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第六章 印刷媒体材料 熟悉主要的承印材料种类，印刷材料如纸张、油墨的组成、制造工艺、特性和印刷适性。教学要求：1、 每个同学从日常生活用品中找到三种不同的印刷承印材料（书刊、杂志、包装纸盒、矿泉水、方便面袋、易拉罐、化妆品包装、玻璃瓶、牙膏等等），并通过自学和网上搜索介绍一下这是什么材料？思考一下为什么采用这种材料？通过放大镜观察印刷网点、墨膜和边缘，分析采用的是哪种印刷方式？最环保的印刷方式：柔性版印刷（纸巾印刷，牙膏管印刷）纸张印刷基本都是平板印刷（卫生之类除外）卡纸类几乎都是丝网印刷柔性印刷塑料软包装几乎都是是凹版印刷平板胶印的边缘不是特别清晰文字有锯齿状的是凹印 凹印的字肉眼看可能会有点模糊，但是放大镜下很清晰柔印边缘最光洁但可能有双眼皮 平板胶印有点毛刺 丝网边缘最为破损柔性版印刷可能会有小白心 胶版印刷边缘颜色较浅喷墨式是调频网点 玫瑰斑的部分经静电印刷比胶印要好很多一般不选择圆形网点而是椭圆形网点，否则很容易发生阶调跃升2、 什么是涂布？非涂布纸有哪些？涂布纸有哪些？通过肉眼观察比较胶版纸和铜版纸表面光泽度，纸巾纸、新闻纸、铜版纸、胶版纸表面纤维分布不同情况？胶版纸表面施胶了，新闻纸表面没有P124最常用的纸张加工程序是：a.涂布。b.浸渍。c.纤维羊皮化。d.层压。涂布是现代纸张最重要的加工工艺，如图1.5-6所示。它是采用涂布机器在纸基上涂布一层或几层白色涂料。涂料的成分包括：a.色料。b.树脂（连结料）。c.添加剂（如光学添加剂）。涂布有色连结料的作用是使色料充分均匀地分散，并能很好地与纸张结合。根据印刷过程中所使用纸张的类型和印刷的质量要求，有许多不同种类的连结料配方。纸张的涂布是为了改善纸张表面的特性，如亮度/色彩、结构/粗糙度例如为使纸张具有最佳的印刷性能，生产平滑、半平滑（点平滑）或光滑的纸张表面。未涂布的原纸不如已经涂布纸张的印刷性能和效果。原纸通过与不同涂布材料的组合，能够满足不同印刷生产的要求。纸张经过涂布后，可以进行压光处理（使纸张表面有光泽），并使纸张获得最终的表面结构（光泽）、视觉表现以及印刷适性。压光是卷筒纸在旋转的两个压光辊之间，通过两辊的挤压、摩擦和热作用而形成，并获得纸张或卡纸的特殊结构，也就是纸张表面的精细度、粗糙度或凹凸性。今天，适应各种印刷过程，具有各种不同性质的涂布与抛光的纸张数不胜数，已无法进行综述。抛光纸镜状表面的加工不是采用压光制得，而是在表面涂布后立即与热铬滚筒接触干燥而得。采用这种方法，使含有塑料的涂布液，通过极光滑的铬滚筒表面转移到纸张和卡纸表面1.5-1 ,1.5-2。P126 非涂布纸纸、卡纸和纸板的名称既与其克重有关，又与其应用有关。纸、卡纸和纸板的参数及其典型应用如下：a.纸600g/m2（厚纸板用于重型包装）。在表1.5-2中，描述了胶印和凹印的非涂布卷筒纸（天然纸卷）的类型和特征。应用在单张纸胶印机和卷筒纸胶印机1.5-1中，各种不同组分非涂布纸的成分和特征如下：a.胶印纸。b.回收纸（最高含100的二次纤维）。c.薄型书写纸（轻质/光泽纸）。d.水印纸。e.书写纸（银行票据纸 /打字机纸）。f.书籍纸（数量大/厚）。g.票据纸（多数有水印）。h.转印纸。i.喷墨打印纸（喷墨印刷专用）。j.特种静电成像纸。 涂布纸和抛光纸表1.5-3表述了用于单张纸胶印、卷筒纸胶印和照相凹版印刷的双面涂布纸的分类（术语源于日常技术语言，无官方标准定义）。克重100g/m2 纸张的厚度大约是 0.1mm。卡纸卡纸是指主要由植物纤维组成的平板状的纸张。根据纸张克重分为纸和卡。卡纸克重是150600g/m2。表面处理或着色是非涂布卡纸的最重要特性。折叠纸盒卡纸折叠纸盒卡纸是卡纸中较普通的一种类型，适合折叠纸盒的生产。折叠纸盒卡纸必须具备良好的印刷能力、合适的印后加工和相关处理的性质。所有类型的折叠纸盒卡纸都是在生产过程中用多个纸卷（单张）复合而成的。折叠纸盒卡纸包括：a.正面表层。b.单个或多个单层（或片）复合的中间层。c.背面底层。卡纸各层的厚度比例大约是：正面表层25，中间层 55，背面底层20。抛光折叠纸盒卡纸（CC）是一种镜面光泽与平实表面的卡纸。涂布折叠纸盒卡纸（C）是一种经过涂布，一般具有高于非涂布纸表面光泽与印刷质量特性的卡纸。非涂布折叠纸盒卡纸（U）是一种没有涂布层，具有相对不平整光滑的表面，但印刷适性良好的卡纸1.5-1，1.5-3。纸板卡纸、折叠纸盒卡纸、纸板的分类界线很模糊。术语“纸板”（厚纸板）是指所有单层（如处理与叠合的多层）的固体纸板。湿式机制纸板和机制纸板是不同的。通常纸板是指由简单天然材料（研磨木浆和二次纤维）制成，并且克重不超过 600g/m2的产品。