浅析印刷品的褪色(变色)和排除.doc

印刷过程中或印刷结束后印刷产品的使用中，印刷品表面上墨色能否持久保持鲜艳或不变色褪色同样是印刷品印刷质量的一项重要指标。 各种印刷产品褪色、变色的原因主要是油墨的性能问题，同时也有印刷油墨工艺安排不妥当的问题。以下我们从六个方面具体谈谈影响油墨变色的一些因素。1.油墨由于不耐光而褪色。 耐光性是评价油墨性质的一个重要指标，很多油墨在日光下会出现变色的情况。印刷油墨的耐光性主要取决于油墨所使用的颜料。如果所使用的颜料在光的作用下发生化学反应或是晶形转化，就会出现油墨变色或褪色的现象。在生产中一般的经验有如下几点。a)浅淡颜色油墨在光线长久照射后褪色、变色严重（Y、M、G），深色油墨（C、B、K）慢。b)在调墨时尽量使用耐光性能好的油墨。c)调浅色墨的时候应该注意冲淡后的耐光性。d)在室外的广告就应该注意考虑油墨的耐光性。e)酞菁蓝比淡湖蓝、孔雀蓝耐光。f)灰色可以通过在白墨中加入黑墨和酞菁蓝得到。g)翠绿可用单色酞菁绿（加入白墨色彩可艳些），如果不够黄，可加入亮光树脂黄。（假如用孔雀蓝和铬黄天长日久会褪色泛黄）。 ！在制作有室外用途的产品的时候（户外广告等），要考虑印刷的色序安排。尽量先印Y、M后印C、Bk，因为C、Bk的耐光性比较好，会对耐光不好的油墨的见光褪色有一定的阻挡作用。2.油墨干燥过程中的变色： 在印刷过程中，刚印好的油墨颜色都比较深。隔一段时间，印迹干燥以后墨色就会变淡。主要是由于油墨在干燥过程中的渗透和氧化干燥的原因形成变色，尤其是以渗透干燥为主的油墨（如报印的轮转墨），墨层干燥后厚度变化比较明显，墨层变薄颜色变浅淡，应该在印刷中将墨色控制较深。这种结果的主要原因是，当墨层厚的时候，光折射的次数比较多，这样反射出来的光线就比较饱和，相反墨层比较薄的时候，光折射的次数就会减少，当然出射光线的饱和度就会降低。 在印刷过程中有经验的师傅在校对颜色的时候，会将刚印出来的印品的颜色稍稍调整得比样张颜色要深些，就是出于这个考虑。3.纸张的PH值 纸张呈弱碱性。理想中的纸张PH值应当是7，为中性，由于在造纸过程中需要添加烧碱（NaOH、硫化物、氯气制浆的过程不当，有可能纸张的PH值或为酸性或为碱性）。这些酸碱性能主要还是来源于造纸浆料的残留。a)纸张的酸碱性对印刷工艺和印刷品的颜色耐久性有很大的影响。b)油墨的耐碱性比较差。铬黄墨遇到碱性大的纸张褪色，中蓝遇到碱性大的纸张褪色。c)尤其是金银墨电化铝烫金，遇到碱性物质会失去原有光泽，金光灿灿的颜色会逐渐变为古铜色，银墨变黑，同时附着力下降。d)纸张的碱性有来自造纸工艺本身和后序装订制作，如果在装订过程中所使用的黏合剂含有碱性物质那么碱性物质便会渗到纸张中。e)选择原材料先分析PH值以及PH值对油墨（包括金、银、铝）的影响。4.油墨的耐热度。 油墨的耐热度为120度，油墨在机器上受到摩擦，温度会有所升高（尤其当油墨中加入燥油的时候，氧化聚合反应同时也会放出大量的热），这就要求油墨具有很好的耐热性。印刷金银墨的时候注意印品不要堆放过高。 有些印刷品在印刷的时候，需要强制性的干燥（如印铁油墨、软管油墨、热固型油墨），或印刷后的产品由于特殊用途需要加热时，要求颜料必须能够承受高温而不变色。5.燥油的用量a)红白燥油的加入量不能超过5%，一般控制在5%较好，金光红墨遇到红燥油颜色会变暗。b)红燥油本身的颜色就是红色，加入油墨会对油墨的色相有一定的影响，尤其是在印刷浅色墨的时候更为明显。 