CN100510253C - 印刷承印物和印刷方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种印刷承印物，它包含有亲油性表面的承印物，此表面具有大于5000s/100ml的Gurley-Hill透气值；印刷在承印物上的油墨在30秒延迟时间时的IGT油墨粘脏值大于0.60。本发明进一步包括在使用下列承印物/油墨结合的条件下至少在一种印刷装置中印刷承印物的方法：1.承印物具有亲油性表面，而且是非多孔的，也即具有大于5000s/100ml的Gurley-Hill透气值；2.颜料载体/油墨具有在30秒延迟时间时大于0.60的油墨粘脏值。

Description

印刷承印物和印刷方法
技术领域
1原理
本发明包括一种印刷承印物，它是用在热固型胶印术中的一种表面处理过的纸。本发明还包括一种印刷方法，在此方法中表面处理过的印刷承印物用热固型胶印印刷方法来印刷。本发明的印刷承印物也能用照相凹版印刷方法来印刷。
背景技术
具有合适表面性质的纸用热固型胶印方法来印刷。在这种印刷方法中，印刷项目通过胶印毡从印版转移到纸上，纸以连续卷材形式送入热固型胶印机。在胶印方法中，带油墨的印刷项目的转移是以油墨从光滑的胶印毡转移为基础的，其中油墨包含各种等级的颜料、粘合剂、溶剂和添加剂。当印版的亲水区被润版液湿润后油墨就粘着在亲油区，然后将油墨从印版转移到毡上。润版液包含处理过的自来水、膨胀剂、润湿剂和其它添加剂。也可用干胶印(也称无水胶印)原理进行印版操作。在干胶印中，印版上面有一层硅，它能防止油墨粘附到印版的无影像区。当印刷的项目转移到纸上以后，为了使大部分溶剂从油墨中挥发掉，用热空气将油墨烘干。与此同时，也使润湿剂从胶印毡上转移掉，并使纸上的大部分水分蒸发掉。纸卷在通过干燥机以后，在冷却滚筒中冷却，当油墨膜在那里变硬后印刷的纸卷就能作进一步的处理。
在热固型胶印方法中，对所用的纸的性质有一定的要求。如可从欧洲专利539271和公告GB2047568中了解到用于这种印刷方法的具有适宜性质的纸。这些纸的特点是都使用碳酸钙CaCO3颜料来优化纸的多孔性。印刷方法本身在如德国专利公告DE 3207463中有描述。
在早期技术中，印刷用纸的开发是基于纸必须多孔到一定的程度，从而使它能吸收从胶印毡转移到纸上的润湿剂，并当油墨在干燥机中干燥时水分比较容易从纸上去掉。
发明内容
本发明的目的是介绍一种新型的印刷用的承印物，它具有适于热固型胶印方法的表面结构。为了达到作为印刷用的承印物的要求，这种印刷承印物可主要从本专利权利要求提出的特征中得到了解。
本发明的目的还在于提出一种热固型胶印印刷方法。在这种方法中，纸以连续的卷材送入印刷机的一个或几个印刷单元中，使油墨转移到纸上，此后，为了使油墨干燥，用热空气使大部分油墨溶剂在干燥机中挥发掉。本发明的目的还在于提出一种容易在干燥机中干燥的油墨。
所述承印物的表面是非多孔并亲油的。根据这个规定，意味着油会取代纸表面的润湿剂。通过对纸作适当的处理，特别是通过其后上涂料和磨光处理，纸的表面性质就能达到。为了避免涉及油墨转移和干燥所带来的问题，印刷用的承印物不同于当今在热固型胶印方法中所用的印刷纸，因为现有的纸的表面是多孔并吸水的。本发明的印刷承印物使干燥油墨作为一种表面现象成为可能。印刷油墨也不同于当今在热固型胶印方法中所用的普通油墨，因为油墨中的溶剂在干燥机的较低空气温度下挥发较快(在低温度下较低的溶剂含量和/或油的沸腾和油墨粘合剂中低的溶剂滞留造成溶剂的快速去除)，从而使它成为较易干燥的油墨。纸的非多孔表面允许使用易干和快速固着的油墨(不会由于快速油墨固着而带来问题，见第3.1节中油墨固着的定义)。非多孔纸表面和易干油墨的结合，使得在干燥机中使用低的空气温度成为可能，而同时能使纸保持同样高的含水量和油墨溶剂的挥发。而且这种表面性质还能减少转移到纸上的润湿剂量(亲油的非多孔表面能排斥润湿剂并阻止它渗透进纸结构里面)。
本专利描述的印刷承印物使优选用于热固型胶印术工艺中的润湿剂成为可能，从而在此工艺中优选非醇类型的湿润剂。
本发明提供了重要的印刷质量改进，它是基于干燥过程可在纸卷末端温度低于100℃下进行这一事实而取得的，此温度是在纸卷一出干燥机时测得的。由于用了这种低的干燥温度，一方面避免了水分的快速去除，另一方面又使干燥后纸的含水量要比常规的解决方法高。这是有利的，因为快速水分去除会使纤维变粗糙并成波纹状，从而降低印刷的光泽和均匀度。纸干燥后仍有较高的含水量其好处在于能改进印刷质量，并改进纸在干燥后的折叠单元中的性能。又因为带有较高含水量的纸能经得起折叠，并能减少破裂的可能性，所以能改进折叠性能。较高的含水量还能减少静电，这对抛光处理是有利的。它还使印刷机处理未印刷的纸比较容易，因为纸的含水量接近于与空气含水量的平衡，因此不需要用包装纸。
对造纸商来说，本发明的好处是增加了纸的含水量，也就降低了对纸强度的要求，从而提高了生产效率。由于在干燥过程中纸的水分不蒸发，含水量就比较高，这样，起泡这一在热固型胶印中容易产生的问题也就不会发生。因为没有起泡的危险，纸的强度就可以降低，这样就有可能对原纸使用较廉价的配料，并能减少对纸涂布胶料的需求。因为减少了胶料的涂布，水分去除得就较好，这样就有可能提高生产速度。使用同样适用于照相凹版印刷方法的本发明印刷承印物的配方，就有可能舍去成品纸的机械辊，从而能同时用于作为高质量印刷的照相凹版和热固型胶印印刷方法，因此能减少废纸量，并提高生产效率。
