噴墨打印紙主要性能研究

馮龍 郭麗娜（內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué) 內(nèi)蒙古 呼和浩特 010080）

噴墨打印紙主要性能研究

馮龍 郭麗娜
（內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué) 內(nèi)蒙古 呼和浩特 010080）

彩色噴墨打印紙與普通紙張有很大區(qū)別，其是以原紙為基材，將顏料、膠黏劑和各種化學(xué)輔助劑調(diào)成的具有吸墨性的多孔性涂料涂布在原紙表面，使紙張表面形成一層良好的墨水接受層。彩色噴墨打印紙的技術(shù)指標(biāo)與紙張?jiān)牧霞捌渲圃旃に囈髮?duì)印品質(zhì)量有重要影響。本文將重點(diǎn)介紹彩色噴墨打印紙的主要指標(biāo)，通過(guò)分析紙張的基本性能與噴墨打印效果之間的關(guān)系，得到選擇噴墨打印紙的客觀、準(zhǔn)確的方法。通過(guò)對(duì)打印圖像耐光性、耐水性的測(cè)量與分析，定量地反映噴墨打印紙打印圖像的保存性能。

涂層結(jié)構(gòu)；噴墨打印；涂布紙；性能

1.引言

近年來(lái)，隨著噴墨打印機(jī)的廣泛推廣及適用，對(duì)彩色噴墨打印紙的用戶需求和質(zhì)量要求也隨之持續(xù)增長(zhǎng)。其紙張?zhí)匦灾饕憩F(xiàn)為圖像的色彩還原性及圖像的清晰度。擁有較佳的色彩再現(xiàn)效果和圖像清晰度是目前市場(chǎng)上選擇紙張的首要標(biāo)準(zhǔn)。目前，市場(chǎng)上所使用銷售的打印紙普遍存在著分辨率不高、光澤度低、色彩還原能力差、長(zhǎng)期保存性差、紙張圖像受環(huán)境影響易變色、褪色等一系列問(wèn)題，使其使用與發(fā)展受到一定的限制。

因此，本文通過(guò)分析紙張的基本性能與噴墨打印效果之間的關(guān)系，得到選擇噴墨打印紙的客觀、準(zhǔn)確的方法。通過(guò)對(duì)打印圖像耐光性、耐水性的測(cè)量與分析，定量地反映高光噴墨打印。紙打印圖像的保存性能。實(shí)驗(yàn)得出：表面吸收速度較快、白度較高的紙張，噴墨打印后圖像的保存性能較好。

2.噴墨打印紙?zhí)匦匝芯?/h2>

噴墨打印紙與一般紙張區(qū)別較大，其通常在涂布原紙表面涂布一層吸墨性較強(qiáng)的多孔性顏料，使之表面形成油墨接收層，在吸收油墨的同時(shí)防止墨滴擴(kuò)散，從而保證原有圖像色彩的清晰度和完整性。本文主要研究彩色噴墨打印紙的主要指標(biāo)及其對(duì)印品品質(zhì)的影響。

2.1 勻度

主要是用來(lái)計(jì)量一定面積上的纖維和結(jié)構(gòu)組成及其分布情況，其纖維分布均勻、勻度好，則保障了涂料的良好吸收性，印品色差較小差異性，同時(shí)避免了加工過(guò)程中的紙病之患。

2.2 定量與緊度

作為噴墨打印紙張必然承受墨滴滴入撞擊力，故其必然需要具有較高定量，普遍在80g/m2～220g/m2之間。而紙張緊度直接關(guān)系墨滴的滲透、擴(kuò)散和干燥速率，故其緊度在0.8～1.1g/m2之間較為適宜。

2.3 平滑度與光澤度

高平滑度的紙張可以使原圖像網(wǎng)點(diǎn)清晰再現(xiàn)，現(xiàn)階段較常采用提升紙漿打漿度和紙頁(yè)均勻度方法來(lái)提升紙張平滑度。而光澤度則可以使印品色澤更加豐富飽滿、層次鮮明，一般選擇提高濕壓和增加壓光的途徑，并配合以較高平度水平前提下改善紙張光澤度。

2.4 滲透性

又稱紙張油墨吸墨性（K&N值），一般而言，紙張微孔數(shù)量多、表面粗糙，則幽默干燥速率過(guò)快，導(dǎo)致K&N值相對(duì)較高，容易影響印刷光澤度，但反之，K&N值過(guò)低又會(huì)引起印紙粘臟，使印刷難以為繼。如圖，在A、B、C三種紙張狀態(tài)中，A狀況下的墨滴向水平方向滲透較快，其網(wǎng)點(diǎn)直徑較大，嚴(yán)重影響打印清晰度；而與之相對(duì)，C狀態(tài)下，墨滴向垂直方向擴(kuò)散較快，印刷密度低，容易造成紙張透??；B狀態(tài)相對(duì)理想，水平、垂直方向滲透速度較為一致，使網(wǎng)點(diǎn)精確再現(xiàn)，印品質(zhì)量相對(duì)較好。故經(jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn)，噴墨打印紙的吸墨性可經(jīng)由提高打漿度、延長(zhǎng)脫水時(shí)間以及強(qiáng)干燥劑的使用來(lái)使纖維豎向排列增加，從而減少墨滴在水平、垂直方向上的性能差別來(lái)得到提升。

