《印刷材料及适性（第二版）》每章小结及复习题解答（修订版）

《印刷材料及适性（第⼆版）》每章⼩结及复习题解答（修订版）《印刷材料及适性(第⼆版)》每章⼩结及复习题解答第⼀篇承印材料第⼀章印刷纸的组成承印材料：是可以承载油墨或粘附性⾊料，呈现图⽂的所有物质的总称。纸张的组成：基本组成——植物纤维辅助材料——填料、胶料、⾊料等纸张的定义：纸张是纤维间通过氢键互相缔和的随机取向的层次⽹络。形成⽹络的条件：①纤维间不加任何粘和剂能相互粘接②纤维能形成随机取向的层次⽹络注：在⾃然界中，能满⾜这⼀条件的只有纤维素纤维(cellulosefiber)，⽽纤维素纤维⼴泛存在于各种植物中。⼀、造纸植物纤维原料的种类⽊材纤维原料针叶⽊（软⽊）和阔叶⽊（硬⽊）⾮⽊材纤维原料籽⽑纤维——如棉纤维韧⽪纤维——亚⿇、黄⿇、⼤⿇、檀⽪等草类纤维——稻草、芦苇、⽟⽶秆等废纸--再⽣纤维⼆、植物纤维原料的化学组成第⼀类：碳⽔化合物——主要组份是纤维素和半纤维素，占原料化学组份的50%以上。第⼆类：苯酚类物质——主要组分是⽊素，占原料化学组分的10%-35%。第三类：萜稀类——主要组分是松节油，松⾹酸。其它组分——脂肪酸、醇类、蛋⽩质、⽆机物等植物纤维中的主要组份在纤维原料的化学组分中，纤维素、半纤维素、⽊素为主要组分，也是成品纸张的主要组分。1.纤维素(cellulose)线性⾼分⼦&每个基本单元上都有三个醇羟基。（这些醇羟基对纸张的性质有决定性的作⽤）2.半纤维素(semicellulose)单位重量中含有的羟基个数⽐纤维素更多，吸⽔、润涨能⼒更强。有利于⽔化、细纤维化，能提⾼纸张的柔软性和强度。半纤维素含量⾼的纸张，形稳性较差。3.⽊素(lignin)空间⽹状结构的⼤分⼦。化学结构极不稳定，易发⽣氧化。不吸⽔，不润涨，对纸张的强度没有贡献。含量⾼反⽽会阻碍纤维素分⼦间交织。使纸张耐久性差，易变黄，变脆。所以制浆过程中要⼀定程度上除去⽊素。辅助材料为改善纸张性能⽽加⼊的各种助剂包括填料、胶料、⾊料。⼀、胶料1.施胶的⽬的：使纸张在⼀定程度上获得抗拒流体浸润的能⼒。2.施胶的⽅法：内部施胶：将胶料加⼊纸浆中，再抄造成纸。表⾯施胶：将抄造好的纸张浸⼊胶料溶液中或辊涂等。3.表⾯施胶对纸张性能的影响提⾼抗⽔能⼒对纸张油渗性的影响：增加纸⾯与油的接触⾓，在纸⾯形成相对连续⽆孔的膜，减少或阻⽌油的渗透。对纸张可擦性的影响可擦性：在⽆任何腐蚀作⽤下，从纸⾯擦去印迹的性质。主要从两⽅⾯影响：⼀是减少了油墨的渗透，因⽽易于把油墨擦掉。⼆是增加表⾯纤维间的黏结，从⽽增加了纸⾯的抗摩擦性能。对纸张强度的影响：提⾼纸张的抗张强度。⼆、填料1.加⼊填料的⽬的：使纸张取得特定性能，改进纸张的印刷适性(提⾼不透明度、⽩度、平滑度，改善形稳性，吸墨性等）根据不同的纸张⽽添加不同的填料。2.填料应具备的性质：⾼⽩度⾼折射率，低⽔溶性颗粒细⼩化学稳定性好密度较⼩3.加⼊填料对纸张性质的影响（1）对光学性质的影响不透明度：纸张不透光的性质。取决于光散射界⾯数量的多少散射界⾯间折射率的差异未加填料的纸张：主要界⾯：纤维素——空⽓，折射率：1.53---1.0加⼊填料的纸张：增加界⾯：纤维素——填料，填料——空⽓填料颗粒细⼩，折射率⾼，使纸张不透明度明显提⾼。⽩度：加⼊填料能够增加纸张的⽩度。（2）对表⾯平滑度和印刷适性的影响细⼩填料能填补纤维所形成的凹凸不平，所以能提⾼纸张的平滑度。（3）对纸张强度的影响填料加⼊减少了纤维间的交织，使纸张抗拉强度、耐折度、撕裂度、挺度等下降。三、⾊料⾊料是各种颜⾊的染料。就是⽤作纸张染⾊和调⾊的颜料和染料。加⼊⾊料的⽬的：使纸张着⾊。提⾼纸张对不同波长光反射的均匀性，从⽽使纸张“显⽩”。纸张制造⼯艺概述造纸就是将植物纤维经过加⼯处理，并添加有关物质后抄造成纸的过程。这⼀过程由制浆和造纸两⼤部分组成。制浆：从植物纤维的细胞壁中，把⾮纤维物质除去，使植物纤维离解，变成以纤维素纤维为主体的本⾊浆或漂⽩浆。造纸：把浆料进⼀步处理，使其成为薄膜状物质的过程。⼀、制浆：⽤化学或机械或⼆者结合⽅法使植物纤维破解成浆的过程。1.化学法制浆原理：亲核试剂与⽊素发⽣反应，使⽊素结构单元的连接断裂，成为溶于⽔的低分⼦，使植物纤维分离成单根纤维。特点：应⽤范围⼴，原材料⼴泛成浆强度⼤颜⾊深，需采⽤多段漂⽩制浆效率低，废液回收复杂2.机械法制浆原理：利⽤机械⽅法（磨⽯）在⽔和蒸汽的存在下对⽊材进⾏磨解，使纤维离解。