（轻工技术与工程专业论文）胶版纸印刷适性与量化综合评价研究.pdf

胶版纸印刷适性与量化综合评价研究 摘要 随着胶印技术的飞速发展，对胶版纸的性能要求随之提高，诸如对胶版 纸的表面强度，抗张强度，油墨吸收性，平滑度等都有较高要求，以适应现 代印刷机运行速度不断提高的现状，因此研究胶版纸的平滑度、k & n 油墨 吸收性、表面强度、抗张强度等印刷适性对印刷质量的影响具有重要意义。 本论文研究的主要内容包括： 1 通过对胶版纸在t g t 印刷适性仪上进行印刷测试，探讨在不同纸样、 基墨量下油墨转移率的规律，研究胶版纸的性能对油墨转移吸收的影响。 2 通过检测印后墨层的实地密度、色相误差、灰度、色纯度、色效率 以及色域等呈色指标，研究胶版纸的呈色性能。 3 通过对纸样进行拉毛实验以及油墨摩擦机摩擦实验，研究胶版纸性 能对印后油墨在纸面上的固着强度的影响。 4 利用层次分析方法，构建了胶版纸印刷适性综和评价体系，计算出 影响胶版纸印刷适性的各性能指标的权重。 经实验研究得出以下结论： 1 胶版纸的平滑度、吸收性、紧度对纸张接受油墨能力有一定影响： 胶版纸的吸收性k & n 值越大，最大油墨转移率越大；平滑度越大，油墨转 移率随印版基墨量的变化波动越小；紧度越小，吸收性k & n 值越大，油墨 吸收速度越快。 2 在同一纸样上，黄色油墨的呈色色差最小，青油墨次之，品红油墨 的呈色色差最大。k & n 值、平滑度、白度对印刷后墨层的实地密度、色度、 光泽度有较大影响：k & n 值越大，饱和实地密度越大，但光泽度较低；平 滑度越大，达到饱和实地密度所需要的墨量越小，色相误差越小，色纯度、 色效率、色域越大；白度越大，印后的色相误差越小，色纯度、色效率越大， 但对色域影响不大。 3 纸墨结合强度随表面强度的增加而增加。 4 胶版纸的各性能指标中，吸墨性指标和平滑度指标对印品质量影响 较大，权重系数约为0 1 3 ；平滑度权重系数为o 0 8 。抗张强度、吸湿性等指 标影响次之；而撕裂度、酸碱性等因素影响较小。 关键词：胶版纸，印刷适性，综合评价，层次分析法 s t u d yo np r i n t a b i l i t yo fo f f s e tp a p e r & q u a n t i t a t i v ec o m p r e h e n s i v ee v a l u a t i o n a b s t r a c t 硼t ht h e r a p i dd e v e l o p m e n to fo f f s e tp r i n t i n gt e c h n o l o g y , t h ep e r f o r m a n c e o fo f f s e tp a p e rh a sah i g h e rd e m a n d ，s u c ha s ：s u r f a c es t r e n g t h ，t e n s i l es t r e n g t h ， i n ka b s o r p t i o n ，s m o o t h n e s sa n dw h i t e n e s s ，i no r d e rt oa d a p tt ot h es t a t u so f m o d e mp r i m i n gp r e s sr u n n i n gs p e e dc o n t i n u o u s l yi m p r o v e d s os t u d yt h e p r i n t a b i l i t yo fo f f s e tp r i m i n gp a p e ri sn e c e s s a r y t h em a i nc o n t e n to ft h ep a p e ri n c l u d e ： 1 t h r o u g hp r i m i n go nt h eo f f s e tp a p e rs a m p l e s ，d i s c u s s e dt h ep r i n t i n gi n k t r a n s f e rr u l eu n d e rt h ed i f f e r e n ts a m p l e s ，d i f f e r e ma m o u n to fi n k c o m b i n i n g w i t ht h ep r i m i n gi n kt r a n s m i s s i o na n ds h i f tt h e o r y , r e s e a r c h e dt h ei m p a c to f o f f s e tp a p e rp e r f o r m a n c et oi n kt r a n s f e ra b s o r p t i o n 2 t h o u g he x a m i n a t i o nt h ei n kd e p o s i t ss o l i dd e n s i t y , h u ee r r o r , g r a y , c o l o r p u r i t y , c o l