CN107538947B - 一种喷墨打印直接制版的免冲洗铝版材及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及印刷版材领域，公开了一种喷墨打印直接制版的免冲洗铝版材及其制备方法，该铝版材包括依次层叠的铝版基、砂目层、封孔层和水性油墨引导层。该方法包括：将砂目化的铝版基依次进行封孔处理、水性油墨引导层涂布处理和烘干处理，所述水性油墨引导层涂布处理使用的涂料为水性涂布液。本发明的铝版材不经过任何冲洗过程就能直接上机印刷，避免了在洗版过程中产生高污染废水，且能有效控制墨滴扩散，提高制版图文分辨率，同时成本较低，印刷测试非图文区不上脏。
Description
技术领域
本发明涉及印刷版材领域，具体地，涉及一种喷墨打印直接制版的免冲洗铝版材及其制备方法。
背景技术
在全球印刷业中，传统的印前直接制版技术主要集中在热敏版红外激光直接制版技术(Thermal Plate IR Laser CTP)与银盐版紫色激光直接制版技术(Silver PlaterViolet Laser CTP)，这两种技术的印版绝大部分都需要在特制的冲版机上用专门的显影液进行冲洗，每平方米印版需要补充显影液大约150～200mL。洗版后的显影废液含高浓度重金属盐或剧毒有机物，一旦通过下水道直排入自然界，对人和生物危害极大。环保部门把这类废液定义为第一类污染物，严格禁止排放，并责令印刷企业将其送往有资质的废液处理单位进行无害化处理。随着环保要求日益提高，高昂的废液处理费用导致上述两种板材的使用成本上升。
计算机喷墨打印直接制版技术(Inkjet CTP)是在近10年内发展起来的新技术，它是一种利用计算机控制喷墨打印机在经过处理后带有涂层的砂目版基上直接喷涂图文影像，再将图文区的墨水固化，然后经过简单冲洗去除非图文区的涂层，获得可上机印刷的印版的技术。该技术相对于上述的两种制版技术，因其印版表面涂层相对较薄，且采用绿色环保的材料和洗版液，所以洗版废液危害较小，因此，有望逐渐取代热敏版和银盐版两种CTP制版技术。
现在市面上销售的金属版基主要使用铝版。为了使铝版基的非图文区不粘墨，通常要对铝版基进行砂目化处理，使铝版基表面具有一定的粗糙结构，从而在平版胶印的过程中容纳一定的水，阻止非图文区上墨。
目前砂目化处理方法主要是电化学处理法。电化学处理包括电解和阳极氧化，电解和阳极氧化的生产工艺比较成熟，使用较为广泛。但电化学处理工艺使所得铝版基的砂目层的大孔或中孔之中附带有大量的微孔，而这些微孔具有很强的吸附能力，由此使印刷油墨易于在此种铝版基上吸附，导致印刷时非图文区沾上油墨。
另外，阳极氧化后的铝版基表面为多孔的砂目结构，既亲水又亲油，粗糙度Ra在0.55～0.70μm之间(Ra为高度参数轮廓算术平均偏差)，又因为喷墨打印直接制版的墨水通常为水性墨，在亲水表面容易铺展，导致打印的单个墨滴直径变大，反映在制版效果上就是分辨率不高，进而导致印刷品的分辨率也不高。
目前，已报道的提高打印制版的精度的方法主要有以下几种：(1)在电解氧化后，用碱性处理液浸泡铝版基，构造纳米和微米粗糙结构(CN102529309，CN102529309，CN102649377)；(2)表面涂一层疏水性材料防止墨滴扩散；(3)将氧化物纳米颗粒分散在水性高分子溶液中进行表层涂布(CN103085526，CN102102214，CN101954775)。上述三种方案虽然都能提高制版精度，但其普遍存在不同的缺陷，如：方法(1)的工艺复杂，在大规模生产时版基表面砂目层的孔隙结构不均匀，缺陷较多；方法(2)需要加热的制版平台和快干的墨水，还需要在印刷前冲洗掉表面的疏水性材料；方法(3)中的纳米粒子需要长时间研磨才能分散，不利用于提高版材的生产效益，涂料容易产生沉淀，涂布时容易产生气泡和白点，版基在印刷时容易上脏，纳米粒子价格昂贵，成本较高。
发明内容
本发明的目的是为了克服现有技术中的上述缺陷，提供一种喷墨打印直接制版的免冲洗铝版材及其制备方法，该铝版材不经过任何冲洗过程就能直接上机印刷，避免了在洗版过程中产生高污染废水，且能有效控制墨滴扩散，提高制版图文分辨率，同时成本较低，印刷测试非图文区不上脏。
为了实现上述目的，第一方面，本发明提供了一种喷墨打印直接制版的免冲洗铝版材，该铝版材包括依次层叠的铝版基、砂目层、封孔层和水性油墨引导层。
