墨与固体墨粉复制效果比较口静电照相数字印刷机的工作速度并非取决于成像速度，而是取决于墨粉颗粒尺寸。□液体油墨的墨粉颗粒比固体墨粉颗粒小，因而可达到目的很高的复制分辨率、更薄的墨层、合理的光泽度、更清晰的图像和文字。易控制，造成墨粉“飞舞”。三、液体油墨与固体墨粉复制效果比较三、液体油墨与固体墨粉复制效果比较口利用液体油墨可以获得干净的背景，不会蹭脏空白部分。1印刷时的变换方式，成像、输墨、转印过程具备使墨粉颗粒浓缩的功能，因而线条边缘清晰。第二章数字印刷材料第二章数字印刷材料□2.1呈色剂和纸张的光学特性□2.2墨粉的复制特点口油墨或墨水的化学性质和配方不仅是印刷图像质量的决定因素之一，也决定了墨滴喷射特性和成像系统可靠性。口喷墨印刷系统所有油墨的物理形态分为液态和固态，使用的普遍的是液态墨，由于液体的黏度比常规印刷油墨低得多而称为墨水；某些按需要喷墨系统(如相变喷墨)采用热溶油墨，在常温状态下为固体，经加热后熔化成液体才能喷射。连续式喷墨墨水染料型墨水颜料型墨水连续式喷墨墨水染料型墨水颜料型墨水户内墨水户外墨水(喷绘墨水)普通打印墨水特殊打印墨水(如热升华转印墨水、紫外光固化墨水、织物喷墨墨水、陶瓷墨水)按着色剂分按应用场合分按墨水品种分液态墨水水基型墨水液态墨水溶剂型墨水固态墨作用及比例载体介质，比例为60-90%,通过离子交换去除离子湿润剂，比例为5-30%比例为1-10%使墨水易浸润，比例为0.1-10%比例为0.05-1%控制墨水的pH值，比例为0.1-0.5%包括螯合剂、消泡剂、可溶性增强剂等，比例大于1%三、喷墨印刷对墨水性能的基本要求■墨水中可能产生脏物或颗粒较粗(可在墨水进入喷嘴前进行过滤)■墨水产生真菌，发霉(在墨水中添加杀真菌剂)三、喷墨印刷对墨水性能的基本要求口墨水配方必须要考虑到喷墨系统停机时的墨水干燥问题■可在墨水中添加湿润剂解决■要处理好停机时墨水干燥与墨水喷射到纸上要求快速干燥的矛盾口连续喷墨系统要求墨水具有良好的导电性口墨水的粘度合适(连续喷墨系统墨水粘度小于按需喷码系统墨水墨水无毒口颜色鲜艳，不易褪色强于蒸发能力，用于办公室和家庭打印、写真喷绘制作户内广告和室内招贴。吸水性，用于户外一般还要覆膜。四、水基型墨水2.水基墨水的分类项目着色剂是不溶于水颜料，在水中染料可以分散为单分子游离态，墨水为透明液体以50~1000nm尺寸借助于分散剂悬浮，为不透明液体优点颜色鲜艳，色彩再现能力强，墨水打化学稳定生和光学稳定性好，耐印质量稳定，贮存性好，染料成本较水性和耐光性好，安全性高，打任印颜色锐度和密度高化学稳定性和光学稳定性差；不耐水贮存稳定和颜色鲜艳度受到颜料,容易受到水的影响使染料在打印介缺点质上泳移，造成画面污染；耐光性较;制作超细颜色和在水中稳定分散的颜料墨水需要特殊的技术，差；染料随水分扩散造成打印色密度成本较高和锐度下降干燥快，耐水、耐光性好，视觉感色性好，多用大型号宽幅喷绘制作户外广告或招牌。溶剂型墨水以有机小分子为溶剂，在环保和安全性方面比水印能力的物品上进行打印，例如有机玻璃、尼龙布、聚氯乙烯膜、灯箱布、布标、合成纸、不干胶、金属、塑料等，印前无需要涂层，印后无须覆膜，可防水、防刮。六、紫外光固化墨水紫外光固化(UV固化)墨水是指使用光活性预聚物作为墨水的基料，利用紫外线的辐射能量，在波长200~450nm的紫外线照射下，由光引发剂产生自由基，引起基料聚合和交联反应，使油墨从液态转成固态，得以固化。紫外光固化技术以紫外光为能源，不必对基材进行加热，紫外光固化耗能一般为热固化的1/5,原料中的预聚物和稀释剂均具有聚合反应活性，固化时全部交联成膜，无溶剂挥发，符合“3E(Energy,Ecolog六、紫外光固化墨水添加剂配制紫外光固化墨水时，往往还要添加适量的流平剂、增塑剂、阻聚剂、润湿剂、消泡剂、热稳定剂等。口注意，加入助剂可能引发膜层老化变质问题。□UV固化墨水经紫外光照射后，由液态转化为固态一般■光与光引发剂之间的相互作用，(可能包括对光的吸收或光敏剂与光引发剂之间的相互作用);自由基与预聚物和单体中的不饱和基团作用，引发链式聚合反应，聚合反应继续，液态组分转变为固态聚合物。六、紫外光固化墨水2.紫外光固化墨水的性能：□低黏度物(光固树脂)和活性稀释剂，但这样不利于固化速度的提高，对颜料分散和稳定也不利。稳定性树脂体系中，不发生聚集，放置时不产生沉降。