o re f f i c i e n c i e s ，t h ec o l o rg a m u ta sw e l la sc o l o ra p p e a r a n c ei n d e x ，e t c ， s t u d yo nt h ec o l o ra p p e a r a n c eo fo f f s e tp a p e r 3 t h r o u g hc a r r y i n g o nt h e h a c k i n ge x p e r i m e n t a sw e l la sf r i c t i o n a l e x p e r i m e n tw i t ht h ep r i m i n gi n kr u b b i n gm a c h i n e ，t h ee f f e c to f t h eo f f s e tp a p e r s p e r f o r m a n c et ot h ef i x a t i o ns t r e n g t ho fi n ko nt h ep a p e r a n a l y s i st h ei m p a c t o fo f f s e tp a p e rs u r f a c es t r e n g t ht ot h eb o n d i n gs t r e n g t ho fp a p e ra n di n k 4 u s i n ga h p t oc a l c u l a t et h ew e i g h t i n gc o e f f i c i e mo fp e r f o r m a n c ei n d e x ， a n de s t a b l i s h e dp r i m i n g a d a p t a b i l i t ye v a l u a t i o ns y s t e mo f o f f s e tp a p e r a f t e rp r i n t i n ge x p e r i m e n to no f f s e tp a p e r , c o n c l u d e da sf o l l o w i n g ： 1 t h eo f f s e tp a p e ri n ka b s o r p t i o nh a st h e - b i gr e l a t i o n sw i t hp a p e r s s m o o t h n e s s ，t h ea b s o r p t i v eq u a l i t y , t h et i g h t n e s s 。o f f s e tp a p e r sa b s o r b a b i l i t y k & nv a l u ei s s t r o n g e lt h eb i g g e s tp r i n t i n g i n kt r a n s f e rr a t ei s b i g g e r s m o o t h n e s si sb i g g e r , t h ep r i n t i n gi n kt r a n s f e rr a t ei ss m a l l e ra l o n gw i t ht h e p r i n t i n gp l a t eb a s ei n kq u a n t i t y sc h a n g ef l u c t u a t i o n ；t h et i g h t n e s si ss m a l l e r , t h e a b s o r p t i v ek & n v a l u ei sb i g g e r , t h e nt h ep r i n t i n gi n ka b s o r p t i o ni sf a s t e r 2 t h ei n f l u e n c eo fp a p e rt ot h ey e l l o wi n ka p p e a r a n c ea b e r r a t i o ni st h e i i i s m a l l e s t ，t ot h eg r e e ni n kc o l o ra p p e a r a n c ea b e r r a t i o ni so nt h es e c o n d ，t of u c h s i n i so nt h ef i r s tu n d e rt h es a m ep a u e m k&n v a l u e s ，s m o o t h n e s s ，b r i g h t n e s s h a sag r e a t e ri m p a c to ni n kd e p o s i t ss o l i dd e n s i t y , c o l o r , a n dg l o s s t h ek & n v a l u ei sb i g g e r , t h es a t u r a t e df i e l dd