第二方面，本发明提供了一种喷墨打印直接制版的免冲洗铝版材的制备方法，该方法包括：将砂目化的铝版基依次进行封孔处理、水性油墨引导层涂布处理和烘干处理，所述水性油墨引导层涂布处理使用的涂料为水性涂布液。
第三方面，本发明提供了上述方法制备得到的铝版材。
本发明的铝版材为一种用于喷墨打印直接制版的不经过任何冲洗过程就能直接上机印刷的版材，避免了在洗版过程中产生高污染废水；能够有效控制墨滴扩散，提高制版图文分辨率，且水性油墨引导层所用的材料无毒无害，印刷过程中不污染印刷机润版液，不影响印刷系统水墨平衡。同时，本发明的方法，工艺简单，适合大规模生产，且成本较低，印刷测试非图文区不上脏。而且，该铝版材的表面为水性油墨引导层，在形成图文区后，可在印刷过程中迅速脱落。
根据本发明的一种优选的实施方式，在对铝版基进行阳极氧化的砂目化处理后，在传统的封孔剂溶液中增加了0.05～0.1wt％聚乙烯吡咯烷酮作为封孔助剂，既封住了砂目中吸附力强的微孔，防止印版非图文区在印刷过程中吸附油墨造成上脏，又能在封孔后的版面引入水性聚合物分子，提高与水性高分子的相容能力，提高版基的亲水性，有利于后续水性油墨引导层的水性涂布液的铺展和结合。随后，在版基表面涂布一层含有吸水性树脂的水性油墨引导层，能诱导喷墨打印制版的水性墨滴垂直浸润、抑制墨滴向四周的扩散，提高制版图文的分辨率，用于印刷高精度的印刷品。最重要的是，所制得的带有图文的版材无需冲洗就能上机印刷，其表面的吸水性树脂不影响版基砂目的亲水功能，在印刷过程中迅速脱落，并且材料无毒无害，对印刷系统的水墨平衡无影响，实现了真正意义上的免冲洗。
本发明的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
附图说明
图1是表面粗糙度高度参数轮廓算术平均偏差Ra的示意图，其中，Ra值＝表面粗糙度高度参数轮廓算术平均偏差；n＝所取轮廓的个数；yi＝轮廓的平均半峰宽，L为取样长度。
图2是本发明实施例1(经过砂目化处理、封孔处理、水性油墨引导层涂布处理和烘干处理)得到的铝版材表面的显微镜照片，放大倍数为1000倍。
图3是本发明对比例1(经过砂目化处理和烘干处理)得到的铝版材表面的显微镜照片，放大倍数1000倍。
图4是本发明对比例2(经过砂目化处理、封孔处理和烘干处理)得到的铝版材表面的显微镜照片，放大倍数1000倍。
图5是本发明对比例3(经过砂目化处理、水性油墨引导层涂布处理和烘干处理)得到的铝版材表面的显微镜照片，放大倍数1000倍。
具体实施方式
以下对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。
在本文中所披露的范围的端点和任何值都不限于该精确的范围或值，这些范围或值应当理解为包含接近这些范围或值的值。对于数值范围来说，各个范围的端点值之间、各个范围的端点值和单独的点值之间，以及单独的点值之间可以彼此组合而得到一个或多个新的数值范围，这些数值范围应被视为在本文中具体公开。
第一方面，本发明提供了一种喷墨打印直接制版的免冲洗铝版材，该铝版材包括依次层叠的铝版基、砂目层、封孔层和水性油墨引导层。
优选情况下，所述铝版材的Ra值为0.3-0.55μm，进一步优选为0.35-0.5μm；所述水性油墨引导层的涂布量为0.25-2g/m2，进一步优选为0.5-1g/m2；所述铝版材的打印单点直径为25-35μm，进一步优选为25-30μm；印刷测试非图文区不上脏。
第二方面，本发明提供了一种喷墨打印直接制版的免冲洗铝版材的制备方法，该方法包括：将砂目化的铝版基依次进行封孔处理、水性油墨引导层涂布处理和烘干处理，所述水性油墨引导层涂布处理使用的涂料为水性涂布液。
优选情况下，该方法还包括通过包括以下步骤的方法制备砂目化的铝版基(即进行砂目化处理)：将铝版基依次进行除油处理、水洗中和处理、电解处理、除灰处理、阳极氧化处理和水洗处理。对于前述除油处理、水洗中和处理、电解处理、除灰处理、阳极氧化处理和水洗处理的具体过程没有特别的限定，可以分别为本领域常用的各种除油处理、水洗中和处理、电解处理、除灰处理、阳极氧化处理和水洗处理方法，此均为本领域技术人员所熟知，在此不再赘述。
优选情况下，所述封孔处理的条件包括：温度为30-80℃，时间为0.5-2min。封孔处理的方式可以为喷淋封孔。
优选情况下，所述封孔处理使用的封孔液包括封孔剂、封孔助剂和去离子水，以封孔液的重量为基准，所述封孔剂的浓度为0.1-1wt％，所述封孔助剂的浓度为0-0.1wt％，进一步优选为0.05-0.1wt％。
