柔版印刷中油墨和涂布間的相互作用及其對印刷質(zhì)量的影響

柔版印刷中油墨和涂布間的相互作用及其對印刷質(zhì)量的影響

為了提升印刷質(zhì)量，該文研究了中等涂布量的紙板試樣的涂層結(jié)構(gòu)變量，包括紙板涂層中乳膠含量和乳膠顆粒尺寸對柔版印刷質(zhì)量的影響：將顆粒尺寸分別為120 nm和160 nm這2種乳膠添加到涂料配方中，添加量為質(zhì)量分數(shù)12%或18%；采用實驗室柔版印刷機及水性油墨對紙板試樣進行全色調(diào)區(qū)印刷，印刷壓力分別為25 N和50 N。研究表明：含有質(zhì)量分數(shù)18%乳膠的紙板試樣在印刷壓力為25 N時，檢測到存在高比例的未覆蓋區(qū)域（UCAs）；當印刷壓力增加，涂料配方中乳膠含量降低時，UCAs比例降低；乳膠含量為12%的試樣，涂層表面乳膠覆蓋區(qū)域的比例估計為0.35～0.40；乳膠含量為質(zhì)量分數(shù)18%的試樣，涂層表面乳膠覆蓋區(qū)域的比例估計為0.70～0.75；油墨在涂層中的滲透深度與涂層表面不含乳膠區(qū)域的比例大小存在關(guān)系；光學截面顯微鏡檢測表明，較高的印刷壓力絲毫不能增加油墨的滲透深度；較高的印刷壓力確實能夠增加印版和承印物之間接觸，從而改善油墨在承印物上的分布，反過來這也增加了印刷密度，減少了UCAs；進一步檢測發(fā)現(xiàn)，由較大的表面形貌變化導(dǎo)致的UCAs可以分類，當UCAs出現(xiàn)在其他位置時，其更可能是由表面潤濕不良所導(dǎo)致的。為理解涂層表面的潤濕行為，該文還比較了復(fù)合表面的觀測接觸角和計算接觸角。

涂布被廣泛應(yīng)用于造紙工業(yè)中，旨在提高紙和紙板的光學性能和印刷適性。為進一步提高紙張表面的光滑度，經(jīng)常對紙張進行壓光處理。然而，盡管紙張經(jīng)涂布和壓光處理后光滑度、光澤度和印刷適性得到提高，但是相對粗糙的紙基會導(dǎo)致局部涂布厚度差異的產(chǎn)生，并進一步導(dǎo)致光散射和光澤度出現(xiàn)亞毫米級別的變化。

紙張的孔隙率會影響涂層的吸收能力。對于膠版印刷，這將影響油墨干燥速率。研究表明，紙張表面的粗糙度和孔隙率會顯著影響油墨的遷移，而油墨遷移會反過來影響紙張印刷質(zhì)量。有研究提出了一個模型用以描述油墨從印版遷移到印刷輥間紙張上的過程。油墨的固化能力取決于紙張表面的粗糙度和油墨吸收能力，而且能顯著影響遷移到紙張上的油墨量。已有相關(guān)實驗表明，膠版印刷過程中紙張表面較小的孔洞由于能創(chuàng)造更大的孔隙體積，從而增加油墨干燥速率。液體流入孔隙結(jié)構(gòu)的相關(guān)實驗研究和模擬已經(jīng)表明，小且窄的孔洞通過毛細管力對液體的吸收速率比尺寸大的孔洞對液體的吸收速率要快，盡管使用三維模型模擬真實、復(fù)雜的涂層結(jié)構(gòu)存在困難。有的研究還表明，使用尺寸分布范圍較大的顏料進行涂布獲得的表面較為封閉的涂層，能夠增加紙張表面的油墨濃度，進一步增加印刷密度，減少印刷斑點。有研究闡述了涂層結(jié)構(gòu)和油墨黏度（受油墨類型和溫度變量影響）是如何影響網(wǎng)點擴大和印刷斑點的。通過改變油墨黏度發(fā)現(xiàn)，涂層結(jié)構(gòu)變量的影響可以被否定，油墨干燥的局部差異已考慮在內(nèi)。前人研究了柔版印刷中掛面紙板表面形貌對未覆蓋區(qū)域（UCAs）和網(wǎng)點缺失的影響，表明紙張凹陷處的深度和開放尺寸是影響UCA出現(xiàn)頻率的重要因素。

