張紅橋

合成紙是一種以高分子化合物取代植物纖維的新型紙張，具有優(yōu)良的環(huán)保性能、物理化學(xué)性能及印刷性能，因而被廣泛應(yīng)用于商業(yè)、包裝、建筑等領(lǐng)域，如制作耐水報(bào)刊、輕型包裝袋/盒、標(biāo)簽、建筑壁紙等。

合成紙因具有普通紙張和塑料的雙重印刷適性而被越來越多的國(guó)家青睞，尤其是在像日本這樣紙張?jiān)陷^為匱乏的國(guó)家發(fā)展很快。20世紀(jì)60年代初，日本政府鼓勵(lì)造紙企業(yè)利用石油化工原料研制紙的替代品，隨后其他國(guó)家也陸續(xù)研究出一些新的合成紙類型。由于我國(guó)相關(guān)行業(yè)如塑料、化工、制漿造紙等工業(yè)的技術(shù)水平較為落后，我國(guó)關(guān)于合成紙的研究和開發(fā)能力還較弱，直到20世紀(jì)70年代，才有部分造紙企業(yè)和造紙研究院開始研究合成紙。本文分析了合成紙印刷常見問題，并對(duì)合成紙的印刷色域、印刷光澤度及耐磨性等特性進(jìn)行了研究，得出了有關(guān)合成紙印刷適性的一些必要數(shù)據(jù)，希望能為印刷企業(yè)進(jìn)行印前圖像線性化調(diào)整和印刷過程控制時(shí)提供一些有益的參考。

合成紙印刷常見問題

1.干燥時(shí)間長(zhǎng)

合成紙因具備塑料的特性，表面吸水吸油性較差，所以對(duì)水和油墨的要求不同于普通紙張，而且合成紙印刷所需干燥時(shí)間較普通纖維紙長(zhǎng)，印刷過程容易造成蹭臟。

2.易產(chǎn)生靜電

與普通紙張相比，合成紙易產(chǎn)生靜電，印刷企業(yè)在折疊合成紙時(shí)遇到的大多數(shù)問題多由靜電引起。靜電不僅會(huì)增大摩擦，而且還會(huì)減小產(chǎn)品的濕度。

3.折頁(yè)容易產(chǎn)生折痕

相比普通紙張，合成紙沒有紋理結(jié)構(gòu)，且因具有塑料的特性，容易產(chǎn)生回彈，所以折頁(yè)時(shí)容易因紋路不順而產(chǎn)生折痕。

合成紙印刷適性測(cè)試

1.印刷設(shè)備及器材

實(shí)驗(yàn)所用紙張為臺(tái)灣南亞PP合成紙（仿高檔銅版紙），油墨為DIC標(biāo)準(zhǔn)四色膠印油墨，其他耗材有維格拉油墨快干劑和光油。實(shí)驗(yàn)機(jī)型為IGT印刷適性儀，印刷機(jī)型為高寶利必達(dá)105-5，分光光度計(jì)為愛色麗eXact。

2.實(shí)驗(yàn)方法

本次實(shí)驗(yàn)采用了3種印刷方式，具體如下。

（1）用IGT印刷適性儀測(cè)試在實(shí)驗(yàn)室展出的單色（R、G、B）、二次疊印色（C、M、Y）和實(shí)地色（K）七種顏色的合成紙色條。測(cè)試過程中沒有水參與，完全干燥后記錄色條的干燥時(shí)間，并測(cè)量七種顏色的L*a*b*值，本次實(shí)驗(yàn)的印刷壓力設(shè)置為625N，印刷速度為0.5m/s，墨層厚度為2.4μm，實(shí)驗(yàn)環(huán)境溫度為（23±1）℃，濕度為（50±3）%。

（2）印刷機(jī)正常印刷，速度為9000張/小時(shí)，記錄完全干燥時(shí)所需時(shí)間，并測(cè)量出CMYKRGB七種顏色的L*a*b*值。

（3）印刷機(jī)正常印刷并連線上光，速度為9000張/小時(shí)，為了加快油墨干燥速度，在油墨中添加了3%的快干劑，記錄完全干燥時(shí)所需時(shí)間。

合成紙印刷測(cè)試結(jié)果

1.印刷干燥速度

3種印刷方式的干燥時(shí)間分別為：實(shí)驗(yàn)室膠印油墨印刷，印刷過程中沒有水參與，干燥時(shí)間為6小時(shí)左右；實(shí)際上機(jī)印刷，在水墨平衡條件下，干燥時(shí)間為24小時(shí)左右；在油墨中加入快干劑印刷并連線上光，干燥時(shí)間為15小時(shí)左右。

由于合成紙的表面特性與普通紙不同，早期的合成紙必須采用專用的合成紙油墨印刷才能保證其正常干燥，這樣就會(huì)大大提高油墨成本。從本次實(shí)驗(yàn)結(jié)果來看，新的合成紙已經(jīng)完全適應(yīng)膠印油墨印刷，但需要做相應(yīng)的快干處理，常用的處理方法有如下3種。