特点：保留了原料中⼤量⽊素，制浆率⾼于化学浆纸张不透明度⾼，吸墨性好，可压缩性好由于⽊素的存在，不宜长期保存3.化学机械法原理：先⽤化学药品对原料进⾏预处理，再⽤机械⽅法进⼀步磨解。特点：条件较温和，制浆率较化学浆⾼可抄造新闻纸、包装纸，经漂⽩抄造书写纸、杂志纸⼆、漂⽩1.漂⽩⽬的：彻底去除⽊素等杂质，提⾼浆料纯度和⽩度。2.漂⽩⽅法氧化型漂⽩剂——永久漂⽩还原型漂⽩剂——暂时漂⽩3发展趋势——减少化学漂剂，尤其是含氯漂⽩剂含氧漂⽩&⽣物漂⽩三、纸料的制备1、打浆打浆的作⽤：使纤维细胞发⽣变形、位移、使纤维疏解、润胀、分丝、帚化。这些作⽤交错进⾏，⼤⼤增加了纤维的⽐表⾯积，纤维表⾯游离出⼤量亲⽔的羟基，在⽔中通过⽔的作⽤形成“⽔桥”，在⼲燥脱⽔后，转化为纤维之间的氢键缔和。四、纸张的抄造有两种⽅法：⼲法以空⽓为介质，湿法以⽔为介质。抄造设备：长⽹、圆⽹、夹⽹在抄纸过程中形成⽅向性和正反两⾯性。五、涂布1.涂布⽬的：明显提⾼纸张的均匀性、平滑度，通过压光，可以明显提⾼纸张的光泽度，改善纸张的形稳性。2.涂布纸的种类：轻量涂布纸、普通涂布纸、特殊涂布纸3.涂布纸的⽣产过程：4.涂料的主要组成及作⽤颜料：占涂料的70%-80%，如钛⽩、⾼岭⼟等它是决定涂料纸油墨接受性、平滑度、光泽、⽩度和不透明度的主要成分。胶黏剂：淀粉、⼲酪素、PVA等。它使得颜料粒⼦之间相互粘结，使图层与原纸之间牢固粘结。助剂：为了改进颜料的分散性，提⾼涂层的耐⽔性以及改善涂料的流动性等。5.涂布作业按涂布机与抄纸机的关系分为机内涂布（onmachine）和机外涂布（offmachine）6涂布⽅式：辊式涂布、⽓⼑涂布、刮⼑涂布第⼆章纸张的结构纸张是⼀种⾮均质物质，结构相当复杂概括起来其特点主要有：（1）具有多相复杂的结构元素（2）结构元素在三个⽅向上各向异性（3）具有孔隙结构（4）结构元素之间存在结合⼒。这个结合⼒是纸张强度的基础。（5）纸张存在两⾯性纸张的基本结构性质⼀、纸张的正反两⾯性（复习题⼀）正⾯：⽑毡⾯反⾯：⽹⾯1.正反⾯产⽣的原因：纸页成型过程中单⾯脱⽔，在脱⽔的同时⽹⾯⼀部分细⼩纤维、填料、胶料的流失所⾄。2.两⾯性对印刷纸的质量及印刷的影响：两⾯性对印刷纸的质量影响很⼤，可以导致印刷品质量的不均匀性，不利于印刷质量的控制。纸张的正⾯平滑度较⾼，着墨效果好，但表⾯强度较低，在印刷中容易出现拉⽑的现象。相反，反⾯较为粗糙，着墨效果差，但表⾯强度⾼，不易出现拉⽑的现象。⼆、纸张的⽅向性（复习题⼆）纸张的⽅向性与抄纸过程中纸浆在⽹上的分布情况有关，喷洒在抄纸机⽹案上的纸料纤维由最初的随机取向到逐渐定向，使纤维的长度⽅向⼤部分顺向抄纸机运⾏的⽅向，从⽽形成了纸张的⽅向性。在单张纸胶印的过程中，⼀般⽤纵向纸，即纸张丝缕的⽅向应该与印刷的⽅向垂直。因为纸张在吸湿润湿时，纤维直径⽅向膨胀的幅度要⽐其长度上⼤，所以平板胶印纸张吸湿时，横向伸长率要⽐纵向⼤得多，应该⽤纵向纸。三、纸张的匀度（复习题三）纸张的匀度：指纸张中纤维分布的均匀程度(uniformity)。匀度不仅影响纸张的外观质量，同时影响纸张的⼀般物理性质和光学性质，也会影响⾮涂料纸的印刷性能。纸张的⽔平及垂直结构⼀、纸张的⽔平结构1.纸张的⽔平结构也就是纸张的理想⼆维⽹络的统计⼏何结构。2.理想⼆维⽹络是指把n根纤维通过随机⽅法放于⾯积为A的平⾯上形成的理想纤维⽹络简称为2-D纸页。尽管纸张具有多层结构，但实际上，纸页中纤维绝⼤部分都是在平⾯上分布的。3.纸页的⼒学性质不仅取决于纤维间交叉的总量，⽽且还取决于纤维⽹络中每根纤维交叉的数量。4.纤维中⼼的不均匀分布是纸页不均匀性的最基本的原因。⼆、纸张的垂直结构（复习题四）“Z”向强度：在纸张的垂直结构中，最重要的结构性质是纤维间粘结的程度。纸张中纤维间的粘结状态决定了纸张在垂直⽅向的抗张强度，称之为剥离强度。相对粘结⾯积（RBA）：纸页中纤维间总粘结⾯积与发⽣粘结的纤维的总⾯积的⽐率。RBA决定“Z”向强度纸张的孔隙结构（复习题五）纸张的孔隙结构是由构成纸张的基本组成——多孔的纤维和纸张成形过程中纤维之间的交织情况决定的。孔隙率：孔隙率指纸张的孔隙体积与纸张的总体积之⽐。平均孔半径也称为等效孔半径(equivalentporeradius)，指长度等于该⽅向纸页厚度的孔隙的当量半径。纸张的孔径分布必须与油墨中颜料粒⼦的⼤⼩与分布很好地匹配才能印刷出⾼质量的印刷品。第三章纸张的基本物理性质印刷运⾏适性（PrintingRunability）：为保证印刷⽣产的顺利进⾏，纸张所应具备的性能。