优选地，所述封孔剂选自氟锆酸盐、醋酸盐、聚乙烯磷酸(PVPA)、PF(磷酸二氢钠与氟化钠的混合物)和水玻璃中的至少一种。氟锆酸盐例如可以为氟锆酸钾和/或氟锆酸钠，醋酸盐例如可以为醋酸镍。PF可商购获得。
优选地，所述封孔助剂为聚乙烯吡咯烷酮。在封孔液中增加聚乙烯吡咯烷酮，既能封闭铝版基砂目中的微孔，防止印版非图文区在印刷过程中吸附油墨造成上脏，又能在封孔后的版面引入水性聚合物分子，提高与水性高分子的相容能力，有利于后续水性油墨引导层的水性涂布液的铺展和结合。
优选情况下，所述水性涂布液包括吸水性树脂、有机助溶剂和去离子水，以所述水性涂布液的重量为基准，所述吸水性树脂的含量为1-10wt％，进一步优选为4-9wt％；所述有机助溶剂的含量为0-10wt％，进一步优选为3-8wt％。
优选地，吸水性树脂的结构特征为一条长的碳-碳单键的高分子主链，主链上连接若干个梳状侧基，侧基为吸水性官能团(羧基、羟基、酰胺基或吡咯烷酮基)，或者主链为聚乙二醇的重复单元，进一步优选地，所述吸水性树脂选自聚乙烯醇、聚丙烯酰胺树脂、聚乙烯吡咯烷酮、聚马来酸酐、聚丙烯酸、聚甲基丙烯酸、聚乙二醇、羧甲基纤维素和丙烯酸与甲基丙烯酸的共聚物中的至少一种。
优选地，所述有机助溶剂选自甲醇、无水乙醇、1-丙醇、2-丙醇、2-丁醇、2-甲基-2-丙醇、丙酮、丁酮、四氢呋喃、乙二醇单甲醚、乙二醇单乙醚、丙二醇单甲醚、丙二醇单乙醚和乙二醇二甲醚中的至少一种。
水性油墨引导层涂布处理即为通过涂布水性涂布液以形成水性油墨引导层，优选情况下，控制所述水性油墨引导层涂布处理的条件使得形成的水性油墨引导层的涂布量(即为烘干后固体物的单位面积的质量)为0.25-2g/m2，进一步优选为0.5-1g/m2。水性油墨引导层涂布处理的方式可以为甩涂、辊涂、刮涂或挤涂的方式。
优选情况下，所述烘干处理的条件包括：温度为60-110℃，进一步优选为70-100℃；时间为3-10min，进一步优选为3-6min。温度低于传统涂布液的120-180℃的烘干温度，时间相当，因此整个工艺更加节能。
第三方面，本发明提供了上述方法制备得到的铝版材。该铝版材为一种用于喷墨打印直接制版的不经过任何冲洗过程就能直接上机印刷的版材，且该铝版材的表面为水性油墨引导层，在形成图文区后，可在印刷过程中迅速脱落。
所述铝版材的Ra值为0.3-0.55μm，优选为0.35-0.5μm；所述水性油墨引导层的涂布量为0.25-2g/m2，优选为0.5-1g/m2；所述铝版材的打印单点直径为25-35μm，优选为25-30μm；印刷测试非图文区不上脏。
本发明中，表征方法包括金相显微镜拍摄铝版材表面、粗糙度测试仪测定Ra值(表面粗糙度高度参数轮廓算术平均偏差)、水性油墨引导层涂布量的测定、打印制版测单点直径(可以通过印版成像微观质量测量系统测定，也可以直接通过显微镜拍照经放大特定倍数后测量获得)以及印刷测试非图文区是否上脏。
实施例
以下将通过实施例对本发明进行详细描述。以下实施例中，如无具体说明，所用的材料均可商购获得，所用的方法均为本领域的常规方法。
Ra值是根据图1并按照如下公式计算得到的，
其中，Ra值＝表面粗糙度高度参数轮廓算术平均偏差；n＝所取轮廓的个数；yi＝轮廓的平均半峰宽。
水性油墨引导层涂布量的测定方法如下：将制备完成的铝版材裁成10cm×10cm的方片，用分析天平称重(g)，然后用无尘布蘸60℃的热水全面擦拭2min，清水冲洗后烘箱100℃下5min烘干，再称重，前后重量差值乘以100即为每平方米的涂布量(g/m2)。
打印制版测单点直径的方法如下：测试设备是北京印刷学院开发的印版成像微观质量测量系统，该设备硬件包括显微放大光学系统、CCD彩色成像器件和计算机，软件为图像采集和各微观质量指标的计算工具。测试时将样片放置在显微镜下方，对焦拍照，通过软件计算统计出平均单点直径。
实施例1
配制封孔液：称量0.50g浓度为30wt％的聚乙烯基磷酸水溶液(聚乙烯基磷酸，PVPA，购自湖北巨胜科技有限公司，牌号为27754-99-0，下同)，加入0.05g聚乙烯吡咯烷酮(PVP K17)和99.45g水，混合溶解，过滤除杂质后得到封孔液。
配制水性涂布液：称量5.0g聚乙烯醇(购自日本可乐丽公司，牌号为PVA-124，下同)，加入95.0g水，加热搅拌溶解，过滤除杂质后得到水性涂布液。
