還在怪相紙質量不行？可能是你沒注意這個細節！
時間：2020-09-28 來源：
目前，大幅面噴墨打印在專業影像輸出市場已經占據半壁江山。而大幅面噴墨打印的墨水屬液態，這是噴墨打印的天生短板。
基于此，越來越多的企業選擇水性墨水，但這對承印材料有所限制，要求介質必須有專有的吸墨層，以使水分被快速吸收，這不僅帶來成本問題，更是技術問題。
與此同時，環境的溫濕度也會對噴墨打印過程和印品質量有很大影響，且往往難以取舍，比如溫度高有利于有機溶劑的揮發，但一旦過高，墨水易在噴頭表面揮發造成噴頭堵塞。
本文就環境溫濕度對噴墨相紙造成的影響作出一些分析。
噴墨打印介質，按照吸墨層的原理可以分為兩類，微孔型（Microporous）和膨潤型（Swellable），前者吸墨層主要由氧化硅、碳酸鈣以及氧化鋁組成，后者主要成分有天然聚合物如動物明膠，或更多使用合成聚合物如PVA（聚乙烯醇）、PVP（聚乙烯吡咯烷酮）。
無論是防水相紙，還是不防水相紙，溫濕度對其使用和保存都有很大的影響。
溫度對干燥時間的影響
不防水相紙的干燥問題在冬季尤為突出，且南方地區更為嚴重，因南方的冬季沒有暖氣，很多印企就在打印機前加裝紅外干燥器，這不但增加了能耗成本，也容易造成安全隱患。
經測試發現，不防水相紙的涂層厚度，即涂布量，與干燥所需時間直接相關，14℃室溫下，16、18、20克的涂布干重，初步干燥（手摸上去不會沾墨）需要的時間分別為55、35、15秒。
同樣涂布量，環境溫度不同，干燥時間的差異也非常大，如圖1所示，室溫分別為19℃和14℃的干燥時間，溫度高5℃，干燥時間縮短一半。
圖1 環境溫度19℃和14℃的干燥時間差別
溫度高濕度低，顯然有利于不防水相紙打印后的畫面干燥，但是負面的影響是墨水容易在噴頭表面干燥造成噴頭堵塞。
對于水性墨水，設備商給出的工作溫度一般為15℃～25℃，而我建議環境溫度不低于20℃。
溫度對干燥時間的影響
圖２是樂凱、寶秋、阿博特３種不防水相紙在25℃室溫，相對濕度分別是40%、50%、60%、70%時，印品完全干燥所用的時間。同樣溫濕度，阿博特相紙所用的時間明顯長于樂凱和寶秋（后兩者基本一致），這可能有涂布量的原因，也可能與涂層配方（所用PVA的聚合度）有關。
圖２ 樂凱、寶秋、阿博特３種不防水相紙在25℃室溫的干燥時間對比圖
但是，環境濕度對不防水相紙的打印后干燥影響非常明顯，同樣是樂凱相紙，濕度分別為40%、50%、60%、70%，完全干燥所用的時間分別為8、11、26和28分鐘。
我們測試的數據有限，可以想象，隨著相對濕度提高，干燥時間會顯著提高，到100%相對濕度時，印品不會被徹底干燥，如圖３環境溫濕度與干燥時間趨勢。
圖３ 環境溫濕度與干燥時間趨勢在25℃室溫的干燥時間對比圖
雖然設備廠家的使用說明書給出的打印環境濕度要求是40%～60%，但考慮到大部分國內客戶都在使用第三方染料墨水而非顏料墨水，我們強烈建議在夏季使用時，特別是安裝有空調的車間，要配備除濕機，把環境濕度降低到30%，絕對不要高于50%。
不同濕度下相紙涂層的吸潮
噴墨打印介質的吸墨層是一直開放的，無論是否為防水相紙，當環境濕度較高時，涂層都會一定程度吸潮，表現為涂層定量增加，圖4是今年8月防水相紙和不防水相紙在沒有空調的室內的吸潮情況，環境的溫度變化在25℃～35℃，濕度范圍大約是40%～70%。
圖4 2020年8月防水相紙和不防水相紙的吸潮情況
(室溫無空調環境下)
從測試數據可以看出，防水相紙吸潮在2天左右達到最大值，每平方米吸潮2克左右，占到涂層定量的6%，第3天開始，盡管相對濕度沒有改變，但涂層定量緩慢下降，說明水分再次揮發。
不防水相紙的水分持續增加，4天以后變化不大，第一天吸潮最多，達到每平方米11.3克，是原涂層定量的65%。從實驗結果可知，濕度越高，吸潮越快，吸潮量也越大。防水相紙也遵循這個規律，但吸潮量遠不及不防水相紙。
與此同時，對于在不同溫度下（濕度相同）的相紙涂層吸潮，我們也進行了測試，結果顯示溫度越高，吸潮越快。所以，盡量不要讓相紙暴露在高潮濕的環境中，特別是不防水相紙，用完即裝回塑料袋中，即便是一小時，都會有很大的影響。
同時，相紙的保存盡量在低溫、低濕度的環境中。
涂層吸潮對相紙性能的影響
涂層吸潮后會對相紙性能有怎樣的影響，會對最終印品有怎樣的影響呢？
如圖5不防水相紙的吸潮量與干燥時間所示，對于不防水相紙而言，主要影響干燥時間，吸潮量越大，干燥越慢。在50%、25℃的環境下（通常夏季有空調的室內環境）暴露8小時，涂層吸潮2克，畫面的干燥時間就會由5分鐘延長到10分鐘。如果吸潮再大，畫面就會很難干燥。
圖5 不防水相紙的吸潮量與干燥時間
今年各地雨水偏多，影樓后期車間一般都有空調但并不配備除濕機，本來就潮濕，溫度降低后，相對濕度進一步上升，經常達到70%～80%，“吸潮+潮濕”的雙重因素，非常多的客戶投訴“相紙打印后干不了”，以為是相紙質量問題，實際上是使用不當所致。
而對防水相紙而言，吸潮不但會影響總吸墨量和最高色密度（Dmax），還容易造成顏色洇滲，夏季雷雨較多，空氣中臭氧含量高，吸潮后的相紙，打印后畫面褪色也會加快。
有些相紙雙面都有淋膜，除了涂層吸潮，側面也會有少量水分滲入，有水分滲入的部分纖維膨脹，整張相紙會出現荷葉邊現象，影響美觀。
總之，濕度和溫度，對于噴墨相紙影響非常大，大家切不可忽視。
作者 樊俊耀 冷冰 青島佳藝影像新材料技術有限公司