非多孔纸能改善纸的运行性能和适印性能。因为纸不从印刷装置吸收润湿剂，因此也就不会改变纸的大小，那些诸如误输入或误输出这类问题也就不会发生。因为印刷承印物没有孔隙，也就没有油墨固着。因此凡是涉及油墨固着的一些问题如反牵力墨斑、反牵力起毛或印墨堆积就不会发生。这样就改善了印刷的结果，并因为不需要对印刷毡作太多的清洗也就有可能进行较长时间的印刷运行。
这种新的印刷概念是环境上友好的，因为所用的润湿剂是非醇类型的，它减少了VOC的排放；而且因为在干燥处理中用低的空气温度，所需要的能量也较低；印刷用的油墨溶剂含量也低。
本发明的印刷承印物要满足以下条件：
1)在30秒延迟时间时的IGT油墨粘污值>0.60；
2)Gurley-Hill透气测试值>5000s/100ml。粘脏值测的是纸表面的毛细管吸收。IGT测量结果给出油墨固着速度值，它与纸表面的孔隙度有关。IGT值是孔隙度的量度。
3)用Tack-O-Scope油墨粘性测量中稳定性Tmax为270一300s的印刷油墨，ISIT测量的粘性建立时间为>100s这一有利的值。例如使用熟悉的Sun Challenge油墨，这种稳定性结果是可以达到的。ISIT测量结果给出油墨固着速度值，它与纸表面的孔隙度有关。
印刷承印物是有利的涂层纸或者表面处理过的纸或纸板，它包含板状颜料作为涂料。通过选择涂料和乳胶(涂层粘合剂)的类型以及它们的用量，纸的表面性质还可进一步调整。板状颜料颗粒的径高比是颜料颗粒的直径与厚度之比，它要大于2，最好大于4。要取得非多孔表面，径高比最好大于4。因此用作涂料的颜料最好用滑石作为单一的颜料，或者用高岭土和滑石相混合的颜料。大于25的板状滑石径高比是有利的，它对减小纸表面的孔隙度有好处。同样，所用的乳胶越软(低Tg值，Tg是玻璃体转化温度)，相对于颜料量所用的乳胶越多，则表面就越紧密(非多孔)。乳胶粘合剂的交联也改善了表面的紧密度。
附图说明
图1是ISIT粘性建立曲线；
图2示出了对3种已知的纸和1种本发明纸(涂料3/样12)使用SunChallenge油墨测得的ISIT粘性建立曲线和ISIT粘性建立时间；
图3示出了对2种已知的纸和2种本发明纸(涂料5/样品8和涂料6/样品10)使用Sun Challenge油墨测得的ISIT粘性建立曲线和ISIT粘性建立时间；
图4示出了对3种已知的纸和1种本发明纸(涂料3/样品12)使用SICPA Mediatech Ultra Fast油墨测得的ISIT粘性建立曲线和ISIT粘性建立时间；
图5示出了对2种已知的纸和2种本发明纸(涂料5/样品8和涂料6/样品10)使用SICPA Mediatech Ultra Fast油墨测得的ISIT粘性建立曲线和ISIT粘性建立时间；
图6示出了对1种已知的纸分别使用Sun Challenge和SICPAMediatech Ultra Fast油墨测得的ISIT粘性建立曲线和ISIT粘性建立时间。具体实施方式
下面部分将通过一些实例来对本发明作更详细的描述，但这些实例并不限制本发明的使用。
2 纸
在本发明的纸中，原纸是典型的LWC原纸，它有12％灰分和40％化学纸浆与60％机械纸浆(TMP)的纤维混合物。纸的基本重量约为36g/m2，密度约为660kg/m3。纸涂有涂料，涂料配方如下：
滑石(C10XO或C15)                        颜料
高岭土(Supragloss 95)                   颜料
丁苯乳胶(Rhodopas 388)                  乳胶粘合剂
淀粉(Raisamyl 302)                      粘合剂
苯乙烯马来酸酐(Raisaprint D100或D200)   表面化学性质调节剂
硬脂酸钙(Raisacoat 50)                  用于压光的添加剂
Optiblank NF                            增白剂
乙二醛                                  交联剂
涂料的固体含量为58％，pH值为7.5。Rhodopas288的Tg值为0℃，这是比热固型胶印方法中通常在涂料中用的乳胶Tg值低的Tg值。用低于5℃的Tg值能改善表面的紧密度。
本发明纸的各种涂料配方列于表1(以占重量的部分表示)
表1 涂料配方
 
涂料 1 2 3 4 5 6 8
C10XO 70 70 40 70 70
C15 70 100
Supragloss 30 30 30 60 30 30
Rhodopas SB 388 10 15 10 10 10 10 10
Raisamy 302 2 3 3 3 3 3 3
D200 3 3 3 3 3
D100 1
Raisacote 50 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5
Optiblanc 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2
乙二醛 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2
*D100与淀粉一起煮沸。
纸用刮板涂布(Opticoat-Jet)法涂上涂料，36g/m2原纸的朝上(较粗糙的)一面先涂。涂在纸两面的涂层重量指标均为12g/m2(12+12g/m2涂层)，最终带涂层纸的每平方米克重为60g/m2，在压光前最终含水量指标为5.3％。
纸卷在涂上红外线干燥剂和气载的纸卷干燥剂后即进行干燥。
将带涂层的纸卷入滚筒。滚筒是特别光洁的，所以纸的朝上一面要背朝第一个冷却滚筒。砑光的条件如下：
