CN111169187B - 一种耐污损纸张的印刷方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种耐污损纸张的印刷方法，涉及纸张印刷技术领域，解决了因印刷后得到印刷品的耐污损性较差，而导致其整体应用效果不佳的问题，其包括以下步骤：步骤一，纸张预处理；步骤二，喷涂涂布液；步骤三，图文印刷；步骤四，成品处理；所述步骤二中涂布液包括如下重量份数的组分：氧化淀粉20‑50份；羧甲基纤维素18‑28份；钛白粉50‑70份；纳米氧化硅1‑5份；纳米银颗粒10‑16份；大豆卵磷脂5‑9份；轻质碳酸钙3‑7份；生物碱5‑7份；消泡剂1‑2份；分散剂0.2‑0.6份。本发明中耐污损纸张的印刷方法在实际使用过程中得到的印刷成品具有良好的耐污损性能，整体应用性能好。
Description
技术领域
本发明涉及纸张印刷技术领域，更具体地说，它涉及一种耐污损纸张的印刷方法。
背景技术
印刷方法有多种，方法不同，操作也不同，印成的效果亦各异。传统使用的印刷方法主要可分为：凸版、平版、凹版及孔版印刷四大类。而常见的印刷纸张有:铜版纸、白卡纸、白底白板纸、灰底白板纸、牛皮纸、双胶纸、哑粉纸、新闻纸及各类艺术纸等。
在公开号为CN110079153A的中国发明专利申请文件中公开了一种宽幅柔性印刷方法，其包括以下步骤：S1：原材料的准备，S2：将配置好的水性油墨进行混合搅拌，水性油墨由顺丁烯二酸树脂、紫胶、马来酸树脂改性虫胶、乌拉坦、水溶性丙烯酸树脂、水性氨基树脂、防沉剂、增滑剂、防老剂组成，其中顺丁烯二酸树脂、紫胶、马来酸树脂改性虫胶、乌拉坦、水溶性丙烯酸树脂、水性氨基树脂、防沉剂、增滑剂、防老剂比重为20：4：2：10：8：12：1：2：3，S3：将承印物铺在印版上，再通胶印机将水性油墨转移到印版上，S4：通过加热灯进行加热，对水性油墨进行固化，S5：将S4加工好的产品，进行油光的耐高温检测，S6：将残次品从印刷品种挑选出。
上述申请文件中，采用水性油墨进行印刷，由于水性油墨没有污染，有利于环保，同时可印刷大幅面多色的产品，印刷质量高，成品色泽鲜艳，层次丰富，但承载物为纸质原料时，因纸质原料的特殊性，使印刷品在使用过程中容易出现无损，而在印刷过程中，上述水性油墨虽能起到一定的耐污损性能，却有时不能在印刷过程中完全覆盖印刷纸，致使印刷品整体的耐污损性能不佳，实际应用效果较差，因此，需要提出一种新的方案来解决上述问题。
发明内容
针对现有技术存在的不足，本发明的目的一在于提供一种耐污损纸张的印刷方法，以解决上述技术问题，其在实际使用过程中得到的印刷成品具有良好的耐污损性能，整体应用性能好。
为实现上述目的一，本发明提供了如下技术方案：
一种耐污损纸张的印刷方法，包括以下步骤：
步骤一，纸张预处理：准备纸张原材料，在纸张原材料上使用水性光油涂布机涂布，涂布次数为2-3次，得到预处理纸张；
步骤二，喷涂涂布液：在预处理纸张的表面喷涂涂布液，在烘箱内进行烘干，得到待印纸张；
步骤三，图文印刷：按印刷图文制作凸印版，将印版安装在印刷机上，将待印纸张预热后放置在凸印版下进行印刷，然后将印刷后的纸张压平后进行红外线热风干燥，得到半成品；
步骤四，成品处理：采用柔软刷辊扫除半成品表面的灰尘和杂质，然后采用覆膜机在印刷品的表面覆上一层薄膜，再根据所需尺寸大小进行裁剪，得到印刷成品；