要求喷墨打印环境最好不高于65℃,某些情况不能高于50℃。氧阻聚■小墨滴会导致更多的氧溶入墨水，阻碍墨滴UV固化—达到91~183m/min。低粘度墨水大量使用低官能度单体(活性稀释剂),影响固化速度。□表面张力■范围在20~50N/m,最好为22~40mN/m□墨水的润湿性和黏附性■影响室外应用耐久性的主要因素，光固化树脂与承印物的化学相似性有利于黏附，光固树脂较低的体积收缩率也有利于提高对基材的附着力。室外耐久性■通常需要选择主链为脂肪族的树脂作为光■实际应用中，打印速度一般为91~183m/min。七、织物数字喷码印花墨水大公司都推出了品种和色谱齐全的染料墨水。口纺织品喷墨印花所用的墨水主要是染料墨水，颜料墨水开发起步稍晚，技术难度较大，使用量不多。七、织物数字喷码印花墨水360~720dpi就可达到高清晰度的效果。□纺织物属于典型的毛细管多孔材料。墨水可能会在织物表面渗入一定的深度或在织物表面扩散。■解决方法：加大喷墨量或提高墨水浓度。在数字喷墨印花前，需要进行预处理。■对织物浸轧预处理液(使用活性染料墨水一般采用海藻酸钠浆液或其他防泳移剂；使用酸性染料墨水一般采用尿素、增稠剂和酒石酸铵等),然后干燥。七、织物数字喷码印花墨水口数字喷墨印花中，有CMYK4色喷墨印花和预先混色方式(燃料预先混合成一定的颜色)两种方式。□印花织物要求较好的颜色牢度。□打印后必须进行后处理。染料墨水印花后需要烘干、汽蒸、或焙烘使染料固色。表1数字喷墨印花墨水的性质墨水性质雷诺数Re韦伯数We七、织物数字喷码印花墨水口按溶剂或分散介质不同分为水性墨水和溶剂墨水。pH调节剂、表面活性剂和防菌剂等组成。□按使用的色素，水性墨水分为染料墨水和颜料墨水。强的色彩表现力，图案细腻、逼真。目前使用的染料主要为活性染料、酸性染料和分散染料。口颜料墨水与纤维的结合是依靠黏合剂将颜料色素结合在纤维表面，适用于所有纤维品种第二章数字印刷材料第二章数字印刷材料口2.1呈色剂和纸张的光学特性2.4数字印刷纸张口对数字印刷而言，理想的情况是应能在普通承印物上印刷。□由于数字印刷的成像原理及印刷油墨的特殊性，并非任何类型的纸张都能用数字印刷印刷出理想的质量，所以目前数字印刷主要还是采用涂布纸。□涂布纸是印刷常用纸种，它是在原纸上涂布一定量的涂料制成。2.4数字印刷纸张一、涂布纸性能印刷性2.4数字印刷纸张2.4数字印刷纸张■确保墨粉均匀转移，防止纸张在静电照相数字印刷后期处理和高温熔化时发生卷曲。表面光滑特性纸张的挺度和光滑度较高时对改善印刷设备的运行性能有利，有助于印化工艺不能完成，印刷图像质量很差。低吸尘性能纸张表面不沾灰尘，因为纸张表面的松散颗粒有可能导致图像质量退化。2.4数字印刷纸张口高挺度和高表面光泽度■细小墨粉颗粒在涂布纸和非涂布纸表面的填充效应各不相同。涂布纸表面空隙小，挺度低，使用这种纸张印刷会产生问题，特别是光泽表面纸耐高温能力■静电照相印刷的墨粉熔化工艺导致在涂布纸表面转印墨粉困难，因为在高温作用下涂层本身已经软化，某些部分甚至会粘结到印刷机上。■主要涉及墨粉转移性能的纸张挺度、摩擦力和导电率。口其他特性：控制纸张的表面电阻、无折痕和耐湿性等。2.4数字印刷纸张口具有与电子油墨性能匹配的正确表面能；口纸张的长丝缕方向或短丝缕方向取决于印张的受力特点；口双面印刷时印张必须裁切成100%直角；口相对湿度控制在45%到55%,与胶印类似。2.4数字印刷纸张五、喷墨印刷记录介质口墨滴生成方法多样性导致墨水的多样性，不同墨水对纸张的不同要求，纸张应作为成像系统的一部分考虑。墨滴行为特征■刚喷射到纸张表面时呈圆形■喷射到纸张表面后由于墨滴的扩散效应而使墨滴边缘表面张力分布发生■椭圆形墨滴与纸张的接触面积高于圆形墨滴，因而增加了接触面积，从而更容易渗透到纸张中墨水中的挥发性物质通过露出纸张的墨滴部分蒸发而成最终的墨滴形状。2.4数字印刷纸张1.喷墨打印纸的构成口喷墨打印机专用纸的构成可分为三层：纸基、涂层、防卷曲涂层。2.4数字印刷纸张2.喷墨打印纸的要求口纸张的紧密程度，既不能太紧密，也不能太疏松，直接影响印墨口纸张容易输送和耐摩擦；具有印墨吸收能力强，印墨吸收速度快，□纸面有足够吸收印墨的毛细孔空隙量，并且要求细孔的形状、大口不同的打印机，其结构也不相同，对打印纸的要求也有所不同。2.4数字印刷纸张(1)普通纸张口多孔