温度
上：        120℃
中：        110℃
下：        90℃
压印线负载  320kN/m
速度        500m/min
压印线量    9
最终的双面带涂层纸的性质列于表2，号码代表涂料号和相应的样品号。
表2 最终的涂层纸性质
*ts＝纸的正面(光滑面)
**ws＝纸的反面(粗糙面)
***wsra＝在运转方向测量的纸的反面
****wsard＝在逆运转相反方向测量的纸的反面
在K&N油墨吸收测试中测到的小的数值已能表明，所测试纸的表面非常紧密而且是非吸收的。
用下列市售的和已知的热固型胶印纸来作比较试验：
SCO           UMP Max 56g/m2
LWCO          UMP Cote 60g/m2
LWCO          UMP Ultra 70g/m2
LWCO    UMP Ultra M70g/m2
MWC     UMP Star 100g/m2
WFC     UMP Art 100g/m2
SCO是用于热固型胶印的超砑光纸，LWCO是用于热固型胶印方法的轻重量涂层纸，MWC是用于热固型胶印的中等重量涂层纸，WFC是用于热固型胶印方法的无木涂层纸。这些已知纸的性质已用下列方法分析过。
对不同类型的纸和纸板来说，紧密的表面对于热固型胶印方法和照相凹版印刷方法都是合适的。
3 方法
测试方法的有效性在于它表征纸表面孔隙度的能力，而与纸体、纸厚度或表面粗糙度无关。吸收方法最适于表征纸的表面，因为吸收率和孔隙度是相关的。用IGT适印性测定仪(IGT Printability Tester)测量在30秒延迟时间时的粘脏、ISIT粘性建立方法(ISIT Tack Build-up Mothod)和K&N油墨吸收试验是基于毛细管吸收而排除了纸的体效应。表面粗糙度会影响K&N结果，因此这些结果具有指导意义。Gurley-Hill透气测量的是纸的孔隙度，为了将不带涂层的多孔纸与本发明表面紧密、带涂层的纸区分开，Gurley-Hill透气测量值与IGT30秒延迟时间时的粘脏值要一起使用。
3.1 用IGT型适印性测定仪测量在30秒延迟时间时的粘脏、油墨需要量和印刷光泽
粘脏是纸上油墨固着速度的一种量度。在油墨固着过程中，因为由纸表面多孔性造成的毛细管力会吸收胶印油墨的溶剂成分，纸上的油墨膜会硬化。对多微孔纸的涂层表面油墨的固着速度高，而对紧密的非多孔纸表面油墨的固着速度低；对含有较大孔的没涂层的纸，因为没有强的毛细管力，油墨的固着速度也低。
油墨需求量是为取得一定的光学印刷密度所需的油墨量的量度。印刷密度是印刷的图像吸收和反射光的能力，它与人眼所看到的颜色强度或颜色暗度有关。较低的油墨需求量对好的印刷质量是有利的。
油墨光泽是印刷质量的一种量度，有高的印刷光泽才能达到高的印刷密度。
3.1.1 引言
此方法描述的是用IGT型适印性测定仪准备纸上印刷时所采用的工艺过程。IGT适印性测定仪是由荷兰阿姆斯特丹的IGT测试系统b.v.(IGTTesting Systems b.v.，Amsterdam，Netherlands)生产的。用此方法测定了印刷纸的下列性质：
a)在30秒延迟时间时的粘脏，它与油墨固着速度和表面孔隙度有关；
b)油墨需求量，它表示为取得一定的印刷密度所需的油墨量(见第3.1节)；
c)印刷光泽，它是在一定的油墨量下测得的油墨光泽。
警告—对不同实验室间或用不同的适印性测定仪所测得的印刷结果作比较时必须谨慎，见第10节)
3.1.2 参考资料
在此方法中参考由斯堪的纳维亚测试秘书处(Scan Test Secretariat)制定的下列斯堪的纳维亚的SCAN-方法：
SCAN-G 1纸浆、纸和纸板—反射系数-一般测量步骤(ISO2469)
SCAN-P 2试验样品纸和纸板的调湿(EN 20187，ISO 2469)
SCAN-P 8纸和纸板的不透明性和Y值、光散射和光吸收(C/2°)系数(ISO 2471)
SCAN-P 9纸和纸板的机械和横向鉴定
SCAN-P 10纸和纸板一粗糙面的鉴别
SCAN-P 36纸和纸板-测试版评价
3.1.3 定义
为本方法应用下列定义：
3.1.3.1 印刷密度D当受试纸置于一叠未印刷过纸的上面时，未印刷过纸的Y值与印刷的发光反射系数之比再取以10为底的对数。
3.1.3.2 在30秒延迟时间时的粘脏 它是测量油墨从刚印刷过的表面转移到另一表面的倾向，由于这种倾向，印刷会在不带剪切力的正常力作用下带进接触。粘脏的评价是将沾污的纸置于一叠承印纸上，承印表面的Y值与被油墨沾污区域的发光反射系数之比再取以10为底的对数。粘脏延迟时间为30秒，它是指从油墨转移到粘脏接触的时间。在30秒延迟时间时的粘脏以印刷密度单位给出。
注意 承印纸可以是标准纸或一张受测试的纸。其它有关印刷质量的定义在SCAN-P36中给出。
3.1.4 原理
由表面包有带塑料涂层橡皮的圆盘组成的圆柱印刷方式在上墨单元上墨，要印刷的纸或纸板装在圆柱段，印刷在标准条件下进行。
根据称得的在印刷前后印刷圆盘的重量来计算出油墨转移到纸上的量。
在测量粘脏时，新的印刷是在印刷后30秒以没有剪切力的正常压力带到与在第二个印刷压印线的干净承印纸接触。
3.1.5 装置
3.1.5.1 适印性测定仪 它是由带有两个可调印刷压印线的印刷单元组成的。
3.1.5.1.1 印刷单元 它与马达驱动的圆柱段相结合，此圆柱段以恒定和可调的速度贴着印刷盘转动，而且在测量粘脏时也是贴着第二个园盘转动。通过一个可调弹簧来获得印刷盘与圆柱段间的力。为了测定粘脏的需要，也可能要调整延迟时间。
