涂布紙和非涂布紙上水性噴墨油墨耐光性研究

　　噴墨印刷這一新技術(shù)，必須進(jìn)行一些基礎(chǔ)性的研究，以確定非涂布紙或膠版紙與低成本涂布紙的相對(duì)耐光性。在這項(xiàng)研究中，我們給出了采用Scitex數(shù)碼印刷公司的VersaMarkTM全彩數(shù)碼印刷系統(tǒng)印刷的非涂布紙和涂布紙的耐光性。使用氙燈光源進(jìn)行了逐步褪色率的比較，還與佛羅里達(dá)太陽光曝曬測(cè)試以及透過窗玻璃的室內(nèi)太陽光測(cè)試進(jìn)行了對(duì)比。這些結(jié)果也與采用冷白光源和純熒光辦公室光環(huán)境的結(jié)果進(jìn)行了比較。

　　熒光燈

　　使用高輸出冷白熒光燈的光穩(wěn)定性試驗(yàn)已用于彩色照片(ANSI IT9.9)測(cè)試。例如，標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試條件為：450lux/12小時(shí)的低瓦數(shù)冷白熒光燈照射一天，相對(duì)濕度為60%，室溫70°F，但這種條件無法準(zhǔn)確模擬用噴墨油墨打印各種計(jì)算機(jī)生成的圖像時(shí)所使用的最終環(huán)境。雖然冷白熒光燈的輸出可能會(huì)在一定程度上重現(xiàn)低光或博物館環(huán)境，但這些燈管的光譜卻是有限的。在本質(zhì)上，這些燈的輸出并不能*重現(xiàn)透過窗玻璃的太陽光的光譜功率分布。對(duì)于主要應(yīng)用環(huán)境是燈光陳列柜或純室內(nèi)熒光照明的環(huán)境的產(chǎn)品，可用冷白熒光燈進(jìn)行測(cè)試。但是，這種測(cè)試無法準(zhǔn)確預(yù)測(cè)典型室內(nèi)環(huán)境中(即在家中或辦公室)圖像的使用壽命。擺放在窗口、滑動(dòng)玻璃門、天窗等附近的圖片，在晴朗的早晨，接收的全光譜太陽光(紫外線、可見光和紅外線)高達(dá)50,000lux。圖1顯示了冷白熒光燈與透過窗玻璃的太陽光之間的的光譜輸出對(duì)比情況。

　　氙弧燈

　　1954年德國(guó)開始采用氙弧燈進(jìn)行加速老化試驗(yàn)。氙燈老化試驗(yàn)箱適于測(cè)試材料的耐光性，因?yàn)樗鼈兡苣M出佳用的全光譜太陽光：紫外線、可見光和紅外線全都包括在內(nèi)。氙燈老化試驗(yàn)箱使用濾光器來模擬相應(yīng)的光譜(如戶外太陽光或透過窗玻璃的太陽光)。

　　氙燈須配備濾光器，以減少不必要的輻射。“窗玻璃"這類濾光器可模擬透過窗玻璃的太陽光。通常用于測(cè)試產(chǎn)品在室內(nèi)的主要使用壽命。圖2顯示了配備窗玻璃濾光器的氙燈相較于透過玻璃后的夏天中午太陽光的光譜功率分布。

　　材料

　　本項(xiàng)研究中所用的材料由美國(guó)、歐洲和日本的各紙品公司提供。這些紙品分為涂布紙(CP)和非涂布紙(UC)。CP1型和CP2型涂布紙的基重(紙品重量即BW)分別為54磅每令(80g/m2)和72磅每令(107g/m2)。CP1型紙的涂層重量比CP2型紙更輕，所用的涂層類型也有所不同。CP3型紙為單面涂層(C1S)的蠟光紙，基重為50BW(74 g/m2)。UC1和UC2是非涂布紙，基重分別為50BW(74g/m2)和60BW(89g/m2)。UC1 是一種基本的膠版紙，而UC2則采用了特殊配方，增強(qiáng)了其接觸到水時(shí)噴墨油墨的持久性。UC3為機(jī)制加工紙，基重60BW(90g/m2)，用于噴墨圖像時(shí)效果更好。

　　在這項(xiàng)研究中所使用的噴墨油墨為Scitex數(shù)碼印刷公司的青色#6092001，品紅色#6092002，黑色#6092003和黃色#6092004。這些油墨都是水性油墨，除了青色染料由酞菁基染料制備外，其它的都由偶氮型染料制備。這些染料在用于制造商用作宣傳的噴墨圖像時(shí)具有相對(duì)良好的耐光性。這些油墨與其他成分進(jìn)行配制，用于Scitex連續(xù)噴墨打印機(jī)，油墨的粘度為1.1厘泊。

　　印刷

　　所有紙張和油墨都在Scitex數(shù)碼印刷公司的VersaMarkTM商務(wù)彩色印刷機(jī)上使用，該機(jī)印刷速度為每分鐘500英尺。連續(xù)噴墨打印頭采用的是9英寸寬的9500系列打印頭，PS-90打印臺(tái)和流體系統(tǒng)。所有圖像都是單面打印的，油墨飽和度足夠高，但又不會(huì)導(dǎo)致墨水*滲透紙張而出現(xiàn)在未打印的一面。本研究項(xiàng)目中的印刷圖像都為0.5平方厘米。

　　自然曝曬和加速老化試驗(yàn)

　　自然曝曬和加速老化試驗(yàn)都是在老化研究服務(wù)中心進(jìn)行的。每10h在樣品的4個(gè)區(qū)域讀取儀器測(cè)色儀和密度計(jì)的讀數(shù)。對(duì)印刷好的涂布紙和非涂布紙的6種樣品，每種樣品3個(gè)重復(fù)樣(共18個(gè)樣品)，進(jìn)行了如下試驗(yàn)：

　　I.戶外玻璃框下曝曬，在佛羅里達(dá)45°朝南的通風(fēng)良好的曝曬箱中曝曬72h(3天)。

　　II.加速老化試驗(yàn)機(jī)中按照ASTM G154標(biāo)準(zhǔn)