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拉毛产生的原因及控制

资料来源:《广东印刷》2009年第4期 作者:李俊锋 朱绪耀 更新日期:2010-03-12

拉毛现象是印刷中常见的故障之一。印刷过程中,印版或橡皮布上的油墨,在压印的极短瞬间,部分转移到纸张的表面然后分离,分离时,如果油墨的剥离力大于纸张的表面强度,墨层便会剥下纸面的细小纤维、胶料、涂料等颗粒,使纸面产生肉眼可见的破裂起毛起泡现象,严重时就可能产生剥纸。
一、拉毛现象对印刷的影响
拉毛现象会造成图文部分的污染,影响印品的质量。一方面,纸面被剥离粒子的位置由于未转移上油墨而产生白斑;另一方面,被剥离的粒子经过橡皮布的传递粘附到印版,随印版的转动先和润版液接触而被润湿。在随后与油墨接触的过程中,排斥油墨,从而使印版图文部分没有着墨,造成大量的印品表面有白斑。或者被剥离的小粒子起初没被发现,会随着印刷的进行堆积在橡皮布和印版表面,造成印版的磨损,增加橡皮布的清洗次数。有些小粒子甚至会转移到墨槽、水槽中,使印刷无法进行。
二、拉毛现象产生的原因分析
在压印的短暂瞬间里,油墨、纸张、橡皮布之间存在着非常复杂的作用力。油墨本身的黏度在分离时会对纸张表面产生一种黏附力FI。橡皮布也是有黏度的,同样会产生黏附力FN。油墨、纸张、橡皮布三者之间的相互作用还产生一个剥离张力FT。如果纸的表面张力为T,那么它的表面强度就必须满足:   TFI+FN+FT
如果不满足上式,就发生拉毛,影响印刷质量,增加停机清洗橡皮布的频繁度。
三、拉毛速度的影响因素
油墨、纸张、橡皮布三者在压印时的复杂作用,使得纸张的表面强度有时并不低,但仍会产生拉毛,这表明纸张的拉毛速度不仅仅受印刷速度的影响,还与油墨的黏度、墨层的厚度、印刷压力、温度等有关。
1.与印刷速度的关系
拉毛速度是基于流体在平面之间的分离力与分离时的速度成正比的理论提出的,也就是说,印刷速度越大,分离力越大。对于油墨流体来说,随着印刷速度增大到一定程度,使油墨产生的分离力大于纸面的结合力时,便会产生肉眼可见的撕裂起毛,这时的最小速度就称为拉毛速度。
2.与滚筒半径R的关系
当印刷速度等条件固定时,如果滚筒的半径越大,则相对加速度越小,墨层和橡皮布与纸面之间所产生的剥离力就越小,纸张就越不容易掉毛。实验表明,纸张的掉毛速度基本上与滚筒半径的开方成正比,如图1所示。
3.与油墨流动性的关系
纸张的拉毛速度一般随着油墨黏度η和黏着性(Tack值)的增大而减小。即油墨黏着性越大,拉毛速度越小。如图2、3所示。另外,温度对油墨也会有影响,从而影响到拉毛速度。温度升高,油墨黏度和黏着度降低,拉毛速度增大。
4.与墨层厚度δ的关系
在墨层很薄时,橡皮滚筒几乎与纸面接触,油墨由于量少,剥力很小,但随着墨层的增加,拉毛速度大幅下降。当增加到一定程度时,趋势减小,并趋于平缓,如图4所示。
5.与印刷压力P的关系
如图5所示,AB段为压力不足的关系。随着压力的增大,拉毛速度急剧下降,到BC段为正常印刷的压力,可是此时拉毛速度降到了最小。CD段为压力过大的情况,由于油墨转移的减少,拉毛速度有所回升。
四、控制纸张拉毛的方法
1.胶印时掌握好水墨平衡,在不脏版的前提下,使印版表面的纸毛尽量减少润湿,从而达到减少纸毛的抗油性而增加着墨量。
2.适当调节好所用油墨的粘着度和粘度,在油墨中加入适量的撒粘剂和稀释剂,降低油墨中的粘着度和粘度,以此改善油墨的粘结性对纸张的影响。严格控制室内温度,防止温度降低。
3.印刷前可对纸张上水进行空压,在压力作用下,将部分纸毛、纸粉吸附到橡皮布上,起到减轻纸张拉毛、掉粉现象的作用。同时,纸张纤维吸水膨胀后,在压力作用下,纸张结构会变得更紧密,从而使印刷适性得到改善。
4.当纸张掉粉、拉毛较为严重时,还可以先在纸张表面印一层底油,待干燥后再进行彩色印刷。由于改善了纸张表面的渗透性,印品质量特别是印品光泽度会得到明显的提高。
5.在不影响交货期限的时候,可以适当降低印刷速度,使印刷速度远小于拉毛速度。也可以调节印刷压力,使橡皮滚筒与压印滚筒之间的压印力适当减小。
6.做好橡皮布的日常清洁和保养工作,保持良好的状态。另外,橡皮布使用久了,产生硫化反应而老化,尤其是夏季天气炎热,陈旧的橡皮布容易发粘而造成掉毛、脱粉。此时,可以在橡皮布上涂一层硫磺粉。如果还不行的话,只好更换新的橡皮布了。
7.实在不能调节成功时,就应当与供纸商协商,更换表面强度好的纸张。