也是出于对油墨颜色影响的考虑，在印刷过程中燥油的使用要谨慎，切记不可盲目的多加。6.印刷品上光过程的变色a)UV上光。当油墨干燥后UV上光对墨色的影响不是很大，但是在上光油接触部分的油墨还没有完全干燥的时候，由于UV油墨中的苯、酚、醇、醚等成分对油墨的溶解作用，会使油墨变色，甚至脱落。b)溶剂型光油上光。由于溶剂型光油中溶剂含量在50%，干燥时间又需要大约2，3min，在干燥过程中对油墨颜色影响比较大。c)水性上光。一般说来水性上光对油墨的影响不是很大，但当油墨还没有干燥的时候就开始上光的话，也会使油墨产生浮化现象。 在上UV光油或是溶剂型光油前，在油墨的表面先上一层水性光油打底层，效果比较理想。作用有两点：一是水性光油能够保护油墨避免与UV光油、溶剂型光油接触；一是水油中浮液将纸张微孔填平，且有粘着性，使UV上光层平整且附着牢固。浅谈印刷品的耐候性印刷品置于大气环境中，受到光照、热、氧等的影响，以及印刷品纸张、油墨制造工艺等因素的影响，印刷品会出现褪色、光泽丢失等现象，造成老化。对印刷品耐候性的研究，一方面有助于使用者根据材料的耐候性选择满足使用要求的材料；另一方面，对于印刷品储藏条件的选择具有指导作用，尤其对于重要图书和档案文献的保存，具有重要意义。关于印刷品耐候性的研究目前国内还很少，本文通过分析影响印刷品耐候性的外因和内因，为印刷品耐候性研究及寿命预测奠定基础。 印刷品的耐候性指印刷品经过一段时间后，依然能保持物理及化学性质上的稳定性，即耐老化的性能。老化是一种不可逆的变化，老化后的印刷品出现纸张变黄、机械强度降低、印刷品褪色、印刷品光泽丢失等现象，这些变化都是无法消除的。对于一些珍贵档案，精细印刷品的保存、使用，都会造成影响。印刷品耐候性的研究，对于印刷材料的选择，印刷品储存条件的选择，重要图书和档案文献的保存，以及印刷品寿命的估计都具有积极的意义。本文主要从影响印刷品耐候性的因素出发，来探讨印刷品的耐候性。 影响印刷品耐候性的外因 影响印刷品老化的外因是指外界的环境因素，有物理因素、化学因素和生物因素等，主要是：太阳光、氧、臭氧、热、水分及微生物等。这些因素又称为“大气老化的主要因素”。它是印刷品在储存或使用过程中主要的影响因素。此外，机械应力的作用、高能辐射的影响、昆虫的破坏等，也属外因。现对这些因素进行简要分析。1.太阳光 太阳光是影响印刷品老化的最主要的外因之一。有研究表明，太阳光中紫外光是引起印刷品老化最主要的因素。与可见光相比，紫外光的特点是：波长短，能量高；穿透力比可见光弱，很容易被材料吸收；极易引起颜料等的分子间高能态的变化和能量的传递，为光化学反应提供活化能，导致一系列光化学反应的发生。而太阳光的红外线对印刷品老化也起一定的作用，因为材料吸收红外线后会转变为热能，热能够加速印刷品的老化。可见光对印刷品的老化也有一定影响，在一定条件下，可见光能够对含有有机颜料的油墨起破坏作用。2.热 热是促进印刷品老化的又一重要因素。根据阿仑尼乌斯经验公式，以活化能、相关温度、反应速率表示其关系式为：Lg R1/R2=52E（1/T2-1/T1）（其中，R1、R2分别为T1、T2温度时的反应速率，E为活化能：KJ/mol），根据此公式可知：温度升高10，反应速度成倍增加。温度主要通过两种途径对印刷品进行破坏：促进纸张和油墨中大分子的转变。无论是纸张和油墨都是由很多原子和原子团组成的大分子，它们时刻处于振动之中。振动的频率和环境温度密切相关，温度越高，振幅越强。