所述步骤二中涂布液包括如下重量份数的组分：
氧化淀粉20-50份；
羧甲基纤维素118-28份；
钛白粉50-70份；
纳米氧化硅1-5份；
纳米银颗粒10-16份；
大豆卵磷脂5-9份；
轻质碳酸钙3-7份；
生物碱5-7份；
消泡剂1-2份；
分散剂0.2-0.6份。
通过采用上述技术方案，在纸张原材料上使用水性光油涂布机涂布，能够使纸张原材料的表面具有良好的均匀性，有利于提高印刷复制的效果；而喷涂涂布液，能够在由纤维形成的凹凸不平和由较大孔隙的普通纸的表面上，覆盖一层有细微粒子组成的对印刷油墨具有良好吸收性的涂料，同时还能够对预处理纸张的表面起到良好的防护效果，提高印刷成品的耐污损性能；图文印刷能够根据生产的实际需要，制作不同的凸印版进行印刷即可；最后进行成品处理，一方面可以提高印刷成品的鲜亮程度，另一方面可以利用覆膜机在印刷品的表面覆上一层薄膜，提高印刷成品整体的防护性能。
氧化淀粉的颜色洁白，糊透明，成膜性好，抗冻融性好，并能够起到良好的清洁和耐脏效果；羧甲基纤维素具有增稠、成膜、乳化及悬浮等作用，其能够与氧化淀粉之间混合形成良好稳定的分散体系，便于各组分原料间的充分结合。钛白粉不仅是一种良好的无机颜料，能够保证待印纸张的后续印刷效果，还能够起到一定抗菌耐污性能，且与纳米氧化硅、纳米银颗粒共同作用，保证了印刷成品的耐污损性能。同时，大豆卵磷脂与纸质料之间具有良好的亲和性；轻质碳酸钙可以提高纸张原材料表面的耐磨性，且自身填充效果好；生物碱具有良好的脱酸作用，改善预处理纸张表面强度和性能；而大豆卵磷脂、轻质碳酸钙和生物碱之间能够起到良好的复配增效作用，能使有效耐污损成分充分作用与纸质原料，进而使得到的印刷成品整体具有优异的耐污损性能。
进一步优选为，所述生物碱选用东莨菪碱、莨菪碱、去甲基莨菪碱和山莨菪碱中的任意一种。
通过采用上述技术方案，东莨菪碱、莨菪碱、去甲基莨菪碱和山莨菪碱均为良好的生物碱，其能够中和掉预处理纸张已产生的游离酸，并在脱酸后的待印纸张中保留一定的储备碱度，恢复一定的柔软性，抑制纤维进一步水解和大气中酸性气体的侵蚀，延缓纸质恶化速度，进而使印刷成品在长期使用过程中保持良好的稳定性。
进一步优选为，所述消泡剂选用乳化硅油、聚氧丙烯甘油醚和聚二甲基硅氧烷中的任意一种。
通过采用上述技术方案，涂布液的各组分原料在搅拌混合时，使空气容易进入雷达吸波涂料的内部形成微小气泡，当涂布液在喷洒烘干过程中，其内部的微小起泡容易发生迁移并聚合在一起形成较大的气泡，而乳化硅油、聚氧丙烯甘油醚和聚二甲基硅氧烷均具有良好的去除气泡的作用，使涂布液在成型后的内部不易出现较大的气泡，整体较为致密，并在使用过程中保持良好稳定的柔韧性和抗开裂性能，不仅能够保证印刷成品的整体品质，还能够使印刷成品整体具有良好稳定的耐污损性能。
进一步优选为，所述分散剂选用聚丙烯酰胺、脂肪酸聚乙二醇酯和三聚磷酸钠中的任意一种。
通过采用上述技术方案，聚丙烯酰胺、脂肪酸聚乙二醇酯和三聚磷酸钠均是良好的分散剂，不仅使涂布液具有良好的流平性，还使涂布液在使用后具有良好的光泽，并能防止固体颗粒的沉降和凝聚，提高各组分原料间的相容性，同时，聚丙烯酰胺、脂肪酸聚乙二醇酯和三聚磷酸钠在储存过程中具有良好的稳定性，使印刷成品整体具有较高的品质。