将工业生产的用于印刷制版的铝版基依次经过除油、水洗中和、电解、除灰、阳极氧化、水洗的处理步骤后，用60℃的封孔液喷淋，然后浸泡60秒，然后用去离子水冲洗2遍，烘干，铝版基表面残余封孔剂和封孔助剂的量约为0.10g/m2。
在封完孔的砂目化的铝版基的表面，以挤涂的方法，均匀涂布上述得到的水性涂布液，涂布量控制为0.8±0.20g/m2，80℃下烘干4分钟，得到免冲洗的喷墨打印直接制版的铝版材。该铝版材表面的显微镜照片如图2所示。由图2可以看出，砂目的粗糙结构中覆盖有一层有机物，目测其粗糙度比图3-5均要小。
实施例2
配制封孔液：称量0.18g氟锆酸钾，加入0.08g聚乙烯吡咯烷酮(PVP K17)和99.74g水，混合溶解，过滤除杂质后得到封孔液。
配制水性涂布液：称量4.0g聚乙烯醇，加入96.0g水，加热搅拌溶解，过滤除杂质后得到水性涂布液。
将工业生产的用于印刷制版的铝版基依次经过除油、水洗中和、电解、除灰、阳极氧化、水洗的处理步骤后，用40℃的封孔液喷淋，然后浸泡80秒，然后用去离子水冲洗2遍，烘干，铝版基表面残余封孔剂和封孔助剂的量约为0.12g/m2。
在封完孔的砂目化的铝版基的表面，以挤涂的方法，均匀涂布上述得到的水性涂布液，涂布量控制为0.80±0.20g/m2，70℃下烘干6分钟，得到免冲洗的喷墨打印直接制版的铝版材。
实施例3
配制封孔液：称量0.16g醋酸镍，加入0.06g聚乙烯吡咯烷酮(PVP K17)和99.78g水，混合溶解，过滤除杂质后得到封孔液。
配制水性涂布液：称量5.0g聚乙烯醇，加入95.0g水，加热搅拌溶解，过滤除杂质后得到水性涂布液。
将工业生产的用于印刷制版的铝版基依次经过除油、水洗中和、电解、除灰、阳极氧化、水洗的处理步骤后，用50℃的封孔液喷淋，然后浸泡60秒，然后用去离子水冲洗2遍，烘干，铝版基表面残余封孔剂和封孔助剂的量约为0.14g/m2。
在封完孔的砂目化的铝版基的表面，以挤涂的方法，均匀涂布上述得到的水性涂布液，涂布量控制为0.8±0.20g/m2，100℃下烘干3分钟，得到免冲洗的喷墨打印直接制版的铝版材。
实施例4
配制封孔液：称量0.14g PF(磷酸二氢钠与氟化钠的混合物，购自日本化学产业株式会社，牌号为DY103，下同)，加入0.1g聚乙烯吡咯烷酮(PVP K17)和99.76g水，混合溶解，过滤除杂质后得到封孔液。
配制水性涂布液：称量8.0g聚乙烯醇，加入92.0g水，加热搅拌溶解，过滤除杂质后得到水性涂布液。
将工业生产的用于印刷制版的铝版基依次经过除油、水洗中和、电解、除灰、阳极氧化、水洗的处理步骤后，用30℃的封孔液喷淋，然后浸泡100秒，然后用去离子水冲洗2遍，烘干，铝版基表面残余封孔剂和封孔助剂的量约为0.16g/m2。
在封完孔的砂目化的铝版基的表面，以挤涂的方法，均匀涂布上述得到的水性涂布液，涂布量控制为0.8±0.20g/m2，80℃下烘干4分钟，得到免冲洗的喷墨打印直接制版的铝版材。
实施例5
配制封孔液：称量0.12g硅酸钠(水玻璃)，加入0.06g聚乙烯吡咯烷酮(PVP K17)和99.82g水，混合溶解，过滤除杂质后得到封孔液。
配制水性涂布液：称量5.0g聚乙烯醇，加入95.0g水，加热搅拌溶解，过滤除杂质后得到水性涂布液。
将工业生产的用于印刷制版的铝版基依次经过除油、水洗中和、电解、除灰、阳极氧化、水洗的处理步骤后，用80℃的封孔液喷淋，然后浸泡60秒，然后用去离子水冲洗2遍，烘干，铝版基表面残余封孔剂和封孔助剂的量约为0.18g/m2。
在封完孔的砂目化的铝版基的表面，以挤涂的方法，均匀涂布上述得到的水性涂布液，涂布量控制为0.8±0.20g/m2，80℃下烘干4分钟，得到免冲洗的喷墨打印直接制版的铝版材。
实施例6
配制封孔液：称量0.50g浓度为30wt％的聚乙烯基磷酸水溶液，加入0.05g聚乙烯吡咯烷酮(PVP K17)和99.45g水，混合溶解，过滤除杂质后得到封孔液。
配制水性涂布液：称量5.0g聚丙烯酰胺(购自无锡市田鑫化工有限公司，牌号为9003-05-8，下同)，加入5.0g乙二醇和90.0g水，加热搅拌溶解，过滤除杂质后得到水性涂布液。
将工业生产的用于印刷制版的铝版基依次经过除油、水洗中和、电解、除灰、阳极氧化、水洗的处理步骤后，用60℃的封孔液喷淋，然后浸泡60秒，然后用去离子水冲洗2遍，烘干，铝版基表面残余封孔剂和封孔助剂的量约为0.10g/m2。