温度升高到一定程度时，会引起纸张或油墨旁侧的官能团的分离、解聚作用和主链断裂，造成纸张和油墨中分子结构改变，其性能和色泽也随之改变。 改变化学反应的活化能。活化能是活化状态的分子与反应物状态的分子各自平均能量的差值。纸张和油墨的主要成分在适宜的条件下可以发生氧化、水解等各种化学反应，而化学反应的能否发生或发生的程度取决于参加物质反应的活化能的大小。温度升高，活化分子数目增加，导致有效碰撞次数增多，化学反应加快。 热具有很高的活性，温度除了加大化学反应速度以外，还会引起和促进纸张、油墨中某些聚合物的热分解。 大气环境中的气温并不高，夏天，我国许多地区的最高温度是在3744之间，而地面极端最高温度在6575之间。因此，仅大气气温单一因素来说，它对材料的老化影响是不大的。但是，在大气环境中由于同时有光、氧等因素的参与和配合，这时热的因素对印刷品的老化就起加速作用，气温越高，加速作用越大。 3.大气环境 在大气环境中，水对材料的作用表现为降水、潮湿（水汽的侵袭）、凝露等多种形式的作用。雨水，特别是凝露形成的水膜，能够深入印刷品材料的内部，使体系内的某些水溶性物质，和含亲水性基团的物质（如纤维素）被水所溶解或吸收，逐步改变材料的物料组成和比例，加速印刷品的老化。 另外，空气中的污染物，如工业排放大气中的SO2，在一定条件下会发生氧化反应，最终形成H2SO4，对材料造成危害。环境中的各种污染，特别是有害气体，可能会导致纸张、油墨的组分发生各种形式的变化，甚至造成颜料等的变质。酸还能电离出H+，使纸张材料和颜料分子的氢键断裂所需要的H+得到满足，从而加速纤维素水解反应和化学反应的进行，加速印刷品老化。影响印刷品耐候性的内因 影响印刷品耐候性的内因主要是指除了外界气候因素外，影响印刷材料，即纸张、油墨耐候性的原因。1.影响纸张耐候性的内因 纸张性能的改变，主要是因为纸张中纤维的组合物纤维素和半纤维素分子不断进行水降解反应。影响纸张耐候性的内部因素，包括纸浆的种类和质量、胶料、涂料、酸和金属化合物的含量及纸张中的其他成分等，这些都是由制浆造纸过程所决定的。 有研究显示，酸碱度在纸张的耐久性上扮演着重要的角色。纸中过度的酸性会加快纤维素的降解。而我们一般应用于印刷的纸张，大部分都属于酸性纸张，它会加快纸张老化的情况。在酸性纸张中，氢离子促使纤维素大分子的“氧桥”断裂，促进纤维素发生水解反应和氧化反应，而且这些作用均比较强烈。纸张中酸性成分主要来自于造纸过程中的漂白剂，纤维素及半纤维素降解中所产生的化学物质（由于属于酸性，故此这种化学物质会进一步催化纤维降解），纸张上的施胶料（一般使用带有酸性的明矾、松香），纸张上的填充料、涂料等。但其中最主要的来源是施胶中所用的明矾，明矾水解导致在纸中形成硫酸。所以现在制造要求耐候性较好的档案文献用纸采用不加明矾的中性施胶法。 造纸所用的纤维种类和质量也是决定纸张耐候性的一种重要因素。纸浆纤维素含量越高，纤维素的聚合度越高，所得纸张的耐候性越好。如从棉花、破布、亚麻等得来的纤维，可用作制造耐候性较好的纸的原料。 纸中添加物质的存在，如各种胶料、填料、颜料以及其他各种各样的添加剂，也都在一定程度上影响纸的耐候性。纸浆造纸过程中各种处理的强弱程度，如蒸煮温度、干燥温度等也会影响纸张的耐候性。各种处理越强烈，对耐候性越不利。 另外，纸浆中的残余木素含量和浆料的洗净程度、漂白的段数和方法等，都明显影响纸张白度的稳定性。2.影响油墨耐候性的内因 油墨的性能是由油墨的原料种类、组成、配方以及工艺处理方法所决定的。