涂料配方中的乳膠含量和最終出現(xiàn)在涂層表面的乳膠片段能夠影響紙張表面的結(jié)構(gòu)和孔隙率。已有幾項研究考察了紙張表面形貌和乳膠顆粒的分布的影響。

因此，從印刷密度、斑點、網(wǎng)點擴大和視覺形貌等方面來看，油墨向涂層表面的遷移和滲透會影響印刷質(zhì)量。不同的乳膠含量和乳膠顆粒尺寸賦予涂層不同的力學性能，水性柔版印刷油墨會滲透到這些涂層中，而本研究的目的在于將印刷質(zhì)量和油墨滲透聯(lián)系起來。利用實驗室柔版印刷機對中等涂布的紙板進行印刷，實驗設(shè)置了不同的印刷壓力。按照前人描述的方法，通過光學截面顯微鏡的光學評估，結(jié)合軟件處理輔助方法，檢測油墨的滲透深度。前期的研究結(jié)果表明，承印物的粗糙度和孔隙率會影響油墨的遷移和分布。本研究還發(fā)現(xiàn)涂層的表面能也會影響油墨的滲透和印刷質(zhì)量。

理解表面性能和印刷參數(shù)之間的平衡關(guān)系對于提出一種改善印刷質(zhì)量的科學方法是來說重要的。本研究將UCAs的測量值和表面乳膠比例聯(lián)系起來，后者由Cassie’s和IsraelachviliGee’s關(guān)系法測定，進而更好地理解油墨和涂布間相互作用及其對印刷質(zhì)量的影響。

1 材料和方法

承印物為定量179 g/m2、雙面涂布的3層復(fù)合的盒用卡紙板；紙板芯層為未漂硫酸鹽漿，面層為漂白漿，底層為未漂漿。

采用挺硬的陶瓷刮刀對紙板進行預(yù)涂，涂料由95/5比例的沉淀碳酸鈣（GCC）和高嶺土顏料組成，涂布量為11 g/m2。4種不同的涂布顏料，每種包含100%GCC，用于面層涂布。顏料Hydrocarb 90的顆粒尺寸分布范圍較廣，90%含量的顆粒尺寸小于2μm。將2種苯乙烯-丁二烯（SB）乳膠分別添加到涂料中，2種乳膠的玻璃化溫度Tg為24℃，平均顆粒尺寸分別為120 nm和160 nm，添加量分別為12%或18%。試樣分別標記為120-12、120-18、160-12及160-18，每個標記的2個數(shù)字分別用以表示乳膠顆粒的尺寸和用量。仔細篩選2種乳膠以使其包含存在顯著差異的顆粒直徑，以此專門研究乳膠顆粒尺寸對油墨和涂布間相互作用的影響。

與傳統(tǒng)的紙板顏料涂布配方相比，選擇18%這一相對較高的添加量來放大紙板表面性能差異的影響。一種丙烯酸共聚物的水相分散液被用作增稠劑添加到涂料分散液中，添加量為0.3%（相對于整個涂料分散液質(zhì)量）。將涂料分散液稀釋到1 000 mPa·s Brookfield黏度（4號主軸，轉(zhuǎn)速1 000 r/min），最終4種分散液的固含量為質(zhì)量分數(shù)67%。面層涂布采用曲式陶瓷刮刀進行，涂布作用角度為19°，涂布速度為500 m/min，涂布量為12 g/m2。保持涂布速度、計量參數(shù)、固含量及涂布量不變，以明確研究乳膠顆粒尺寸和乳膠含量對表面結(jié)構(gòu)及油墨和涂布間相互作用的影響。涂布盒用卡紙板的微米級表面粗糙度采用PPS粗糙度儀測定，夾緊壓力為1.0 MPa。涂布和印刷表面的光澤度采用Zehntner光澤度儀進行測定（根據(jù)ISO 8254-1標準《紙和紙板——拋光光澤度的測量——第一部分：帶匯聚光束的75°光澤度》，TAPPI方法）。

