还在怪相纸质量不行？可能是你没注意这个细节！
时间：2020-09-28 来源：
目前，大幅面喷墨打印在专业影像输出市场已经占据半壁江山。而大幅面喷墨打印的墨水属液态，这是喷墨打印的天生短板。
基于此，越来越多的企业选择水性墨水，但这对承印材料有所限制，要求介质必须有专有的吸墨层，以使水分被快速吸收，这不仅带来成本问题，更是技术问题。
与此同时，环境的温湿度也会对喷墨打印过程和印品质量有很大影响，且往往难以取舍，比如温度高有利于有机溶剂的挥发，但一旦过高，墨水易在喷头表面挥发造成喷头堵塞。
本文就环境温湿度对喷墨相纸造成的影响作出一些分析。
喷墨打印介质，按照吸墨层的原理可以分为两类，微孔型（Microporous）和膨润型（Swellable），前者吸墨层主要由氧化硅、碳酸钙以及氧化铝组成，后者主要成分有天然聚合物如动物明胶，或更多使用合成聚合物如PVA（聚乙烯醇）、PVP（聚乙烯吡咯烷酮）。
无论是防水相纸，还是不防水相纸，温湿度对其使用和保存都有很大的影响。
温度对干燥时间的影响
不防水相纸的干燥问题在冬季尤为突出，且南方地区更为严重，因南方的冬季没有暖气，很多印企就在打印机前加装红外干燥器，这不但增加了能耗成本，也容易造成安全隐患。
经测试发现，不防水相纸的涂层厚度，即涂布量，与干燥所需时间直接相关，14℃室温下，16、18、20克的涂布干重，初步干燥（手摸上去不会沾墨）需要的时间分别为55、35、15秒。
同样涂布量，环境温度不同，干燥时间的差异也非常大，如图1所示，室温分别为19℃和14℃的干燥时间，温度高5℃，干燥时间缩短一半。
图1 环境温度19℃和14℃的干燥时间差别
温度高湿度低，显然有利于不防水相纸打印后的画面干燥，但是负面的影响是墨水容易在喷头表面干燥造成喷头堵塞。
对于水性墨水，设备商给出的工作温度一般为15℃～25℃，而我建议环境温度不低于20℃。
温度对干燥时间的影响
图２是乐凯、宝秋、阿博特３种不防水相纸在25℃室温，相对湿度分别是40%、50%、60%、70%时，印品完全干燥所用的时间。同样温湿度，阿博特相纸所用的时间明显长于乐凯和宝秋（后两者基本一致），这可能有涂布量的原因，也可能与涂层配方（所用PVA的聚合度）有关。
图２ 乐凯、宝秋、阿博特３种不防水相纸在25℃室温的干燥时间对比图
但是，环境湿度对不防水相纸的打印后干燥影响非常明显，同样是乐凯相纸，湿度分别为40%、50%、60%、70%，完全干燥所用的时间分别为8、11、26和28分钟。
我们测试的数据有限，可以想象，随着相对湿度提高，干燥时间会显著提高，到100%相对湿度时，印品不会被彻底干燥，如图３环境温湿度与干燥时间趋势。
图３ 环境温湿度与干燥时间趋势在25℃室温的干燥时间对比图
虽然设备厂家的使用说明书给出的打印环境湿度要求是40%～60%，但考虑到大部分国内客户都在使用第三方染料墨水而非颜料墨水，我们强烈建议在夏季使用时，特别是安装有空调的车间，要配备除湿机，把环境湿度降低到30%，绝对不要高于50%。
不同湿度下相纸涂层的吸潮
喷墨打印介质的吸墨层是一直开放的，无论是否为防水相纸，当环境湿度较高时，涂层都会一定程度吸潮，表现为涂层定量增加，图4是今年8月防水相纸和不防水相纸在没有空调的室内的吸潮情况，环境的温度变化在25℃～35℃，湿度范围大约是40%～70%。
图4 2020年8月防水相纸和不防水相纸的吸潮情况
(室温无空调环境下)
从测试数据可以看出，防水相纸吸潮在2天左右达到最大值，每平方米吸潮2克左右，占到涂层定量的6%，第3天开始，尽管相对湿度没有改变，但涂层定量缓慢下降，说明水分再次挥发。
不防水相纸的水分持续增加，4天以后变化不大，第一天吸潮最多，达到每平方米11.3克，是原涂层定量的65%。从实验结果可知，湿度越高，吸潮越快，吸潮量也越大。防水相纸也遵循这个规律，但吸潮量远不及不防水相纸。
与此同时，对于在不同温度下（湿度相同）的相纸涂层吸潮，我们也进行了测试，结果显示温度越高，吸潮越快。所以，尽量不要让相纸暴露在高潮湿的环境中，特别是不防水相纸，用完即装回塑料袋中，即便是一小时，都会有很大的影响。
同时，相纸的保存尽量在低温、低湿度的环境中。
涂层吸潮对相纸性能的影响
涂层吸潮后会对相纸性能有怎样的影响，会对最终印品有怎样的影响呢？
如图5不防水相纸的吸潮量与干燥时间所示，对于不防水相纸而言，主要影响干燥时间，吸潮量越大，干燥越慢。在50%、25℃的环境下（通常夏季有空调的室内环境）暴露8小时，涂层吸潮2克，画面的干燥时间就会由5分钟延长到10分钟。如果吸潮再大，画面就会很难干燥。
图5 不防水相纸的吸潮量与干燥时间
今年各地雨水偏多，影楼后期车间一般都有空调但并不配备除湿机，本来就潮湿，温度降低后，相对湿度进一步上升，经常达到70%～80%，“吸潮+潮湿”的双重因素，非常多的客户投诉“相纸打印后干不了”，以为是相纸质量问题，实际上是使用不当所致。
而对防水相纸而言，吸潮不但会影响总吸墨量和最高色密度（Dmax），还容易造成颜色洇渗，夏季雷雨较多，空气中臭氧含量高，吸潮后的相纸，打印后画面褪色也会加快。
有些相纸双面都有淋膜，除了涂层吸潮，侧面也会有少量水分渗入，有水分渗入的部分纤维膨胀，整张相纸会出现荷叶边现象，影响美观。
总之，湿度和温度，对于喷墨相纸影响非常大，大家切不可忽视。
作者 樊俊耀 冷冰 青岛佳艺影像新材料技术有限公司