在封完孔的砂目化的铝版基的表面，以挤涂的方法，均匀涂布上述得到的水性涂布液，涂布量控制为0.75±0.20g/m2，110℃下烘干3分钟，得到免冲洗的喷墨打印直接制版的铝版材。
实施例7
配制封孔液：称量0.15g PF(磷酸二氢钠与氟化钠的混合物)，加入0.07g聚乙烯吡咯烷酮(PVP K17)和99.78g水，混合溶解，过滤除杂质后得到封孔液。
配制水性涂布液：称量4.0g聚丙烯酰胺，加入8.0g乙二醇和88.0g水，加热搅拌溶解，过滤除杂质后得到水性涂布液。
将工业生产的用于印刷制版的铝版基依次经过除油、水洗中和、电解、除灰、阳极氧化、水洗的处理步骤后，用30℃的封孔液喷淋，然后浸泡90秒，然后用去离子水冲洗2遍，烘干，铝版基表面残余封孔剂和封孔助剂的量约为0.16g/m2。
在封完孔的砂目化的铝版基的表面，以挤涂的方法，均匀涂布上述得到的水性涂布液，涂布量控制为0.75±0.20g/m2，110℃下烘干3分钟，得到免冲洗的喷墨打印直接制版的铝版材。
实施例8
配制封孔液：称量0.50g浓度为30wt％的聚乙烯基磷酸水溶液，加入0.05g聚乙烯吡咯烷酮(PVP K17)和99.45g水，混合溶解，过滤除杂质后得到封孔液。
配制水性涂布液：称量5.0g聚乙烯吡咯烷酮(PVP K17)，加入95.0g水，加热搅拌溶解，过滤除杂质后得到水性涂布液。
将工业生产的用于印刷制版的铝版基依次经过除油、水洗中和、电解、除灰、阳极氧化、水洗的处理步骤后，用60℃的封孔液喷淋，然后浸泡60秒，然后用去离子水冲洗2遍，烘干，铝版基表面残余封孔剂和封孔助剂的量约为0.10g/m2。
在封完孔的砂目化的铝版基的表面，以挤涂的方法，均匀涂布上述得到的水性涂布液，涂布量控制为0.75±0.20g/m2，80℃下烘干3.5分钟，得到免冲洗的喷墨打印直接制版的铝版材。
实施例9
配制封孔液：称量0.15g PF(磷酸二氢钠与氟化钠的混合物)，加入0.1g聚乙烯吡咯烷酮(PVP K17)和99.75g水，混合溶解，过滤除杂质后得到封孔液。
配制水性涂布液：称量5.0g聚乙烯吡咯烷酮(PVP K17)，加入95.0g水，加热搅拌溶解，过滤除杂质后得到水性涂布液。
将工业生产的用于印刷制版的铝版基依次经过除油、水洗中和、电解、除灰、阳极氧化、水洗的处理步骤后，用30℃的封孔液喷淋，然后浸泡100秒，然后用去离子水冲洗2遍，烘干，铝版基表面残余封孔剂和封孔助剂的量约为0.16g/m2。
在封完孔的砂目化的铝版基的表面，以挤涂的方法，均匀涂布上述得到的水性涂布液，涂布量控制为0.75±0.20g/m2，80℃下烘干4分钟，得到免冲洗的喷墨打印直接制版的铝版材。
实施例10
配制封孔液：称量0.50g浓度为30wt％的聚乙烯基磷酸水溶液，加入0.05g聚乙烯吡咯烷酮(PVP K17)和99.45g水，混合溶解，过滤除杂质后得到封孔液。
配制水性涂布液：称量5.0g聚马来酸酐(购自上海迈瑞尔化学技术有限公司，牌号为108-31-6，下同)，加入5g乙醇和90.0g水，加热搅拌溶解，过滤除杂质后得到水性涂布液。
将工业生产的用于印刷制版的铝版基依次经过除油、水洗中和、电解、除灰、阳极氧化、水洗的处理步骤后，用60℃的封孔液喷淋，然后浸泡60秒，然后用去离子水冲洗2遍，烘干，铝版基表面残余封孔剂和封孔助剂的量约为0.10g/m2。
在封完孔的砂目化的铝版基的表面，以挤涂的方法，均匀涂布上述得到的水性涂布液，涂布量控制为0.85±0.20g/m2，90℃下烘干3分钟，得到免冲洗的喷墨打印直接制版的铝版材。
实施例11
配制封孔液：称量0.15g PF(磷酸二氢钠与氟化钠的混合物)，加入0.08g聚乙烯吡咯烷酮(PVP K17)和99.77g水，混合溶解，过滤除杂质后得到封孔液。
配制水性涂布液：称量4.0g聚马来酸酐，加入6.0g乙醇和90.0g水，加热搅拌溶解，过滤除杂质后得到水性涂布液。
将工业生产的用于印刷制版的铝版基依次经过除油、水洗中和、电解、除灰、阳极氧化、水洗的处理步骤后，用40℃的封孔液喷淋，然后浸泡60秒，然后用去离子水冲洗2遍，烘干，铝版基表面残余封孔剂和封孔助剂的量约为0.16g/m2。
在封完孔的砂目化的铝版基的表面，以挤涂的方法，均匀涂布上述得到的水性涂布液，涂布量控制为0.80±0.20g/m2，90℃下烘干3分钟，得到免冲洗的喷墨打印直接制版的铝版材。
实施例12