油墨是由连接料、色料（主要是颜料）、填充料和辅料等物质经加工后形成均匀的有色胶黏状流体。其中，色料对于油墨耐候性的影响起着重要作用。 印刷油墨中的色料主要就是颜料，它是一种有色体，在油墨里主要起显色和基础的作用。油墨中所有颜料基本上可分为有机颜料和无机颜料两大类。有机颜料是有机物，如偶氮颜料等，其耐候性主要归因于其化学结构和对光、热、氧等的稳定性。无机颜料如钛白、炭黑等，它们在油墨中是否耐老化，也主要是取决于其化学性质、晶型等因素。应当指出的是，除颜料本身对油墨耐老化性能有影响外，还与颜料的用量、颜料在连接料中的分散性等有关。分散性又与颜料的粒度大小有关，而粒度的大小、晶型的结构又影响到颜料的光学性质。 一般有机颜料的油墨耐光性要高于无机颜料，油墨单位体积内颜料的含量越大，则油墨耐光性越好。对于需要长期张贴的广告、图片和包装等印刷品具有重要意义。油墨耐水性主要取决于墨体结构的稳定性，颜料和连接料的结合状态，及颜料的耐水性能。油墨的耐热性主要由颜料的性质决定。有的颜料不耐热，在高温的作用下结构发生变化，以致产生变色现象，比如射光蓝浆耐热性差，用其制成黑墨印刷后结膜就会产生变色现象。 结语 印刷品的耐候性主要受以上因素的影响，了解印刷品老化的原因对于我们对印刷品耐候性的研究及寿命预测具有积极的作用。目前，对印刷品耐候性的研究已越来越引起印刷品生产和使用者的重视。国外对于耐候性的研究已经有了一定的历史，一些工业发达的资本主义国家，例如美国，在20世纪初就开展大规模户外曝光实验，美国芝加哥阿特拉斯（Atlas）公司于1918年制造了最早的耐候性测试箱。经过不断的研究，美国材料与实验协会（ASTM）建立了相关的测试与评价标准。我国在第一个五年计划期间开始开展大气老化实验的工作，20世纪60年代得到了发展。但到目前为止，鉴于各方面原因，对于印刷品耐候性的研究还很少，在这方面，我国还要加强资金投入，深入研究，推动我国印刷业的发展。印刷油墨是由着色剂（颜料）、连接料、填充料及辅助料按照印刷工艺与印刷承印材料的适性要求胶片，使着色剂（颜料）等均匀地分散在由高分子化合物组成的连接料中，而形成的一种稳定的悬浮性的胶体物质。一、油墨的颜料 油墨的颜料一般情况下有两种：无机颜料；有机颜料。颜料本身是不发光的，是颜料物体对来自光线（包括太阳光、日光灯、白炽灯、氙灯、镝灯等人造光线）的选择性吸收和反射所呈现出的色彩，是物体结构形式的表现。1.颜料在油墨中的作用：给油墨以颜色，并且根据用量的多少来决定油墨的浓度；给油墨以一定稠厚度等物理性能；最大限度地使油墨具有较强的耐久性；在一定程度上影响油墨的干燥性糊盒，以氧化结膜型干燥最为明显。2.油墨的连接料是具有一定黏度在油墨中起着分散颜料作用的一种流体介质。其作用如下：给油墨以一定的黏度、黏性、流动性能、触变性能；决定油墨的干燥类型及干燥速度；决定油墨光泽度、耐磨性、牢固性等。3.油墨中辅助料的作用：油墨中的辅助料对油墨的色调、黏度、稠度、干燥性、流动性等方面做某些调整。电子商务对辅助料的要求：颗粒的精细度必须与油墨相仿，不能过粗；不能影响油墨的着色力、附着力等性能；能够与油墨很好的溶合，不发生任何化学反应；不能对印版起腐蚀与化学反应的作用。二、油墨褪色、变色原因印刷产品的褪色、变色主要是油墨性能问题，但是，也有的是由于印刷工艺术所致方正，以及油墨遇到酸碱、硫化物、醇类如：甲醇、乙醇（酒精）、丙三醇、表面活性物质等化学物质也极易引起褪色、变色问题：1.