考慮到孔隙率和彎曲度的評估，采用AutoPoreⅢ型孔隙率儀測定涂布表面的孔徑尺寸分布。設(shè)置用于測量平均孔隙半徑的孔徑尺寸為0.05～0.5μm。

利用Jeol JSM-6700F型冷場發(fā)射掃描電鏡（SEM），研究涂布的盒用卡紙板表面顏料和乳膠的分布情況。通過軟件分析分別檢測覆蓋乳膠和顏料區(qū)域的百分比。將SEM照片中乳膠的特定灰色色調(diào)從其余的表面形貌中分離出來，然后將覆蓋乳膠的區(qū)域染為黑色，其余的區(qū)域染為白色。黑色區(qū)域的百分比可以通過Image J1.47圖像分析軟件創(chuàng)建柱狀圖來確定。

涂布的盒用卡紙板的表面能通過測量接觸角來確定，接觸角的測量采用FT?200型動態(tài)接觸角分析儀測量。3種測試液分別為水（10μL）、乙二醇（10μL）和二碘甲烷（3.5μL），小液滴的接觸角θ通過VCB-3512TCCD型照相機捕捉，捕捉時間的跨度為0 s到約60 s。接觸角隨時間變化，從初始鋪展時表現(xiàn)出較大的陡坡。特定時間（由每種測試液決定）后，當液體顯著滲入承印物，曲線變得平緩。通過將平滑區(qū)外推至時間0軸，可以從測量數(shù)據(jù)中獲得接觸角。液體的表面能（表1）用于確定涂層的表面能γlv。根據(jù)等式（1）計算涂層的表面能：

式中：字母s表示固體；字母l表示液體；γLW為范德瓦爾斯分量；γl+為電子受體，為電子給予體化合物。

表1 接觸角測量中所用液體的表面能組成mJ/m2

采用Cassie等式研究水接觸角和涂層表面乳膠面積比例間的關(guān)系，如等式（2）所示。

式中：θc是變化后接觸角；θ1是乳膠面積比例為f1的組分1的接觸角；θ2是乳膠面積比例為f2的組分2的接觸角。

前人考慮到原子能級表面微觀異質(zhì)性，進一步完善了這個等式，如等式（3）：

涂布組分的水接觸角通過2種不同乳膠涂布過的薄膜測定，涂布是在聚酯薄膜承印物上涂畫完成的。在鋁鍋中干燥一定量的顏料以形成含有GCC顏料的表面，干燥后可獲得厚度約為5 mm的干的純GCC薄片。純?nèi)槟z的水接觸角為70°，GCC的水接觸角為0°。

采用水性青色油墨對涂布后紙板進行印刷。采用裝配有鉑金環(huán)的Sigma 70型張力計測得油墨的表面張力為37 mJ/m2。用去離子水將油墨稀釋至黏度為23 s，用2號蔡恩杯檢測其黏度。采用IGT-F1型實驗室柔版印刷機進行印刷，網(wǎng)紋輥的體積為3.2mL/m2，網(wǎng)目線數(shù)為180根/cm，印版的肖氏硬度為70°，厚度為1.7mm。印刷過程中使用恒定速度（0.3 m/s）和不同的印刷壓力（25 N或50 N）進行全色調(diào)區(qū)印刷。

利用裝備有ColorView 111柔和成像系統(tǒng)的Olympus BX51型顯微鏡獲得印刷表面的顯微圖像。根據(jù)相關(guān)方法，利用印刷表面橫截面的顯微鏡分析、評價平均油墨滲透深度。

