膠印印刷品光老化性能研究

陳永常, 劉國(guó)棟, 劉筱霞

(陜西科技大學(xué) 輕工與能源學(xué)院， 陜西 西安　710021)

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膠印印刷品光老化性能研究

陳永常, 劉國(guó)棟, 劉筱霞

(陜西科技大學(xué) 輕工與能源學(xué)院， 陜西 西安710021)

摘要：采用“影響因子分離模型”、色差和光澤度差的方法，對(duì)膠印印刷品光老化現(xiàn)象的主導(dǎo)因素和紅、綠、藍(lán)色印刷品的光老化性能，分別進(jìn)行了研究.結(jié)果表明：油墨老化是膠印印刷品光老化現(xiàn)象的內(nèi)部主導(dǎo)因素，膠印印刷品光老化性能與油墨顏色、紙張種類、印刷色序都有關(guān)系.

關(guān)鍵詞：膠??； 密度； 紫外光照； 色差； 光老化性能

0引言

膠印印刷品經(jīng)過(guò)較長(zhǎng)時(shí)間的放置，由于受到溫度、光照等因素的影響導(dǎo)致外觀發(fā)黃、褪色、變色等老化現(xiàn)象，這將影響到印品質(zhì)量，最終會(huì)影響用戶消費(fèi)，甚至?xí)斐捎脩敉对V.所以研究膠印印刷品的光老化性能是非常必要的.本課題采用人工加速老化，模擬單純光照條件的方法，通過(guò)研究新聞紙、膠版紙、銅版紙和白卡紙上的四色實(shí)地印刷品獲得：膠印印刷品光老化現(xiàn)象的主導(dǎo)因素[1-4]；紅、綠、藍(lán)色各色油墨在同種紙張上的光老化性能；紅、綠、藍(lán)色各色油墨在不同紙張的光老化性能以及印刷色順序?qū)饫匣阅艿挠绊慬5-8].

1實(shí)驗(yàn)部分

1.1印刷品光老化現(xiàn)象內(nèi)部主導(dǎo)因素研究實(shí)驗(yàn)

1.1.1實(shí)驗(yàn)原料

杭華牌四色膠印油墨(C，NEW EX-300；M，NEW EX-200；Y，BX-晶彩黃；K，EX 墨 AHG)；新聞紙(48 g/m2)、膠版紙(80 g/m2)、銅版紙(157 g/m2)、白卡紙(200 g/m2)若干.

1.1.2實(shí)驗(yàn)儀器

C1-7型IGT印刷適性儀；PT-2030A耐黃變?cè)囼?yàn)機(jī)；X-Rite528分光密度計(jì)；KGZ-1A型光澤度儀.

1.1.3實(shí)驗(yàn)步驟

取新聞紙、膠版紙、銅版紙和白卡紙若干裁成規(guī)格為80 mm×250 mm大小的樣條各4張，用膠印油墨黃、品、青、黑分別進(jìn)行打樣，記錄光老化試驗(yàn)前和實(shí)驗(yàn)后各樣品的印刷面和反面對(duì)應(yīng)位置的密度值，利用“影響因子分離模型”計(jì)算出油墨和紙張的密度變化值，比較其大小[9-12]，得出膠印印刷品光老化現(xiàn)象的內(nèi)部主導(dǎo)因素.

1.2紅、綠、藍(lán)三色印刷品光老化性能研究試驗(yàn)

1.2.1實(shí)驗(yàn)原料

杭華牌四色膠印油墨(C，NEW EX-300；M，NEW EX-200；Y，BX-晶彩黃；K，EX 墨 AHG)；新聞紙(48 g/m2)、膠版紙(80 g/m2)、銅版紙(157 g/m2)、白卡紙(200 g/m2)若干.

1.2.2實(shí)驗(yàn)儀器

C1-7型IGT印刷適性儀；PT-2030A耐黃變?cè)囼?yàn)機(jī)；X-Rite528分光密度計(jì)；KGZ-1A型光澤度儀.

1.2.3實(shí)驗(yàn)步驟

取新聞紙、膠版紙、銅版紙和白卡紙若干裁成規(guī)格為80 mm×250 mm大小的樣條各10張，進(jìn)行黃、品、青之間的疊印，疊印完后再進(jìn)行光老化實(shí)驗(yàn)，在溫度75 ℃，濕度20%RH條件下，分別測(cè)量記錄光老化時(shí)間t=0、6、12、18、24 h后各色樣的L*、a*、b*值和光澤度值，并計(jì)算出色差ΔE和光澤度差Δz，比較得出紅、綠、藍(lán)三色印刷品的光老化性能[13].