瓦楞纸板由一个或几个瓦楞纸层组成，瓦楞纸层与其它纸或卡相互粘接。最常用的瓦楞纸板的瓦楞是正弦波式，也叫做圆瓦楞式。目前有多种制造瓦楞纸的方法。瓦楞纸大小的检测必须测量瓦楞间距瓦楞宽度瓦楞高度。在水平方向上，能够测量瓦楞间距；在垂直平面上，测量从一个顶点到另一个顶点能够获得的瓦楞高度。瓦楞纸尺寸的大小决定了瓦楞纸板的不同名称1.5-1。3、 造纸的原材料有哪些？这些原材料的不同会对纸张造成哪些影响？根据纸浆原料纸张可以分成哪些类型？纸张的纤维。白度及用途P118 生产纸张的原材料大约 2 000年以前，中国造纸的主要原材料是树的韧皮层、树皮、纤维、破布和稻草。而当代造纸的原材料主要是木材。木材是地球上数量最大、最易获得的天然材料。森林覆盖了大约1/3的土地。100年来，在采用化学/机械纸浆生产的造纸工业中，木材始终是最重要的原材料。表 1.5-1描述了生产纸张、卡纸和纸板需要的各种原材料和纤维的概况。用来生产纸张的木浆。木材必须通过机械研磨后，才能变成可以用于生产纸张的研磨木浆（机械纸浆），如图1.5-1所示。从树枝上将树皮剥离下来，在接着的研磨过程中，在一定的压力作用下，木材不断地被研磨石挤压（石磨木浆）。同时在研磨过程中不断加水，使纤维从木头中分离出来，并被研磨石面压碎、挤压、分离、切断。在研磨过程的第二阶段，木纤维逐渐变成细小的纤维并沉积下来，最终变成了机械木浆。精磨木浆是通过碎片研磨获得的，是木材研磨机的附产品。化学纸浆是采用化学方法，通过木头和其它植物的原材料制得的纤维物质（如一年生植物，包括禾秆、芦苇、棉花等）。化学纸浆与研磨木浆的主要区别，是具有更好的纤维特性（化学木浆的纤维更密、更牢固、更柔软）和“白”度。根据化学处理的方法，化学纸浆可以分为下列两类：a.硫酸盐纸浆：通过苛性碱苏打水（碱性处理）。表1.5-1生产纸张、卡纸和纸板的原材料及其处理b.亚硫酸盐纸浆：通过酸性溶解（酸性处理）。全世界生产化学纸浆的大约 85是硫酸盐纸浆。它比亚硫酸盐纸浆的纤维更牢固，但具有较低的白度和较低的成品率。亚硫酸盐纸浆溶解的时间较长。化学纸浆在溶解过程后，还需要清洗、漂白、脱水、干燥和包装。在漂白过程中，化学纸浆不使用氯，称为“无氯漂白”（TCF）。它使用常用的氧化剂和过氧化氢进行漂白。研磨木浆和化学纸浆的纤维是生产纸张的主要纤维。在纸张生产过程中，废纸也扮演了重要的角色。早在1774年，学者 Justus Claproth就采用这种原材料，出版印刷了一个小册子。在现代造纸工业中，60的原料是废纸。而且某些特殊用途的纸张（如新闻纸）可以采用100的二次纤维来制造。因此，在纸张生产中，废纸已经成了最重要的原材料资源。但是，从回收的废纸中得到可以利用的再生纤维有限。首先，这些废纸必须符合所要生产纸张的质量要求；另外，还必须考虑化学、技术的费用和昂贵的生产成本。从废纸中提取二次纤维，需要彻底的清洗、悬浮、脱墨（去除印墨）和分选过程（根据纤维组织的长短）。此外，还必须注意废纸纤维重新使用的局限性。根据当前的研究和探索，我们可以推测纤维只有35次的重复利用率。纸张制造的关键是不断供给新原木和基本纤维1.5-1。表面施胶对印刷纸性能的影响有哪些？答：增加纸张的抗水能力及表面强度，可减少胶印中纸张的掉毛现象；改进印刷适性，若表面胶料太少，印刷中纸张将吸收油墨中过多的连结料，造成印迹无光泽。相反，若表面胶料太多，将减慢油墨的干燥速率，导致蹭脏和光亮污点；增加纸张的可擦性，表面施胶可减少油墨的渗透，因而易于把油墨擦掉，增加了纸面的抗磨擦能力；增加纸张的强度，如耐破度、耐折度和抗张强度；减少纸张的两面差和变形。纸张是植物纤维通过机械、化学或机械与化学综合作用而制成的平面物质，是通过纤维的自然胶合和融合而形成的扁平结构，单位克重是 7150 g/m2。不同的纸张可分为非涂布纸、涂布纸和抛光纸（光泽极强）等类型。生产纸浆的原料决定了纸张的特性（参见表1.5-1）。纸张分为：a.无木浆纸。b.木浆纸。c.含废纸浆纸。d.含破布浆纸。不含木浆的纸主要由化学纸浆纤维生产，其包含的研磨木浆一定不能超过 5。例如许多印刷、书写、非涂布和表面涂布的纸都是无木纸浆。木浆纸采用高比例的机械纸浆（研磨纸浆）生产。木浆纸含有高比例的木质素（植物的木质化纤维和粗纤维），因而相对容易变黄。采用木浆纸生产的纸张主要是新闻纸和杂志用纸，其采用废纸（二次纤维/去墨纤维）生产的纸张正在增加。由于通常无法给出机械木浆的精确比例，因此采用包含“一些木浆或不包含木浆”来区分与说明。今天，使用含废纸浆的纸张（回收纸）越来越多。例如，新闻纸几乎 100来源于二次纤维1.5-1。1.现代造纸的原料有哪些？答：现代造纸的原料有植物纤维（木材、竹、草类等），矿物纤维（石棉、玻璃丝等），其他纤维（尼龙，金属丝等），还有用石油裂解得到的高分子材料。