[发明专利]承印物料

说明书

技术领域

本发明涉及含木纤维的承印物料(printing substrate)。本发明还涉及包括所述承印物料的印刷方法。

发明背景

胶版印刷是当前最常用的印刷方法之一，该印刷方法使用中间的胶印滚筒将图像从图像载体(印版)转印到承印物料(通常为纸张)上。胶版印刷机组包括印版滚筒、油墨和润版辊、胶印滚筒及压印滚筒。印版包括亲水性吸水部分和疏水性吸墨部分。印版的吸水部分形成无图像区域，而吸墨部分形成图像区域。润版辊将化学改性水即所谓的润版液施于印版的无图像区域，随后将油墨施于印版的图像区域。借助覆盖有光滑胶版印刷橡皮布的轮转胶印滚筒，将油墨和润版液从印版转印于承印物料。

在热固性卷筒纸胶版印刷法(heatset web offset printing method)中，承印物料在一个或多个印刷机组中接受连续印刷并随后在热风干燥装置中干燥以烘干印于表面的油墨。最后，使油墨在冷却辊上硬化。移动卷筒纸的两面在由上下印刷机组的胶印滚筒形成的压印线中同时接受印刷。在常规的四色印刷中，需要8个印刷机组，卷筒纸的两侧各有4个。在进行干燥之前将来自所有印刷机组的油墨转印到承印物料上。这意味着，来自第一个印刷机组的油墨印刷在干燥的纸张表面上，而来自最后一个印刷机组的油墨转印在已被在先的印刷机组用润版液润湿的承印物料上。

印刷油墨主要由着色颜料、将颜料固定于承印物料表面的粘合剂和提供合适流动性的溶剂组成。在干燥装置中，大多数油墨溶剂在热风中迅速蒸发。承印物料表面上的墨膜在冷却阶段于冷却辊之上获得其最终的硬度。随后，印制卷筒纸通常进入折页装置，在该装置中印制卷筒纸接受折页并裁成印制书帖(printed signature)。

需要润版液来将胶版印刷版上的图像区域和无图像区域分开。然而，在油墨转印到承印物料上之后，润版液可能造成一些问题。转印于涂布承印物料的润版液可能使涂层的强度降低。在涂布承印物料的多色热固性卷筒纸胶版印刷中，承印物料在第一个印刷机组中润湿。在后续的印刷机组中，油墨转印到已润湿的承印物料表面上。当粘性油墨转印于强度降低的涂层时，可能出现松动的涂布颗粒造成的拉毛。这些颗粒具有以累积方式聚积于印刷橡皮布的趋势，进而致使需要对橡皮布进行清洁。

先前认定承印物料例如印刷用纸需要孔隙率高并且亲水，以便吸收转印于承印物料的润版液。然而，润版液渗入多孔纤维材料可能导致木纤维膨胀。纤维膨胀导致纸张尺寸增大，使得在第一对印刷机组中印刷的图像无法与在第四对印刷机组中印刷的图像完全匹配。在宽幅卷筒纸的边缘处该问题尤为突出。这种所谓的套准或撇纸问题表现为印制表面上的重影彩色图像。在印制图像中造成不良色调的双印重影(dot doubling)还可能归因于印刷机组之间的承印物料尺寸变化。

另外，多孔吸水承印物料需要在高温下干燥。卷筒纸的温度在干燥装置中历经0.2s之后可超过100℃，卷筒纸出口温度(web exit temperature)可达到150℃。在如此高的温度下干燥导致纤维粗糙、出现沟纹(fluting)、起泡。包含机械纤维(mechanical fiber)的纸张在印刷时该问题尤为突出。出现纤维涨起(fiber rising)的一个原因是，随着蒸气压使纤维结合(fiber bond)打开，水分从多孔涂布承印物料的基片(base sheet)中快速蒸发。出现沟纹是指印刷时波纹图案的永久形成。尽管还未完全理解出现沟纹的机理，但确实是高温干燥导致水分不均均地从承印物料中逸出的结果。高温干燥引发的起泡有时可能严重到致使基片分层。起泡还可能导致卷筒纸在印刷时断裂。当前的热固性卷筒纸胶版印刷法还非常耗能。干燥装置中的空气温度通常可达250℃。

因而，期望提供克服这些问题的承印物料。

在现有技术中，已尝试了通过提供具有无孔亲油性表面的承印物料来克服这些问题。WO2004030917涉及具有亲油性表面的涂布承印物料，该承印物料具有大于5000s/100ml的Gurley-Hill渗透值和延时30s时大于0.6印刷密度单位(printing density unit)的IGT油墨蹭脏值(ink set-off value)。亲油性表面意味着表面排斥润版液，因而显然表面与水的接触角大于90°。