2 結(jié)果與討論

2.1膠印印刷品光老化現(xiàn)象內(nèi)部主導(dǎo)因素研究實(shí)驗(yàn)

實(shí)驗(yàn)采用“影響因子分離模型”來(lái)研究印刷品光老化現(xiàn)象內(nèi)部主導(dǎo)因素.印刷品的密度變化與紙張、油墨各自的密度變化之間存在以下數(shù)學(xué)關(guān)系，見(jiàn)式[14](1).

g(x,y)-f(x,y)=ΔDi+ΔDD

(1)

其中，g(x,y)為印刷品上某點(diǎn)處曬后密度；f(x,y)為印刷品上某點(diǎn)處曬前密度；ΔDi為油墨的密度變化；ΔDD為紙張的密度變化.

根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)應(yīng)用式 (1)畫(huà)圖1.

圖1　新聞紙紙張、油墨密度變化圖

由圖1中可以看出，四色油墨中黃墨紙張密度變化值大于油墨，而品、青、黑墨與之相反，這表明新聞?dòng)∷⑵飞宵S色實(shí)地紙張老化是光老化主導(dǎo)因素，青、品、黑色實(shí)地則是油墨老化是其光老化主導(dǎo)因素.四色墨中，光老化程度：黑=青>品>黃.

膠版紙、銅版紙、白卡紙的紙張、油墨密度變化規(guī)律和新聞紙相似，所以導(dǎo)致膠版紙和銅版紙和白卡紙光老化現(xiàn)象的主導(dǎo)因素和新聞紙相同.

2.2紅、綠、藍(lán)三色印刷品光老化性能研究試驗(yàn)

采用色差和光澤度差評(píng)價(jià)印刷品光老化性能.色差是用數(shù)值方式表示的兩種顏色色彩感覺(jué)上的差別.色差計(jì)算公式[15]見(jiàn)式(2).

光澤度是指紙面對(duì)光所表現(xiàn)出選擇性的反射率，以℅表示.它常用75 °角光照射，表面光澤好的紙，反射值大，即光澤度高[4].

根據(jù)三色墨在膠版紙上的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)應(yīng)用式(2)分別畫(huà)圖2～4.

(1)紅色樣

由圖2可知，膠版紙上紅色樣(Y+M)和紅色樣(M+Y)的明度和a*值隨著光老化時(shí)間的增加均逐漸增大，紅色樣(Y+M)b*值變化與之相反，表明紅色樣(Y+M)光老化實(shí)驗(yàn)后樣品色較實(shí)驗(yàn)前標(biāo)準(zhǔn)色偏黃，顏色變淺.紅色樣(M+Y)樣品色較標(biāo)準(zhǔn)色顏色變淺、偏黃.光澤度隨光老化時(shí)間呈拋物線關(guān)系變化，在t=12 h時(shí)紅色樣(Y+M)光澤度最小，紅色樣(M+Y)在t=24 h時(shí)光澤度降到最低.色差ΔE在t=24 h后紅色樣(Y+M)為2.10大于紅色樣(M+Y)2.06，表明紅色樣(Y+M)老化程度大于紅色樣(M+Y).其值介于1.5～3.0之間，感覺(jué)色差程度為可察覺(jué).這可能是由于油墨的因素引起，需要對(duì)油墨進(jìn)一步進(jìn)行研究.

(a)Y+M

(b)M+Y圖2　紅色樣Lab值和z值隨光老化時(shí)間的變化趨勢(shì)圖

(2)綠色樣

由圖3可知，膠版紙上綠色樣(Y+C)、綠色樣(C+Y)的明度、a*值和b*值隨光老化時(shí)間的增加而增大，這表明光老化實(shí)驗(yàn)后綠色樣顏色變淺，且偏黃色.光澤度隨光老化時(shí)間呈先減后增的趨勢(shì)，在t=12 h時(shí)光澤度降到最低.色差ΔE在t=24 h后綠色樣(Y+C)為2.98，大于綠色樣(C+Y)2.59，所以綠色樣(Y+C)比綠色樣(C+Y)更容易光老化.其值介于1.5～3.0之間，感覺(jué)色差程度為可察覺(jué).