注释1—对仪器作适当校正很重要，装置的生产商会提供用于速度和力校正的附件。
3.1.5.1.2 园柱形印刷盘 它是直径68mm，宽32或50mm的铝圆盘，表面包有带塑料涂层的橡皮(为了避免油墨连接料的吸收)，此橡皮具有约85°Shore A的硬度。圆盘的宽度必须与圆柱段相匹配，而且它必须足够的轻从而可以在精度为0.1mg的分析天平上称量。
注释2—橡皮会随使用和时间而变坏，所以印刷盘必须在黑暗处和室温下保存。
3.1.5.2 上墨单元 它在印刷盘上给出均匀的油墨膜。
3.1.5.3 分析天平 它的准确度至少为0.1mg。
3.1.5.4 油墨吸管 用它或其它合适的装置转移适量油墨到上墨单元。
3.1.5.5 印刷油墨 使用的是由德国慕尼黑Michael Huber公司生产的标准的平版印刷胶印油墨。这种油墨的德文商品名为“Wegschlagtestfarbe”，英文商品名为“Setting Test Ink”，油墨号520068，测试批号00122615。
注释3—由于油墨是由天然原材料制成的，因此油墨的批与批之间不可能有完全恒定的性质，所以测试结果也可能有变化，于是需要对测试条件作相应的修正，见第10.2节。
3.1.5.6 清洗用的溶剂 单用石油醚或先用石油溶剂油然后再用石油醚是合适的。
注释4—不能用包含表面活性剂或非挥发性成分的清洗液。
3.1.5.7 粘脏纸 本方法所用的抛光涂料纸“New Ojo”是由日本Oji Paper生产并可通过它们的代理商购得。
3.1.6 取样和测试准备
取样过程不包括在本方法中。必须保证所取的试样对收到的样品具有代表性。将样品置于SCAN-P 2所规定的条件下，并在测试过程中始终保持在公定温湿度下。
注释1—因为油墨的粘性与温度有关，所以对此测试来说温度控制与湿度控制同样重要。
把测试样品切割成与适印性测定仪相适合的大小。通常试样纸条必须以机器方向切割(见SCAN-P 9)，用来模拟卷筒纸胶印术。印刷方向必须在报告中说明，试样必须没有折叠和破裂，标明印刷的面。
注释2—根据SCAN-P 36，作为随后的评价至少需要有5张试样纸条。
3.1.7 工艺
3.1.7.1 测试条件
3.1.7.1.1 温度—如果仪器有内置控温器，必须保证测试仪器、上墨单元、印刷盘和测试材料保持在正确的温度(23±0.5℃)。
3.1.7.1.2 印刷盘—选择一种带涂塑橡皮表面的盘，它要与圆柱段的宽度相匹配(3.1.5.1.2)。在粘脏接触中也用与印刷同样类型的盘。
3.1.7.1.3 对印刷盘上墨—根据生产商的使用说明将油墨加进上墨单元并对印刷盘上墨。
3.1.7.1.4 印刷压力—对50mm宽的印刷盘将印刷力设置在650N，而对32mm宽的印刷盘设置在415N，从而给出(13±1)kN/m的线荷载。如测量粘脏，在第二个印刷压印线使用同样的线荷载。
3.1.7.1.5 印刷速度—将印刷速度调到1.0m/s。
注释1—如果有纸张拉毛的危险，采用下述步骤：印刷过程中园筒贴着印刷盘停止地方的纸区上粘一条塑料带，因为在那些地方纸张拉毛的危险最大，这必须在报告中说明。
3.1.7.1.6 延迟时间—从油墨转移到粘脏间的延迟时间为30秒。
3.1.7.2 测试步骤
将试样前端固定到圆柱段，调整试样使它在圆柱段上是平的，并固定测试样品的其它端。在第二个印刷盘上固定一条粘脏纸，并将园盘装到第二个轴上。称重上了油墨的盘并将它放到轴上的位置。将印刷盘带入到与圆柱段接触并印刷试样。移开印刷盘并立即称重。在油墨转移以后，在30秒延迟时间后印刷贴着抛光涂料粘脏纸施压。留下印过的试样和抛光涂料粘脏纸在(24±2)小时后用作光学测量。根据SCAN-P 36，纸条必须留作以后的测量。
用4种油墨量总共印刷4张试样。先用最低量油墨印刷，以后逐步提高油墨量，使新的油墨能不断地加到上墨单元里。每次印刷后要清洗印刷盘。每批系列测试后，也就是4次印刷后要清洗上墨单元。
注释2—用溶剂清洗印刷盘后，要擦干表面并让溶剂有足够时间挥发。
选择4种油墨量是使它们在纸上的油墨能包括从0.7g/m2到至少2.0g/m2这一范围。通过使用符合SCAN-G1要求的仪器测定印刷密度来对印刷性能作出评价(见SCAN-P 36)。
3.1.8 计算
3.1.8.1 纸上油墨量的测定
用下式计算转移到每张试样上的单位面积的油墨量：
W＝(G1-G2)/A
其中，W是转移的油墨，以g/m2表示；
      G1是印刷前印刷盘的重量，以几g到最小0.1g表示；
      G2是印刷后印刷盘的重量，以几g到最小0.1g表示；
      A是印刷面积，以m2表示，印刷面积与印刷盘的表面面积相同。
3.1.8.2 油墨需求量的测定
结果画在一张图上，其中X轴是纸上的油墨量，Y轴是承印纸的印刷密度，以4种油墨量和相应的印刷密度作出曲线，油墨需求量是作为内插值从曲线在纸上油墨量为1.50g/m2处得出。
3.1.8.3 假设在30秒延迟时间时粘脏的测定
结果画在一张图上，其中X轴是纸上的油墨量，Y轴是在抛光涂层粘脏纸上的粘脏印刷密度，以4种油墨量和从抛光涂层纸上测得的相应的粘脏印刷密度作出曲线，在30秒延迟时间时的粘脏是作为内插值从曲线在油墨量为1.50g/m2处得出。
3.1.8.4 印刷光泽测定
结果画在一张图上，其中X轴是纸上的油墨量，Y轴是样品的印刷光泽，以4种印刷密度和相应的印刷光泽值作出曲线，印刷光泽是作为内插值从曲线在油墨量为1.50g/m2处得出。
3.1.9 报告
测试报告将包括此SCAN-测试方法的参考资料和下述具体内容：
