目前，大幅面噴墨打印在專(zhuān)業(yè)影像輸出市場(chǎng)已經(jīng)占據(jù)半壁江山。而大幅面噴墨打印的墨水屬液態(tài)，這是噴墨打印的天生短板。

基于此，越來(lái)越多的企業(yè)選擇水性墨水，但這對(duì)承印材料有所限制，要求介質(zhì)必須有專(zhuān)有的吸墨層，以使水分被快速吸收，這不僅帶來(lái)成本問(wèn)題，更是技術(shù)問(wèn)題。

與此同時(shí)，環(huán)境的溫濕度也會(huì)對(duì)噴墨打印過(guò)程和印品質(zhì)量有很大影響，且往往難以取舍，比如溫度高有利于有機(jī)溶劑的揮發(fā)，但一旦過(guò)高，墨水易在噴頭表面揮發(fā)造成噴頭堵塞。

本文就環(huán)境溫濕度對(duì)噴墨相紙?jiān)斐傻挠绊懽鞒鲆恍┓治觥?/span>

 

噴墨打印介質(zhì)，按照吸墨層的原理可以分為兩類(lèi)，微孔型（Microporous）和膨潤(rùn)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(dòng)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(wú)論是防水相紙，還是不防水相紙，溫濕度對(duì)其使用和保存都有很大的影響。

溫度對(duì)干燥時(shí)間的影響

 

不防水相紙的干燥問(wèn)題在冬季尤為突出，且南方地區(qū)更為嚴(yán)重，因南方的冬季沒(méi)有暖氣，很多印企就在打印機(jī)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(jīng)測(cè)試發(fā)現(xiàn)，不防水相紙的涂層厚度，即涂布量，與干燥所需時(shí)間直接相關(guān)，14℃室溫下，16、18、20克的涂布干重，初步干燥（手摸上去不會(huì)沾墨）需要的時(shí)間分別為55、35、15秒。

同樣涂布量，環(huán)境溫度不同，干燥時(shí)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(shí)間，溫度高5℃，干燥時(shí)間縮短一半。

圖1 環(huán)境溫度19℃和14℃的干燥時(shí)間差別

溫度高濕度低，顯然有利于不防水相紙打印后的畫(huà)面干燥，但是負(fù)面的影響是墨水容易在噴頭表面干燥造成噴頭堵塞。

對(duì)于水性墨水，設(shè)備商給出的工作溫度一般為15℃～25℃，而我建議環(huán)境溫度不低于20℃。 

溫度對(duì)干燥時(shí)間的影響

 

圖２是樂(lè)凱、寶秋、阿博特３種不防水相紙?jiān)?5℃室溫，相對(duì)濕度分別是40%、50%、60%、70%時(shí)，印品完全干燥所用的時(shí)間。同樣溫濕度，阿博特相紙所用的時(shí)間明顯長(zhǎng)于樂(lè)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(guān)。

圖２ 樂(lè)凱、寶秋、阿博特３種不防水相紙?jiān)?5℃室溫的干燥時(shí)間對(duì)比圖

我們測(cè)試的數(shù)據(jù)有限，可以想象，隨著相對(duì)濕度提高，干燥時(shí)間會(huì)顯著提高，到100%相對(duì)濕度時(shí)，印品不會(huì)被徹底干燥，如圖３環(huán)境溫濕度與干燥時(shí)間趨勢(shì)。 

圖３ 環(huán)境溫濕度與干燥時(shí)間趨勢(shì)在25℃室溫的干燥時(shí)間對(duì)比圖

雖然設(shè)備廠家的使用說(shuō)明書(shū)給出的打印環(huán)境濕度要求是40%～60%，但考慮到大部分國(guó)內(nèi)客戶(hù)都在使用第三方染料墨水而非顏料墨水，我們強(qiáng)烈建議在夏季使用時(shí)，特別是安裝有空調(diào)的車(chē)間，要配備除濕機(jī)，把環(huán)境濕度降低到30%，絕對(duì)不要高于50%。

不同濕度下相紙涂層的吸潮

 

噴墨打印介質(zhì)的吸墨層是一直開(kāi)放的，無(wú)論是否為防水相紙，當(dāng)環(huán)境濕度較高時(shí)，涂層都會(huì)一定程度吸潮，表現(xiàn)為涂層定量增加，圖4是今年8月防水相紙和不防水相紙?jiān)跊](méi)有空調(diào)的室內(nèi)的吸潮情況，環(huán)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?zé)o空調(diào)環(huán)境下)

從測(cè)試數(shù)據(jù)可以看出，防水相紙吸潮在2天左右達(dá)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(kāi)始，盡管相對(duì)濕度沒(méi)有改變，但涂層定量緩慢下降，說(shuō)明水分再次揮發(fā)。

 

不防水相紙的水分持續(xù)增加，4天以后變化不大，第一天吸潮最多，達(dá)到每平方米11.3克，是原涂層定量的65%。從實(shí)驗(yàn)結(jié)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(gè)規(guī)律，但吸潮量遠(yuǎn)不及不防水相紙。

 

與此同時(shí)，對(duì)于在不同溫度下（濕度相同）的相紙涂層吸潮，我們也進(jìn)行了測(cè)試，結(jié)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(huán)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(shí)，都會(huì)有很大的影響。

同時(shí)，相紙的保存盡量在低溫、低濕度的環(huán)境中。

涂層吸潮對(duì)相紙性能的影響

 

涂層吸潮后會(huì)對(duì)相紙性能有怎樣的影響，會(huì)對(duì)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(shí)間所示，對(duì)于不防水相紙而言，主要影響干燥時(shí)間，吸潮量越大，干燥越慢。在50%、25℃的環(huán)境下（通常夏季有空調(diào)的室內(nèi)環(huán)境）暴露8小時(shí)，涂層吸潮2克，畫(huà)面的干燥時(shí)間就會(huì)由5分鐘延長(zhǎng)到10分鐘。如果吸潮再大，畫(huà)面就會(huì)很難干燥。 

圖5 不防水相紙的吸潮量與干燥時(shí)間

而對(duì)防水相紙而言，吸潮不但會(huì)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(huà)面褪色也會(huì)加快。

有些相紙雙面都有淋膜，除了涂層吸潮，側(cè)面也會(huì)有少量水分滲入，有水分滲入的部分纖維膨脹，整張相紙會(huì)出現(xiàn)荷葉邊現(xiàn)象，影響美觀。

總之，濕度和溫度，對(duì)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(shù)有限公司