印刷质量适性（Printability）：直接影响印刷品质量的性能。定量、厚度和紧度⼀、定量1.定量(Basicweight）：单位⾯积纸张的重量g/m22.测量条件：使纸样在恒温恒湿的环境中达到平衡。3.令重（kg）=长（M）×宽（M）×500×定量/1000（复习题⼆）为何现在倾向于使⽤低定量的纸张？纸张是按照⾯积⼤⼩使⽤的，⽽纸张的销售是按照质量进⾏计价的。因此，从经济的⾓度考虑，应尽量使⽤低定量的纸张。⼆、厚度(thickness)：1.厚度(thickness)：纸或纸板正反两⾯的垂直距离（单位mm）。2.（复习题⼆）定量、厚度的均匀性⽐其绝对值更重要，特别是纸张横向最容易出现定量和厚度的⾮均匀分布。⼀旦出现这种情况，会使卷筒纸两边松紧不⼀，印刷时在轮转机上受⼒不均，绷紧的⼀端往往先断裂造成断头。因此要求纸张的定量、厚度在纸张横⾯分布均匀⼀致。另外，纸张厚度的均匀性还直接影响印刷压⼒的调节，从⽽影响印刷品的质量。同时纸张厚度均匀性差，还会导致书脊的薄厚不⼀致等，影响印刷品的质量。三、紧度1.紧度：单位体积纸张的重量（g/cm3）2.3.松厚度：紧度的倒数，指的是1g重的纸张体积有多⼤。4.（复习题三）纸张的紧度取决于所⽤纤维的种类、打浆程度、抄纸时⽹部脱⽔情况、湿压程度和压光程度。1、对强度的影响：纸张紧度太低，强度不够，不适合印刷。紧度太⾼，也不适合印刷，韧性降低，容易断裂，2、对不透明度的影响：紧度越⾼，纸张的不透明度越低。3、对吸墨性的影响：紧度太低，过于疏松，不适合印刷；紧度太⾼，影响油墨的渗透⼲燥，容易造成背⾯蹭脏。平滑度与表⾯可压缩性1.平滑度：纸张表⾯的平整程度。2.表观平滑度（复习题四）：⾃由状态下纸张的平滑度称为表观平滑度，表观平滑度与纸张的光泽度有很好的线性关系。平滑度取决于纸张外观的纹理结构。决定光泽度。表观平滑度测量⽅法——显微照相法&触针法&OCR法3.印刷平滑度（复习题四）：印刷压⼒作⽤下纸张的平滑度为印刷平滑度。印刷平滑度是表观平滑度与表⾯可压缩性的综合表现。决定印刷质量。印刷平滑度测量⽅法——空⽓泄露法4.表⾯可压缩性（复习题五）(SurfaceCompressibility)材料受到压缩时体积减少，则称该材料具有可压缩性。与表⾯有关的体积受到压⼒作⽤⽽减少时，该材料具有表⾯可压缩性。当压⼒作⽤于该材料表⾯时，可压缩性表⾯粗糙度会减少。表⾯可压缩性可以度量随压⼒增加，纸张表⾯粗糙度降低或平滑度增加的程度。印刷质量不单取决于纸张表⾯可压缩性，也不单取决于纸张表观平滑度，⽽是取决于⼆者综合参数，即所需印刷压⼒。5.（复习题七）PPS值：利⽤PPS粗糙度仪测得的绝对粗糙度值。PPR值：PPS＝2um时的压⼒称为需⽤印刷压⼒，简称PPR值。PPR值较为准确的反映了纸张印刷平滑度的⼤⼩，PPR值越低的纸张，越容易取得满意的印刷效果。6.（复习题⼋）印刷平滑度对印刷的影响：影响油墨需要量；影响纸张着墨的均匀性；影响印刷品的光泽度。纸张的油墨吸收性能1.（复习题九）油墨的接受性(Acceptability)&油墨的吸收性（Absorbability）油墨接受性主要是指发⽣在压印瞬间不到1秒时间内的现象，与印刷压⼒的⼤⼩有很⼤的关系。⽽油墨吸收性则描述油墨与纸张接触到油墨完全固化在纸⾯的⼀个较长时间，它与纸张⽑细孔⼤⼩有关，与油墨某些组分的渗透有关。可以根据特定的⼯艺条件，利⽤公式分别计算出纸⾯对于油墨加压渗透和⾃由渗透的深度。两者的区别：发⽣的时间段不同：前者发⽣在压印瞬间的现象；⽽后者发⽣在从油墨与纸张接触到完全固化在纸⾯的⼀个较长时间。影响因素不同：前者与油墨转移性能有关；⽽后者与纸张⽑细孔对油墨中的低粘度组分的吸收和油墨中某些组分向纸内渗透作⽤有关。2.（复习题九）纸张对油墨的吸收的两个阶段：1）加压渗透（依靠印刷压⼒）2）⾃由渗透（依靠纸张的⽑细管作⽤⼒）。在这两个阶段对印刷品性能的影响？加压渗透阶段，油墨被整体压⼊纸张较⼤的孔隙，因⽽保留在纸⾯的墨膜的性质不会受到压⼊量多少的影响，但如果纸张的孔隙率很⾼，⽽印刷压⼒过⼤时会将油墨过多的压⼊⽽导致透印。⾃由渗透阶段，连结料从油墨中分离出来进⼊纸张内部纸⾯的墨膜性质将会发⽣变化，这⼀阶段纸张对油墨的吸收速率决定着印刷品是否具有光泽，是否发⽣透印现象因为减少了留在墨膜中的连结料，所以光泽度降低了，因为连结料渗⼊到纸张内部减少了散射截⾯，使纸张不透明度变差容易透印。