(a)测试时间和地点；
(b)测试材料的鉴别；
(c)印刷机的类型和型号；
(d)所用的印刷油墨类型和名称，包括生产商和批号；
(e)转移到每张试样的单位面积上的油墨量，最小到0.01g/m2；
(f)所用的粘脏纸类型和每平方米克重；
(g)粘脏前的延迟时间；
(h)对每张试样所做印刷的时间；
(i)与此方法的任何偏离将有可能影响结果。
3.1.10 重现性
固着试验油墨520068(Setting Test Ink 520068)的性质批与批之间会有变化，为了在实验室间和油墨的批与批之间能有可比的结果，必须对测试条件作如下校正：
使用同样涂层纸和批号为00122615的固着试验油墨及新批号固着试验油墨。根据这两种油墨的测试方法用这两种油墨来印刷纸。如果这两种油墨的粘脏值不同，则改变从油墨转移到粘脏接触的延迟时间，使在30秒延迟时间时的粘脏值在准确度为±0.03印刷密度单位内对两种油墨是相等的。如果新批号的粘脏值高于参考批号的值，则增加从油墨转移到粘脏接触的延迟时间；反之则减少延迟时间。
注释—必须报告在测试印刷条件中的所有改变。
3.2 ISIT粘性建立方法
3.2.1 原理
用ISIT方法来测试纸，该方法给出油墨的粘性建立时间，它与油墨固着速度有关。油墨粘性表示分离一层油墨膜所需的力，用由英国SeGamLtd生产的油墨/表面相互作用测定仪ISIT装置(“ISIT装置”)可测定此值。首先将控制的油墨量转移到受试的纸上，在经过一段规定的时间后测量油墨的粘性。油墨转移后油墨粘性增加的速度与油墨固着的速度有关，而油墨固着速度又与表面孔隙结构有关。对非多孔表面油墨固着速度慢。而对微多孔纸的涂层油墨固着速度就快。
市售的IGT上墨单元和IGT印刷盘用作油墨的准备和转移。油墨转移工艺过程与在测定IGT在30秒延迟时间时粘脏方法中所用的相似(见第3.1.7节)。用专用附件测量纸上的油墨粘性，这种附件包括螺线管、螺旋弹簧、测力传感器和接触盘。接触盘通过电磁力将油墨压在纸上。接触盘通过伸长的螺旋弹簧张力与印刷(纸上的油墨)分离。固定在接触盘和螺旋弹簧间的张力计产生与负荷有关的信号，它作为测得的粘性力被记录下来。测量后接触盘和印刷改变位置，从而使盘和纸上油墨的下次接触发生在干净的接触盘和未触及过油墨的表面之间。分离油墨层所需张力的建立时间是自动测量的，所以接触盘有与印刷的逐次分离，而每一次分离都被记录下来。
3.2.2 粘性建立时间
测试结果是油墨粘性(Y轴，纸上的粘性)相对于油墨固着时间(X轴，时间)的函数，粘性建立时间是指从油墨转移到纸上的瞬间到达到最大粘性值时的时间，见图1。实际上粘性值是将接触盘与在承印纸上的油墨层分离所需的力。当使用同样的印刷油墨但不同的纸时，这种方法能用来区别纸的不同表面性质。用同样的油墨达到最大粘性所需的时间越长，则表面越是非多孔(紧密)。图1
3.3 在ISIT粘性建立方法中的测试条件
在ISIT粘性建立方法中所用的测试条件如下：
加进的油墨量       100mm3
转移的油墨量       1.4g/m2 Sun Challege
                   1.5g/m2Sicpa Mediatech Ultra Fast
油墨均匀化时间     滚筒中5s+盘上5s
油墨均匀化速度            0.7m/s
滚筒的一次印刷和清洗
油墨转移，压力            15kN/m
印刷盘                    20mm，橡皮表面
接触盘作用的时间          0.5s
接触盘作用的压力          8(无量纲)
接触盘分离速度            5(无量纲)
印刷与接触间的时间间隔    1.9s、7.6s、13s、19.0s、39.6s、60.3
                          s、80.9s、121.6s、162.3s、203.0s、
                          303.6s、404.2s、504.8s
3.4 K&N油墨吸收试验
用K&N油墨吸收试验对纸作测定，此方法描述于下：
用K&N油墨做油墨吸收
3.4.1 原理
测试的油墨涂在纸上滞留一段规定的时间。颜色密度是纸吸收能力的一种量度。测量了反射系数值。
3.4.2 概要
首先在纸上涂上覆盖纸表面的测试油墨层，那部分尚未吸收进纸内的油墨将被去掉，用Elrepho颜色测量装置测量上了墨的纸的反射系数值。分别测量纸两面的吸收性质，每一面测两次，测试的油墨涂在被测的一面。
3.4.3 K&N油墨
通常用涂层纸级的K&N油墨(油墨吸收时间为2min)。
-将样品切成8×25cm大小4片，并使较长的一边沿机器方向。
-将受试的纸片放到一玻璃板上，使其中两张是纸的上面朝上，而另两张是纸的底面朝上。
-将油墨在纸上涂5×8cm的大小，而受试纸的其余部分是干净的，建议在受试纸干净区域用保护纸盖上。
-将K&N油墨在桶中仔细混匀。在纸上涂上覆盖纸表面的油墨层，并立即打开定时器。
-使油墨吸收2min，然后将纸表面多余的油墨先用泥铲刮然后再用布擦掉。不断擦拭直至上墨的区域亮度不再变化为止，一般需擦5-6遍。
-油墨量必须足够高，从而不可能使所有的油墨都吸收到纸内。
-将测过的纸移开并悬挂在绳上，使油墨的干燥没有障碍。2小时后测量反射系数，记下测量的时间。
3.4.4 颜色测量的设置
1.打开电源。
2.必需将灯加热5min后才能开始测量。
3.检查中性滤色器是否已打开：可见到盖上的信号。
测量反射系数值
1.测量计调零
