聚乙烯醇对普通打印纸彩色喷墨打印质量改善研究

巩 雪,常 江

(哈尔滨商业大学 轻工学院，哈尔滨 150028)

聚乙烯醇对普通打印纸彩色喷墨打印质量改善研究

巩 雪,常 江*

(哈尔滨商业大学 轻工学院，哈尔滨 150028)

目前喷墨打印质量在很大程度上取决于承印材料的表面质量，常用的高光相纸和涂料纸呈色效果优良，但成本较高，影响了喷墨打印的进一步应用。因此，以低成本的普通打印纸为原纸，采用聚乙烯醇溶液对原纸表面进行涂布处理，改善原纸表面质量。对不同涂布液浓度和涂布量条件下制备试样的色强度进行了测试并与原纸进行比较，各标准色块的色强度均有明显提高。对试样的印刷特性曲线进行测试分析，比较各色在实际打印过程中密度的变化趋势，发现采用以上工艺能够明显地改善打印质量。

聚乙烯醇；喷墨打印；普通打印纸

0 引言

纸张作为主要的承印材料被广泛应用，但是由于生产工艺的不同，纸张的结构、性能也千差万别。目前喷墨打印使用较多的承印纸张多为涂层纸，纸张具有较高的光泽和平滑度，完成印刷之后，颜色和灰度级小，具有很好的颜色还原性和较大的色域空间，但该类纸张成本相对较高；普通打印纸虽然成本较低，但是由于纸张表面平滑度和光泽度较涂层纸有较大差距，且纸张吸收性较强，喷墨打印后，墨迹扩散严重，喷墨打印质量较差。

目前，国内对喷墨打印质量的研究主要集中在涂布纸表面涂层的组分配比与优化[1]；纸张结构对喷墨打印质量的影响[2]；喷墨打印质量的评价方法[3-4]等方面。针对普通打印纸喷墨打印质量改善方面的研究较少。因此，探索适当原料及工艺方法对普通打印纸表面进行改善，既能够使普通打印纸获得较高喷墨印刷质量，又能够明显降低喷墨打印整体成本。本文采用聚乙烯醇对普通打印纸表面进行处理，对其喷墨打印质量进行分析评价，得到一些初步的结论。

1 试验

1.1 试验药品及设备

本试验所用药品如表1所示，试验所用的主要仪器如表2所示。

1.2 试验流程

本次实验流程如图1所示。

试验过程：(1)将聚乙烯醇按质量比分别配制成5%、10%、15%、20%、25%的溶液待用。(2)将淀粉和碳酸钙按质量比1：1的比例混合，并将混合物添加在不同浓度的聚乙烯醇溶液中待用。(3)对待处理的普通打印纸表面进行清洁处理。(4)采用线棒涂布器分别选择不同浓度混合溶液以5g和10g的涂布量在打印纸表面均匀涂布。(5)涂布后试样干燥压平。(6)采用EPSON彩色一体打印机在试样表面打印预先设计好的标准色块。(7)用分光光度计测量原纸和涂布打印后试样的色块油墨密度、光谱反射率。

图1 普通打印纸表面处理试验流程

表1 试验药品

表2 试验中所用仪器

2 分析与讨论

2.1 浓度对打印色块色强度的影响

分别采用配制的不同浓度聚乙烯醇溶液，以相同涂布量5g在试样表面进行涂布，待干燥压平后，用喷墨打印机在其表面打印预先设计好的标准色块，并用分光光度计对其三滤色片下密度进行测试，取三密度中最大值为色强度，记录并画图，如图2所示。

由上图数据趋势可知，随着涂布溶液中聚乙烯醇浓度的增加，青(C)、品(M)、黄(Y)、红(R)、绿(G)、蓝(B)6个色块的色强度与原纸未涂布相比均有明显提高，但色强度的增长趋势逐渐放缓。说明通过在原纸表面涂布聚乙烯醇溶液，由于其良好的成膜性能，能有效改善表面喷墨打印质量，浓度较高的溶液涂布后，能得到相对较高的色强度，对喷墨打印色彩的再现能力有一定提高。由于后续数据的增长趋势逐渐减缓，表明涂布溶液并非是浓度越高越好，过高浓度的添加，也会造成原料的浪费。