3.（复习题⼗）影响油墨脏污试验结果的因素（1）接触时间。油墨与纸张的接触时间不同，纸张对油墨的吸收就会不同。不同的接触时间，脏污后的密度值不同&不同纸张吸收油墨的速率不同。（2）油墨的黏度。（3）纸张表⾯的光反射能⼒。（4）纸张表⾯粗糙度。越粗糙保留油墨越多。第四章纸和纸板的⼒学性质机械强度：通常⽤纸张的整体性遭到破环和结构发⽣不可逆改变的应⼒数值表⽰。纸张的流变性质⼀、纸张的应⼒——应变关系1.应⼒：抵抗外界负荷时，单位⾯积上的内⼒（τ）单位：dyn/cm2N/m22.应变（变形）：受⼒后，物体规格尺⼨发⽣变化的数量对原有规格的⽐率（%）。3.最⼤应⼒：也称弹性极限，指物体保持能恢复其原有形态下所能感受的最⼤负荷。4.黏弹性变形：加在物体上的应⼒因产⽣变形所⽤的时间⽽变化，这种特定的变形称为黏弹性变形。5.纸张应⼒应变关系（复习题⼀）纸张伸长率（变形）随负荷增⼤⽽增⼤，但不成直线关系。6.蠕变：在负荷保持不变时，纸张⽆限流动，直⾄发⽣断裂，这种滞延流动叫蠕变7.（复习题⼆）为什么经过蠕变的纸张不容易发⽣断裂？经过蠕变的纸张抗张强度虽然变⼩，但蠕变处理使得纸张更加绵韧，因⽽能吸收突然振动，不⾄于将应⼒集中于纸上某⼀点，所以不容易断裂。8.应⼒松弛：（复习题三）如果纸张的变形量保持⼀定，应⼒将随时间的延长⽽降低．应⼒松弛的速度有快有慢．应⼒松弛速度快的纸会更容易使负荷消失，所以应⼒松弛速度慢的纸张更容易断裂。在印刷时所⽤的纸张应该具有较⾼的应⼒松弛速率，以抵抗在印刷时突然发⽣的应⼒。纸张的Z向压缩变形特性（复习题四）1.压缩率=最⼤压缩量K/最初厚度d2.弹性恢复率=压⼒去除后恢复量R/最⼤压缩量K3.塑性变形率=最终变形量K-R/最⼤变形量K纸和纸板的机械强度1.抗张强度：（复习题六）在标准规定的实验条件下，⼀定宽度的纸样，断裂前所能承受的最⼤张⼒。（N/m）或（Kg/m）2.绝对抗张⼒：以纸或纸板标准所规定的试样宽度，在抗张强度测定仪上直接读出的荷重F，⽤N计量。3.裂断长：（复习题六）指纸条长度达到不能承受本⾝的重量时⽽⾃⾏裂断时的长度，与厚度⽆关，适⽤于⽐较不同定量的纸和纸板。4.抗张指数：抗张强度除以定量。5.伸长率：纸或纸板受张⼒⾄断裂时的伸长与原长之⽐的百分率。6.（复习题六）影响纸张抗张强度的因素：1、原料：棉韧的长纤维⽐短纤维制造出的纸张具有更⾼的抗张强度。2、⼯艺：化学⽊浆>磨⽊浆；硫酸盐法制浆>亚硫酸盐制浆；3、纸张的⽅向性：纵向>横向4、湿度的影响：湿度升⾼，纸张的抗张强度降低。（复习题七）7.耐折度：在⼀定的张⼒下，纸张抵抗反复折叠的次数。8.耐破度：指纸张在⼀定⾯积下，以匀速加压⾄破裂时所能承受的最⼤压⼒。9.撕裂度：撕裂⼀定距离纸页所需的⼒。边撕裂度：在与纸张平⾏的⽅向上将完整边缘撕开⼀定距离所需的⼒。内撕裂度：先将纸张切出⼀定长度的裂⼝，然后测量再从裂⼝开始撕裂⼀定距离时所需的⼒。10挺度：指纸张抵抗弯曲的性质，即刚性。纸张的表⾯强度1.表⾯强度：（复习题⼋）纸张表层细⼩的纤维、填料、胶料间，涂层粒⼦间，涂层与原纸间结合的牢固程度。它表⽰了纸张在印刷过程中抵抗油墨分裂⼒的能⼒。2.临界拉⽑速度：（复习题⼋）在⼀定的条件下，纸张产⽣明显的起⽑、起泡的最⼩的（或纸张不产⽣起⽑、起泡的最⼤的）印刷速度。⽤cm/s或m/s表⽰。3.拉⽑：在印刷过程中，当加于纸张或纸板表⾯的外部张⼒⼤于纸张或纸板的内聚⼒时，纸张或纸板表⾯发⽣⾁眼可见的破裂现象。这种在破裂的纸⾯上出现不连续的或连续的未着墨区域的现象。4.（复习题⼋）影响临界拉⽑速度的因素：1、油墨的粘度和粘着性2、温度3、印刷压⼒4、印刷墨层厚度5.VVP值：对于⼀定的纸张，其临界拉⽑速度Vc和实际所⽤油墨黏度Viscosity的乘积是⼀个常数，称为VVP值。6.为何设定VVP值？对于不同黏度的油墨，尽管相同的纸张，其临街拉⽑速度是不相同的，这就不便于纸张之间的相互⽐较，也难以与实际印刷联系起来，即使采⽤标准油墨，临街拉⽑速度也只能⽐较纸张之间的表⾯强度的相对⼤⼩，⽽不能确定在实际纸张、油墨和印刷条件下，不发⽣拉⽑的条件。所以提出了这⼀说法。第五章纸张的光学性质纸和纸板的表⾯光泽度1.光泽度：表⽰纸张表⾯镜⾯反射光的能⼒与完全镜⾯反射能⼒的接近程度。2.镜⾯光泽度(Gs)（复习题⼀）：物体表⾯镜⾯反射光量(S)与⼊射光量(I)之⽐。3.反差光泽度(Gc)（复习题⼀）：指物体镜⾯反射量(S)与总反射光量(D)之⽐。