印刷材料与适性的研究-原理和测定方法介绍

第一节：概述

一、印刷适性及研究意义

1、印刷适性是指纸张、油墨、印版、印刷过程和印刷车间等要素，为获得最理想的印刷质量效果所必须具备的相关性质。

2、印刷适性的研究不仅能改善印刷材料的适印性，同时，也为印刷生产的数据化、规范化、标准化奠定了基础。

二、纸张的印刷适性及研究内容

1、纸张的印刷适性，是在指定的印刷方式下，以必要的速度、必要的数量、必要的质量来管理印刷品的生产，为记述纸张的物理、化学性质所用的综合词汇

2、纸张的作业适性，是指纸张在印刷机上能正常运行所需的各种性质。作业适性主要是指抗张强度、表面强度、伸长率、伸缩性和韧性等。另外，还要求不能存在静电或者不合理地产生静电。然而对于不同的印刷方式，或者不同的印刷速度，所要求的性质和性能范围是不同的。

3、纸张的品质适性，是指纸张对印刷品的质量和使用目的起主导作用的性质，品质适性主要是指影响印刷品的解象力、反差、调子密度、调子再现性的纸张性质和印刷品使用与加工所要求的性质。诸如纸张的平滑度、白度、不透明度、油墨受容性、压缩性、弹性、伸缩性等等。

 

第二节：纸张的表面强度与拉毛

一、表面强度与拉毛的概念

1、表面强度(拉毛阻力)又称Z向抗张强度指纸张或纸板表面纤维、胶料、填料间或纸张的涂料粒子间及涂层与纸基之间的结合牢度它表示纸张在印刷过程中抵抗油墨分裂力的能力。

P≥F1+F2+F3

P——纸张表面强度

F1——油墨对纸张的粘附力—粘度有关

F2——剥离张力—印刷速度有关

F3——印版、橡皮布对纸张的粘附力

2、拉毛指在印刷过程中，当加于纸张或纸板表面的外部张力大于纸张的内聚力时，纸张或纸板表面发生的肉眼可见的破裂现象。

二、表面强度的表示方法

1、拉毛速度：在一定的印刷压力条件下，当印刷速度增大到纸张开始起泡破裂时的速度，称为临界拉毛速度。

2、VVP值：油墨的粘度和拉毛速度的乘积。VVP值为正值，VVP值越大——表面强度越大

三、表面强度的测试方法

1、蜡棒法：由20根粘胶能力不同的蜡棒，从2A32A编号测量时将蜡棒的一端加热使之熔化后，垂直加于纸张表面，15min后拔起，用能将纸面损坏的蜡棒的号数表示纸张的表面强度。此方法只有比较意义，无实用价值。

2、加速印刷方法：IGT印刷适性仪——拉毛速度——VVP值

四、表面强度与印刷的关系

1、拉毛、剥皮，P＜F1+F2+F3表面强度偏小

2、干拉毛、湿拉毛

3、掉粉、掉毛，纸面粒子松散——表面强度低

1和2会造成的结果：橡皮布、印版被堵塞，使图文发虚，进一步会使墨辊堵墨，作业顺利进行受到影响。

五、影响拉毛的因素

1、印刷速度

2、油墨的流动性：粘度——粘着性大+去粘剂

3、环境的温度——影响油墨的粘度

4、环境的湿度——影响纸张的表面强度

5、印刷压力

6、纸张本身的性质：由纸张的组成、造纸工艺所决定

 

第三节：纸张的尺寸稳定性

一、纸张的尺寸稳定性

1、概念：纸张能适应环境温湿度及外力变化而维持其自身尺寸的性质。

2、影响尺寸变化：纸张的伸缩——荷叶边、紧边——套印的准确性、精度压力变形——永久变形——套印精度、油墨转移率低——缺笔短划

二、影响纸张尺寸稳定性的因素

1、环境的湿、温度——纸张的吸湿性

2、纸张的弹塑性——外力

3、纸张自身的性质：组成——纤维的种类打浆度——造纸工艺胶料、填料

三、尺寸稳定性的表示方法

1、伸缩率——指在水的作用下，纸张的尺寸变化

2、伸长率——指在力的作用下，纸张的尺寸变化

四、尺寸稳定性的提高

1、纸张的调湿处理

目的：使纸张的含水量在整个纸面保持均匀一致，并与车间的温湿度相适应，同时降低纸张对环境湿度变化的敏感性，从而提高纸张的尺寸稳定性。

原理：利用纸张的吸湿性、平衡水分量，滞后效应和熟化效应。

熟化效应：指纸张在反复的吸湿、脱湿过程中，含水量逐趋于稳定，对环境温度变化的敏感性下降。

2、调湿处理的方法

自然吊晾法——熟化效应在晾纸车间进行自然吊晾15天以上。

晾纸机调湿法——晾纸机能调整环境的温湿度，调整时间。等湿调湿法(晾纸间与印刷车间的湿度相同)不合理的

 