图2 不同浓度聚乙烯醇对打印色块色强度的影响

2.2 涂布量对打印色块色强度的影响

在以上数据基础上，选择25%的聚乙烯醇溶液，分别以5g和10g的涂布量对原纸表面进行涂布，测量计算其色强度，记录并画图，见图3。

图3 不同涂布量对打印色块色强度的影响

由图3可知，随着涂布量的增高，各色块的色强度与原纸相比均得到了提高。但是10g涂布量与5g涂布量相比，增长幅度并不大。原因在于，聚乙烯醇对普通打印纸喷墨打印质量的改善，体现在聚乙烯醇涂布后形成的均匀光滑的表面膜层，通过膜层相对较高的平滑度和光泽度，使得喷墨打印的油墨效率提高，呈色性能得到改善，而与表面膜层的厚度关系并不大。

2.3 试样印刷特性曲线

采用25%的聚乙烯醇溶液，以5g涂布量对原纸进行涂布，待干燥压平后，用喷墨打印机在其表面打印青(C)、品(M)、黄(Y)、黑(Bk)四色密度梯尺色块，对各色块密度值进行检测后，绘制试样的印刷特性曲线，如图4所示。

由图4可知，随着网点面积率的增大，色块密度不断增大。曲线前段变化比较缓慢，青、品、黄色块密度基本在一条线上变化，黑相对青、品、黄色块的密度值要略低一些；网点面积率到达60%以后密度突然迅速变大，其中青、黄、黑色块的变化十分显著，黑色块变化最为显著，品色块的密度变化相较其他三种颜色的密度变化不够明显；网点面积率达到80%后，青、黄色块的密度变化明显趋于水平，而品和黑色块仍在继续升高；当网点面积率为100%的时候，黑色块密度最高。

图4 试样印刷特性曲线

3 结论

聚乙烯醇溶液表面涂布能够有效改善普通打印纸的喷墨打印质量。随着涂布液浓度的提高，试样色强度逐渐增大；在涂布达到一定量后，涂布量的增加对色强度的改善作用减缓。

试验打印的印刷特性曲线表明随着网点面积的增大，色块密度呈现增大趋势，在不同阶调范围密度增长变化趋势有所不同。

[1] 徐婧.基于灰关联技术在纸张喷墨打印质量评价中的应用[J].造纸科学与技术,2013,32(2):67-72.

[2] 张岩,陈杰,曹云峰.喷墨打印纸涂层中胶黏剂配比对油墨扩散渗透的影响[J].中国造纸学报,2015，30(1):32-35.

[3] 高文花,杨仁党,于冬梅.涂料对涂布喷墨打印纸的白度及打印性能的影响[J].纸和造纸,2009，28(9)：10-12.

[4] 刘艳新,孙翠霞,赵传山.颜料涂布纸涂层结构与印刷适性之间的关系[J].黑龙江造纸,2004(2):15-17.

[5] 邰晶磊,陈广学,陈奇峰,等.纸张表面结构对喷墨打印图像清晰度的影响[J].中国造纸,2011,30(11):17-21.

[6] 刘仿俊.纸张和油墨对喷墨打印数码照片质量的影响分析[J].印刷技术,2014(2):57-58.

[7] 朱予川,肖志坚.彩喷纸结构对纸张性能和打印性能的影响[J].包装工程,2014，35(7):123-126.

[8] 吴捷.喷墨打印材料的分析技术及质量评价方法[J].化学与黏合,2012，35(3):57-60.

[9] 赵传山,杨道华.喷墨打印纸的开发现状及发展趋势[J].中华纸业,2010,31(23):53-57.

(责任编辑：孙文彬)

Study on the Ink Jet Printing Quality Improvement of Ordinary Printing Paper with Polyvinyl Alcohol

GONG Xue, CHANG Jiang*

(Light Industry College, Harbin University of Commerce, Harbin 150028, China)

The ink jet printing quality depends largely on the substrate surface quality. The color effect of high gloss photo paper and coated paper is better, but the cost of them is higher affecting the further application of ink jet printing. Base paper made by the common print paper coated with polyvinyl alcohol cound improve the surface quality of base paper. The color intensity of samples from different coating solution concentration and amount were tested and compared with the base paper. The color intensity of standard color is obviously improved. Printing characteristic curve of specimen was tested, and the change trend of density in the actual process of printing colors was compared. The above process can obviously improve the printing quality.

polyvinyl alcohol; ink-jet printing; printing paper

2015-06-17

黑龙江省教育厅项目(12541207);黑龙江省教育厅项目(12531168);哈尔滨市科学技术局项目(2013-RFQXJ139)

巩雪(1981-)，女，辽宁锦州人，讲师，硕士，主要从事印刷包装材料研究；*为通讯作者。

TS802

A

1009-7961(2015)05-0001-03