4.（复习题⼆）测量：常⽤的光泽度仪是测量镜⾯光泽度的。⿊玻璃吸收所有进⼊玻璃的光，因⽽⽆扩散反射光，射到检光计的光全是镜⾯光。所以以标准⿊玻璃为⼯作标准。影响光泽度测量结果的因素有：（1）物体的表⾯特性；（2）取决于测量⾓度；⼊射⾓越⼤，镜⾯反射率越⼤，光泽度越⾼；不同的纸张宜采⽤不同的测量⾓度。（3）观察⾓度范围的影响。5.光泽度只与物体表⾯的表观平滑度相关，⽽与压⼒状态下测得到的印刷平滑度相关性较差。纸和纸板的⽩度与颜⾊1.⽩度（复习题三）：通常指基于测量纸张对光谱中蓝光范围，即主波长为457nm光的反射率。它与亮度是有区别的。⽩度是纸张对所有可见光均匀漫反射总反射率的度量---是纸张总光谱反射率、照明光源能量分布、观察条件、观察者特性的函数。亮度（Brightness）是纸张对某⼀特定波长、特定条件下反射率的度量。2.（复习题四）SBD⽩度仪测量原理：在⼀定的⼏何条件下，测量纸样对某特定波长的反射率。选择457nm的光是因为测量⽩度时，我们是以测量纸张对蓝光的反射率为标准的。3.视觉⽩度：（复习题五）指纸⾯对⽩光总反射率和在整个波长上反射率均匀性的结合.也就是说，⼈的视觉⽩度不仅取决于纸张对⽩光的总反射率，⽽且取决于纸张在整个可见波长上反射率的均匀性。4.（复习题五）影响纸张⽩度的因素及提⾼⽩度的办法：1、染料：在选择染料时应避免采⽤在测量光波长附近有最⼤吸收的染料。2、填料的⽩度：使⽤⽐浆料⽩度⾼的填料，可以提⾼纸张的⽩度。3、浆料的⽩度：影响纸张⽩度最主要的因素。100%漂⽩化学⽊浆抄造的纸张，⽤这种⽊浆为原料制造的原纸的⾼级涂布纸⽩度⽐较⾼（80%以上），混合有机械⽊浆的中级涂料纸⽩度⽐较低。4、涂料的⽩度原纸的⽩度⾼于涂层，透过涂层的光线将被原纸表⾯反射回去，并再次通过涂布层反射出来，⽩度可以提⾼。如果涂料中加⼊⾼级颜料（⽩度⾼，折射率⾼），不仅可以提⾼涂层本⾝的⽩度，⽽且由于不透明度⾼可以遮盖原纸的颜⾊。可以明显提⾼涂布纸的⽩度。5、加⼊荧光增⽩剂可以提⾼纸张的总反射率和反射率的均匀性。纸和纸板的透明度与不透明度1.透明率＝镜⾯透射率/总透射率2.（复习题六）不透明度的表⽰⽅法：TAPPI不透明度印刷不透明度IGT印刷不透明度3.（复习题⼋）影响纸张不透明度的因素：（1）定量。相同的纸张，定量越⾼，光散射的⾯积和光吸收越多，纸张的不透明度增加。（2）紧度。紧度越⾼，纸张的光散射⾯积越少，纸张的不透明度降低。打浆和湿压同样使纸张的紧度增加，不透明度降低。（3）测量光的波长。⼀般纸张对蓝光的吸收⽐对红光的吸收⼤，所以，使⽤蓝光⽐红光测量的结果要⾼。（4）填料。加⼊填料，增加光散射界⾯和界⾯间折射率的差异，提⾼纸张的不透明度。（5）涂蜡。将⽯蜡或与纤维素折射率接近的物质浸⼊纸张，因为⼤⼤增加了界⾯间的光学接触并降低界⾯间折射率的差异，使纸张的不透明度明显降低。（6）浆料。纸张的不透明度随着纤维⽐表⾯积的增加⽽增加。纸张的光散射对⽹⽬调印刷品质量的影响（复习题九）1.对印刷密度的影响：按照理想的情形，在纸张上印刷50%的⽹点，印刷密度应该为0.3，但实际测量为0.34或更⾼，这是由于照射在纸张与印刷⽹点的空⽩处的光⼜有⼀部分被墨层吸收，同时，光线在纸张与空⽓的界⾯上还会发⽣多重内反射，其结果使反射率更低⽽印刷密度更⾼。2.对图像反差的影响：由于纸张的多重内反射，使得空⽩部分的密度增加，降低了⽹点与空⽩部分的反差会导致图像层次的反差下降3.对图像清晰度的影响：实验表明：在纸张上印刷的⽹点印刷品⽐在⽆散射的承印材料上印刷的⽹点印刷品模糊⼀些.尤其对⾮涂料纸更为明显.这是由于纸张的光散射所造成的：从⽹点之间空⽩处进⼊纸张内部的光由于散射作⽤有部分光从⽹点处穿⼊，越靠近空⽩处，穿出的光越强，造成⽹点边缘的密度低⽽中间密度⾼，使横跨⽹点的密度不均匀，使⽹点发⽣了扩⼤，----光学⽹点扩⼤纸张的表⾯效率（复习题⼗）1.纸张的表⾯效率A：纸张的吸墨能⼒（可⽤K＆N值表⽰）G：纸张的光泽度2.纸张的表⾯效率对油墨呈⾊效果的影响通常以品红墨的⾊偏，青⾊墨的灰度来衡量颜⾊变化和油墨质量。随纸张表⾯效率的增长，其颜⾊强度与⾊效率均提⾼，⽽⾊偏与灰度则下降。3.意义：为了印刷制版校⾊、调整灰平衡提供数据。可预测两原⾊叠印的间⾊⾊偏，从⽽制作出适印性更好的印版。为造纸⼚⽣产彩⾊印刷⽤纸时，全⾯控制质量提供可靠数据。第六章纸张的化学性能纸张的吸湿性1.