油墨渗透与结膜过程的变色：在印刷过程中，印刷品刚印好时的墨色较深，然而，隔一段时间之后油墨的颜色就会变淡了，这并非是油墨不耐光的原因现状及趋势，主要是油墨干燥过程中渗透与结膜的原因。光线通过连接料照射到颜料颗粒上，经过颜料对日光的选择吸收再反射出来的色光才呈现色彩。光线透过墨膜越深，然后再反射出来的色光就越饱和。所以说墨层较厚色泽就较浓，墨层较透明色泽就较鲜艳夺目。刚印好的印品，墨层较厚。可是在干燥之后油墨中的连接料将有很大一部分会渗透入纸张纤维的内部模切烫印压痕，因此干燥之后的墨层要浅薄一些，这样，颜色也就变淡了。在印刷时要把颜色控制在比原色样略浓的程度，那么油墨干燥之后就会达到原样色彩的要求。2.油墨由于不耐光引起的褪色：我们在调墨时，应尽量选用耐光性好的油墨字库，任何油墨在太阳光或者其它光源照射下，都会有不同程度的褪色现象，在调配浅淡颜色油墨应估计油墨被冲淡后的耐光性。如淡湖蓝色最好用酞菁蓝，不要用孔雀蓝，因为酞菁蓝比较耐光全印展，不易变色。灰色墨可以在白墨中稍加黑墨与酞菁墨；翠绿颜色可以用单色酞菁绿，不够黄则可以加亮光树脂黄墨，鲜艳一点也可以加点白墨，假若用孔雀蓝加铬黄墨，天长日久大族冠华，易于泛黄。如果我们承印的产品是贴在室外的广告画、宣传画、年画等，由于这些产品贴在户外受到太阳光的直接照射，在太阳光中的紫外线作用下，风吹、雨淋，时间已久鲜艳的色泽容易褪色色彩管理，发现只有黑色、蓝色这两种颜色的油墨仍然存在。浅淡颜色、黄色、红色油墨都褪色，所以说为了减少太阳紫外线的照射之后的褪色，最好四色套印时色序按排上把y、m两色首先印刷，C、BK两色放在后面印刷，这样印前工艺，叠印在最后的C、BK两色具有耐光耐热的作用，从而减少印品的褪色现象。3.纸质疏松、粗糙的变色：如果印刷的纸张平滑度差，纸张表面粗糙、疏松的胶版纸、凸版纸、新闻纸、牛皮纸等，纸张的吸收性大，油墨颜料的颗粒细小，在缓慢的干燥过程中逐渐随着连接料一起被纸张所吸收，所以墨色变淡了。纸张对油墨的吸收和油墨对纸张的渗透量增大，则会导致连接料与色料的分离，引起墨膜变薄、变色、光泽度差，减少纸张的吸收渗透时间橡胶制品，就必须相应的提高干燥速度，在油墨里增加红、白燥油的用量。全印展4.油墨不耐酸碱的褪色、变色：孔雀蓝墨遇酸会变绿，胶印的润湿液往往是呈酸性的，PH值控制在4.56之间，酸性润湿液就会影响到油墨变色加网，理想中的润湿液PH值=7，呈中性，酸性纸张、润湿液同时还有抵制油墨干燥的作用。一般情况下，油墨均不耐碱性，印金的金墨、烫金的电化铝箔遇到碱性会变成古黄色胶印，且暗淡无光泽度，中蓝墨遇碱就会褪色，铬黄墨遇碱颜色变红，所以都不能用以印制碱性物质的包装印品。桃红、翠绿、青莲、品蓝、射光蓝等墨均不耐碱性，孔雀蓝的耐碱性较好图像处理，纸张大部分均是呈弱碱性的，若是印刷肥皂、香皂、白碱等碱性物质包装产品，就要考虑印品的耐碱、耐皂化性能。在印后的加工要避免用含碱性的粘合剂对印刷产品墨色变色的影响，如泡花碱粘合剂是呈碱性不能使用，否则易变色柯尼卡美能达，应选择那些纯天然、无污染、PH值=7，呈中性环保型的粘合剂为宜。5.油墨不耐醇而变色：胶印润湿液中有乙醇、异丙醇。酒精润湿具有：润湿性能好，在版面有很好的铺展性能；由于酒精具有一定的挥发性，版面水分转移到橡皮布后，水分有一定程度的挥发报纸印刷，所以，纸张吸水量会减少；酒精在挥发时，能带走大量的热量，使印版温度降低，保证了油墨的流动性能。胶印润湿液除了用乙醇之外化妆品包装，还会使用丙三醇、聚乙二醇等