配制封孔液：称量0.18g氟锆酸钾，加入0.08g聚乙烯吡咯烷酮(PVP K17)和99.74g水，混合溶解，过滤除杂质后得到封孔液。
配制水性涂布液：称量4.0g聚丙烯酸(购自常州市润洋化工有限公司，牌号为GY-303，下同)，加入5.0g 2-丙醇和91.0g水，加热搅拌溶解，过滤除杂质后得到水性涂布液。
将工业生产的用于印刷制版的铝版基依次经过除油、水洗中和、电解、除灰、阳极氧化、水洗的处理步骤后，用40℃的封孔液喷淋，然后浸泡60秒，然后用去离子水冲洗2遍，烘干，铝版基表面残余封孔剂和封孔助剂的量约为0.10g/m2。
在封完孔的砂目化的铝版基的表面，以挤涂的方法，均匀涂布上述得到的水性涂布液，涂布量控制为0.65±0.20g/m2，80℃下烘干4分钟，得到免冲洗的喷墨打印直接制版的铝版材。
实施例13
配制封孔液：称量0.16g醋酸镍，加入0.06g聚乙烯吡咯烷酮(PVP K17)和99.78g水，混合溶解，过滤除杂质后得到封孔液。
配制水性涂布液：称量4.0g聚丙烯酸，加入5.0g 2-丙醇和91.0g水，加热搅拌溶解，过滤除杂质后得到水性涂布液。
将工业生产的用于印刷制版的铝版基依次经过除油、水洗中和、电解、除灰、阳极氧化、水洗的处理步骤后，用40℃的封孔液喷淋，然后浸泡60秒，然后用去离子水冲洗2遍，烘干，铝版基表面残余封孔剂和封孔助剂的量约为0.12g/m2。
在封完孔的砂目化的铝版基的表面，以挤涂的方法，均匀涂布上述得到的水性涂布液，涂布量控制为0.65±0.20g/m2，80℃下烘干4分钟，得到免冲洗的喷墨打印直接制版的铝版材。
实施例14
配制封孔液：称量0.12g硅酸钠(水玻璃)，加入0.06g聚乙烯吡咯烷酮(PVP K17)和99.82g水，混合溶解，过滤除杂质后得到封孔液。
配制水性涂布液：称量6.0g聚乙烯醇，加入9g乙二醇甲醚和85.0g水，加热搅拌溶解，过滤除杂质后得到水性涂布液。
将工业生产的用于印刷制版的铝版基依次经过除油、水洗中和、电解、除灰、阳极氧化、水洗的处理步骤后，用80℃的封孔液喷淋，然后浸泡60秒，然后用去离子水冲洗2遍，烘干，铝版基表面残余封孔剂和封孔助剂的量约为0.18g/m2。
在封完孔的砂目化的铝版基的表面，以挤涂的方法，均匀涂布上述得到的水性涂布液，涂布量控制为0.65±0.20g/m2，80℃下烘干4分钟，得到免冲洗的喷墨打印直接制版的铝版材。
实施例15
配制封孔液：称量0.18g氟锆酸钾，加入0.08g聚乙烯吡咯烷酮(PVP K17)和99.74g水，混合溶解，过滤除杂质后得到封孔液。
配制水性涂布液：称量6.0g聚乙二醇(购自美国陶氏化学公司，牌号为PEG6000)，加入9g乙二醇单甲醚和85.0g水，加热搅拌溶解，过滤除杂质后得到水性涂布液。
将工业生产的用于印刷制版的铝版基依次经过除油、水洗中和、电解、除灰、阳极氧化、水洗的处理步骤后，用40℃的封孔液喷淋，然后浸泡80秒，然后用去离子水冲洗2遍，烘干，铝版基表面残余封孔剂和封孔助剂的量约为0.12g/m2。
在封完孔的砂目化的铝版基的表面，以挤涂的方法，均匀涂布上述得到的水性涂布液，涂布量控制为0.65±0.20g/m2，70℃下烘干6分钟，得到免冲洗的喷墨打印直接制版的铝版材。
实施例16
配制封孔液：称量0.16g醋酸镍，加入0.06g聚乙烯吡咯烷酮(PVP K17)和99.78g水，混合溶解，过滤除杂质后得到封孔液。
配制水性涂布液：称量7.0g聚甲基丙烯酸(购自余姚市汇鸿塑料厂，牌号为PMAA-100，下同)，加入8.0乙二醇单乙醚和85g水，加热搅拌溶解，过滤除杂质后得到水性涂布液。
将工业生产的用于印刷制版的铝版基依次经过除油、水洗中和、电解、除灰、阳极氧化、水洗的处理步骤后，用50℃的封孔液喷淋，然后浸泡60秒，然后用去离子水冲洗2遍，烘干，铝版基表面残余封孔剂和封孔助剂的量约为0.14g/m2。
在封完孔的砂目化的铝版基的表面，以挤涂的方法，均匀涂布上述得到的水性涂布液，涂布量控制为0.65±0.20g/m2，100℃下烘干3分钟，得到免冲洗的喷墨打印直接制版的铝版材。
实施例17
配制封孔液：称量0.14g硅酸钠(水玻璃)，加入0.06g聚乙烯吡咯烷酮(PVP K17)和99.8g水，混合溶解，过滤除杂质后得到封孔液。
配制水性涂布液：称量7.0g聚甲基丙烯酸，加入8.0g乙二醇单乙醚和85.0g水，加热搅拌溶解，过滤除杂质后得到水性涂布液。