平衡含⽔量：在⼀定的温度和⼀定的湿度条件下，纸张的⽔分不再随时间⽽变化的状态称为⽔分平衡状态，此时的含⽔量叫做平衡含⽔量。2.影响平衡含⽔量的因素：（1）原料纸浆的品种和纯度（2）温度（3）湿度（4）时间3.滞后现象（复习题⼀）：在同⼀相对湿度下，吸湿达到平衡时的含⽔量⼩于脱湿达到平衡时的含⽔量的现象。⾼湿度时和低湿度时，相对湿度变化引起的含⽔量的变化率⽐中等湿度时相对湿度变化引起的含⽔量变化率⼤得多.即：在⾼湿度和低湿度条件下，较⼩的湿度变化会引起较⼤的纸张变形.所以印刷环境的温度、湿度必须控制，且宜在中等湿度的条件下进⾏印刷。4.（复习题⼆）纸张调湿处理的⽬的和⽅法：使纸张的含⽔量与印刷车间的温度和湿度相适应；消除纸张的皱摺，使纸张恢复平整；降低纸张含⽔量对湿度变化的敏感性。纸张的酸碱性（复习题三）纸张酸碱性对印刷的影响：（1）酸性纸张会吸收油墨中的⼲燥剂影响油墨的氧化结膜⼲燥速度。（2）碱性太强，影响⽔⽃液PH值的控制。（3）碱性物质导致⾮图⽂部分上脏。第⼆篇油墨第⼋章绪论1.油墨是由作为分散相的颜料和作为连续相的连结料组成的⼀种稳定的粗分散体系。颜料：颜⾊连结料：转移传递性能和⼲燥性能。2.油墨的最基本性能：颜⾊性能、⼲燥性能、流动性能主剂3.油墨流动性调整剂助剂⼲燥性调整剂⾊调调整剂4（复习题⼆）油墨的分类：按照印刷⽅式分为平凹凸孔版油墨；按照⼲燥⽅式分为渗透⼲燥、挥发性⼲燥、氧化结膜、光固化⼲燥型油墨。还有其他分类。第九章颜料颜料的理化性能1.颜料的分散度（复习题三）：是指颜料颗粒的⼤⼩，分散度越⾼，颜料粒径越⼩。通常，颜料分散度⾼，着⾊⼒、遮盖⼒随之提⾼。2.着⾊⼒（复习题三）：是某⼀颜料与其它颜料混合后该颜料呈现⾃⾝颜⾊强弱的能⼒。颜颜料连结料料的着⾊⼒取决于它本⾝的光学特性及颜料的晶型结构，同时受分散程度的影响。颜料的着⾊⼒越⾼越好。3.遮盖⼒（复习题三）：是指颜料遮盖底⾊层的能⼒，遮盖⼒与透明度是对颜料同⼀性质相反的描述。遮盖⼒并⾮越⾼越好。4.吸油量等于将⼀定量的颜料制成浆状所需的油脂重量与颜料重量之⽐.5.颜料的密度也可以⽤“视⽐容”来描述。视⽐容是指每克重颜料所占的体积，⽤cm3/g表⽰6.耐抗性：颜料必须抵抗外界作⽤，尽量不产⽣物理及化学变化，以保证原有⾊彩。⽆机颜料⽩⾊颜料：钛⽩（TiO2)锌钡⽩⿊⾊颜料：碳⿊彩⾊颜料：黄⾊—铅铬黄蓝⾊—铁蓝有机颜料有机颜料和染料能够有选择的吸收光谱中的某些部分，并将吸收区域从紫外线区域移到可见光部分，使化合物成为有⾊体。1.结构特点：（复习题⼆）①含有⽣⾊基——不饱和官能团(官能团是决定有机化合物的化学性质的原⼦或原⼦团)②含有助⾊基——未公⽤电⼦对的基团③整个分⼦具有共扼结构——位于同⼀平⾯2.有机颜料的分类（复习题⼆）●颜料型染料——本⾝就是不溶性的。●⾊原——⽤⽆机⾦属盐或酸将可⽔溶性染料制成不溶性的有机颜料。●⾊淀——⽤铝钡⽩等⽆机载体将有机染料沉淀⽽成的颜料。特殊颜料⾦属颜料：铝粉铜粉发光颜料：夜光颜料（磷光颜料）荧光颜料填充料1.填充料的作⽤（复习题四）：填充料是⼀种着⾊⼒很低的⽩⾊颜料，⽤于其它⾊彩颜料的调⾊添加物。可以调整油墨固体-液体⽐例，同时冲淡油墨颜⾊，也可以取代⼀些⾼成本颜料，降低油墨成本。2.填充料种类（复习题四）：碳酸钙：经过化学沉淀制成硫酸钡：可以调节油墨的流动性能，具有⼀定的防脏作⽤。其他：铝钡⽩、⾼岭⼟、氢氧化铝第⼗章连结料与助剂1.（复习题⼀）连结料在油墨中的作⽤：1.作为分散介质使⽤，是颜料的载体。2.作为成膜物质。决定着油墨的流变性质、⼲燥性质、抗⽔性以及光泽。2.主要成分（复习题⼀）：植物油矿物油有机溶剂树脂蜡连结料组分的理化指标1.酸值（复习题⼆）：1克油脂所消耗的KOH的毫克数。酸值⾼，颜料的分散性⽐较好，黏度增⼤但是容易发⽣乳化。酸值低，颜料润湿差，流动性能不良，光泽度差。2.碘值（复习题⼆）：100克油脂所消耗的I2的克数。碘值⾼低表⽰油脂或树脂不饱和程度的⾼低。决定分⼦活性，对⼲燥能⼒的间接描述。3.软化点（复习题⼆）：树脂从固态到液态的转化温度。软化点低，在溶剂中容易溶解，但是，对溶剂的释放性差，影响⼲燥。连结料组分的性能与结构⼀、植物油1（复习题三）植物油的基本化学组成是⾼级脂肪酸的⽢油酯。2（复习题三）分类：通常可根据碘值的⾼低分为⼲性、半⼲性和不⼲性。⼆、矿物油(⽯油分馏的产物)1（复习题三）矿物油的主要组分是烷烃，不具有发⽣交联的能⼒2（复习题三）油墨中的矿物油以及各⾃⽤途：（1）汽油——作为清洗剂。