e n s i t yi so nt h es p o tb i g g e r , b u tg l o s s i n e s si s l o w ；s m o o t h n e s si sb i g g e r , a c h i e v e st h ei n kq u a n t i t yw h i c ht h es a t u r a t e dd e n s i t y n e e d so nt h es p o tt ob es m a l l e r , t h ec o l o r - p h a s ee r r o ri ss m a l l e r , t h ee x c i t a t i o n p u r i t y , t h ec o l o re f f i c i e n c y , t h ec o l o rg a m u ta r eb i g g e r ；t h eb r i g h t n e s si sb i g g e r , t h eh u ee r r o ra f t e rt h ep r i n t i n gi ss m a l l e r , c o l o rp u r i t y , c o l o re f f i c i e n c yi sg r e a t e r , b u tn o t t o om u c h i m p a c to ng a m u t 3 p a p e ra n di n kb o n d i n gs t r e n g t hw i t ht h es u r f a c ei n c r e a s e di n c r e a s i n g i n t e n s i t y 4 i nt h eo f f s e tp a p & sv a r i o u sp e r f o r m a n c ei n d e x e s ，t h ei n f l u e n c eo fi n k r e c e p t i v i t yi n d e x i s b i g g e s t ，w e i g h tc o e f f i c i e n ta p p r o x i m a t e l yo 13 ；s e c o n d ， s m o o t h n e s si so 0 8 ，b u l k ，t e n s i l es t r e n g t h ，h y g r o s c o p i c i t ya n do t h e rf a c t o r sa l s o h a v es o m ei n f l u e n c e ；h o w e v e rt e a rr e s i s t a n c e ，a c i d i t ya n db a s i c i t ya n do t h e r s w a sl e s sa f f e c t e d k e yw o r d s ：o f f s e t p a p e r , p r i n t a b i l i t y , c o m p r e h e n s i v ee v a l u m i o n ，a h p i v 陕两科技大学硕十学位论文 原创性声明及关于学位论文使用授权的声明 原创性声明 本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行 研究所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含任何其他 个人或集体已经发表或撰写过的科研成果。对本文的研究做出重要贡献的个 人和集体，均己在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律责任 由本人承担。 、 、7 穿i 论文作者签名：翻型 日 期： 2 q q 竺生旦 关于学位论文使用授权的声明 本人完全了解陕西科技大学有关保留、使用学位论文的规定，同意 学校保留或向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论 文被查阅和借阅；本人授权陕西科技大学可以将本学位论文的全部或部 分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或其他复制手段 保存论文和汇编本学位论文。同时授权中国科学技术信息研究所将本学 位论文收录到中国学位论文全文数据库，并通过网络向社会公众提供 信息服务。 ( 保密论文在解密后应遵守此规定) 论文作者签名：壶1 勃导师签名： 杠日 胶版纸印刷适性及量化综合评价研究 1 绪论 胶版纸又称“道林纸 ，是一种高级的印刷纸，我国通常使用漂白化学木桨，再配抄 一定量的竹浆、苇浆、草浆、龙须草等，在长网造纸机上抄造，并经过压光而成。其特 点为：+ 纸质平滑、细腻，纤维组织均匀，伸缩性小，对油墨的吸收性均匀、平滑度好， 白度高，抗水性能强。胶版纸是专供胶版印刷的用纸，也适用于凸版印刷，在印刷时应 选用结膜型胶印油墨和质量较好的铅印油墨。