噴墨制版材料淺析

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(shí)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(shí)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(bào)道，不同性能的墨水與對(duì)應(yīng)版材配合，可實(shí)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(jì)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)。現(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(duì)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(shí)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(duì)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(shì)而被日益關(guān)注，隨著版材實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)化，版材價(jià)格也更加親民，其應(yīng)用處于增長(zhǎng)趨勢(shì)。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(shí)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(gè)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(qiáng)的環(huán)保和成本優(yōu)勢(shì)。

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(duì)墨水起到快速吸收作用，從而固定墨滴形狀，減小擴(kuò)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(rùn)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(rèn)可。門學(xué)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(rùn)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(rùn)版液溶解。親水涂層可以使用有機(jī)物、無機(jī)物或者有機(jī)物和無機(jī)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(jī)-無機(jī)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(shí)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)?huì)有更多想象空間和創(chuàng)新機(jī)會(huì)。