3.噴墨打印紙保存性能研究

198彩色噴墨打印圖像在保存的過(guò)程中，由于受到空氣濕度、光輻射等的影響或是被氧化氣體氧化，會(huì)導(dǎo)致圖像變黃褪色、穩(wěn)定性降低。噴墨打印圖像的呈色染料易受臭氧的影響；圖像隨著存放時(shí)間的延長(zhǎng)，水漬現(xiàn)象會(huì)日益嚴(yán)重，從而導(dǎo)致打印圖像的表面性能降低，易被摩擦損壞；圖像在受到光線照射，特別是受到長(zhǎng)時(shí)間的光線照射時(shí)，褪色程度會(huì)加劇，且光線的強(qiáng)度越高，圖像的褪色也就越嚴(yán)重。本文從分析耐光性和耐水性兩個(gè)主要方面入手，設(shè)計(jì)定量地分析圖像保存性能的方法、表達(dá)色彩飽和度的變化。實(shí)驗(yàn)根據(jù)“CIE L*a*b*”系統(tǒng)理論，以人眼可以觀察到的色彩變化（CMYK各色塊色差值，即設(shè)定△E=4），作為噴墨打印圖像保存性能的評(píng)價(jià)指標(biāo)。采用4種不同彩色噴墨打印紙作為實(shí)驗(yàn)樣品，分別標(biāo)號(hào)為A、B、C、D。

3.1 耐水性測(cè)試

將A、B、C、D四種紙樣分別放入蒸餾水中浸泡，截取浸泡時(shí)間點(diǎn)分別為5s、10s、20s、30s、40s、50s，之后取出，用紙巾擦拭紙樣表面水分后，放入對(duì)流烘箱，等待色塊完全干燥后取出，記錄各色塊L*、a*、b*值。通過(guò)計(jì)算，得到△E與色塊浸泡T對(duì)應(yīng)的曲線圖。通過(guò)曲線方程計(jì)算△E = 4時(shí)所需要的浸泡時(shí)間。由于經(jīng)過(guò)浸泡之后的紙張被迅速擦拭，因此與水之間的接觸時(shí)間較短，故設(shè)定紙張的理想耐水壽命Tw?= 60s，實(shí)驗(yàn)紙樣C、M、Y、K四色塊的耐水壽命分別為Twc、Twm、Twy、Twk，則實(shí)驗(yàn)紙樣的耐水壽命Tw和耐水系數(shù)Rw的計(jì)算公式為：Tw=Min(Twc、Twm、Twy、Twk)；Rw=Tw/Tw?。故由實(shí)驗(yàn)可知（圖為實(shí)驗(yàn)紙樣打印色塊的泡水時(shí)間Tw），色塊M的耐水性最差，短時(shí)間內(nèi)即可觀察出其變化。在色差△E=4時(shí)，對(duì)打印色塊C而言，D紙樣所需時(shí)間最短，B、C所需時(shí)間較為相近，A紙樣的耐水性最好。打印色塊M，紙樣的耐水性程度依次為B>A>C>D，對(duì)于打印色塊Y，則B、C紙樣耐水性最為良好，打印色塊K中，C、D耐水性最差。綜上，B紙樣的耐水系數(shù)（RL=0.52）最大，其耐水性最好。

3.2 耐光性測(cè)試

對(duì)噴墨打印圖像耐光性的比較是通過(guò)曝光時(shí)間與放置時(shí)間之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系，得到圖像在日光下的耐光壽命。以噴墨打印圖像褪色程度△E相同時(shí)作為參考標(biāo)準(zhǔn)，我們可以由圖像的曝光時(shí)間來(lái)大體地計(jì)算出紙樣在室內(nèi)的放置時(shí)間。由實(shí)驗(yàn)可知，色塊M褪色程度最低，其耐光性最好。在色塊C中，A、D、C紙樣最早褪色，而紙樣B褪色較慢；在色塊M中，紙樣耐光性程度分別為B>A>D>C；在色塊Y的耐光性數(shù)據(jù)中，紙樣C最先出現(xiàn)褪色現(xiàn)象，而紙樣A的耐光性最優(yōu)；色塊K中，耐光性程度依次為C>A>B>D。故綜上而言，B紙樣的耐光系數(shù)（RL=0.07）最大，其耐光性能最優(yōu)。

3.3 噴墨打印圖像保存性能比較

如圖為紙樣A、B、C、D的噴墨打印圖像的穩(wěn)定系數(shù)S，由實(shí)驗(yàn)得，B紙樣穩(wěn)定性較為良好，其他紙樣穩(wěn)定性程度由高到低依次為B>A>C>D，而在日常條件下，紙樣B的圖像保存性能也最為良好，褪色速度相對(duì)較慢。故，通過(guò)對(duì)打印圖像耐光性、耐水性的測(cè)量與分析，定量地反映高光噴墨打印紙打印圖像的保存性能。實(shí)驗(yàn)得出：表面吸收速度較快、白度較高的紙張，噴墨打印后圖像的保存性能較好。

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注：本文系內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué)科學(xué)研究項(xiàng)目，項(xiàng)目編號(hào)：X201233.

TQ57

A

1009-5624（2016）06-0081-03