进一步优选为，所述步骤一中，水性光油的涂布量为3-5g/㎡，涂布温度为60-70℃。
通过采用上述技术方案，上述涂布量即可以对纸张原材料的表面起到良好的预处理效果，且控制涂布温度为60-70℃，既不会纸张原材料造成损坏，还能够保证水性光油的涂布效果。
进一步优选为，所述步骤二中，涂布液的喷涂量为4-10g/㎡，而烘箱内的烘干温度为100-120℃，烘干时间为6-8s。
通过采用上述技术方案，涂布液的喷涂量为4-10g/㎡，即可以对预处理纸张的表面起到良好的防护效果，而在烘干过程中选择烘干温度为100-120℃，烘干时间为6-8s，在保证不对纸张原材料造成损坏的前提下，使涂布液形成的防护层具有良好的柔韧性，并能够充分作用于预处理纸张。
进一步优选为，所述步骤三中，印刷机环境的温度为25-30℃，相对湿度为55-65％，且印刷后的红外线热风干燥温度为50-60℃，时间为50-70s。
通过采用上述技术方案，上述印刷环境温度和湿度的控制，能够保证在待印纸张上保持良好的印刷效果，而控制红外线热风干燥温度为50-60℃，时间为50-70s，能够将印刷油墨快速固化，且不会对未印刷部位的空白待印纸张造成损坏，有利于保证印刷成品整体的耐污损性能。
进一步优选为，所述步骤三中，待印纸张的预热温度为度60℃-75℃，预热时间为25-35s。
通过采用上述技术方案，对待印纸张进行预热处理，并选用上述温度和时间控制，能够使待印纸张在印刷过程中能够与印刷油墨具有良好的结合性，提高该印刷方法整体的印刷效果。
进一步优选为，所述步骤四中，覆膜机在运行中的覆膜温度为90-100℃，覆膜压力为2.5-3.5MPa，覆膜速度为7-15m/min。
通过采用上述技术方案，覆膜机在使用过程中采用上述温度、压力和覆膜速度，能够使薄膜能够紧密贴附在半成品的表面，起到良好防护效果的同时，且不易对印刷图文造成损坏。
综上所述，与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
(1)在纸张原材料上使用水性光油涂布机涂布，能够使纸张原材料的表面具有良好的均匀性，有利于提高印刷复制的效果；而喷涂涂布液，能够在由纤维形成的凹凸不平和由较大孔隙的普通纸的表面上，覆盖一层有细微粒子组成的对印刷油墨具有良好吸收性的涂料，同时还能够对预处理纸张的表面起到良好的防护效果，提高印刷成品的耐污损性能；
(2)涂布液中的大豆卵磷脂、轻质碳酸钙和生物碱之间能够起到良好的复配增效作用，能够使涂布液中的有效耐污损成分充分作用与纸质原料，进而使得到的印刷成品整体具有优异的耐污损性能。
附图说明
图1为本发明的工艺流程图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本发明进行详细描述。
实施例1：一种耐污损纸张的印刷方法，步骤二中涂布液的各组分及其相应的重量份数如表1所示，并通过如下步骤制备获得：
步骤一，纸张预处理：准备纸张原材料，在纸张原材料上使用水性光油涂布机涂布，水性光油的涂布量为4g/㎡，涂布温度为65℃，涂布次数为2次，得到预处理纸张；
步骤二，喷涂涂布液：在预处理纸张的表面喷涂涂布液，在烘箱内进行烘干，涂布液的喷涂量为7g/㎡，而烘箱内的烘干温度为110℃，烘干时间为7s，得到待印纸张；