油墨的粘度也不宜过高，否则会出现脱粉、 拉毛现象。还要防止背面粘脏，一般采用防脏剂、喷粉或夹衬纸。胶版纸主要适用于印 制单色或多色的书刊封面、正文、插页、画报、地图、宣传画、彩色商标和各种包装品。 现在也越来越多的用于印刷书籍、杂志的正文【l 】。 胶版纸是比较高级的书刊印刷纸，对印刷时的伸缩率、表面强度等有较高的要求， 酸碱性也应接近中性或呈弱碱性，近年来又试制成功了低定量的胶印胶版纸和胶印书刊 纸，供胶印纸和书刊使用f 2 j 。 1 1 胶版纸印刷适性的现状及趋势 1 1 1 印刷适性概论 关于印刷适性，出于各个国家的侧重点和看问题的角度不同，对其有各种各样的定 义和解释【3 1 。 瑞典的特卡尔森【3 l 认为，纸张的印刷适性系指在印刷机上，与定性定量的印刷结果 有关的一切性质。他还指出判断纸张的适印性依据下面几条得出：印刷面上色彩的均匀 性；印刷部分和空白部分区别的明确度；印刷部分的易读性；对纸底的遮盖度。并说明 这些与纸张均匀性、压缩性、平滑度、不透明度、对油墨的吸收性等有关。 英国专家g l 雷得| 4 l 提出，纸张的印刷适性系指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时，为记述纸张的物理、化学性质所 用的综合词汇。即在必要的地方为了接受适量的油墨，就要求纸张具有另人满意的印刷 适性。亦即不得给予纸张所期待的油墨干燥程度以相反的作用。还有必须具备适量的平 滑度，对油墨和油墨介质应有的多孔性，光学上的各种性质( 不透明度、光泽度等) ，流 动学方面的性质中不致变化的稳定性等。其化学性质应该是不影响印刷图像的耐久性和 色泽，不对印版产生不利的作用。作为单张纸，四边应裁切整齐，若为卷筒纸应卷得均 匀。在表面上不得有细碎的纤维和纸毛。纸张不得有研磨性，而且也不应该保留静电或 者是不合理的产生静电。 但日本太田东作【5 】将与纸张印刷适性有关的要素作了如下三条说明： ( 1 ) 与印刷线条直接有关的要素 陕两科技大学硕士学位论文 印刷的精确度应该是按照印版韵原样进行印刷；油墨的遮盖度，油墨的转移性，印 出来的油墨的浓度、光泽、色调。 ( 2 ) 与印刷表面有关的要素 纸张起毛、透亮、起皱、脏污、渗墨、油墨的粉化、油墨的干燥、反面粘脏、正反 面透印。 ( 3 ) 印刷操作的要素 应容易印刷、不断纸、续纸容易。 综合分析以上的观点，印刷适性指的是在一定的条件下，印制一定数量的合格印刷 品的生产过程中，承印物，油墨等印刷材料所具备的与印刷条件相匹配，且适合于印刷 作业的性能。包括印刷的质量适性和作业适性两个方面的内容。 质量适性指的是为满足印刷品质量方面的要求，印刷材料所具备的各种性质。纸张 的白度，光泽度，吸油性，平滑度，油墨的光泽，透明度，耐水，耐晒等性质，都直接 影响印刷品的阶调的复制和色彩的还原以及印刷品的使用性能，它们都属于质量适性的 范畴。 作业适性指的是在印刷的过程中，使印刷操作得以顺利进行，印刷材料所具备的各 种性质。纸张的表面强度，压缩性，吸湿性，油墨的粘度，豁着性，屈服值，墨丝长度， 触变性，干燥性等，都直接影响着印刷过程中的作业质量，它们都属于作业适性的范畴。 1 1 2 印刷适性研究进展 欧美、日本早在二、三十年代就已经对印刷纸各项性能与印品质量的关系进行了研 究。初期的工作仅限于印刷纸张一些性能的研究和测试，并且在测试仪器的研制方法的 设计方面取得了若干的成果f 6 j ，如德国的b e k k 发明了“纸张平滑度测试仪”，美国的r e e d 发明了“油墨粘着性测试仪 ，美国的l a r o e g u e 发明了“纸张吸墨量测定法 ，荷兰的t g t 模拟印刷韵印刷适性仪等。 印刷适性的研究具有十分广泛的内容，牵扯到众多的学科领域。近3 0 年来，流变 学，高分子物理学，高分子化学，表面物理化学等新兴学科的发展推动了印刷适性的研 究，使其更趋深入系统。在印刷过程中油墨的转移机理，油墨的流变特性，纸张受压的 流变特性和流变方程，以及印刷品质量控制等方面，印刷适性的研究都取得了相当可观 音勺进展。同时，在印刷适性实验装置的研制与开发等方面也取得了长足的进步【7 8 1 。m j a c k s o n l 9 1 曾以各种不同纸浆的纸张进行压缩实验，得到压力、变形及加压时i 旬自勺关系， 日本森木正和【1 0 l 也曾对不同纸浆的纸张进行过实测。研究涂料纸表层的涂料量与印刷纸 压缩率和弹性恢复率的关系，以及印刷纸含水量的多少对其压缩特性产生的影响】。环 境温湿度对纸张弹性、伸缩性等性能的影响【1 2 1 。实验研究纸张的边缘抗压强度和压缩蠕 变特性 1 3 - l ，尺寸稳定性与纸张流变特性的关系及纸张各种特性对印品质量的影响f l s l 。 2 胶版纸印刷适性及鼍化综合评价研究 t o b o l s k y h 和e y f i n g 利用三要素模型研究纸张的蠕变特性，m a s o n 和f r i d l e y 等研究人员 利用四要素模型研究纸张的流变特性，在此基础上e d m o n d 。p s a l i k l i s 和s t e v e n j k u s k o w s k i 利用纸张非线性弹塑性模型，在不同的湿度环境下，吸湿变形和压缩变形线 性迭加，得出应力应变与时间的数学表达式，并确定其特性参量6 1 。 