采用GretagMacbeth密度計D19C評價印刷密度。利用愛普生Perfection V750 PRO掃描儀掃描全色調(diào)印刷區(qū)域來評價斑點和未覆蓋區(qū)域的百分比，掃描區(qū)域面積為43.3 mm×43.3 mm，分辨率為600 dpi，然后用STFIMottling Expert 1.2軟件進行后續(xù)數(shù)據(jù)處理。結(jié)果以尺寸間隔為0.13～4mm區(qū)間上的變化系數(shù)（CV，%）的形式給出。

利用Red Wipe圖像分析方法模擬印刷壓力為0的印刷情況。通過Prüfbau印刷機將油性品紅油墨應(yīng)用到試樣上。印刷過后在一個預(yù)設(shè)的時間段內(nèi)，用布將多余的油墨擦掉。通過肉眼和掃描愛普生Perfection P500照片分析印刷區(qū)域，掃描選用24位RGB彩色掃描模式，掃描分辨率200 dpi。

2 結(jié)果與討論

2.1 涂布結(jié)構(gòu)及性能分析

主要的孔隙半徑可從孔隙直徑范圍為0.05～0.5μm的曲線峰點中計算得到，見表2。

由表2可見，隨著乳膠含量的增加，孔隙率（ε）下降，計算得到的彎曲度（τ）增加，這意味著一個更加封閉的結(jié)構(gòu)已經(jīng)形成。

表2 4種試樣的孔隙半徑、孔隙率及彎曲度

圖1為涂布表面的SEM照片[圖中的圓圈照片是軟件處理后的部分SEM照片，以此來確定乳膠（黑色）覆蓋區(qū)域的比例]。

圖1 涂布表面的SEM照片

由圖1可見，乳膠含量較高的試樣120-18和160-18的表面乳膠覆蓋率更大。試樣120-18中完全被乳膠覆蓋的區(qū)域被用白色虛線圈出。乳膠含量為12%的面層SEM照片表明，這一主要包含GCC顏料的結(jié)構(gòu)是粗糙多孔的。當乳膠含量增加到18%時，可以發(fā)現(xiàn)靠近表面（觀察到的表面為具有平滑紋理的灰色區(qū)域）的乳膠覆蓋區(qū)域的尺寸變得更大。當黏合劑用量增加時，GCC顆粒明顯變得更加嵌入乳膠薄膜中，同時也構(gòu)成了一個更加封閉（孔隙更少）的表面結(jié)構(gòu)。

用掃描電鏡圖像評估乳膠覆蓋區(qū)域的面積百分比表明，其值會由乳膠含量為12%時的0.35～0.40，增加至乳膠含量為18%時的0.70～0.75（圖2，在標準誤差允許范圍內(nèi)平均測量12次）。當涂布所用的乳膠顆粒直徑為160 nm時，乳膠覆蓋區(qū)域面積百分比會稍有下降。

圖3顯示了添加到涂料中的乳膠用量與表面乳膠含量的關(guān)系[將圖線外推至涂料中乳膠添加量為0%處，亦即表面沒有乳膠存在；將圖線外推至乳膠全部覆蓋表面處（根據(jù)圖1的定義）]。

圖2 表面乳膠覆蓋率估計值

圖3 添加到涂料中的乳膠用量與表面乳膠含量的關(guān)系

由圖3可見，表面乳膠的覆蓋比例與添加到涂料中的乳膠比例是不成正比的。推論表明，大約17%～18%（對應(yīng)于20%～21%）的乳膠添加量可獲得100%的表面覆蓋比例（如圖1中圓圈區(qū)域所示）。圖3也表明，盡管存在細微差別，但是當乳膠顆粒尺寸為120 nm時能較快獲得總的表面覆蓋率（即乳膠添加比例降低）。

涂層孔隙率ε隨著乳膠含量的增加而降低（表2）。同時，主要孔隙半徑減小的事實表明，要么乳膠填充較大孔隙的程度比填充較小孔隙的程度大，要么乳膠本身能夠形成孔隙較小的結(jié)構(gòu)。乳膠含量增加可能會導(dǎo)致彎曲度上升，但是乳膠含量對計算得到的彎曲度的影響是很小的。