目前用于书写、印刷、包装的纸仍主要以植物纤维为主要原料制成。2.造纸植物纤维原料的种类有哪些？答：目前造纸工业用植物纤维原料主要可分为两类：木材纤维原料：直接从树木中获得的植物纤维。非木材纤维原料：又分草类纤维原料、韧皮纤维材料和籽毛纤维材料（质量最高）。3.纸张常用辅料的组成及作用是什么？答：辅料是指为满足纸张的不同使用性能而添加到纸张中的各种助剂。辅料由填料、胶料、色料和其他化学助剂组成。填料能改进纸张的平滑度和不透明度；胶料能使纸张具有抗水性能；色料能增加纸张的白度等；染料能给纸张上色；其他化学助剂可改变纸张的性质，以提供纸张某些特殊用途。4.胶料的作用是什么？答：用植物纤维生产的纸张，因纤维本身和纤维间存在大量的毛细孔，而且构成纤维的纤维素、半纤维素含有大量亲水的羟基，所以能吸收水或其他液体。为使纸张不被水或其他液体浸润，需在纸中加入具有抗液性胶体物质或成膜物质，即胶料，给予纸张抗液体渗透和扩散的性能。在造纸工业中施加胶料的工艺过程称为施胶。5.施胶有哪些方法？现代造纸的原料有哪些?答：根据施胶效果的不同，施胶方法分为内部施胶和表面施胶两种。内部施胶是将胶料加入纸浆中，再抄成具有憎液性的纸和纸板。常用胶料有松香胶料和合成胶料。表面施胶是在纸张表面涂上一层薄的胶料，从而使纸张具有憎液性能。常用胶料有淀粉、动物胶、及合成胶料等。表面施胶主要用于胶版纸、书写纸和有憎液性要求的包装纸和纸板。6.表面施胶对印刷纸性能的影响有哪些？答：增加纸张的抗水能力及表面强度，可减少胶印中纸张的掉毛现象；改进印刷适性，若表面胶料太少，印刷中纸张将吸收油墨中过多的连结料，造成印迹无光泽。相反，若表面胶料太多，将减慢油墨的干燥速率，导致蹭脏和光亮污点；增加纸张的可擦性，表面施胶可减少油墨的渗透，因而易于把油墨擦掉，增加了纸面的抗磨擦能力；增加纸张的强度，如耐破度、耐折度和抗张强度；减少纸张的两面差和变形。7.填料的作用是什么？答：填料是为了使纸张获得特定性能，如白度、不透明度、平滑度等，同时，填料的加入使纸张内部空隙变小变细，从而增加纸张的油墨吸收性，并且使得吸墨性变匀。通常加入浆料中的不溶于水或微溶于水的矿物质，在印刷纸中含量约为10%-25%，不同的纸张添加量不同，并且可能相差很大8.印刷用纸填料应具有哪些特性？答：印刷用纸的填料应具有高白度、高折射率、颗粒细小、水溶能力低、较低的密度及良好的化学稳定性，另外，最好资源丰富，价格低廉。9.印刷用纸的常用填料有哪些？答：最常用的无机填料有滑石粉、白土、钛白粉和碳酸钙。其中钛白粉是昂贵优质的填料；有机合成填料为一些高分子物质。现代造纸的原料有哪些?10.填料对印刷纸张性能的影响有哪些？答：印刷用纸加入填料可改进纸张的印刷适性，如增加纸张的白度、平滑度、不透明度、挺度。改善纸张对油墨的亲合力、柔软度和稳定性，从而有助于印刷品质量的提高。当然纸张中加入填料量太高也带来一些不良的影响，主要表现为纸张强度的降低和施胶效果的下降，在印刷中易发生掉粉、掉毛现象，填料粒子传递到印版和橡皮布上会产生糊版等现象；由于填料有摩擦作用，还会磨损印版，但是用沉淀碳酸钙（PCC）加填则可以使磨损印版降低到最低程度（金东目前采用）。11.什么是纸张的不透明度？答：不透明度是指纸张不透光的性质，纸张的不透明度取决于纸张的光散射能力、纸张内部光散射界面的多少（即内部独立粒子的数量）和散射界面折射率差异的大小。光散射界面越多，散射界面间折射率差异越大，则纸张的光散射能力越大，不透明度越高。12.填料如何影响纸张的不透明度？答：没有加填料的纸张是由纤维和空气组成。空气存在于纤维间的孔隙中，由于纤维与空气的折射率不同，因此当光束照射到纸张表面时，即有部分光在纤维与空气界面上发生散射，赋予纸张一定（较低）的不透明度，反映到印刷中，主要表现为极易透印。在纸张中加入折射率大于纤维素的填料后，增加了纸张内部光散射界面的数量，即存在纤维与空气间、填料与纤维间以及填料与空气间三类不同的界面，在这三种界面中，填料与空气间折射率的差值较大。因此光线在填料与空气界面上得到最大散射，导致不透明度增加。13.填料如何改善纸张表面平滑度？答：纤维相互交织而形成的网络总是存在大量的孔隙和表面凹凸不平处，加入细小颗粒填料后能改进纸张的柔软性和可塑性，能进行更好压光处理，从而可改进压光后纸张的平滑度。14.填料对纸张强度的影响如何？答：纤维间的结合是纸张强度的基础，填料的加入减少了纤维间的结合，所以加入大量填料会使纸张强度显著下降。其中抗张强度、耐折度和耐破度下降较大，撕裂度下降较小，使用填料的用量有一定限制。15.填料如何影响纸张的松厚度？答：纸张纤维的密度为1g/cm3左右，而填料的密度大多在2.5-3.0g/cm3。因此填料的加入将会降低纸张的松厚度。但当加入的填料量较少时，松厚度随填料量增加而增加，短纤维的纸张尤为明显。