我国对印刷纸性能的研究起步较晚，近二十多年来才开始重视，但是对其研究己取 得一些成果。研究纸张的表面特性对印刷品阶调和色彩再现的影响，纸张含水量1 1 7 1 的正 确分析和处理，对于提高纸张的印刷适性，提高彩色印刷品阶调、色彩再现和细微层次 驹清晰度都起到重要作用。从纸张的吸收性、平滑度和表面强度【18 】，等方面对影响纸张 印刷的原因及对策进行简要的阐述。讨论纸张p h 值和润湿液的p h 值如何匹配【，9 2 0 i ，才 能提高胶印印刷质量。应用弹塑性断裂力学理论，。结合纸张的结构特性，推导出纸张的 惭裂韧性、抗张强度及抗张能量吸收之间的函数关系，初步探索了纸张断裂机理1 2 1 】。从 印品光泽度、印刷图像的阶调再现、网点增大等方面讨论纸张特性对印品质量的影响， 技印刷工作者合理选择纸张，适当调整工艺参数来提高印品质量f 2 2 】。纸张在存贮和使用 过程中，其含水量随环境温湿度发生变化【幻1 ，影响印刷纸的性能和最终印品质量。对纸 张的平滑度、油墨吸收性、z 向变形、表面强度、光散射【掉冽等几项性能方面论述对印刷 品质量的影响。阐述国内印刷技术的发展对纸张各种性能的要求口o l 。涂布纸是一种高级 印刷纸，在彩色印刷过程中必须保证套印的准确性和尺寸稳定性1 3 1 】，满足高档印刷品的 要求。从胶版纸等方面讨论纸张性能对印刷参数的影响，从而合理设定印刷参数，提高 印刷品质量 3 2 1 。对纸张的印刷适性进行讨论并研究其测试和评价的方法网。在实际印刷 中，根据纸张性能合理设定加网线数、黑白场定标、分色参数等印刷参数【3 4 】提高印刷品 的质量。重点介绍出版印刷用纸的白度、光泽度和不透明度等光学性能及其测试标准p s i 。 印刷品质量与纸张性能有密切关系，对印迹复制有直接的影响，由于印刷产品用途不同， 对其外观效果和内在质量都有不同的要求，因此，在选用印刷纸张时必须使其性能与印 刷产品质量相适应。 印刷适性的研究业已经取得了明显的成果。但是，从实际应用上看，距准确自如的 指导生产实际还有很大的距离。印刷适性研究的理论意义和实际意义越来越明显，印刷 适性的研究还面临着艰巨的任务。 1 1 3 胶版纸现状及发展趋势 自2 0 世纪9 0 年代初以来，随着我国经济的快速发展，许多书刊、杂志均选用胶版 纸作为正文印刷材料，以提高杂志的档次，由此胶版纸的用量迅速增加，生产胶版纸的 厂家迅速增多，产品质量也出现了良莠不齐的现象，所以胶版纸的质量要求随之提高【3 6 1 。 其主要技术要求【3 7 1 ： ( 1 ) 双面胶版纸分为超级压光和普通压光两类。 3 陕西科技大学硕十学侮论文 ( 2 ) 双面胶版纸分为a 、b 、c 三等，其中c 等不适合于高速轮转胶印。要有较高 的纸张表面强度，印刷时纸张表面掉毛掉粉少。纸张表面强度大，才能在印刷时抵抗粘 度较大的油墨吸附力，不致发生掉毛掉粉。一般a 等双面胶版纸正反面均不应低于 2 0 r n s ，b 等不低于t 0 m s ，c 等不低于0 6 m s 。印刷实践证明，若双胶纸表面强度低于 1 0 m s ，有不伺程度的掉毛掉粉现象，不适用于高速轮转胶印。目前国际上较先进的双 胶纸表面强度达到3 5 m s 以上。 ( 3 ) 纸张表面应平整细腻即平滑度好。纸张表面平整细腻才能使印刷时反映图案 的精细网点，使印刷品线条图案清晰。 ( 4 ) 要求胶版纸伸缩性小、抗水性强。胶版纸比铜版纸伸缩性大些。胶印印刷要 用水，因而可能引起纸张的伸缩变形，纸张出现变形会造成套印不准，从而出现图案不 清晰、模糊等现象。要求胶版纸伸缩率要小，抗水性能好。胶印之前要对胶版纸进行吊 晾调适，使纸张的温湿度与印刷车间温湿度保持一致，纸张的四周边沿和中间表面含水 量均匀。 ( 5 ) 吸墨性不宜太高。胶版纸在印刷时用的油墨以胶印树脂油墨为主，是以氧化 结膜干燥为主要方式，要求胶版纸表面具有一定的油墨墨层厚度，才能保障印刷品有色 彩光泽，如果胶版纸的吸墨性太强，油墨渗到纸张纤维里面去，胶版纸表面墨层薄，就 没有印刷光泽，印品干巴巴的，不鲜艳。 胶版纸在印刷时还要注意以下几点 3 s 】： ( 1 ) 胶版纸在使用之前应作一定的技术质量测定，基本上了解其特性后，根据本 厂的具体条件进行吊晾调适处理。 户! 电s 湖 图2 - 1不同印刷平滑度印刷纸的网点再现性 f i g2 - 1t h ed o t sr e p r o d u c i b i l i t yo f d i f f e r e mp a p e rs m o o t h n e s s 胶版纸的平滑度还会影响印刷时的油墨吸收，平滑度越高，吸油性就越低，印刷品 的色彩就光亮、鲜艳，这与油墨的转移率有关_ 】。胶版纸的平滑度两面差也是相关平滑 度的一个重要概念，它是表示纸张正反面平滑度差别大小的指标，用百分数表示。一般 印刷品正反面的性能往往有所差别，但必须进行限制，通常不得超过3 0 t , 5 】。印刷品已 经进入彩色双面印刷时代，对印刷图像的反差，均匀性，真实性都有了更高的要求，这 就需要进一步提高胶版纸的印刷平滑度来获取更好的印刷效果。 c 匀度 胶版纸的匀度是指纤维、填料等在胶版纸中交织分布的均一度。