-滤色器转换开关置于位置12。
-用调零电位器将指示计调到显示零；按下调节按钮，再调零点。
2.用滤色片选择器打开滤色器10
-移开内部标准。
3.调节测量计，使它在测量待测印刷的干净区域时，显示100
-将一叠测试过的纸放在载板上，顶上是上过油墨的纸，纸叠和测试过的纸总是朝同一面放置。
-将受试纸的干净区域置于测量孔下，并将测量鼓上的值调到100。
-先只通过转动测量鼓将测量计调零，此后再用调节旋钮调零。
4.上墨区反射系数的测量
-将受试纸片的上墨区移到测量孔下。
-先只通过转动测量鼓将指示器调到显示零，此后再用调节旋钮调零。
反射系数值直接表示在测量鼓显示的数目上，读数取0.1单位的准确度。每张受试纸的反射系数值用同样方式测量，每张受试纸测量一次。
3.4.5 结果计算
K&N值＝100.0％-测得的反射系数值，％
3.5 Gurley-Hill透气试验
根据标准T356om-88测量Gurley-Hill值。高值表示纸是非多孔的，因为100ml气体透过纸所需的时间长。
4印刷油墨
这种油墨能用与纸的孔隙度有关的稳定性值作很好的表征，此稳定性值可从Tack-O-Scope粘性测量中获得，这种测量在印刷油墨工业中是一种已知的方法。在Tack-O-Scope测量中油墨的粘性是通过分离一个油墨层所需要的力的来测量的，这个力从油墨溶剂开始挥发的起始瞬间起开始增加，直到因为油墨开始干燥粘性降低后而达到最大值。在本方发明的热固型胶印方法中优选的快干油墨，它的Tmax值较低。
在Tack-O-Scope测试中所用的测量条件如下：
油墨量           0.4g
稳定时间         30s
稳定速度         100m/min
测试速度         200m/min
温度             25℃
5 结果
测试结果涉及在第2节纸中解释过的涂料和样品号。
5.1 用IGT型适印性测定仪测量在30秒延迟时间时的粘脏、油墨需求量和印刷光泽
从IGT在30秒延迟时间时的粘脏测得的结果列于表3。
表3 IGT在30秒延迟时间时的粘脏、油墨需求量和印刷光泽
 
测量 纸上油墨量g/m<sup>2</sup> 印刷光泽％ 印刷密度％ 30s延迟粘脏密度 纸光泽％ 盘上油墨量g/m<sup>2</sup> 30s延迟粘脏％ 油墨转移％
涂料5样品8 1234内插 0.781.101.512.091.50 62.772.477.180.374.8 1.021.311.521.751.47 0.320.600.871.110.80 63.170.570.968.568.3 1.382.122.864.012.83 31.045.657.563.652.6 56.851.952.652.252.98
涂料6样品10 1234内插 0.790.961.402.101.50 62.170.279.178.774.7 0.991.151.471.721.41 0.330.530.831.150.82 60.768.466.865.664.5 1.291.832.724.062.86 33.345.756.366.955.0 61.252.551.551.953.19
涂料3样品12 1234内插 0.721.071.462.071.50 63.966.271.375.770.8 0.941.211.461.681.41 0.320.510.821.070.78 61.659.662.059.960.8 1.242.043.004.082.95 33.642.155.863.752.7 58.152.448.550.951.54
UPMMax56g/m<sup>2</sup> 1234内插 0.751.261.582.131.50 47.750.352.958.352.8 0.741.111.261.481.18 0.120.380.520.820.50 50.750.649347.949.6 1.172.263.064.382.88 16.234.441.155.138.6 64.455.751.648.754.31
UPM Cote60g/m<sup>2</sup> 2234内插 0.851.041.622.211.50 59.360.964.869.264.1 1.001.201.491.691.38 0.050.090.250.490.24 65.765.565.966.966.0 1.381.872.844.212.72 4.87.916.928.815.8 61.9055.9057.0052.6056.50
UPMUltra70g/m<sup>2</sup> 1234内插 0.751.081.652.111.50 6.6667.070.573.770.0 0.941.211.561.701.41 0.040.090.280.550.28 68.569.468.168.868.7 1.371.922.963.092.76 4.77.418.332.217.7 55.15655.75354.77
UPM Star100g/m<sup>2</sup> 1234内插 0.791.161.582.151.50 67.872.274.379.174.0 1.051.331.551.711.45 0.020.070.140.370.17 77.776.976.676.376.9 1.271.912.643.972.61 2.15.38.821.810.6 62.260.46054.358.78