16.填料如何影响纸张的挺度？答：纸张的挺度是纸张厚度和弹性模量的函数。填料对挺度的影响应将填料对松厚度和抗张强度的影响综合起来考虑。当加填料量小时，填料的加入基本不影响纸张的挺度，当加填料量再增加时，挺度则随填料量增加而显著减小。17.色料在纸张中的作用是什么？答：即使是经过漂白处理的纸浆纤维也是略呈黄色或灰白，这是由于纸浆纤维中所含木素倾向于吸收波长在400-500nm的紫色和蓝色光所致，纸浆中木素含量愈多，其色泽也就愈深。因此要使纸张具有更高的白度，常在漂白浆中加入蓝紫色或红蓝色染料。生产有色纸还必须进行染色处理。18.色料的成分有哪些？答：色料是用于纸张染色和调色的颜料和染料。颜料大多是无机物，多数不溶于水；染料有天然染料和合成染料之分，目前合成染料已完全取代天然染料，染料大部分能溶于水，或经化学处理后能溶于水。19.纸张辅料中的其他化学助剂及作用？现代造纸的原料有哪些?答：为适应纸张某些特殊用途的需要，常在纸浆或纸中掺用各种类型的非纤维性添加剂。按其用途划分，大致可分为如下几类：湿强剂。湿强剂是为增加纸页的湿强度而加入的助剂，如脲醛树脂和酚醛树脂等。干强剂。如阳离子淀粉，聚丙烯酰胺等。助留剂。为减少造纸过程中填料和细小纤维的流失而加入的助剂，如聚丙烯胺、聚氧化乙烯和聚乙烯亚胺等。消泡剂。用于消除造纸过程中的泡沫。如硅油、松节油、十三醇、磷酸三丁酯、戊醇和辛醇等。抗水剂。主要用于对抗水能力有较高要求的纸中。如石蜡、金属皂、乙二醛、三聚氰胺甲醒树脂和丙烯酸二甲胺基乙脂等。20.纸张如何进行简单分类？答：纸张通常依用途可以分为文化用纸、工业用纸、生活用纸和特殊用纸，其中文化用纸可以简单地分为非涂布纸和涂布纸。未经涂布加工的纸张称之为非涂布纸，如新闻纸、胶版纸、静电复印纸和书写纸等；经涂布加工的纸张称之为涂布纸，如铜版纸、挂历纸、亚光纸、玻璃卡纸等。4、 造纸的基本过程包括哪些？P120木浆准备造纸机造纸生产分为制浆和造纸两个基本过程。制浆就是用机械的方法、化学的方法或者两者相结合的方法把植物纤维原料离解变成本色纸浆或漂白纸浆。造纸则是把悬浮在水中的纸浆纤维，经过各种加工结合成合乎各种要求的纸页。现代的造纸程序可分为制浆、调制、抄造、加工等主要步骤1.制浆制浆的过程 制浆为造纸的第一步，一般将木材转变成纸浆的方法有机械制浆法、化学制浆法和半化学制浆法等三种。2.调制调制过程 纸料的调制为造纸的另一重点，纸张完成后的强度、色调、印刷性的优劣、纸张保存期限的长短直接与它有关。 一般常见的调制过程大致可分为以下三步骤： a. 散浆 b.打浆 c.加胶与充填3.抄造过程 抄纸部门的主要工作为将稀的纸料，使其均匀的交织和脱水，再经干燥、压光、卷纸、裁切、选别、包装，故一般常见之流程如下：a.纸料的筛选 将调制过的纸料再稀释成较低的浓度，并借着筛选设备，再次的筛除杂物及未解离纤维束，以保持品质及保护设备。b.网 部 使纸料从头箱流出在循环的铜丝网或塑料网上并均匀的分布和交织。c.压榨部 将网面移开的湿纸引到一附有毛布的二个滚辘间，藉滚辘的压挤和毛布的吸水作用，将湿纸作进一步的脱水，并使纸质较紧密，以改善纸面，增加强度。d.烘 缸 由于经过压榨后的湿纸，其含水量仍高达52 70%，此时已无法再利用机械力来压除水分，故改让湿纸经过许多个内通热蒸气的圆筒表面使纸干燥。e卷 纸 由卷纸机将纸幅卷成纸卷 f.裁切、选别 包装：取前面已卷成筒状的纸卷多支，用裁纸机裁成一张张的纸，再经人工或机械的选别，剔除有破损或污点的纸张，最后将每五百张包成一包（通常叫做一令）。造纸过程主要包括：1.打浆；2.加添矿物质和不同的填料；3.抄纸。1、打浆打浆的主要目的，是要将纸浆作切断及磨溃的程序，以改变它的物理特性。因纸浆本身含有大量的纤维素，如果直接用此纸浆来造纸，纸张的物理特性会十分弱，而且表面亦会出现疏松多孔的现象。因此，要改善这情况，打浆是造纸的重要程序之一。打浆的过程中对纤维所做的效果，是除去纤维素外部的薄膜，增加含水量，同时切断纤维素之间的引力，以水的化学引力取代，增加纤维的柔软度。切断纤维能使它更短小，而且纤维会被拉长、拉直、卷曲及压撕，部分纤维因而会成为糊状。打浆方法主要分为游离打浆和黏状打浆。游离打浆是以切断作用为主，纸浆的浓度较低。此方法的打浆机的刀刃较锐利，刀刃的齿距较密，在打浆时纤维容易被切断，使所抄造出的纸张会出现密度小而膨松、不透明、伸缩性小，油墨容易附着等特性。不过，此方法所抄造出来的纸张，其表面平滑度较低，并容易起毛。黏状式打浆方法是用破裂磨溃等原理。其所用的纸浆浓度较高，而打浆机的刀刃较钝，刀刃齿距较稀疏，切断纤维时容易产生长短不一的现象，使所抄造出来的纸张拥有的物理特性较强，纸质紧密，纸张表面平滑度佳，透明度较高且不易起挠等特性。