（2）⾼沸点窄馏分煤油---油墨油——快速脱离膜层进⼊纸张纤维，使膜层增稠、增黏。（3）机械油——⼯业上常⽤作润滑剂。三、有机溶剂1.（复习题四）油墨对有机溶剂的基本要求(1)溶剂的溶解度参数、氢键值与树脂的溶解性。(2)挥发能⼒。溶剂从油墨中挥发的性能取决于溶剂本⾝的因素。(3)安全及环境保护问题，溶剂在空⽓中的最⼤浓度mg/m3。2.（复习题四）油墨中常⽤的有机溶剂有芳烃类、醇类、酮类和酯类等，主要⽤于制造挥发⼲燥的雕刻凹版油墨和柔性版油墨（适⽤于薄膜类承印物）常⽤连结料（复习题五）辅助剂（复习题六）⼀、⼲燥性调整剂1.⼲燥促进剂(燥油)氧化结膜⼲燥的连结料都需要加⼊催⼲剂——缩短诱导期，促进游离基⽣成。2.防⼲剂（反⼲燥剂）——防⽌油墨未转移到纸上就结膜。若油墨配⽅中采⽤了⼀些催⼲性很强的颜料（铁蓝、铬黄等），在轧墨时会有结膜现象，使油墨难以轧细；在存放时由于油墨表⾯与空⽓接触发⽣了氧化⽽结⽪，在印刷机上也会发⽣结⽪⼲固的倾向。强还原剂，优先被氧化，延缓⼲性油氧化聚合。⼆、流动性调整剂1.撤粘剂（3-5%）——降低油墨粘着性，⽽不改变其流动性。2.稀释剂——降低油墨粘着性的同时提⾼流动度。3.增稠剂——使连结料的粘度增⼤，具有胶化结构和适当的触变性，防⽌颜料沉降，但却不增加油墨的粘性。三、⾊调调整剂1.冲淡剂——冲淡印刷油墨的颜⾊⽽保持其粘度、粘着性、触变性等流动性质。2.提⾊剂——调节油墨⾊相的助剂。四、其它辅助剂1.表⾯活性剂和分散剂。将颜料很好地分散在各种类型的连结料中，帮助颜料充分分散在连结料中，防⽌颜料颗粒凝聚和沉降。2.消泡剂和防针孔剂——照相凹版和柔性版油墨都⽐较稀，当有空⽓混时会出现⼤量⽓泡，⽔型凹印墨更为严重。3.反胶化剂——会出现胶化现象。加⼊5%的萘酸⾦属盐可以解胶，使印刷油墨恢复流变性能，但解胶后必须⽴即使⽤，否则有可能重新胶化。第⼗⼀章油墨的结构及油墨制造决定油墨品质的因素1.原材料的选取、配合（油墨配⽅）及原材料的质量获得良好油墨结构的基本⼿段是油墨的制造⼯艺。制取⾼质量油墨必须保证两点：最佳的原材料配置&最佳的油墨结构油墨的结构在油墨系统中，存在着以下⼏种关系间相应的平衡：介质材料间的互相作⽤，即液-液关系——决定了油墨连结料的品质，进⽽决定了油墨的品质和品种；颜料颗粒间的相互作⽤，即固-固关系；介质材料与颜料颗粒间的相互作⽤，即固-液关系——决定了油墨分散体系的稳定性，进⽽对油墨的品质产⽣重要影响。油墨的固-液结构及稳定性（复习题⼀）颜料的浸湿过程是⽓-固界⾯被固-液界⾯取代的过程。⾼能表⾯（γGS⼤）的固体颗粒有利于在介质中的分散。⼀般⾼能表⾯与液体接触后，体系表⾯能将有较⼤的降低，应为⼀半液体所润湿。在已定的分散系统中，要改善分散状态，必须设法降低固-液界⾯的界⾯能γSL。（复习题⼆）不同颜料与不同连结料之间相互作⽤不同，亲和状态不同.1.亲油性颜料与亲油性连结料——界⾯处于⽐较低的能量状态，颜料与连结料处于亲和状态，系统稳定。2.亲⽔性颜料与亲⽔性连结料——界⾯能量⼤幅度降低，系统处于低能状态。颜料、连结料处于亲和状态，系统稳定。3.亲油性连结料与亲⽔性颜料或亲油性颜料与亲⽔性连结料——不能释放能量，在界⾯处连结料或颜料存在⽐较⼤的过剩极性⼒，使界⾯处于⽐较⾼的能量状态.。不稳定应⽤表⾯活性剂，改善润湿性质，提⾼油墨中颜料和连结料的亲和性。表⾯活性剂1.表⾯活性剂的结构：在分⼦结构中同时存在亲⽔基团和亲油基团。亲油基团(⾮极性基)是以长链烃基为代表的原⼦团。亲⽔基团(极性基)以羟基、羧基、磺酸基、醚基为代表的原⼦团。2.表⾯活性剂的作⽤：（1）表⾯活性剂在颗粒表⾯的吸附油型连结料中表⾯活性剂的定位吸附，油酸的⼀端是很长的⾮极性的烃链，另⼀端是极性的羧基。遇到连结料中的颜料颗粒，油酸分⼦以极性基吸附于颜料颗粒表⾯形成定向吸附层，包围在颜料颗粒周围的⾮极性烃链与连结料中的分⼦结合。形成保护外壳，⼤⼤降低界⾯⾃由能，防⽌印刷油墨聚集沉降。⽔型连结料中表⾯活性剂的定位吸附：离⼦型表⾯活性剂以正负离⼦的形式吸附在颜料表⾯上，其对应的电荷扩散于介质中，就会发⽣电荷排斥。带电粒⼦的扩散层包围着颜料颗粒，并排斥着周围的带同样的电荷的颜料，形成了颜料颗粒外围双电⼦层，防⽌颗粒接近。（2）提⾼连结料的润湿能⼒亲⽔性连结料不能与亲油性颜料亲和是由于连结料分⼦极性⾼，其表⾯张⼒⽐颗粒的临界表⾯张⼒⾼。