将工业生产的用于印刷制版的铝版基依次经过除油、水洗中和、电解、除灰、阳极氧化、水洗的处理步骤后，用80℃的封孔液喷淋，然后浸泡60秒，然后用去离子水冲洗2遍，烘干，铝版基表面残余封孔剂和封孔助剂的量约为0.18g/m2。
在封完孔的砂目化的铝版基的表面，以挤涂的方法，均匀涂布上述得到的水性涂布液，涂布量控制为0.65±0.20g/m2，80℃下烘干4分钟，得到免冲洗的喷墨打印直接制版的铝版材。
实施例18
配制封孔液：称量0.18g氟锆酸钾，加入0.08g聚乙烯吡咯烷酮(PVP K17)和99.74g水，混合溶解，过滤除杂质后得到封孔液。
配制水性涂布液：称量9.0g羧甲基纤维素(购自广州逸明化工有限公司，牌号为9004-32-4，下同)，加入6g丙酮和85.0g水，加热搅拌溶解，过滤除杂质后得到水性涂布液。
将工业生产的用于印刷制版的铝版基依次经过除油、水洗中和、电解、除灰、阳极氧化、水洗的处理步骤后，用40℃的封孔液喷淋，然后浸泡60秒，然后用去离子水冲洗2遍，烘干，铝版基表面残余封孔剂和封孔助剂的量约为0.12g/m2。
在封完孔的砂目化的铝版基的表面，以挤涂的方法，均匀涂布上述得到的水性涂布液，涂布量控制为0.90±0.20g/m2，90℃下烘干4分钟，得到免冲洗的喷墨打印直接制版的铝版材。
实施例19
配制封孔液：称量0.16g醋酸镍，加入0.06g聚乙烯吡咯烷酮(PVP K17)和99.78g水，混合溶解，过滤除杂质后得到封孔液。
配制水性涂布液：称量9.0g羧甲基纤维素，加入6.0g丙酮和85.0g水，加热搅拌溶解，过滤除杂质后得到水性涂布液。
将工业生产的用于印刷制版的铝版基依次经过除油、水洗中和、电解、除灰、阳极氧化、水洗的处理步骤后，用50℃的封孔液喷淋，然后浸泡60秒，然后用去离子水冲洗2遍，烘干，铝版基表面残余封孔剂和封孔助剂的量约为0.14g/m2。
在封完孔的砂目化的铝版基的表面，以挤涂的方法，均匀涂布上述得到的水性涂布液，涂布量控制为0.9±0.20g/m2，100℃下烘干3分钟，得到免冲洗的喷墨打印直接制版的铝版材。
实施例20
配制封孔液：称量0.14g硅酸钠(水玻璃)，加入0.06g聚乙烯吡咯烷酮(PVP K17)和99.80g水，混合溶解，过滤除杂质后得到封孔液。
配制水性涂布液：称量4.0g甲基丙烯酸和丙烯酸共聚物(购自三菱丽阳高分子材料南通有限公司)，加入5.0g丁酮和91.0g水，加热搅拌溶解，过滤除杂质后得到水性涂布液。
将工业生产的用于印刷制版的铝版基依次经过除油、水洗中和、电解、除灰、阳极氧化、水洗的处理步骤后，用80℃的封孔液喷淋，然后浸泡60秒，然后用去离子水冲洗2遍，烘干，铝版基表面残余封孔剂和封孔助剂的量约为0.18g/m2。
在封完孔的砂目化的铝版基的表面，以挤涂的方法，均匀涂布上述得到的水性涂布液，涂布量控制为0.60±0.20g/m2，80℃下烘干4分钟，得到免冲洗的喷墨打印直接制版的铝版材。
实施例21
按照实施例2的方法，不同的是，封孔液的配制方法如下：称量0.18g氟锆酸钾，加入99.82g水，混合溶解，过滤除杂质后得到封孔液。
对比例1
将工业生产的用于印刷制版的铝版基依次经过除油、水洗中和、电解、除灰、阳极氧化、水洗的处理步骤后，烘干，得到未封孔的砂目化的铝版基，不涂布水性涂布液，作为用来进行制版精度和印刷测试对比的版材。该铝材表面的显微镜照片如图3所示。由图3可以看出，版材表面孔隙周围很干净，为未封孔的砂目裸板的显著特征。
对比例2
按照实施例1的方法，不同的是，封孔后不进行涂布处理，即，将工业生产的用于印刷制版的铝版基依次经过除油、水洗中和、电解、除灰、阳极氧化、水洗的处理步骤后，用60℃的封孔液喷淋，然后浸泡60秒，然后用去离子水冲洗2遍，烘干，得到用于进行制版精度和印刷测试对比的版材。该铝材表面的显微镜照片如图4所示。由图4可以看出，封孔砂目版相比未封孔裸板表面多了一层附着物，但目测其粗糙度比图2要大。
对比例3
按照实施例1的方法，不同的是，在涂布处理前不进行封孔处理，即，将工业生产的用于印刷制版的铝版基依次经过除油、水洗中和、电解、除灰、阳极氧化、水洗的处理步骤后，烘干，在未封孔的砂目化的铝版基的表面，以挤涂的方法，均匀涂布上述得到的水性涂布液，涂布量控制为0.80±0.20g/m2，80℃下烘干4分钟，得到用于进行制版精度和印刷测试对比的版材。该铝材表面的显微镜照片如图5所示。由图5可以看出，涂过水性油墨引导层的砂目裸版与封孔版一样，表面能看到一层有机物，但目测其粗糙度比图2要大。
