沙栩正+吳為+賈志梅
噴墨制版墨水
在噴墨制版技術(shù)中,墨水通過打印的方式沉積在版材表面,與未打印區(qū)形成親和性、遮光性或表面物理結(jié)構(gòu)的差異,實現(xiàn)足夠反差,得到反映圖文信息的印刷用版。噴墨制版墨水是實現(xiàn)圖文轉(zhuǎn)印的關(guān)鍵材料,其功能化特性保證了印版的精度和良好的印刷適性。據(jù)研究報道,不同性能的墨水與對應版材配合,可實現(xiàn)膠印、柔印、絲印等多種印刷方式的噴墨制版。
在平凸凹孔四大印刷方式中,平版膠印技術(shù)使用最為普遍,噴墨制版也首先在膠印技術(shù)中興起。本世紀初涌現(xiàn)的噴墨打印膠片以及噴墨打印PS版技術(shù),都是將墨水作為遮光層使用,取代制版膠片,屬于間接型噴墨制版技術(shù)。該方法能解決傳統(tǒng)PS版使用中,膠片的成本及污染問題,但無法從根本上解決后續(xù)版材曝光、顯影等污染環(huán)節(jié)?,F(xiàn)在的噴墨制版技術(shù)已發(fā)展成為直接噴墨制版,親油的墨水打印在親水的版材上形成印版,墨水作為重要的親和性功能材料使用。
常見的膠印制版墨水類型主要有:水性、弱溶劑和UV固化型墨水。相對于UV固化型墨水,水性和弱溶劑墨水在制版精度和印刷適性上更加優(yōu)異。噴墨制版作為一種環(huán)保型的制版技術(shù),墨水的環(huán)保性要求極高,因此水性墨水成為發(fā)展的主流方向。
墨水作為噴墨制版技術(shù)中的關(guān)鍵材料,在膠印技術(shù)中,為實現(xiàn)良好的打印成像性能和印版印刷適性,其材料體系必須滿足以下條件:第一,必須與噴頭匹配,包括墨水與噴頭材料的兼容性、墨水在噴頭內(nèi)的打印流暢性以及墨水的穩(wěn)定性;第二,制版墨水必須在版材表面受控鋪展,形成高質(zhì)量的圖文信息,滿足制版的精度要求;第三,根據(jù)膠印中水墨平衡的要求,制版墨水固化后,必須對印刷油墨具有良好的親和性,滿足印刷適性要求。
柔印技術(shù)由于自身環(huán)保優(yōu)勢而被日益關(guān)注,隨著版材實現(xiàn)國產(chǎn)化,版材價格也更加親民,其應用處于增長趨勢。但柔印制版仍屬于減材型的制造方法,目前隨著3D打印技術(shù)的迅猛發(fā)展,有人提出使用光固化材料體系和3D打印技術(shù),實現(xiàn)更加節(jié)省的增材型柔印制版方案。
噴墨制版技術(shù)在絲印制版中多被提及,主要技術(shù)方案有兩種類型:一種是使用墨水打印遮光層,仍需曝光顯影;另一種是創(chuàng)新性地提出在繃好的空白絲網(wǎng)版上直接打印陰圖,使用UV固化墨水制作絲印油墨的阻擋層,并可通過多次打印形成不同的阻擋層厚度。噴墨制版技術(shù)是較好解決絲網(wǎng)制版污染問題的方法之一,但目前仍需深入開發(fā)。
膠印噴墨版材
在膠印噴墨版材體系中,根據(jù)親水原理不同,版材可分為砂目版材和免砂目版材兩大類,其中,砂目版材包含裸版材和涂層版材兩個技術(shù)分支。顧名思義,砂目版材仍然是使用砂目微結(jié)構(gòu)的良好親水性作為非圖文區(qū)使用;免砂目版材則是利用特殊的親水性功能材料作為非圖文區(qū),不需要電解、氧化制作砂目,因此可以選用鋁基或除鋁以外的其他材料作為版基,具有更強的環(huán)保和成本優(yōu)勢。
砂目版材可分為無涂層的裸版材和涂層版材兩類。裸版材的砂目結(jié)構(gòu)比較特殊,其砂目具有縱向滲透的孔道,對墨水起到快速吸收作用,從而固定墨滴形狀,減小擴散并增加耐印力;涂層版材是在砂目表面涂布墨水接收層,用于調(diào)控墨水與版材界面的浸潤性和粘附力,中科納新已推出該技術(shù)方向的成套產(chǎn)品,并得到業(yè)界認可。門學虎等人公開了一種超疏水-超親水轉(zhuǎn)換涂料,該種涂料含有黏結(jié)劑、填料以及混合溶劑。其中,黏結(jié)劑采用聚四氟蠟,填料采用氟化碳納米管,混合溶劑采用丙酮和乙酸乙酯。該涂料具有隨噴涂方法變化使超疏水轉(zhuǎn)換為超親水的特殊性能。
免砂目版材是在基材表面涂布親水層,在使用過程中,涂層的親水性代替砂目微孔的吸水性從而形成均勻的水膜。在制版過程中,需要調(diào)控墨水在親水版材表面的粘附性、浸潤性、快干性等問題。親水性免砂目版材最大的技術(shù)障礙在于空白部分要有很好的耐磨性、抗劃傷性、親水性及保水性,但是又不能被潤版液溶解。親水涂層可以使用有機物、無機物或者有機物和無機物的混合涂層。超親水涂層有很多研究成果,但是能夠穩(wěn)定批量生產(chǎn)的還很少。江孝星等人公開的一種超親水層,采用溶膠-凝膠法制得的TiO2/丙烯酸共聚有機-無機雜化超親水材料制備。
由于噴墨的方式提供了一種靈活自由的圖案化實現(xiàn)手段,使得制版材料已經(jīng)可以不再局限于感光材料體系,因此未來在制版技術(shù)及材料領(lǐng)域?qū)懈嘞胂罂臻g和創(chuàng)新機會。