胶版纸的均度关 系到印刷机是否能正常印刷，当胶版纸的匀度不好，其各处所能承受的最大拉力就不相 同，纸页就会断裂致使印刷机停机1 4 6 1 。 纸张的横向变异系数是纸张定量的横向差异4 7 j 。在测出纸张单位面积的质量后，利 用下面公式可以求出纸张的横向变异系数： c ：垡! 二生- ( 2 2 ) 。 s 式中： c 横向变异系数； 盔，破单位面积纸张的质量( g ) ； s 纸张的单位面积 - - j 惯叫尘埃，而将纸张上面积大于4 0 0 m m 2 的尘埃叫脏点，以示尘埃面积 大小、危害程度上区另 j 4 1 1 1 。 胶版纸尘埃的存在，会影响的洁净度，造成纸张印刷时出现文字和标点符号错误，影响 画面质量，破坏人物形象，有的尘埃还会造成印刷胶版损坏，因而，胶版纸尘埃度是胶版纸 质量控制的重要环节。 2 1 2 力学性能 影响胶版纸印刷适性的力学性能包括抗张强度、撕裂强度及表面强度。对于胶版纸 来说，由于印刷机运行速度快，纸张承受的拉力和压力较大，因此纸只有具有一定强度 才能保证不断纸、不起毛，不影响印刷效率和印刷效果。 a 抗张强度 抗张强度是指纸张在一定条件下所能承受的最大张力，单位为k n m ，以宽度为1 5 m m 的标准试样测得纸样断裂时的荷重来表示 4 9 1 。 裂断长是一种假定的强度概念，它表示纸条长度达到不能承受本身的重量时自行断 裂时的长度，与厚度无关，适用于比较不同定量的纸或纸板的抗张性能。 铲去去枷3 协3 ， 式中： 三丹裂断长( ) ； f 平均抗张力( n ) ： 。式样纸条的宽度( n h n ) ； g 定量( g m 3 ) 。 在胶版纸印刷适性全部指标中，纸张质量对印刷影响最大的项目之一就是断纸率删 ( 1 0 0 个卷筒纸在印刷过程中发生断纸的次数) 。由于每断纸一次就要使印刷作业停止数 分钟，有时还会损伤印版和橡皮布，因此严重影响印刷厂的生产效率。由于高速轮转印 刷机的要求在不断提高，为了不发生断纸，适当增加卷筒纸的裂断长( 按标准是3 0 0 0 米 左右) 是必要的。 b 撕裂度 撕裂度多指内撕裂度，即指撕裂一定距离纸页所需要的力为消除定量的影响，通常 用撕裂指数表示撕裂度，撕裂指数按下式计算： 9 陕两科技大学硕士学位论文 x：要(2-4) 疗形 式中： f 撕裂指数( m n m 2 g ) ： p 在实验方向的平均刻度读数； ”同时撕裂纸样的层数； k 换算因数即刻度的撕裂层数； 肜一定量( g m 2 ) 。 与纸张的抗张强度相似，纸张的撕裂度对于高速轮转印刷的胶版纸来说同样重要， 因为印刷过程中的折叠和运行环节都对胶版纸的抗撕裂性能有所要求1 5 1 1 。 c 表面强度 胶版纸的表面强度是指纸张表面纤维、胶料、填料问的结合强度。它表示了胶版纸 在印刷过程中抗油墨中黏合剂黏结分离力的能力。当纸面与着墨的印版或橡皮布分离， 油墨的分离力大于纸面粒子的结合力时，纸面便会产生肉眼可见的破裂现象，在裂的纸 面出现不连续或连续的未着墨区域的现象称为拉毛( p i c k i n g ) ，因此，又常把纸张的表 面强度称为拉毛阻力( p i c k i n gr e s i s t a n c e ) 。由于拉毛现象被油墨拉下的纸面纤维、填料 堆积在橡皮布和印版表面，脏污橡皮布和印版，轻则需要印刷工人及时擦去，严重时会 引起糊版，无法进行正常印届l j 5 2 1 。 在胶印过程中，图文的转移要在极短的瞬间完成。髓着机器速度的不断提高，力系 中惯性力的影响相对增大，要使油墨能较理想地转印到纸张上，就要求纸张具有一定的 表面强度，表面强度必须满足下列公式： p i + u + n( 2 5 ) 式中： 尸纤维与填料和胶料之间的结合力； ，油墨对纸张的粘力； u 剥离张力； 橡皮布韵吸附力与粘度。 2 1 3 光学性能 光学性质主要研究纸张对光的响应，即纸张与光相互作用的行为。胶版纸的光学性 质主要包括白度、色度、不透明度。胶版纸的白度要适中，太高的白度使人的视觉产生 疲劳f s 3 l ，此外，良好的色度和不透明度也是保证印刷质量的先决条件。 a 白度 白度的概念有着双重意义：自度( b r i g h t n e s s ) ，对于大多数纸张是指测量纸张对 1 0 胶版纸印刷适性及量化综合评价研究 光谱中蓝光范围，即主波长为4 5 7 n m 光的反射率。视觉白度，是纸面白光总反射率和 在整个波长上反射率均匀性的结合，取决纸张在整个可见光波上反射率的均匀性。 根据k u b e l k a m u n k 理论，纸张的白度( 又。) 与光的散射系数和吸收系数的关系如下： r 。= l + k s 一【( 14 - k s ) 2 一l 】2( 2 - 6 ) 式中： j r 。纸张的白度； k 光吸收系数； s 光散射系数。 胶版纸白度低，纸基带有不同程度的灰度和色偏，若与铜版纸的印刷效果相比，胶 版纸印刷所再现的色域范围和鲜艳度较小，反差低，阶调范围和色彩还原范围也缩小， 印刷效果低瞰1 。因此，对于彩图为主要内容的印品，应采用较高白度的胶版纸进行印刷， 但对一般印刷文字为主的印品，白度般控制在9 0 - - 7 0 i s 0 为宜，这样不仅能过防 止人们阅读大量文字时产生的视疲劳，还能节约成本降低过度漂白引起的环境污染。 