但纸张的伸缩性较大，对油墨吸收效果较差。2、填料、上胶和染色填料程序是在纸浆中加入适量的矿物质和色料，务求造出纸张用途所要求的物理特性。添加填料可使纸张的平滑度增加、提高不透明度和白度、增加厚度和重量、改善纸张的吸墨能力及印刷适应性等。填料的种类很多，常用的有白土(Clay)、石棉、滑石、石膏、炭酸钙(CaCO3)、硫化锌及炭酸镁等，以填写纤维间的空隙。上胶程序主要是使纸张具有抵抗水份渗透的能力，而且可加强纸张的硬度、坚韧性、抗张力、抗湿性、提升纸张表面平滑度及减少起毛现象，同时也改善纸张的印刷适应性。上胶的种类有松香(Rosin)、淀粉(Starch)、蜡乳液等。染色程序目的是要改善纸张的色调或增加纸张的白度。亦使用萤光料，使照射到纸张的紫外光转为白光，以增加白度。3、抄纸抄纸程序是将以制好的纸浆加入大量的水，使纸浆中的纤维产生水化作用，使纤维随着水流分布在金属网上，此形成所谓纵向(MachineDirection)和横向(CrossDirection)的纤维方向性，其後进入造纸机，使纤维紧黏着造纸毛毡上，以减去大部分水份，并会经过乾燥及压光等程序而成为可用的纸张。 5、 以书写纸为例学习区别纸张正反面，以胶版纸为例学习如何区分纸张的纵向和横向？解释形成正反面和方向性的原因？我们希望丝缕的方向为纵向6、印刷油墨的基本组成是什么？各个成分的作用什么？P130印刷油墨的主要组成成分如下：a.色料（颜料、染料）。b.连结料。c.添加剂。d.载体物质（溶剂）。适用于不同印刷工艺类型的油墨的流动性范围很大，可从极稀（水状）、高粘度到干式状态（粉末状）。印刷油墨的结构和成分决定了油墨在印刷材料上机械转移与干燥 /固化的方式，如图1.5-9所示。色料色料可以分为：a.颜料（有机或无机的有色、白色或黑色的物质，不溶于油墨的连结料）。这些固体微粒/分子悬浮于油墨基液中。b.染料（在使用中溶于油墨系统的有机化合物），以分子形式存在。颜料是相互交联的分子晶体，其颗粒大小通常为0.10.2m。一个颜料颗粒包含上万个分子。在其表面仅有10的分子，也只有这10及其极少的内部分子能够吸收光。颜料会使光散射，因此不透明。颜料的光谱吸收范围大，因此没有光谱吸收范围窄的染料“纯”。染料分子周围被溶剂（基液）所包围。因此几乎每一个分子都能吸收光，从而形成了高饱和度和高亮度的色彩。染料的色彩范围相对较宽，由于染料分子的直径小于可见光的波长380nm，因此几乎是透明的。颜料需要通过连结料才能附着于纸基上，在大多数情况下，染料可以直接与承印材料表面结合。染料的局限性是其耐光、耐晒性能差（氧化导致漂白），而颜料则要好很多。作为基本原料时，颜料比染料便宜，但是在油墨制造时所需的花费却大于染料。颜料中必须加入分散剂来防止凝结。相反，染料可以溶解，并且不会在液体中沉积。一般印刷油墨都包含颜料。目前在喷墨技术中使用的油墨是印刷油墨最重要的一个例外，但也倾向于采用颜料（更好的耐光性，在纸张上更少的扩散）。根据色调的需要，颜料成分可占530。对于印刷工业，通过有机颜料来确定印刷油墨（4色印刷油墨）所需的色彩（色相）非常重要。它们可以分为彩色颜料和黑白颜料两类。主要的无机颜料是：a.白色颜料（如二氧化钛）。b.金属效果颜料（金、银和铜色）。c.珍珠光彩颜料。d.荧光颜料（荧光色）。连结料在传统印刷工艺中，连结料通常是溶于矿物油的树脂。颜料能极好地分散在连结料中，其颗粒被连结料所形成的壳包围。这层壳保护分散的颜料颗粒，并防止凝聚和沉积。连结料在纸基上干燥（凝固），从而使颜料固定在纸上。添加剂添加剂的种类取决于各种不同的印刷工艺。在油墨中加入的添加剂会影响油墨的干燥性、流动性以及耐磨性。载体物质在传统的印刷过程中，色料的载体物主要有两类：一类是矿物油；另一类是溶剂（如凹印中的甲苯）。NIP技术如静电摄影与喷墨的特点将在1.5.2.8中详述。7、 油墨的印刷适性有哪些？什么是油墨的流变特性？油墨的印刷适性是指油墨是否适合印刷，主要指标包括粘度/流平性/触变性/细度/遮盖力透明度等方面。油墨性能的相关参数及对印刷的影响 1、色彩性能油墨给印刷品以颜色为了能更好的反映原稿、保护产品、宣传产品、防止伪造等各种要求油墨就要有好的着色力、遮盖力(透明度)等色彩性能它是油墨最基本的性能是选择油墨的标准也是影响油墨印刷适性最重要的因素之一。 2、流变特性油墨的流变特性是对油墨在印刷机上及承印物表面行为的一种全方位的深入的描述它揭示了油墨在印刷中的行为和造成这种行为的原因。油墨要通过墨斗着墨辊传墨辊匀墨辊橡皮布等一系列传递最后到纸张上这就需要油墨有好的流动性和下墨性否则下墨不良造成堵版墨迹模糊等很多印刷问题。油墨要在纸张上通过挥发渗透来干燥油墨因此也要有好的流平性否则墨膜会出现波纹或呈桔皮状光泽度差甚至有针孔等印刷事故。 