表3顯示了乳膠含量及乳膠顆粒尺寸對光澤度、表面粗糙度和表面能的影響（數(shù)據(jù)為標準偏差下6次測量結(jié)果的平均值）。

由表3可見：光澤度隨著乳膠含量的增加而降低，但是光澤度幾乎不受乳膠顆粒尺寸的影響；表面粗糙度（PPS）也隨著乳膠含量的增加而降低，且當乳膠顆粒尺寸為120 nm時下降得更快；表面能隨著乳膠含量的增加而降低。表面能較低的部分原因是，粗糙度上升會導(dǎo)致接觸角變大，進而導(dǎo)致表觀自由能較低。然而，由表面乳膠覆蓋率的不同所導(dǎo)致的局部可潤濕性的差異可能是自由能降低的主要原因。

表3 乳膠含量及乳膠顆粒尺寸對光澤度、表面粗糙度和表面能的影響

圖4表示的是測量的水接觸角與SEM照片（圓圈）評估得到的表面乳膠覆蓋率之間的關(guān)系[圖中：等式（2）用實線表示；等式（3）用虛線表示]。

將測量數(shù)據(jù)與等式（2）和等式（3）的計算值相比，可以發(fā)現(xiàn)二者存在良好的相關(guān)性，其中純?nèi)槟z的接觸角為70°，GCC的接觸角為0°，乳膠和GCC的比例為0～1。

2.2 印刷質(zhì)量分析

圖4 試樣接觸角平均值圖像

當印刷壓力為25 N時，視覺印刷質(zhì)量會隨著涂膠用量的增加而降低。2種乳膠顆粒尺寸下，印刷中均出現(xiàn)大量UCAs（圖5中箭頭所指）。隨著印刷壓力增加，檢測不到UCAs存在。應(yīng)當注意到，軟件處理過程中為提高UCAs可見性而對其進行了放大處理，使試樣中乳膠含量較高的未覆蓋區(qū)域清晰可見。

圖6是印刷壓力為25 N時印刷表面（試樣160-18）的顯微圖像（印刷壓力25 N下對試樣160-18進行全色調(diào)區(qū)印刷。圖6（a）為受纖維擾動的涂布表面附近的UCAs，圖6（b）為沒有明顯表面擾動的區(qū)域內(nèi)的UCAs）。

圖5 印刷壓力25 N下的印刷試樣

由圖6（a）可見，靠近表面的一根纖維附近可以看見有UCAs存在，進而導(dǎo)致局部粗糙度增加，涂層變薄。因此這也表明，UCAs是由表面結(jié)構(gòu)變亂導(dǎo)致的，當施加印刷壓力時，局部增加的粗糙度會阻礙油墨到達較低的區(qū)域。然而同樣在印刷壓力為25 N時，在沒有發(fā)生明顯表面形貌擾動的區(qū)域[表面平滑，沒有可見纖維，圖6（b）]也有UCAs存在。這表明，除結(jié)構(gòu)擾動外，涂布表面上還存在可潤濕性的局部變化。對試樣120-18而言也有相同的作用效果。

圖6 以亮（白）斑形式出現(xiàn)的UCAs的顯微照片

進一步詳細研究了UCAs的數(shù)量和來源。試樣120-18表面上30mm×30mm區(qū)域范圍內(nèi)61個確定的UCAs（印刷壓力為25 N）中，30%和結(jié)構(gòu)變化有關(guān)系，如表面附近的纖維。另外的70%UCAs與其附近的任何纖維都無直接關(guān)系。試樣160-18也存在相同的趨勢。與纖維相關(guān)的試樣的UCAs趨于更小，平均面積約為1 500μm2，而其余的UCAs的平均面積約為3 000μm2。所研究的UCAs中，與纖維相關(guān)的UCAs的最大面積約為6 000μm2，與纖維無關(guān)的UCAs的最大面積約為10 000μm2。與纖維相關(guān)的UCAs常以狹長區(qū)域的形式出現(xiàn)在纖維表面，或者以1個或者2個更大區(qū)域的形式出現(xiàn)在纖維旁邊[圖6（a）]。當同一試樣以50 N印刷壓力進行印刷時，將檢測不到與纖維無關(guān)的UCAs。能檢測到的UCAs均與所有明顯形貌擾動[圖6（b）]無關(guān)。