b 色度 复制画面颜色的正确表现【5 6 1 。还有一点需要注意的是，图2 - 2c i e l 9 7 6 l * a * b * 均匀颜色 同一个纸厂同一批胶版纸的色差需要控制在一点范围内， ，f i g2 - 2c i e l 9 7 6 l * a * b * 因为大的色差可能会使得一批印品的印刷质量出现偏差， 导致整体质量下降。 c 不透明度 纸张的不透明度是由总透射光量决定的，通常用反差率来描述。纸张的不透明度的 常见表示方法有t a p p i 不透明度、印刷不透明度和i g t 不透明度。其中，印刷不透明度 与实际印刷条件最为接近1 5 7 1 ，其表示方法为： p 印刷不透明度= 詈1 0 0 ( 2 7 ) 陕两科技大学硕十学位论文 式中： r 单张纸背衬黑提示的反射率； r 。单张纸背衬足够厚层数相同纸的反射率。 由于印刷品不允许纸张产生透印，因此胶版纸应具有较高的印刷不透明度。印刷不 透明度不仅取决于白纸的不透明度，还取决于油墨向纸页内浸透的程度 5 8 1 。也就是说， 油墨越容易浸透的纸张其印刷不透明度就越差，发生透显现象的概率也就越大，因此不 透明度严重影响胶版纸印刷质量。 2 1 4 化学性能 胶版纸的化学性能包括纸张的吸湿性和酸碱性。胶版纸的水分含量若低于标准可能 会引发静电而导致印刷走纸故障，严重影响印刷效果。纸张酸碱性则对胶版纸吸墨性能 有很大的影响。 a 吸湿性 纸张的吸湿变形即纸张的尺寸稳定性是指纸张含水量变化引起的形变。众所周知， 纸张含水量改变不仅导致纸张的膨胀或收缩，还会使得纸张局部尺寸变化从而形成其它 形式的形变，诸如卷曲，皱褶等1 5 9 】。这种变形部分是可逆的，也有一部分是不可逆的 永久变形，严重影响印品质且【印l 。 由于胶版纸纤维较粗，密度小，表面施胶小且吸水量较大，因此在印刷设备不太好 的情况下必然存在纸张因吸水和干燥所产生的伸缩现象，对套印精度有较大的影响川。 总之，胶版纸吸湿变形性对印刷质量有很大影响，因此被列为胶版纸印刷适性的主要影 响因素之一。 b 酸碱性 纸张的酸碱性可用p h 值来表示。在印刷过程中，纸张的酸、碱性对印版，油墨以 及印品质量都会产生影响。 ( 1 ) 胶版纸表面呈酸性 纸张中若含有游离的酸，纸张偏酸性，则纸张纤维会逐渐被侵蚀，降低纸张的耐久 性，印记干燥速度相对较慢。当p h 值低于5 0 时 6 2 1 ，干燥过程就会不同程度的减慢，甚 至完全停止，这样就极易造成背面蹭脏而影响印刷质量。表面偏酸还易腐蚀印版，直接 影响印版的耐印性。 ( 2 ) 胶版纸表面显碱性 胶版纸p h 值目前大多在7 0 以上，呈弱碱性，印迹干燥速度相对比较快，有利于 叠印，对印刷油墨有一定的催干作用瞄】，但同时也会影响润版液的控制，碱性过高，印 刷时碱性物质不断溶解传递到润版液中去，这样会中和一部分润版液使得润版液的酸碱 度发生变化 6 3 1 ，这样就会带来如印版上感脂图文区域扩大，印品浮脏，油墨乳化等问题。 1 2 胶版纸印刷适性及鼙化综合评价研究 2 1 s 吸收性能 纸张的吸收性主要包括纸张的吸墨性能和表面效率。目前胶版纸印刷多采用渗透干 燥的方式，这就要求胶版纸应当具有较快的油墨吸收速度来保证快速印刷的需要，舫止 出现背面蹭脏；纸张的表面效率可以反映印刷时由纸张所导致的油墨的色偏，灰度，是 纸张印刷质量适性的一大体现州。具有好的油墨吸收性和高的表面效率的胶版纸才能适 应当前的多色高速胶印。 咂吸墨性 纸张的吸墨性是指纸张对油或溶剂的吸收能力，也可以说是油墨对纸张的渗透能力， 其测量方法主要有二甲苯吸收性及油墨吸收、法【6 5 1 。 胶版纸表面无涂料层，匕较疏松，具有较强的吸墨性，油墨的干燥主要通过溶剂的 渗透作用来完成。当油墨转移到纸面后，其中的溶剂迅速向纸内渗透，使油墨在纸面固 着干燥很快，有利于印刷速度的提高。但如果胶版纸过分疏松，吸墨性过强，当使用的 油墨黏度较低，印刷压力较大时，还会导致油墨渗透到纸张背面，产生透印现象，并且 影响墨层的结膜厚度，使印迹不能在纸面呈现应有的色彩饱和度，影响印刷品的质量。 此外，与一般涂料纸相比，胶版纸由于施胶度太低，再加上油墨流动性太大以及印 刷压力过大等因素，容易存在图像清晰度差，色彩纯度低，亮调网点易丢失，暗调网点 易并级，阶调层次范围小，平网难于印刷均匀等缺点。由此可见，胶版纸的油墨吸收性 能是影响其印刷适性的重要指标。 b 表面效率 纸张的表面效率是反映纸张是否能真是还原原稿色彩的参量。相同的彩色油墨印在 不同的纸上，会产生不同的效果。通常，在非涂料纸上用彩色油墨印刷会使颜色饱和度 和反差产生较大的损失，颜色纯度降低，甚至会使色相出现偏移。在涂料纸上，印刷色 彩的偏差一般不超过1 0 ，而胶版纸等非涂料纸上，所引起的色相或颜色纯度的偏差却 高达3 0 ，即使在同种纸张上，正反两面印刷的色彩也可能出现偏差情况嗍。 通过测量胶版纸的表面效率，可以确定印在纸上油墨的色偏、灰度，为制版时校色、 调整灰平衡提供数据，同时也可以预测两原色叠印的间色色偏从而制作出适印性更好的 印刷版。表面效率高的胶版纸，其印刷色彩会更真实更美观，印品的质量也相应提高嘲。 2 2 胶版纸印刷品的质量评价 2 2 1 胶版纸印刷品质量评价方法 印刷品的质量评价是印刷的各种材料、各种技术以及进行质量评价的人员，与判定 质量有关的诸因素的综合结果。