(a)Y+C

(b)C+Y圖3　綠色樣Lab值和z值隨光老化時(shí)間的變化趨勢(shì)圖

(3)藍(lán)色樣

由圖4可知，膠版紙上藍(lán)色樣(M+C)、藍(lán)色樣(M+C)的明度和b*值隨光老化時(shí)間的增加而增大，a*值隨光老化時(shí)間的增加而減小，這表明光老化實(shí)驗(yàn)后藍(lán)色樣變淺，且偏黃色.光澤度隨光老化時(shí)間呈先減后增的趨勢(shì)，在t=12 h時(shí)光澤度降到最低，變化幅度較大，藍(lán)色樣(M+C)的變化幅度小于藍(lán)色樣(M+C).色差ΔE在t=24 h后藍(lán)色樣(M+C)為3.2大于藍(lán)色樣(M+C)2.60，所以藍(lán)色樣(M+C)比藍(lán)色樣(C+M)更容易光老化.其值介于3～6之間，感覺(jué)色差程度為可識(shí)別.

(a)M+C

(b)C+M圖4　藍(lán)色樣Lab值和z值隨光老化時(shí)間的變化趨勢(shì)圖

3結(jié)論

(1)一定溫度、光老化時(shí)間等條件下，新聞紙、膠版紙和銅版紙實(shí)地印刷品表現(xiàn)出相同的光老化規(guī)律，即對(duì)于黃色樣而言，紙張老化是其光老化現(xiàn)象的主導(dǎo)因素，對(duì)于品紅、青、黑色樣而言，油墨老化是其光老化現(xiàn)象的主導(dǎo)因素.

(2)一定溫度、光照等條件下，R、G、B顏色的油墨，印在同種紙張上，其光老化程度不同：新聞紙上三色印品，光老化程度：紅色>藍(lán)色>綠色；膠版紙上三色印品，光老化程度：藍(lán)色>綠色>紅色；銅版紙上三色印品，光老化程度：藍(lán)色>紅色>綠色；白卡紙上三色印品，光老化程度：藍(lán)色>紅色>綠色.

(3)一定溫度、光照等條件下，R、G、B顏色的油墨，不同色序印在同種紙張上，比較其光老化程度：新聞紙上同種色墨之間，紅色：M+Y>Y+M；綠色：Y+C>C+Y；藍(lán)色：C+M>M+C.膠版紙上同種色墨之間，紅色：Y+M>M+Y；綠色：Y+C>C+Y；藍(lán)色：M+C>C+M.銅版紙上同種色墨之間，紅色：Y+M>M+Y；綠色：C+Y>Y+C；藍(lán)色：C+M>M+C.白卡紙上同種色墨之間，紅色：M+Y>Y+M；綠色：Y+C>C+Y；藍(lán)色：C+M>M+C.

(4)一定溫度、光照等條件下，R、G、B三個(gè)顏色的油墨，印在不同種紙張上，比較其光老化程度，紅色：新聞紙>膠版紙>銅版紙>白卡紙；綠色：膠版紙>新聞紙>銅版紙>白卡紙；藍(lán)色：白卡紙>膠版紙>新聞紙>銅版紙

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Research on the properties of the offset

printing light aging phenomenon

CHEN Yong-chang， LIU Guo-dong, LIU Xiao-xia

(College of Light Industry and Energy, Shaanxi University of Science & Technology，Xi′an 710021, China)

Abstract:This paper studies the dominant factors result in offset printing light aging phenomenon and the light aging properties of the red,green,blue print, using the “impact factor separation model”,color and gloss differential method.The results show that: the aging of the ink is the dominant factors leading to the offset printing light aging phenomenon,meanwhile,ink color,paper type and printing color sequence also have a relationship with the offset printing light aging phenomenon.

Key words:offset printing； density； UV irradiation； color differences； light aging properties

中圖分類號(hào)：TS827

文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

文章編號(hào)：1000-5811(2015)01-0042-04

作者簡(jiǎn)介:陳永常(1964-)，男，陜西咸陽(yáng)人，教授，研究方向：紙基材料印刷適性

基金項(xiàng)目：陜西省造紙技術(shù)及特種紙品開(kāi)發(fā)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室科研計(jì)劃項(xiàng)目(13js013); 國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目(51402180)

收稿日期:*2014-09-22