（1）加快干劑

在油墨中加入快干劑，可以提高油墨的干燥速度，但快干劑的組成和性質(zhì)不同，對(duì)油墨干燥性能的影響不同。同時(shí)，快干劑的用量對(duì)油墨的干燥速度也有一定影響，加入適量的快干劑可以起到催干作用，但若加入的快干劑過量，則會(huì)使油墨出現(xiàn)晶化現(xiàn)象。

（2）連線上光

通過連線上光，可以間接加快油墨干燥，因?yàn)楣庥褪撬缘模?jīng)過熱吹風(fēng)系統(tǒng)會(huì)很快干燥，還能覆蓋在油墨表面防止油墨蹭臟；不僅提高了油墨在合成紙表面的干燥速度，還提高了墨膜的光澤度。

（3）控制印刷水量，降低油墨乳化程度

合成紙表面的抗水性較強(qiáng)，如果印版表面水量太多，則容易造成油墨乳化，不利于干燥。所以，在保證圖文不蹭臟的情況下，盡量減少水量。

未來，如果合成紙膠印的干燥速度能提升到與普通紙張的干燥速度一致，將會(huì)是合成紙印刷研究領(lǐng)域一大突破。

2.印刷色域

為探究合成紙的印刷色域，本實(shí)驗(yàn)將IGT印刷的合成紙及上機(jī)印刷的合成紙與ISO 12647-2 2013標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的1類和2類銅版紙的L*a*b*值進(jìn)行對(duì)比，具體如表1所示，并以此繪制了2種合成紙與2類銅版紙的印刷色域圖，如圖1所示。

可以看出，IGT印刷的合成紙的色域范圍大于ISO 12647-2 2013標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的1類銅版紙的色域范圍，說明印刷水量的多少是影響色域的關(guān)鍵，水量越少，印刷色彩越飽和，所能體現(xiàn)的色域范圍越大。上機(jī)印刷的合成紙的色域范圍小于ISO 12647-2 2013標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的1類銅版紙的色域范圍，但與ISO 12647-2 2013標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的2類銅版紙的色域范圍較為接近，表明用于膠印的合成紙的色域范圍已達(dá)到優(yōu)質(zhì)銅版紙的色域范圍，雖未滿足高速印刷的要求，但也達(dá)到了膠印的要求。

3.粗糙度、光澤度和耐磨性

為進(jìn)一步研究合成紙的性能，對(duì)合成紙與啞粉紙的粗糙度、光澤度及耐磨性進(jìn)行研究，結(jié)果如表2所示。

（1）粗糙度

對(duì)比合成紙與啞粉紙?jiān)埌l(fā)現(xiàn)，合成紙的粗糙度低于啞粉紙，表面非常平滑。

（2）光澤度

對(duì)比合成紙?jiān)埮c上機(jī)印刷后的合成紙發(fā)現(xiàn)，啞粉紙上機(jī)印刷后的光澤度只有70%，而合成紙上機(jī)印刷后的光澤度可以達(dá)到90%以上，達(dá)到了普通紙UV上光和覆膜上光的光澤度效果。

（3）耐磨性

對(duì)比IGT印刷的合成紙與上機(jī)印刷并進(jìn)行連線上光處理的合成紙，在2磅壓力的作用下，IGT印刷的合成紙的耐磨次數(shù)可達(dá)100次以上，上機(jī)印刷并進(jìn)行連線上光處理的合成紙的耐磨次數(shù)可達(dá)200次以上，耐磨效果良好。

4.合成紙印后表面加工情況

合成紙可適應(yīng)多種印后加工方法，如UV上光、燙印、壓凹凸、壓紋以及折頁(yè)等。

（1）UV上光

合成紙可以使用水性涂料聯(lián)機(jī)涂布和局部UV上光，不僅附著力強(qiáng)、流平性好、耐折效果好，還可以保證有效的干燥。

（2）燙印

合成紙進(jìn)行燙印時(shí)，附著力較強(qiáng)，燙印圖案顏色艷麗。

（3）壓凹凸和壓紋

合成紙較普通紙張的抗張力和可壓縮力強(qiáng)，使得在合成紙上進(jìn)行壓凹凸和壓紋時(shí)比較容易反彈，因此生產(chǎn)時(shí)應(yīng)適當(dāng)增加壓力并延長(zhǎng)壓凹凸工藝持續(xù)的時(shí)間。

（4）折頁(yè)

合成紙可以像同樣厚度的紙張一樣在普通的折頁(yè)機(jī)上進(jìn)行折頁(yè)。但是合成紙的塑性強(qiáng)，折線部位容易出現(xiàn)拉痕，導(dǎo)致折線寬度比正常的紙張寬，因此最好先縱橫壓線，然后折頁(yè)。

合成紙的出現(xiàn)，不僅僅是造紙業(yè)的一次革命，它給商品包裝、印刷出版、裝飾材料等領(lǐng)域提供了更加多元的材料選擇，也在減少森林砍伐、保護(hù)生態(tài)環(huán)境方面起到積極作用。雖然合成紙?jiān)跁∷㈩I(lǐng)域的應(yīng)用還不是很廣泛，但隨著人們環(huán)保意識(shí)的加強(qiáng)和合成紙生產(chǎn)和回收技術(shù)的不斷進(jìn)步，合成紙取代纖維紙的步伐將逐步加快。