步骤三，图文印刷：按印刷图文制作凸印版，将印版安装在印刷机上，将待印纸张预热后放置在凸印版下进行印刷，预热温度为度67.5℃，预热时间为30s，印刷机环境的温度为27.5℃，相对湿度为60％，然后将印刷后的纸张压平后进行红外线热风干燥，温度为55℃，时间为60s，得到半成品；
步骤四，成品处理：采用柔软刷辊扫除半成品表面的灰尘和杂质，然后采用覆膜机在印刷品的表面覆上一层薄膜，覆膜温度为95℃，覆膜压力为3MPa，覆膜速度为11m/min，再根据所需尺寸大小进行裁剪，得到印刷成品。
注：步骤二中涂布液需将各组分原料一同加入分散缸中，500rpm下搅拌分散20-30min，即可得到；纳米氧化硅的粒径为30μm；纳米银颗粒的直径为15μm；水性光油选用购自海南必凯水性新材料有限公司的F26水性丙烯酸乳液；印刷油墨选用购自深圳美信环保材料有限公司的SY-1800H。
实施例2：一种耐污损纸张的印刷方法，与实施例1的不同之处在于，具体包括如下步骤：
步骤一，纸张预处理：准备纸张原材料，在纸张原材料上使用水性光油涂布机涂布，水性光油的涂布量为3g/㎡，涂布温度为60℃，涂布次数为2次，得到预处理纸张；
步骤二，喷涂涂布液：在预处理纸张的表面喷涂涂布液，在烘箱内进行烘干，涂布液的喷涂量为4g/㎡，而烘箱内的烘干温度为100℃，烘干时间为8s，得到待印纸张；
步骤三，图文印刷：按印刷图文制作凸印版，将印版安装在印刷机上，将待印纸张预热后放置在凸印版下进行印刷，预热温度为度60℃，预热时间为35s，印刷机环境的温度为25℃，相对湿度为55％，然后将印刷后的纸张压平后进行红外线热风干燥，温度为50℃，时间为70s，得到半成品；
步骤四，成品处理：采用柔软刷辊扫除半成品表面的灰尘和杂质，然后采用覆膜机在印刷品的表面覆上一层薄膜，覆膜温度为90℃，覆膜压力为2.5MPa，覆膜速度为7m/min，再根据所需尺寸大小进行裁剪，得到印刷成品。
实施例3：一种耐污损纸张的印刷方法，与实施例1的不同之处在于，具体包括如下步骤：
步骤一，纸张预处理：准备纸张原材料，在纸张原材料上使用水性光油涂布机涂布，水性光油的涂布量为5g/㎡，涂布温度为70℃，涂布次数为3次，得到预处理纸张；
步骤二，喷涂涂布液：在预处理纸张的表面喷涂涂布液，在烘箱内进行烘干，涂布液的喷涂量为10g/㎡，而烘箱内的烘干温度为120℃，烘干时间为6s，得到待印纸张；
步骤三，图文印刷：按印刷图文制作凸印版，将印版安装在印刷机上，将待印纸张预热后放置在凸印版下进行印刷，预热温度为度75℃，预热时间为25s，印刷机环境的温度为30℃，相对湿度为65％，然后将印刷后的纸张压平后进行红外线热风干燥，温度为60℃，时间为50s，得到半成品；
步骤四，成品处理：采用柔软刷辊扫除半成品表面的灰尘和杂质，然后采用覆膜机在印刷品的表面覆上一层薄膜，覆膜温度为100℃，覆膜压力为3.5MPa，覆膜速度为15m/min，再根据所需尺寸大小进行裁剪，得到印刷成品。
实施例4-5：一种耐污损纸张的印刷方法，与实施例1的不同之处在于，步骤二中涂布液中各组分及其相应的重量份数如表1所示。
表1实施例1-5中涂布液的各组分及其重量份数
实施例6：一种耐污损纸张的印刷方法，与实施例1的不同之处在于，步骤一中涂布液内的东莨菪碱等质量替换为莨菪碱。
实施例7：一种耐污损纸张的印刷方法，与实施例1的不同之处在于，步骤一中涂布液内的东莨菪碱等质量替换为去甲基莨菪碱。