UPMArt100g/m<sup>2</sup> 1234内插 0.821.191.702.481.50 66.667.871.968.868.7 1.061.321.571.701.41 0.010.020.060.130.05 69.468.969.269.569.3 1.181.892.773.932.36 1.11.84.17.73.5 69.563.061.363.364.39
印刷油墨：Michael Huber Munchen固着试验油墨520068批号00122615
地点和时间：UPM-Kymmene Rauma Mills，15.3.2002
在30秒延迟时间时的粘脏值对本发明纸为0.80s，对已知的没涂层纸为0.79s，对已知的涂层纸小于0.79s。油墨需求量值(表3中的纸上油墨量)对本发明纸和已知的涂层纸超过1.50，对已知的没涂层纸则大于2.00。印刷光泽值对本发明纸和MWC、WFC纸超过70％，而对已知的没涂层纸则低于60％，对LWCO纸超过65％。Δ印刷光泽(从表3中的印刷光泽-纸光泽得出)对本发明纸超过5％，对没涂层纸为7.6％，对LWCO纸小于3％，对MWC和FWC纸则为0％。
5.2 Gurley-Hill透气
Gurley-Hill透气测量的结果如下：
具有本发明性质的纸：
                        G-H
                        S/100ml
涂料3/样品12            31690
涂料5/样品8             13990
涂料6/样品10            40260
已知的纸：
                        G-H
                        S/100ml
UMP Cote 60 gsm(LWCO)    3140
UMP Max 56 gsm(SCO)      360
UMP Star 100 gsm(MWC)    3430
UMP Ultra 70 gsm(LWCO)   2370
UMP Art 100 gsm(WFC)     2240
本发明纸具有非常低的透气性。
5.3 ISIT粘性建立
对3种已知的纸和1种本发明纸(涂料3/样12)使用Sun Challenge油墨测得的ISIT粘性建立曲线和ISIT粘性建立时间示于图2。本发明纸的粘性建立时间超过400s，而已知的没涂层纸则小于25s。
对2种已知的纸和2种本发明纸(涂料5/样品8和涂料6/样品10)使用Sun Challenge油墨测得的ISIT粘性建立曲线和ISIT粘性建立时间示于图3。本发明纸的粘性建立时间超过300s，而已知的没涂层纸为136s，已知的涂层纸则小于25s。
对3种已知的纸和1种本发明纸(涂料3/样品12)使用SICPA MediatechUltra Fast油墨测得的ISIT粘性建立曲线和ISIT粘性建立时间示于图4。本发明纸的粘性建立时间超过200s，而已知纸的值则明显小于10s。
对2种已知的纸和2种本发明纸(涂料5/样品8和涂料6/样品10)使用SICPA Mediatech Ultra Fast油墨测得的ISIT粘性建立曲线和ISIT粘性建立时间示于图5。本发明纸的粘性建立时间超过150s，而已知纸的值则小于25s。
对1种已知的纸分别使用Sun Challenge和SICPA Mediatech UltraFast油墨测得的ISIT粘性建立曲线和ISIT粘性建立时间示于图6。这种已知纸的值小于10s。
5.4 K&N油墨吸收试验和Gurley-Hill孔隙度
对3种本发明纸和2种已知纸的K&N油墨吸收和Gurley-Hill结果如下：
                   K&N
涂料3/样品12       1.5
涂料5/样品8        1.3
涂料6/样品10       1.3
UPM Cote 60 gsm    7.7
UPM Uitra 70 gsm   15.5
本发明纸的油墨吸收要低的多。
5.5 油墨
1.Sun Challenge
Sun Challenge油墨的Tmax值为286s，而SICPA Mediatech Fast油墨的值为100—150s。
 
油墨颜色色调批号 SICPA Mediatech Ultra Fast黄色     品红色    青色     黑色2300K    5000K     6700K    9000K183480   183481    183482   183483 Sun Challenge青色3925-0295364
粘性(100m/min)稳定性(100m/min) 起始最大稳定性          T<sub>max</sub>(s) 128      120       112      120153      128       118      130164      132       121      138150s     108s      101s     145s 169176196286s
5.6结论
本发明纸与已知的纸相比明显具有更为紧密的表面。由于SICPAMediatech Ultra Fast油墨释放溶剂比Sun Challege油墨要快得多，因此对用于热固型胶印干燥中的低温来说前者更为有利。