圖7顯示了UCAs百分比（a）及不同尺寸UCAs的數(shù)量（b）。

印刷壓力為25 N時，隨著乳膠含量從12%增加至18%，表面的UCAs百分比出現(xiàn)一個大的增長[圖7（a）]。同時也觀察到涂膠顆粒尺寸之間存在顯著差別。顏料中乳膠添加量為18%時，若乳膠顆粒尺寸為120 nm，其UCAs增加至約0.45%，而乳膠顆粒尺寸為160 nm時，表面的UCAs超過1%。

圖7（b）展示了不同尺寸UCAs的數(shù)量。UCAs的數(shù)量隨其尺寸的變小而增加，隨著乳膠含量的增加而圖7也表明，當使用的乳膠顆粒尺寸更大時，UCAs的數(shù)量增加，而其尺寸并未增加。

圖7 UCAs百分比（a）及不同尺寸UCAs的數(shù)量（b）增加。

圖8為印刷壓力分別為25 N和50 N時的印刷密度。

由圖8可見，印刷壓力為25 N時，印刷密度隨著乳膠含量的增加而減小，印刷壓力為50 N時效果相反。印刷壓力為25 N時印刷密度隨乳膠含量增加而減小，這很可能是因為油墨在壓力較小時的遷移量較小，以及油墨遷移行為中的黏附力較低（表面能較低）。

圖9顯示了印刷壓力分別為25 N和50 N下的油墨滲透深度估計值。

圖8 印刷壓力分別為25 N和50 N下的印刷密度

圖9顯示的油墨滲透深度估計值是在印刷壓力分別為25 N和50 N下，對4種試樣印刷材料的橫截面進行分析得到的。盡管不是特別明顯，還是能夠確定某些趨勢。印刷壓力為25 N時，試樣的油墨滲透深度隨乳膠含量的增加而減小。這可以被看作是由表面能（表3）不同及表面存在乳膠（圖2）所導(dǎo)致的結(jié)果，也有可能是較低的印刷壓力減小了印版和承印物之間的接觸面積。隨著乳膠含量的增加，表面粗糙度升高（表3），進而可能會使總的油墨遷移量減少而降低油墨滲透深度。另一方面，當印刷壓力為50 N時，不同試樣的油墨滲透深度基本相同，而且似乎與表面存在的乳膠含量及承印物的表面粗糙度無關(guān)。這種情況下，較高的印刷壓力會使壓印線上印版和承印物的接觸面積增大，這反過來會導(dǎo)致油墨遷移量增加，印刷密度增大。

圖9 印刷壓力分別為25 N和50 N下的油墨滲透深度估計值

圖10顯示了印刷壓力25 N下油墨滲透深度的估計值與不含乳膠的表面分數(shù)的關(guān)系圖，即和乳膠覆蓋（圖2）的表面分數(shù)的反關(guān)系。

由圖10（a）表明，乳膠含量越高則表面結(jié)構(gòu)越封閉，這將阻礙油墨向涂層結(jié)構(gòu)的滲透。圖10（b）表明，當表面乳膠含量增加時，乳膠顆粒尺寸為160 nm的試樣的UCAs的數(shù)量增加值較乳膠顆粒尺寸為120 nm的試樣的UCAs數(shù)量增加值要大。

圖11顯示了Red Wipe圖像分析（以黑白的形式再現(xiàn)）：將油墨轉(zhuǎn)移到試樣上，在印刷完成后的設(shè)定時間內(nèi)將多余的油墨擦掉，陰影越暗說明轉(zhuǎn)移到試樣區(qū)域的油墨越多。