实施例8：一种耐污损纸张的印刷方法，与实施例1的不同之处在于，步骤一中涂布液内的东莨菪碱等质量替换为山莨菪碱。
实施例9：一种耐污损纸张的印刷方法，与实施例1的不同之处在于，步骤一中涂布液内的乳化硅油等质量替换为聚氧丙烯甘油醚。
实施例10：一种耐污损纸张的印刷方法，与实施例1的不同之处在于，步骤一中涂布液内的乳化硅油等质量替换为聚二甲基硅氧烷。
实施例11：一种耐污损纸张的印刷方法，与实施例1的不同之处在于，步骤一中涂布液内的聚丙烯酰胺等质量替换为脂肪酸聚乙二醇酯。
实施例12：一种耐污损纸张的印刷方法，与实施例1的不同之处在于，步骤一中涂布液内的聚丙烯酰胺等质量替换为三聚磷酸钠。
对比例1：一种耐污损纸张的印刷方法，与实施例1的不同之处在于，步骤二中涂布液包括如下重量份数的组分：氧化淀粉35份；羧甲基纤维素23份；钛白粉60份；纳米氧化硅3份；纳米银颗粒13份；生物碱6份；消泡剂1.5份；分散剂0.4份。
对比例2：一种耐污损纸张的印刷方法，与实施例1的不同之处在于，步骤二中涂布液包括如下重量份数的组分：氧化淀粉35份；羧甲基纤维素23份；钛白粉60份；纳米氧化硅3份；纳米银颗粒13份；轻质碳酸钙5份；消泡剂1.5份；分散剂0.4份。
对比例3：一种耐污损纸张的印刷方法，与实施例1的不同之处在于，步骤二中涂布液包括如下重量份数的组分：氧化淀粉35份；羧甲基纤维素23份；钛白粉60份；纳米氧化硅3份；纳米银颗粒13份；大豆卵磷脂7份；消泡剂1.5份；分散剂0.4份。
对比例4：一种耐污损纸张的印刷方法，与实施例1的不同之处在于，步骤二中涂布液包括如下重量份数的组分：氧化淀粉35份；羧甲基纤维素23份；钛白粉60份；纳米氧化硅3份；纳米银颗粒13份；大豆卵磷脂7份；轻质碳酸钙5份；消泡剂1.5份；分散剂0.4份。
对比例5：一种耐污损纸张的印刷方法，与实施例1的不同之处在于，步骤二中涂布液包括如下重量份数的组分：氧化淀粉35份；羧甲基纤维素23份；钛白粉60份；纳米氧化硅3份；纳米银颗粒13份；轻质碳酸钙5份；生物碱6份；消泡剂1.5份；分散剂0.4份。
对比例6：一种耐污损纸张的印刷方法，与实施例1的不同之处在于，步骤二中涂布液包括如下重量份数的组分：氧化淀粉35份；羧甲基纤维素23份；钛白粉60份；纳米氧化硅3份；纳米银颗粒13份；大豆卵磷脂7份；生物碱6份；消泡剂1.5份；分散剂0.4份。
对比例7：一种耐污损纸张的印刷方法，与实施例1的不同之处在于，步骤二中涂布液包括如下重量份数的组分：氧化淀粉35份；羧甲基纤维素23份；钛白粉60份；纳米氧化硅3份；纳米银颗粒13份；消泡剂1.5份；分散剂0.4份。
效果测试
试验样品：选自东莞市康创纸业有限公司生产的48克印刷新闻纸作为纸张原材料，然后采用施例1-12和对比例1-7中耐污损纸张的印刷方法做相同的印刷，得到19种印刷成品。