在连结料中加⼊表⾯活性剂，形成单分⼦层吸附，降低表⾯张⼒，使其⼩于固体的临界表⾯张⼒，同时，也降低系统的界⾯能。第⼗⼆章油墨的⼲燥性质油墨的⼲燥1.⼲燥过程：油墨转移到承印物表⾯形成液态的膜层，膜层经⼀系列物理或化学变化⽽成为固态或准固态膜层的过程。⼲燥可分为：物理⼲燥、化学⼲燥和光化学⼲燥（复习题⼀）油墨的⼲燥分为两个阶段完成：油墨由液态转变为半固态，不再流动和转移—固着阶段。⽤油墨的“初⼲性”表⽰。油墨中连结料的主体部分发⽣物理、化学反应，完全⼲固结膜—⼲燥阶段。⽤“彻⼲性”表⽰。2.油墨的固着、⼲燥与油墨粘着性的关系随着⼲燥的进⾏，油墨的粘着性逐渐增⼤到某个最⼤值，再下降为零。理想的叠印应该选择在油墨开始固着⽽⼜没有完全⼲燥的时间内进⾏。油墨的附着1（复习题⼆）杨⽒润湿⽅程：γSG-γSL=γLG·cosθ新形成界⾯的能量γSL⼩于原来界⾯的能量γSG，体系⾃由能变化⼩于零，可以⾃发进⾏（即有⾼能⾯转向低能⾯是可以⾃发进⾏的）。要使液体(油墨)润湿固体（承印材料），液体的表⾯张⼒γSL必须⼩于固体的表⾯张⼒γSG。⽤同⼀种液体来润湿两种表⾯⾃由能不同的固体表⾯时，⾼能表⾯⽐低能表⾯容易被润湿。（γSG越⼤γSL越⼩越容易润湿）从润湿的⾓度，欲使油墨很好地附着在低能表⾯的承印物上，可以设法降低油墨的表⾯张⼒，使其低于承印物的表⾯张⼒；也可以设法提⾼承印物的表⾯张⼒。“⼆次结合”⼒1.（复习题三）“⼆次结合⼒”：油墨与承印物的两相分⼦之间，如果有较强的异性极性时，会产⽣牵引⼒，称之为⼆次结合⼒。是由分⼦间的配向效应（极性⼒）、诱导效应（诱导⼒）和⾊散效应（分散⼒）引起的。2.配向效应：极性分⼦——极性分⼦分散效应：⾮极性分⼦——⾮极性分⼦诱导效应：极性分⼦——⾮极性分⼦3.油墨和纸张之间的极性⼒和⾊散⼒是纸张和油墨间产⽣⼆次结合⼒的主要原因⼆次结合⼒的⼤⼩随分⼦间距离的增⼤⽽迅速降低。⼆次结合⼒的存在使纸张与油墨之间产⽣⼀定的结合⼒，但如果印张过多堆积和密附会使分⼦间距离急剧减⼩，造成“背⾯蹭赃”。油墨的渗透⼲燥1.渗透⼲燥：油墨的⼀部分连结料渗⼊纸张内部，另⼀部分连结料同颜料⼀起固着在承印物表⾯，油墨⼲燥通过油墨的渗透作⽤和纸张的吸收作⽤完成。2.渗透⼲燥的机理：油墨的渗透⼲燥是⼀个从不平衡到平衡的过程。⾸先发⽣加压渗透，然后发⽣⾃由渗透。与此同时，油墨中颜料粒⼦之间的空隙构成的⽆数⽑细管是阻⽌油墨渗透的，使连结料包围在颜料颗粒表⾯。当这些⼒达到平衡时，油墨的渗透过程趋于完成。3.影响渗透⼲燥的因素（1）渗透深度加压渗透：短暂时间内的急剧变化，油墨整体渗⼊纸张。⾃由渗透是⽐较长时间内的缓慢变化过程，油墨中的连结料和颜料分离，⼀部分连结料继续渗透，另⼀部分连结料在承印物表⾯固着或结膜⼲燥。(2)纸张和油墨中颜料粒⼦⽑细孔的⼤⼩及分布⽆论是加压渗透或⾃由渗透，影响渗透的重要因素是纸张⽑细孔的⼤⼩及分布、颜料颗粒的⼤⼩及分布、⼆者间的关系。(以下重点之重点)合理分布：颜料颗粒细⼩，吸附连结料的⽑细作⽤很强，⽽且⼤于纸张⽑细孔径的颜料颗粒⽐较少，因此它对连结料的吸引⼒⼤于纸张纤维对连结料的吸引⼒，从⽽使墨层在平衡状态时，仍含有⼀定量的连结料，保证了墨膜的成膜特性。（如右图）不合理分布1：颜料颗粒平均半径与纸张的⽑细孔平均半径相等。由于颜料颗粒加⼤，⽑细吸附作⽤相对减⼩，对连结料吸引减弱，当纸张对油墨连结料的吸收达到平衡时，会有相对多的颜料颗粒随同连结料渗⼊纸张中，使纸张表⾯的墨层暗淡。（如右图）不合理分布2：颜料颗粒平均半径⼤于纸张的⽑细孔平均半径。较⼤的颜料颗粒对连结料吸引很⼩，纸张吸收⼤量连结料，平衡很难形成，造成连结料过量渗透，⽽颜料颗粒失去介质成为⼲粉，造成油墨粉化。（如右图）油墨的挥发⼲燥1.挥发⼲燥：在油墨的⼲燥过程中，连结料中的溶剂挥发，剩下的树脂和颜料形成固体膜层固着在承印物表⾯上，油墨的⼲燥是通过溶剂脱离膜层的挥发作⽤完成的。2.挥发⼲燥型油墨的⼲燥过程和机理：⾸先有机溶剂脱离树脂的束缚游离出来，依靠⾃⾝的挥发能⼒脱离墨膜进⼊⽓相。树脂分⼦重新靠近，逐渐从溶胶状态转变成凝胶状态，结膜⼲燥。3.影响油墨挥发⼲燥的因素（1）溶剂的挥发速度（每分钟每平⽅厘⽶⾯积上溶剂挥发的毫克数）同类溶剂，沸点越低，挥发速率越⾼；溶剂的蒸发潜热（⼀定量的溶剂完全变成⽓体时所需要的热能）越⼩，挥发速率越⾼；外部蒸⽓压越⼤，温度越⾼，挥发速率越⾼。（2）树脂对溶剂挥发速率的影响树脂分⼦与溶剂分⼦之间存在作⽤⼒，使溶剂分⼦逃逸