测试例
对实施例1-21及对比例1-3得到的铝板材进行Ra值测定(德国马尔公司MahrsurfPS1便携式粗糙度测量仪)、水性油墨引导层的涂布量测定、打印单点直径的测定以及免冲洗直接印刷的实验，测试结果如表1所示。
表1
从表1可以看出，通过本发明方法得到的铝版材，Ra值为0.35-0.5μm，打印单点直径较小(25-35μm)，使图像的分辨率得到明显改善，同时可以免冲洗直接印刷，且非图文区不上脏。
将实施例2与实施例21的结果比较可知，在传统的封孔剂溶液中增加0.05～0.1wt％聚乙烯吡咯烷酮作为封孔助剂，能够进一步提高制版精度和图文分辨率。
以上详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明的保护范围。
另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。
此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。
Claims (16)
1.一种喷墨打印直接制版的免冲洗铝版材，其特征在于，该铝版材包括依次层叠的铝版基、砂目层、封孔层和水性油墨引导层；
其中，所述铝版材的Ra值为0.3-0.55μm；所述水性油墨引导层的涂布量为0.25-2g/m2；所述铝版材的打印单点直径为25-35μm。
2.根据权利要求1所述的铝版材，其中，所述铝版材的Ra值为0.35-0.5μm；所述水性油墨引导层的涂布量为0.5-1g/m2；所述铝版材的打印单点直径为25-30μm。
3.一种喷墨打印直接制版的免冲洗铝版材的制备方法，其特征在于，该方法包括：将砂目化的铝版基依次进行封孔处理、水性油墨引导层涂布处理和烘干处理，所述水性油墨引导层涂布处理使用的涂料为水性涂布液；
其中，所述封孔处理使用的封孔液包括封孔剂、封孔助剂和去离子水，以封孔液的重量为基准，所述封孔剂的浓度为0.1-1wt％，所述封孔助剂的浓度为0-0.1wt％；
所述封孔助剂为聚乙烯吡咯烷酮。
4.根据权利要求3所述的方法，其中，所述封孔处理的条件包括：温度为30-80℃，时间为0.5-2min。
5.根据权利要求3所述的方法，其中，以封孔液的重量为基准，所述封孔助剂的浓度为0.05-0.1wt％。
6.根据权利要求5所述的方法，其中，所述封孔剂选自氟锆酸盐、醋酸盐、聚乙烯磷酸和水玻璃中的至少一种。
7.根据权利要求3所述的方法，其中，所述水性涂布液包括吸水性树脂、有机助溶剂和去离子水，以所述水性涂布液的重量为基准，所述吸水性树脂的含量为1-10wt％；所述有机助溶剂的含量为0-10wt％。
8.根据权利要求7所述的方法，其中，以所述水性涂布液的重量为基准，所述吸水性树脂的含量为4-9wt％；所述有机助溶剂的含量为3-8wt％。
9.根据权利要求7所述的方法，其中，所述吸水性树脂选自聚乙烯醇、聚丙烯酰胺树脂、聚乙烯吡咯烷酮、聚马来酸酐、聚丙烯酸、聚甲基丙烯酸、聚乙二醇、羧甲基纤维素和丙烯酸与甲基丙烯酸的共聚物中的至少一种。
10.根据权利要求7所述的方法，其中，所述有机助溶剂选自甲醇、无水乙醇、1-丙醇、2-丙醇、2-丁醇、2-甲基-2-丙醇、丙酮、丁酮、四氢呋喃、乙二醇单甲醚、乙二醇单乙醚、丙二醇单甲醚、丙二醇单乙醚和乙二醇二甲醚中的至少一种。
11.根据权利要求3或7-10中任意一项所述的方法，其中，控制所述水性油墨引导层涂布处理的条件使得形成的水性油墨引导层的涂布量为0.25-2g/m2。
12.根据权利要求11所述的方法，其中，控制所述水性油墨引导层涂布处理的条件使得形成的水性油墨引导层的涂布量为0.5-1g/m2。
13.根据权利要求3所述的方法，其中，所述烘干处理的条件包括：温度为60-110℃；时间为3-10min。
14.根据权利要求13所述的方法，其中，所述烘干处理的条件包括：温度为70-100℃；时间为3-6min。
15.根据权利要求3所述的方法，其中，该方法还包括通过包括以下步骤的方法制备砂目化的铝版基：将铝版基依次进行除油处理、水洗中和处理、电解处理、除灰处理、阳极氧化处理和水洗处理。
16.权利要求3-15中任意一项所述方法制备得到的铝版材。
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