IGT-FI型實驗室印刷機可設(shè)置的最小印刷壓力為10 N，因而很難模擬印刷壓力為0的條件。然而由

圖10 印刷壓力25 N下，油墨滲透深度估計值與不含乳膠表面區(qū)域分數(shù)的關(guān)系（a）及未覆蓋區(qū)域百分比與表面乳膠分數(shù)的關(guān)系（b）

圖11獲得的結(jié)果驗證了印刷壓力25 N下的實驗結(jié)論。試樣120-12和試樣160-12明顯獲得了更多油墨，這印證了前面的檢測結(jié)果。例如印刷壓力為25 N時，試樣120-12的印刷密度更大，但當印刷壓力增加時，承印物的乳膠含量越大則試樣的印刷密度更大。這和前人的研究結(jié)果是一致的。比較圖11和圖8中的結(jié)果可知，很有可能是較大的壓強克服了試樣表面局部變化的影響，否則這些局部表面變化會導(dǎo)致印刷密度下降，UCAs數(shù)量增加。

3 結(jié)論

圖11 Red Wipe圖像分析

研究結(jié)果表明，對于實驗中研究的涂層結(jié)構(gòu)來說，面層表面存在的乳膠并不能在其上均勻鋪展。乳膠覆蓋的局部區(qū)域和不含乳膠的區(qū)域?qū)τ湍倪w移有不同的影響，進而影響油墨干燥和印刷質(zhì)量。乳膠含量增加會導(dǎo)致表面結(jié)構(gòu)更加封閉，這從孔隙半徑和孔隙率的變化可以看出；反之，油墨的滲透減少了。在較小印刷壓力下，乳膠顆粒尺寸并未顯著影響油墨滲透。

結(jié)果表明，隨后出現(xiàn)的表面粗糙度增加及局部區(qū)域可潤濕性的變化會降低印刷質(zhì)量，增加UCAs的存在。隨著印刷壓力增大，印刷密度增加，UCAs減少至幾乎為0。不含乳膠區(qū)域的比例變大將增加油墨的滲透量。印刷壓力的增加并不能顯著促進油墨滲透。然而對所有承印表面而言，印刷密度均會隨著印刷壓力的升高而增大。承印物中乳膠含量越高則印刷密度存在的差別就越大，這些情況表明更多的油墨從印版轉(zhuǎn)移到了涂布承印物上。這可能是因為，較大的印刷壓力增加了壓印線上印版和承印物之間的接觸面積。表面粗糙度和表面積增加可能也發(fā)揮了作用。

有些區(qū)域會由于纖維，如位于涂布表面正下方纖維的存在而導(dǎo)致局部粗糙度增加，在印刷壓力增大時這些區(qū)域也會接觸到油墨。這能使毛細管力和潤濕力更有效地發(fā)揮作用，促使油墨薄層分布得更加均勻，進而導(dǎo)致印刷密度增大，UCAs比例下降。此外印刷壓力較小時，表面可潤濕性會影響油墨的遷移。印刷壓力增大的作用效果會迅速超過這個影響。研究結(jié)果表明，當印刷壓力從25 N增加至50 N時，和粗糙度相關(guān)的UCAs的下降速度較乳膠覆蓋區(qū)域?qū)е碌腢CAs的下降速率更快。

研究發(fā)現(xiàn)，乳膠含量似乎是涂布承印物表面能最大的影響因素。疏水性乳膠添加量的增加會使表面能下降。表面能的減小反過來會導(dǎo)致UCAs的增加。其次，盡管乳膠顆粒尺寸的增加對表面形貌的影響程度小得多，但是增加的表面粗糙度也會促進UCA的出現(xiàn)。因此，表面的不均勻性對印刷質(zhì)量是有害的。對測量接觸角（最好和表面形貌分析結(jié)合起來）的詳細闡述被證明是利用Cassis’s和IsraelachviliGee’s關(guān)系將印刷質(zhì)量的改善和基本表面性能的變化聯(lián)系起來的一個有效工具。

（申正會編譯）