根据上述结果人们可以这样认为：已知的没涂层的砑光纸UPM Max56g/m2(SCO)有长的粘性建立时间，它超过100s，并有高的IGT粘脏值，它在30秒延迟时间时为0.50印刷密度单位。这是因为UPM Max是一种没涂层的纸，没涂层纸的孔径大，所以毛细管吸收也就慢。这从没涂层纸低的Gurley Hill透气值(明显低于1000s)可以得出此结论。用Gueley-Hill透气试验方法有可能区别没涂层的砑光纸和非多孔的涂层纸。
6 印刷方法
下面描述一个意指本发明纸的热固型胶印方法概念的实例：
印刷机          Albert Frankenthal A101-s
印刷速度        6.2m/s
印刷油墨迹      SICPA Mediatech Ultra Fast
润版液          3％ SICPA Sol Alcofree添加剂，97％自来水
干燥            纸卷末端温度95℃
干燥机长度      8m
承印品也可以用类似的油墨、在其它印刷条件下和在印刷工艺中使用其它原始材料来印刷。
还提出了另一种具有本发明性质的纸，它不仅可用于热固型胶印方法，也可用于凹版印刷方法。它的造纸过程与前面提到过的相同，但涂料配方如下：
滑石(C10XO)                           60份
高岭土(Supragloss 95)                 40份
CMC(FinnFix)                          0.8份
苯乙烯-顺丁烯二酸(Raiprint D200)      1份
硬脂酸钙(Raisacoat 50)                0.5份
光学增白剂(Optiblanc NF)              0.2份
涂料的固体含量为59％，pH值为8.0。目标涂层重量为10+10g/m2，压光前的目标含水量为5.5％。原纸是含40％化学纸浆和60％机械纸浆(磨木纸浆)的LWC原纸，其基本重量为43和41g/m2。先涂光面(上面)。压光温度(高/中/低)为100℃、90℃和80℃。
这种纸满足了热固型胶印纸的要求，除此以外，还在涂料配方中考虑到作为凹版照相纸对光洁度和可压缩性的要求。为此，在配方中去掉了淀粉，而且所用的乳胶也更软(Tg-20℃)。
还提出了具有本发明性质的第三种纸，它与砑光的SC纸很类似。它的造纸过程与前面提到过的相同，但涂料配方如下：
SB-乳胶(Rhodopas SB388)    100份
滑石(C10XO)                100份
涂料的固体含量为20.0％，pH值为7.8，使用双面对称上胶器(two-sided Sym Sizer)方法上涂料。目标涂层重量为2+2g/m2。压光前的目标含水量为5.3％。原纸是典型的SC纸，它含30％灰分和由20％化学纸浆和80％机械纸浆组成的纤维混合物，其基本重量为56g/m2。压光温度(高/中/低)为100℃、90℃和80℃。
这些纸可以用不同的涂料和压光方法来上涂层，而且原纸可以由不同的原始材料组成。所用的涂料配方也可用来涂纸板，使它有可能用热固型胶印方法来印刷。附图及其所附的描述仅仅是用来阐明本发明的原理，而在细节上，如颜料、装备、涂料粘合剂、上涂料和压光方法、没涂层纸如SC纸或纸板，本发明可以在权利申请范围内作变动。

Claims (15)

1.一种印刷承印物，该印刷承印物包含印在具有亲油性表面、具有大于5000s/100ml的Gurley-Hill渗透值和具有在30秒延迟时间时大于0.60印刷密度单位的IGT油墨粘脏值的承印物上的油墨，并且所述承印物是带涂层的或表面处理过的纸或纸板，所述涂层包含粘合剂和板状的颜料材料，所述颜料的直径与厚度之比，即径高比大于25。
2.根据权利要求1的印刷承印物，其特征在于对在Tack-O-Scope粘性测量中稳定性值为270—300s的油墨，其ISIT粘性建立时间超过100s。
3.根据权利要求2的印刷承印物，其特征在于所述ISIT粘性建立时间超过200s。
4.根据权利要求2的印刷承印物，其特征在于所述ISIT粘性建立时间超过250s。
5.根据权利要求1的印刷承印物，其特征在于所述IGT粘脏值大于0.70印刷密度单位。
6.根据权利要求1的印刷承印物，其特征在于所述粘合剂是乳胶，该乳胶的Tg值低于5℃。
7.根据权利要求1的印刷承印物，其特征在于所述粘合剂是交联的粘合剂。
8.根据权利要求6的印刷承印物，其特征在于颜料是纯滑石或滑石与高岭土的混合物。
9.根据任一上述权利要求的印刷承印物，其特征在于它是热固型胶印术印刷材料。
10.使用下述承印物的结合，在至少一种印刷装置中使用的印刷方法：
-承印物具有亲油性表面而且是非多孔性的，即具有大于5000s/100ml的Gurley-Hill透气值；
-承印物具有在30秒延迟时间时大于0.60印刷密度单位的IGT油墨粘脏值
-所述承印物是带涂层的或表面处理过的纸或纸板，所述涂层包含板状的颜料材料。
11.根据权利要求10的方法，其中承印物是由至少一种印刷装置送入的表面处理过的纸或纸板卷。
12.根据权利要求10或11的印刷方法，其特征在于对在Tack-O-Scope粘性测量中稳定性值在270—300s的油墨，印刷承印物的ISIT粘性建立时间超过100s。
13.根据权利要求10、11或12的印刷方法，其特征在于用热固型胶印印刷术或照相凹版印刷术作为印刷方法。
14.根据权利要求10—13任一项的印刷方法，其特征在于经过印刷机的干燥机后，纸卷末端温度低于115℃。
15.根据权利要求14的印刷方法，其特征在于经过印刷机的干燥机后，纸卷末端温度低于100℃。
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