3、干燥性能油墨转移到纸张上形成液态的膜层膜层经过一系列的物理或化学变化而形成固态或准固态膜层的过程称为干燥过程在这个过程中油墨表现的性能就是干燥性能是影响复制效果的重要因素。不同的印刷方式在不同的承印物印刷对油墨的干燥性能要求也不相同但目的都是要适应印刷保证印品的色彩饱和度和墨层光泽度以及后加工的时效性。目前胶印油墨在纸张不同的干燥阶段有渗透干燥挥发干燥和氧化结膜干燥三种形式。干燥性能不好在高速多色胶印中就容易擦花加大喷粉用量影响墨层光泽度增大后加工难度公司货品的生产周期短在油墨未彻底干燥前过UV就会导致抗拉强度不够过油走色等常见品质事故。 4、耐光性由于许多印刷品要长时间暴晒在日光下所以油墨的耐光性能对保持印刷品的稳定性很重要。油墨的耐光性的强弱主要取决于所使用的颜料颜料在光的作用下发生化学反应或晶形转化则导致退色。特别是短波光线紫外光最强烈因此印刷颜色要求严格而又需要过UV的货品必须选用耐短波光照性能好的油墨印刷比如公司生产天龙客户的某些货品。另外广告、招贴等用途的油墨也需要有这种性能。 5、耐热性有些油墨印刷时需要强制干燥(如印铁油墨、软管油墨、热固性油墨的加热烘干)或印刷品有其它用途需要加热时(UV、磨光)要求颜料必须能够承受高温而不变色。 6、耐溶剂性由于纸张本身有酸碱性(酸性强可使金墨变色) 后加工UV、过油、过胶时有大量天那水等溶剂为保证在生产过程中不会对颜色产生影响就要求油墨有一定的耐溶剂性。公司的短单、急单货品较多有时在过油生产时会出现走色的现象并有过退货这除了与油料及油料配比等有关系油墨本 身的耐溶剂性也是不能忽视的。 7、粘着性印刷中油墨会在各个滚筒和版面间多次力分裂对保证印品有好的光泽度油墨本身要有抵抗这种分裂的能力称为油墨的粘着性。不同的类型、不同颜色的油墨粘着性不同在多色印刷必须合理安排色序否则会出现逆转印即前一色油墨被后一色油墨拉起的现象。 8、透明度油墨的透明度就是指某种颜色对应该透射的光的透射程度透明度越高越好。特别是多色印刷油墨的透明度要好否则影响色光减色效果从而导致复制出的彩色图文产生色偏。另外油墨透明度的好坏还影响多色印刷时的色序安排。 油墨还有明度细度等很多性能这里不再一一介绍。随着人们对印刷品的色彩要求越来越高对印刷品的防伪的重视以及环保的要求油墨将在未来的印刷中备受重视。有人曾经说过世界很多领域的科技成果都能应用于印刷印刷是国民经济的体温表经济越发达的地区印刷业也越发达。P133油墨的流变特性。印刷油墨“浓度”的设定对印件的生产能力和质量具有决定性的影响。浓度可分为各种不同性质，还必须与印刷机、承印物、印刷速度等最优化匹配。最重要的特性是：a.动态粘滞度（粘度）。动态粘滞度是指油墨内部阻碍油墨流动的阻力。粘滞度越高，油墨越不容易流动，并且越不容易延展成膜。粘滞度的单位是 Pas （Pascal second）或cP（centi Poise）1mPas （milliPascal second）。从表1.5-6可以获得各种油墨粘度的信息。b.触变性。触变性是指油墨从高粘滞性（没有搅动的油墨）变为低粘滞性（搅动后的油墨）时所表现出的特性。c.粘性。粘性是指油墨墨层分裂的特性，例如两辊之间油墨的分裂。粘性越大，在着墨装置中，产生的热越大，纸纤维越容易被剥离。另外，高粘性提高了油墨与印版或橡皮布之间的结合能力（印刷图像清晰）。d.短墨丝。短墨丝是指当施加一定的剪切力时，油墨的流动性。颜料颗粒与高分子树图1.5-10单张纸胶印油墨的生产脂成分之间的结合力决定了油墨墨丝的“长”或“短”。墨丝非常短的油墨流动性差，不易从墨斗流出，但也不会造成图像发虚和墨雾的产生。8、 什么是UV油墨，它的特点是什么？UV灯照射瞬间固化雪花油墨UV油墨一种，P136UV油墨是所有油墨中印刷质量最高的最耐磨，光学性比较好在印版、墨斗中不会变化性质稳定，转到承印物时瞬间固化UV油墨UV油墨是指通过波长 100380nm紫外光辐射固化的油墨。它与传统的油墨结构不同，主要用于非吸收性承印材料的印刷，如塑料和金属片，也用于高级卡片产品和标签的印刷。UV油墨可以应用于所有传统印刷技术和喷墨技术，其主要成分构成如下：a.单体。b.预聚物。c.颜料。d.添加剂。e.光引发剂。因此UV油墨不含挥发性物质。其单体呈液状，用于调节印刷过程中油墨的粘滞度。单体与预聚物共同形成交联体，如图1.5-11所示。在UV曝光下，单体与预聚物发生反应，形成三维交联聚合物。在曝光时，光引发剂分解并触发聚合，由此引发一系列的链反应，使单体和聚合物形成交织的结构。UV油墨中使用的色料和添加剂与其它印刷油墨大致相同。通常在生产UV油墨和上光油的过程中，要务必小心，避免液滴（墨雾）泄漏。液滴会弄脏印刷机，并污染空气。另外，墨雾与印刷速度、连结料、输墨及涂布装置的设计和车间温度有关。由于存在光引发剂， UV油墨固化后会留下特殊的气味。