一般由以下几种方法进行评价嗍。 a 主观评价 陕两科技大学硕十学位论文 主观评价是以复制品的原稿为基础，对照样张，根据评价者的心理感受做出评价。 其评价的结果，随着评价者的身分、性别、爱好的不同而有很大的差别。因此，在评价 时，必须对构成印刷品综合效果的各个质量特性，按参与评价者的身分，分成若干个组 来评价，使对印刷品质量的评价求得统一的结果。因此，主观评价方法常受评价者心理 状态的支配，评价结果可能对印刷品某一部质量达到统一，而对综合性的全面质量却很 难求得统一的意见。其原因在于主观评价不能客观地反映印刷品的质量特性。影响主观 评价的因素还有照明条件、观察条件和环境、背影色等。例如，同一件印刷品，在不同 的背景色下观察，会给人以不同的感觉，若加上颜色的因素就更复杂了。 b 客观评价 客观评价是利用某些检测方法，对印刷品的各个质量特性进行检测，用数值表示。 主要参数有：实地密度、相对反差、色度与色域、光泽度等。 c 综合评价 综合评价是以客观评价的数值为基础，与主观评价的各种因素相对照，得到共同的 评价标准。目前，想要把这些测试数值加以综合确认，使之变成控制印刷质量的标准， 有待于进一步研究。 印刷品的评价，因为受到很多主观、客观因素的影响，欲想真正地判断质量的优劣 并不是件容易的事情。目前，常用的方法，是将影响印刷质量的因素，如反射密度、不 均匀性、清晰度等，作为一种指数考虑，并通过测试仪器以及标准材料，求得具体的数 值，即所谓的印刷适性指数法。此外，还可以用数理统计方法，将欲评价的印刷品，按 主观、客观的排列顺序，最后取其相关数，作为最佳印刷品的指数来评定印刷品。 2 2 2 胶版纸印刷适性的研究方法 ( 1 ) 实际印刷法即将胶版纸通过在实际胶版印刷机印刷后，以印刷效果来评价胶版 纸的印刷性能。该法耗费大，不适于科学研究。 ( 2 ) 间接测试法该法是通过测定一些常规性质，如平滑度、吸收性、光泽度等，来 间接预测胶版纸的印刷性能。由于常规性能指标的测定条件与实际印刷差距较大，因而 不十分科学。 ( 3 ) 模拟印刷适性仪测试法这是近代发展起来的一种新方法，它模拟印刷机的条件 和印刷方法，并能调节印刷压力、墨量和印刷速度，进行各种印刷试验来评价胶版纸的 印刷性质。在三种方法中这种方法是较为科学的方法，并由于所用仪器体积小，操作方 便，而被广泛应用 6 9 1 。 2 2 3 胶版纸的印刷质量评价指标 a 油墨转移率 1 4 胶版纸印刷适性及鼍化综合评价研究 油墨转移率即转移墨量与印刷前印版上的总墨量之比，用百分率来表示。 厂：上1 0 0 ( 2 8 ) 。x 式中： 广一油墨转移率( ) ： y 转移墨量( m l ) ； x 印版总墨量( m l ) 。 b 实地密度 实地密度是指印张上被墨层完全覆盖，用反射密度计测量其密度，用d v 来表示7 0 1 。 q = 培玄 ( 2 - 9 ) 式中： 域实地光密度； 灭墨层对光线的反射率。 墨层愈厚，吸收的光能量愈多，反射率r 愈小，密度d v 愈大；墨层愈薄，吸收的 光能量愈少，反射率r 愈大，密度d v 愈小。 c 颜色特征及色域【7 l i ( 1 ) 色相误差 颜色的色相是由物体对可见光谱所吸收与反射的综合效果来决定的。理想的三原色 油墨是吸收可见光谱中三分之一波段，而反射三分之二的波段，但实际上只是吸收和反 射其中一部分的光谱，所以形成色相误差，即与理想油墨比较的偏色情况。因此，一种 原色油墨的色相误差，可由密度计所反射的红光、绿光、蓝光的相对能量来测定。其计 算公式为： 色相糌器1 0 慨 ( 2 - l o ) 色相误差数值愈低，色相愈纯正。 ( 2 ) 灰度 三原色油墨色彩的彩度，用它所含的灰度来判断。 成混合色的范围。计算公式为： 灰度2 瓦d l l 。 灰度愈低，彩度愈高，色彩愈鲜艳。 ( 3 ) 色强度 一个颜色的灰度将影响用它调配 ( 2 1 1 ) 陕两科技人学硕士学位论文 比较相同色相不同油墨的强度，是以它的三种滤色片测定的密度值中最高的一个数 据，即为该色的色强度。色强度决定用它可以得到颜色的范围，混合重叠后色彩偏色的 倾向。 ( 4 ) 色纯度 色纯度是指在纸张再现颜色过程中其它成分对纸张再现颜色的影响。色纯度愈 高，表明纸张的表面性质愈好，对色彩再现愈有利。计算公式为； 色纯度：旦e 堕1 0 0 ( 2 1 2 ) u h ( 5 ) 色效率 色效率值是用来表达三原色油墨色彩质量的数据之一。计算公式为： 色捧卜哿灯毗 亿 d m 、d u 、d l 分别表示纸张实地区上在r g b 滤色片下三个密度值中最高、中问、 最低密度值。 ( 6 ) 色域 色域是对一种颜色进行编码的方法，也指一个技术系统能够产生的颜色的总和。纸 张的呈色色域就是反映纸张所能表现的颜色范围的总和【s j 。 d 印刷光泽度 印刷品的光泽度是指印刷品表面的油墨干燥后，在光线的照射下，向同一个方向集 中反射光线的能力。反映的是油墨在承印物表面干燥后的光亮程度。 印刷光泽度受到纸张、油墨、印刷压力等各方面因素的制约。一般来说，纸张的光 泽度越高，用其印出的印刷品的光泽度就越高；平滑度越低，吸收能力越强，油墨连结 料在纸面上成膜时尚