韓曉萌 陳磊

在印刷品復(fù)制過程中，油墨是影響印刷品質(zhì)量的關(guān)鍵因素，紙張對油墨的吸收性能是影響印刷品色彩的重要印刷適性指標(biāo)。紙張吸墨性的評價，實(shí)際上是一個相對的概念，其基本含義是紙張結(jié)構(gòu)與油墨性能是否匹配，是否能通過適當(dāng)?shù)挠∷⒎绞竭_(dá)到最佳的印刷效果。

本文主要通過實(shí)驗(yàn)探究的方法來研究紙張的油墨吸收性和印刷品色彩之間的關(guān)系，為印刷中合理選擇紙張與油墨、提高印刷品質(zhì)量提供科學(xué)依據(jù)。

油墨吸收性原理

紙張的油墨吸收性指的是紙張表面在印刷機(jī)上壓印瞬間接受轉(zhuǎn)移油墨的能力，它是紙張表面被印刷油墨潤濕的能力以及紙頁內(nèi)部孔隙結(jié)構(gòu)與尺寸對于油墨保留能力的綜合體現(xiàn)。

實(shí)際印刷中，在印刷機(jī)壓印的瞬間，油墨主要依靠印版的壓力作用使油墨與紙頁表面緊密接觸，部分顏料和油墨連結(jié)料被壓入紙張孔隙。在此階段，印刷壓力和壓印時間影響油墨向紙頁內(nèi)部的轉(zhuǎn)移，若紙張結(jié)構(gòu)相同，印刷壓力越大，印版與紙頁接觸時間越長，紙頁的吸墨量越大。但是，直徑高于紙頁空隙直徑的顏料粒子會保留在紙頁表面而不能進(jìn)入紙頁內(nèi)部。對于同一結(jié)構(gòu)的紙張，當(dāng)采用相同的油墨進(jìn)行印刷時，油墨的壓入深度僅與印刷壓力和印刷速度有關(guān)，其定量關(guān)系如以下公式所示。

式子中：

p、p1—印刷壓力

v、v1—印刷速度

h—印刷速度為v、印刷壓力為p的條件下，油墨的壓入深度

h1—印刷速度為v1、印刷壓力為p1的條件下，油墨的壓入深度

該公式描述了特定紙張?jiān)诓煌膲河l件下與油墨吸收性的關(guān)系。但是油墨的吸收和轉(zhuǎn)移會受到多種因素的影響，考慮到印刷過程中印版壓力明顯高于毛細(xì)管的作用力，得到Olsson公式，該式對印刷壓力、油墨黏度、紙張結(jié)構(gòu)以及印刷速度等因素對于油墨轉(zhuǎn)移量的影響進(jìn)行了定量描述，其中油墨轉(zhuǎn)移量以油墨壓入紙張的深度表示，計(jì)算公式如以下所示。

式子中：

h—油墨被壓入紙張的深度

P—印刷壓力

n—油墨的黏度

r—紙張毛細(xì)管的平均孔半徑

t—印刷時間

油墨的黏度是影響油墨向紙頁內(nèi)部轉(zhuǎn)移的重要因素，油墨的黏度越大，遷移的阻力越大。若紙頁纖維間的孔隙很大，油墨的吸收性過強(qiáng)，容易發(fā)生透印現(xiàn)象，使得紙張表面的色彩飽和度降低，影響印刷品的質(zhì)量；緊密的、吸墨能力弱的紙張，對油墨的容留能力低，容易產(chǎn)生背印現(xiàn)象，造成印刷故障。

實(shí)驗(yàn)過程

1.實(shí)驗(yàn)方法

本文采用油墨臟污實(shí)驗(yàn)法，通過測定紙與紙板在規(guī)定時間內(nèi)吸收非干油墨后測定紙張的白度來確定紙張的油墨吸收性。測定時取樣面積為（20±4）cm2，實(shí)際用墨量0.5ml，平均吸墨時間為5分鐘，5分鐘之后用擦墨紙擦去紙面未吸收的油墨，之后紙張上會出現(xiàn)色調(diào)均勻一致的墨跡，該墨跡為樣品。

用白度計(jì)分別測量樣品干凈紙面和臟污區(qū)（著墨區(qū)）的白度，根據(jù)公式“紙張油墨吸收性=（原紙白度-臟污區(qū)白度）/原紙白度×100%”，即可得到紙張的油墨吸收性。該數(shù)值越大，紙張的油墨吸收性越強(qiáng)。

2.實(shí)驗(yàn)材料

實(shí)際生活中油墨和紙張的種類有很多，本課題實(shí)驗(yàn)只研究實(shí)際印刷中常用的膠印油墨、水性油墨、UV油墨和銅版紙、新聞紙、膠版紙、白卡紙，選用青色油墨進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)所用到的紙張、油墨和實(shí)驗(yàn)儀器的具體性能和型號如表1和表2所示。

3.實(shí)驗(yàn)思路

油墨吸收性是印刷過程中一個重要的要素，油墨印刷到紙張上決定了彩色圖像印刷品的最終色彩效果。不同的紙張具有不同的性能，不同的油墨也具有不同的性能，紙張和油墨的相互作用會造成印刷品的色彩差異。為此，需要對紙張和油墨的性能分別進(jìn)行實(shí)驗(yàn)分析。