在气味的保留上阳离子干燥体系比辐射体系更好，但是需要较长的干燥时间。由于很少出现龟裂， UV油墨更适用于上光。9、 胶印油墨，凹印油墨，柔印油墨，丝印油墨，凹印移印油墨的基本组成、特点和主要应用是什么？胶印的墨膜最薄，所以颜料含量高（着色力）P1371.5.2.2胶印油墨胶印油墨必须具有高粘度（动态粘滞度40100Pas）。胶印油墨在输墨单元墨辊上铺展或向承印物转移时，如印版和橡皮布，油墨中的干燥成分不会导致油墨硬化。而且在与印版接触或直接经过润湿装置时，传统胶印（具有润版液和油墨）中使用的油墨必须能够 “存储”一定量的润版液（在无水胶印中，油墨中要加入硅油来确保非图文部分不吸附油墨）。胶印中油墨的墨膜厚度极薄，转移到承印物上，油墨的墨膜厚度大约是0.51.5m。胶印油墨主要成分构成如下（重量比例）：a.连接料（油脂），主要包括：含有高比例松香的硬树脂（2050），醇酸树脂（020），一定比例的植物油（030），如蓖麻油、豆油和木油，矿物油（2040）和各种干燥剂（2）。b.色料：根据色彩的要求，颜料比例在1030之间。c.添加剂：添加剂的比例最高可达 10。添加剂由以下成分构成：干燥催化剂（由钴、锰以及其它金属组成），提高抗磨损力和光滑性的蜡，防止在油墨罐或墨斗中过早干燥和结皮的成分，无水胶印油墨中的硅油。由于印刷产品加工的各种要求以及承印物表面特性的不同，各种油墨所含相应成分的百分比也不同。当调配胶印生产的油墨时，还必须考虑胶印的特殊要求。对于胶印油墨，重要的特性要求是：a.透明度高（胶印是在承印物表面叠印油墨）。b.印刷适性和印刷车间生产能力特性，如流动性、干燥性、光泽度/亮度、乳化作用（油墨和润版液之间的作用）以及抗磨擦能力。c.承印物对油墨的吸收，湿压湿印刷时油墨的叠印及其适应性。根据以上要求，胶印油墨可分为如表1.5-7所示的类型。1.5.2.3 凹印油墨油墨粘度是凹印油墨和胶印油墨的最本质区别。凹印需要使用能够在高速度印刷下填充凹印滚筒上图像网穴的液体油墨（0.050.2Pas，在出版物的凹印中，甚至低到0.01Pas）。在所有传统印刷输墨装置中，凹印的输墨装置最短（油墨从墨斗到纸所经过的路程最短）。它只包含了一个直接向印版输墨的腔式给墨槽和刮墨刀。这种紧凑结构允许使用低粘度油墨（参见图 2.2-14）。从生产角度看，凹印油墨的成分和制造比胶印油墨简单，可使用油墨的范围很广。例如，能获得油墨厚度超过 2m的墨膜,或使用含有特殊金属色料的油墨。由于采用油墨直接转移，原则上允许油墨的化学成分有较大的改变。在凹印中，溶剂尤为重要。溶剂确保了油墨的低粘度，还能够改变颜料的浓度/油墨的光学密度。选择溶剂的重要因素如下：a.沸点。b.蒸发数。c.燃点。d.爆炸极限。e.气味。f.工作安全性。g.生态平衡性。在出版物凹印和包装产品凹印中，使用完全不同的溶剂。其主要原因是各种包装印刷具有不同的印刷要求。在出版物凹印中，最重要的溶剂是：a.甲苯（纯甲苯，含苯 0.3）。b.二甲苯。c.石油醇（由于易燃，在很多场合禁止使用）。甲苯是一种无色易燃的石化产品，是一种理想的溶剂。它能极好地溶解连结料物质（被颜料包围），并能通过回收体系很好地被回收。甲苯干燥所需要的能量相对较小，而且大批量使用时价格合理。从化学性质来看，二甲苯与甲苯很相似。但由于二甲苯干燥比较慢，在今天凹印出版物生产中，很少使用。在凹印包装产品中，最重要的溶剂是：a.乙醇（普通酒精）。b.乙醇酸（醋酸醚）。c.水（混加了有机溶剂，通常是酒精）。在当今出版物凹印技术中，水溶性印刷油墨的使用还处于不太重要的位置。由于凹印包装产品有许多不同的要求（如不与包装物发生反应，气味不变），在其油墨生产时，尽管比列举的主要溶剂要少，但也使用了很多不同种类的有机溶剂。1.5.2.4柔印油墨在粘度方面，柔版油墨与凹印油墨极为相似，柔版油墨的粘度范围在 0.050.5Pas。墨膜厚度最高可达到1m。柔印油墨经过带有网纹辊的腔式刮墨刀单元组成的输墨装置到达柔印版。在印刷质量要求高时，油墨粘度的设定对印刷质量的好坏极其重要。具体要求是：油墨不溢出图文的边缘，合理的墨膜厚度，良好的油墨分裂性以及油墨填满网纹辊的网穴。柔印油墨采用的颜料种类很多，因此柔印油墨的使用很广。柔印与凹印一样，选择溶剂是一项十分重要的工作。油墨转移到承印物上后，油墨中的溶剂被加热而蒸发，从而形成干燥的墨膜。彩色印刷时还要进行中间干燥，因为湿压湿印刷会导致残留油墨转移到下一个输墨装置。柔印中使用的主要溶剂是：a.乙醇酸。b.酒精。c.水（通常加入酒精来提高与承印物的联结）。颜料主要作为着色粉。在包装印刷中使用水溶性（水作为溶剂）的油墨，例如标签印刷中，UV油墨的使用极为广泛。1.5.2.5 凸印油墨在凸印中，油墨的主要成分是有机与无机颜料和连结料，使用油墨的粘滞度是=50150Pas。