第四节：纸张的印刷平滑度

一、印刷平滑度的概念

1、概念：纸张在印刷压力作用下，其表面与印版或橡皮布接触的程度

2、印刷平滑度的取决因素外观平滑度可压缩性

二、印刷平滑度与印刷品质量关系

1、影响纸张对油墨的需要量(即供墨量)而供墨量的增加会使网点的扩大率增加，并易形成透印。

2、着墨的均匀性从而影响网点和阶调层次的再现

3、印刷品的光泽性对印刷平滑性低的纸张所应借助的措施：采用较大的印刷压力，印以较厚的墨膜

三、不同印刷方式对纸张平滑度的要求

1、凹印和凸印的要求印刷平滑度高

2、胶印对印刷平滑度的要求低于凹凸印的要求，因为是间接印刷，橡皮布具有良好的可压缩性可以在一定程度上弥补纸张的印刷平滑度的缺陷，但对高网线或精细印品的纸张的印刷平滑度也应较高。

四、印刷平滑度的表示方法及测定

1、表示方法

印刷粗糙度——IGT印刷适性仪

绝对粗造度(PPS)——PPS粗造仪

2、印刷粗糙度测量指单位面积上水滴所能填充容积，单位：cm3/cm2

测定：R=水滴体积/2×水痕面积

水痕面积=0.85×b×L

 

第五节：纸张的吸墨性

一、吸墨性的概念

1、吸墨性的概念：纸张表面对油墨的吸着和纸张对油墨中连结料吸收的综合性能。

2、吸收性的概念：指纸张对液体的吸收能力

3、两者的关系：吸墨性好坏；吸收性强弱，吸墨性好：吸收性弱而均匀

二、吸墨性与印刷的关系

1、吸吸墨性过大：油墨中的连结料过多的渗透到纸张内部

印迹无光泽，把一部分成膜物质也吸收到纸张内部印迹粉化、脱落

颜色密度下降由于颜料吸收到纸张内部

透印，较多的颜料吸收到纸张内部

网点面积容易扩大

2、吸墨性小，一定程度上可得到色彩鲜艳、光泽度高的印刷品

吸墨性过小印迹的干燥速度下降、印品易脏污和粘连(不宜堆积)

在叠色印刷中(湿压干)易引起“晶化”，下一色无法套印

三、吸墨性的数学模型

1、Washburn公式

2、Olsson公式

四、纸张吸墨性测试方法

1、压印瞬间油墨的吸收性能测试

IGT适性仪，原理：纸张对液态石蜡在压印瞬间吸着影响第二色黑墨在纸张上的附着性

2、油墨脏污方法将过量的试验油墨涂布于纸张表面，过2分钟后用软布或脱脂棉将过量的油墨擦掉，分别测脏污区域的反射率与干净纸面的反射率

3、毛细吸收法

油吸收法，油滴在纸面上的反射率随时间变化曲图

二甲苯吸收，即吸收一滴二甲苯所需要的时间

IGT油吸收性试验，一滴油在IGT印刷适性仪中印出的长度，吸收性红色油痕长度倒数×1000

 

第六节：纸张的表面效率

一、表面效率的提出

主要指不同涂料纸上油墨的呈色效果不同，与纸张的吸收性，和光泽度有密切关系，低光泽由低吸收弥补；高吸收由高光泽弥补

二、表面效率的概念

1、概念，由于纸张的吸收性和光泽度而影响油墨的颜色效果的综合效应

三、表面效率的测定

1、纸张的吸收性测定，脏污法(用KN油墨)

2、纸张的光泽度测定，纸张在入射角为75°时的镜面反射

四、表面效率对三原色油墨色彩影响

1、油墨的色强度与表面效率成正比关系

2、油墨的色偏与表面效率成反比关系

3、油墨的灰度与表面效率成反比关系

4、油墨的色效率与表面效率成正比关系

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