首先測定3種油墨在不同紙張上的吸收性，判斷出紙張的吸墨程度。然后根據(jù)GATF方法對油墨的顏色進(jìn)行評價，再對彩色樣品上的實(shí)地密度、光澤度進(jìn)行測量，之后通過色偏、灰度、色效率等指標(biāo)探討對色彩的影響。

4. 實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目之一：同種油墨在不同紙張上的吸收性

在相同的印刷條件下，同種油墨印刷在不同的紙張上會產(chǎn)生不同的色彩效果，因?yàn)椴煌募垙埦哂胁煌男阅?。紙張本身的性質(zhì)決定了油墨滲透的多少，滲透量太多或太少會帶來印品光澤度和色彩的變化。

本項(xiàng)實(shí)驗(yàn)儀器采用油墨吸收性測量儀、白度計(jì)。將黑筒置于樣品拖上，將滑筒升至檢測口，將左邊顯示屏上的數(shù)字調(diào)為零；然后將標(biāo)準(zhǔn)工作白板置于樣品拖上，將右邊顯示屏上的數(shù)字調(diào)為82.2；將樣品干凈部分放在檢測口下，記錄下原紙的白度；將著墨區(qū)放在檢測口檢測，記錄下臟污區(qū)的白度。

①測量膠印油墨在不同紙張上的吸收性。

實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)：見表3，通過多次測量取得的平均值為最終結(jié)果。

實(shí)驗(yàn)結(jié)論：膠印油墨在不同紙張上的吸收性相差不大，但是吸墨性最好的是新聞紙，膠版紙吸墨性略低于新聞紙，銅版紙和白卡紙吸墨性差一點(diǎn)。

②測量水性油墨在不同紙張上的吸收性。

實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)：見表4，通過多次測量取得的平均值為最終結(jié)果。

實(shí)驗(yàn)結(jié)論：水性油墨印刷到不同的紙張上的吸收性相差較大，雙膠紙和新聞紙的吸墨性最好，并且明顯高于銅版紙和白卡紙的吸墨性。

③測量UV油墨在不同紙張上的吸收性。

實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)：見表5，通過多次測量取得的平均值為最終結(jié)果。

實(shí)驗(yàn)結(jié)論：吸墨性最好的是新聞紙，其次為雙膠紙；新聞紙和雙膠紙的吸墨性明顯高于銅版紙和白卡紙；銅版紙和白卡紙的吸墨性都比較差。

5.實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目之二：測量彩色樣品的顏色評價指標(biāo)

本項(xiàng)實(shí)驗(yàn)用的實(shí)驗(yàn)儀器為分光光度計(jì)，長按儀器開機(jī)；開機(jī)之后，調(diào)零校準(zhǔn)。在主窗口中選擇密度儀工具；對樣品空白部位進(jìn)行測量；將目標(biāo)窗口置于所要測得樣品上；記錄下RGB濾色片下的實(shí)地密度，并通過多次測量取平均值填入表格。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)見表6、7、8所示。

實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析：白卡紙上青色油墨產(chǎn)生的色偏最小，其次是銅版紙，雙膠紙油墨產(chǎn)生的色偏最大；在灰度和色效率數(shù)據(jù)中，樣品呈色差別最小的是銅版紙和白卡紙，其次是雙膠紙，新聞紙上的顏色灰度最大。

6. 實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目之三：測量彩色樣品的光澤度

印刷品的光澤度不僅與紙張本身的光澤度有關(guān)，也與油墨膜層的平滑度有關(guān)。具有良好流平性能的油墨更容易形成平滑的墨層，這樣印刷品的光澤度也越高。如果油墨中的連結(jié)料被過分吸收，就會使其失去流平性能。一旦油墨失去了流平性能，印刷品表面就會暗淡無光。只有吸墨性較弱的紙張，才能避免油墨過分滲透的現(xiàn)象，才可以獲得鮮艷光亮的印刷品。

本次實(shí)驗(yàn)采用的儀器為光澤度儀，長按“開關(guān)”3秒開機(jī)；開機(jī)后儀器自動進(jìn)入測量界面；本儀器有自動校準(zhǔn)功能，直接將儀器放在待測樣品上會顯示3個測量角度（20°、60°、85°）的光澤度。

實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)：見表9所示，表中實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)是通過多次測量取平均值而得到的。

實(shí)驗(yàn)結(jié)論及分析：無論承印在哪種紙張上，膠印印品的光澤度比水性印品和UV印品的光澤度高；印刷在銅版紙上的印品的的光澤度最高，其次是白卡紙，最差的是雙膠紙和新聞紙；同類型但克重不同的紙張上印品的光澤度基本一致。

實(shí)驗(yàn)總結(jié)

新聞紙的吸墨性最好，其次是雙膠紙，因?yàn)檫@兩種紙張本身纖維孔隙較大，紙張表面比較粗糙，吸墨較容易。

銅版紙和啞粉白卡紙的吸墨性低于新聞紙和雙膠紙，因?yàn)檫@兩種紙張本身纖維孔隙較小，緊度高，紙張表面比較光滑，吸墨較困難。

從實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可以看出，吸墨性較差的啞粉白卡紙、銅版紙上油墨色偏較小，光澤度較好，呈色更鮮艷；吸墨性較好的新聞紙油墨產(chǎn)生的色偏較大，光澤度較差；在灰度和色效率數(shù)據(jù)中，銅版紙和白卡紙的油墨灰度小，色效率高，新聞紙油墨顏色灰度大，色效率低，整體成色效果較差。

作者單位：青島恒星科技學(xué)院