在纸和卡纸上，凸印油墨的干燥与胶印油墨相同，即先经过物理吸收，再通过化学氧化。当油墨印刷在非吸收性承印物上，如透明纸或金属纸上，则只能通过氧化干燥。在基于凸印技术的卷筒纸印刷的报纸中（应用不广泛），所使用的油墨是中等粘度，其主要成分是廉价的碳黑颜料和矿物油。在此，干燥仅仅由吸收性极高的新闻印刷纸对油墨的物理吸收来完成1.5-7。1.5.2.6丝网印刷油墨与其它印刷技术相比，适用于丝网印刷的承印物范围最广。丝网印刷主要包括以下 4类产品：a.用于各种广告媒体的商业丝网印刷。b.丝绸丝网印刷， 绢网印刷。c.工业丝网印刷，如瓶子、管子、杯子。d. 特殊丝网印刷，如织物印刷、电子产品、电路板印刷等。除纸和卡纸外，丝网印刷还可以采用塑料、玻璃、金属、纺织布等承印材料。这些材料的物理和化学特性极其不同，故需要各种不同特性的丝网印刷油墨。当在塑料上进行丝网印刷时，其使用的油墨与柔印和凹印油墨的成分类似。油墨粘度必须与要求的油墨性质、墨层厚度以及网孔相匹配。它通过易挥发溶剂的挥发而使油墨干燥，并通过热风来加速干燥。然而，对于纸和卡纸，一般使用油基或亮油基油墨来增加表面光泽。大多数丝网印刷油墨的干燥是一个氧化过程。有时丝网印刷也采用 UV油墨。丝网印刷的特性是能转移 12m或者更高的油墨厚度。1.5.2.7 凹版移印油墨采用凹版移印油墨的印刷是一种非接触性图文印刷技术，尤其适用于不均匀和印刷困难的表面（参见2.5.4）。印刷图文先由凹版转移到弹性橡皮上，再由弹性橡皮转移到承印物表面。凹版移印使用的油墨与丝网油墨很相似，只是粘度稍低。由于只有一层非常薄的油墨能够转移，因此油墨中颜料的比例很高（大约30）。通常凹版移印油墨中的溶剂挥发快，干燥速度很高。根据承印材料，凹版移印油墨也可以像丝网印刷一样，使用化学干燥方法。在各类承印物如木头、橡胶、塑料、皮革、仿皮、玻璃、陶瓷以及涂布表面印刷时，必须使用专用油墨。所以针对不同的承印物相应地需要各种特殊油墨，印刷人员一般在印刷前都会印刷一些检查油墨与承印物之间的结合力是否合适的测试样品。10、 数字印刷中静电成像和喷墨油墨的组成、特点是什么？P1401.5.2.8采用NIP 技术的油墨 静电摄影在静电摄影中，原理如图1.5-12所示，彩色物质是色粉。色粉可以分为固体色粉和液体色粉，如图1.5-13所示。在显影装置中，色粉颗粒带静电荷，被光电导体上带相反电荷的图像部分吸附到磁鼓上，再通过静电作用力，将色粉从光导鼓转移到承印材料（参见1.3.3.1和5.2）。最常用的静电摄影技术是复印机和静电打印机。粉状色粉采用加热（加热辊、红外辐射）与施加一定压力而在纸上固化。在今天双组分的色粉体系中，色粉由载体（磁性载体颗粒）通过旋转磁性辊固定于显影辊，色粉颗粒被充电，并吸附于载体上。色粉和载体的混合物被称为显影剂。色粉是要消耗的，但载体（可膨胀物质）仍留在供墨系统。色粉必须与复印 /打印机的各种处理参数相匹配。彩色干式色粉（粉末色粉）不能相互混合后获得另一种彩色色粉（如专色）。干式色粉的生产要经过熔化研磨处理，使干色粉颗粒获得基本一致的规则形状，如图1.5-14所示。更先进的方法是采用化学直接合成（聚合处理）。这种方法可以获得直径极小而均匀的球面颗粒，固化在纸上的干式色粉的厚度为615m/次，与胶印相比，其印刷材料的种类有限。除了色粉颗粒自带磁性显影成分（氧化铁）外，磁性单组分色粉的基本结构类似上述的双组分色粉体系。这种色粉的颗粒大，为1220m。在多色印刷时，可以使用的合适色粉只有有限的几种。如果氧化铁的含量高，则浅色和透明色很难获得。静电单组分色粉不需要载体颗粒。色粉颗粒通过控制的静电场来转移，只有在印刷速度相对较低时，才使用这种色粉。通常液体色粉的着色剂是基液中包含的颜料。只有在成像滚筒上施加电场力作用的区域，才发生色粉颗粒转移。色粉颗粒的浓度只有大约5，印刷时必须增加。由于理想状态下，只有色粉颗粒才能到达纸张，因此必须从混合物中除去基液。液体色粉的最大优点是与粉末色粉相比，颗粒较小（12m）。小颗粒能够获得极薄的墨膜和较高的解像力，从而可以获得类似胶印质量的图像。色粉通过混合可生成特殊的颜色。由于液体色粉的生产和处理更难，因此不如干式色粉使用广泛，其粘度大约是 15mPas。 喷墨喷墨油墨的粘度很低（130mPas），使用染料和逐渐增加的颜料。油墨必须具备良好的过滤性，以保证沉积的颜料或杂质不会堵塞打印头的通道和喷嘴（参见1.3.3.2和5.5）。根据技术和承印材料，可以使用不同的载体液：a.按需喷墨的墨滴：热喷墨：水，压电喷墨：水、油、热熔墨中的熔化蜡（室温下是固体），UV油墨中的液塑。b.连续喷墨的墨滴：水 、MEKs （丁酮）。质在很大程度上决定了印刷结果。油墨易于渗透和渗出，或者在非吸收性表面（透明材料）产生