试验方法：首先将采用的是由济南兰光机电技术有限公司自主研发生产的MCJ-01A磨擦试验机对19种印刷成品进行耐磨性测试，磨擦压力为20±0.2N，摩擦速度为43次/min,磨擦面积为155mm×50mm，从9种印刷成品上裁取230mm×50mm的样品一片，并将样品固定在设备的磨擦台上，用反射密度计测试样品表面墨层的彩色密度，将磨擦纸固定在荷重块上，置于样品上方，设置磨擦次数为100次，开始试验，磨擦结束后，再次用反射密度计测试样品表面墨层的彩色密度，计算样品的耐磨性(％)；同时，对19种印刷成品进行耐污性测试，先配置污染悬浮液(灰80％+碳黑17％+焦油13％)，将19种印刷成品浸渍在污染悬浮液中5s，取出后将19种印刷成品与基本灰卡(1-5级)(GB/T250-2008《评定变色用灰色样卡》)进行比较，记录相应灰卡等级，且级别越高，抗沾污性越强。
试验结果：对实施例1-12和对比例1-7的测试结果如表2所示。由表2可知，由实施例1-5和对比例1-7的测试结果对比可得，涂布液中的大豆卵磷脂、轻质碳酸钙和生物碱之间能够起到良好的复配增效作用，能够使涂布液中的有效耐污损成分充分作用与纸质原料，进而使得到的印刷成品整体具有优异的耐污损性能。由实施例6-12和实施例1的测试结果对比可得，本发明所公开的涂布液内的生物碱、消泡剂和分散剂均适用于本印刷方法，且能够使涂布液对纸质原料起到良好的防护效果，保证了印刷成品具有良好的稳定性。
表2实施例1-12和对比例1-7的测试结果
以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (3)
1.一种耐污损纸张的印刷方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一，纸张预处理：准备纸张原材料，在纸张原材料上使用水性光油涂布机涂布，涂布次数为2-3次，水性光油的涂布量为3-5g/㎡，涂布温度为60-70℃，得到预处理纸张；
步骤二，喷涂涂布液：在预处理纸张的表面喷涂涂布液，在烘箱内进行烘干，涂布液的喷涂量为4-10g/㎡，而烘箱内的烘干温度为100-120℃，烘干时间为6-8s，得到待印纸张；
步骤三，图文印刷：按印刷图文制作凸印版，将印版安装在印刷机上，将待印纸张预热后放置在凸印版下进行印刷，待印纸张的预热温度为60℃-75℃，预热时间为25-35s，印刷机环境的温度为25-30℃，相对湿度为55-65%，然后将印刷后的纸张压平后进行红外线热风干燥，印刷后的红外线热风干燥温度为50-60℃，时间为50-70s，得到半成品；
步骤四，成品处理：采用柔软刷辊扫除半成品表面的灰尘和杂质，然后采用覆膜机在印刷品的表面覆上一层薄膜，覆膜机在运行中的覆膜温度为90-100℃，覆膜压力为2.5-3.5MPa，覆膜速度为7-15m/min，再根据所需尺寸大小进行裁剪，得到印刷成品；
所述步骤二中涂布液包括如下重量份数的组分：
氧化淀粉 20-50份；
羧甲基纤维素 118-28份；
钛白粉 50-70份；
纳米氧化硅 1-5份；
纳米银颗粒 10-16份；
大豆卵磷脂 5-9份；
轻质碳酸钙 3-7份；
生物碱 5-7份；
消泡剂 1-2份；
分散剂 0.2-0.6份；
所述生物碱选用东莨菪碱、莨菪碱、去甲基莨菪碱和山莨菪碱中的任意一种。
2.根据权利要求1所述的耐污损纸张的印刷方法，其特征在于，所述消泡剂选用乳化硅油、聚氧丙烯甘油醚和聚二甲基硅氧烷中的任意一种。
3.根据权利要求1所述的耐污损纸张的印刷方法，其特征在于，所述分散剂选用聚丙烯酰胺、脂肪酸聚乙二醇酯和三聚磷酸钠中的任意一种。
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