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浅析印刷油墨光泽度

资料来源:《广东印刷》2004年第3期 作者:孙寅 钱军浩 更新日期:2005-02-20

光泽和颜色统称为色泽。由于颜色较为直观,并且对人的心理状态、情绪等许多精神方面的因素有着较为直接的影响,所以人们对颜色的研究起步较早,此项研究工作目前已基本成熟,并在日常生活中得到了广泛的应用。光泽同颜色一样,同样能对人的心理产生相应的反应,特别是在印刷品品质评价中占有重要的地位。

所谓印品的光泽,就是指印品在一定的背景和光照条件下,印品表面上的光亮度以及与各方向上光亮度分布的对比关系。与光泽有关的光学特性主要包括表面反射光和内部反射光。

1.表面反射光,表面反射光由表面正反射光和表面漫射光组成。

正反射光:符合反射定律的光线称为正反射光。正反射光的强弱除与物质的反射率有关外,主要与物体受光表面的状态有关。一般来说,表面愈光滑平整,反射光也就愈强。正反射光是物体反射光中的一个特殊信息,对光泽研究有着特殊意义。以往的光泽研究对正反射光都给予相当重视,如对一般光滑表面物体的光泽测定,在日、美的工业标准中大多使用与正反射光直接相关的镜面光泽度。正反射光基本是在物体表面反射的,所以物体对这部分光的选择吸收很少,它的光谱组成与原入射光的基本一致。

表面漫射光:实际的镜面都不是理想镜面,因而会产生光的漫射。这时可以认为是许多小镜面反射的光强叠加,当漫射面的亮度为一常数时称为余弦漫射体。

2.内部反射光,光线折射进入物体之后,由物体内部反射重新进入原介质,这部分光线叫内部反射光。内部反射光要受到物质的选择吸收,使得它的光谱组成发生变化,如果入射光为白色,此时内部反射光会变为色光而呈现出物体的颜色。

印迹有无光泽是印刷品的质量标志之一,如果富有光泽,能使印刷品印迹色彩增加鲜艳程度;增强图像的立体感,特别是实物照片的复制,有了光泽,更加逼真。影响印迹光泽的因素很多,归纳起来有以下几个方面。

一、纸张的性质

纸张的结构状态对印迹光泽具有决定性的影响,这是最基本的条件。纸张的表面平滑度、光泽性、吸墨性三个指标,对印刷成品的光泽度都会产生影响。

1.纸张的表面平滑度对印品光泽的影响。为了使印刷产品形成镜面反射,色彩鲜艳,光泽好,必须采用平滑的纸张印刷。表面粗糙的纸张是难以使印迹有光泽的,即使平度好,但纸张的涂料颗粒间形成毛细孔,连结料渗透性大,也仍然得不到高光度的产品。各种纸张的表面平滑度是不同的,平滑度的高低对成品的光泽影响较大。平滑度高的纸张,对于油墨有良好的接触速性,能保证网点完整地再现,使成品具有较好的光泽。因为纸上的墨膜光泽,决定于对入射光能否做到镜面反射,只有平滑度高的纸张,墨膜流平后才能产生镜面反射。反之平滑度差、表面粗糙的纸张,印迹墨膜高低不平,对光只能形成漫反射,成品也就没有光泽了。因此,精美高级的产品,要取得较好的成品光泽,首先要选用平滑度高的纸张来印刷。

2.纸张吸墨性对光泽的影响。纸张的吸墨性实际上是指纸张对油墨连结料的吸收性能,纸张的吸收性是决定渗透量的主要条件之一,如果油墨的性质一定,纸张吸收性大,墨层颜料重叠厚,印迹光泽便要减少,甚至无光泽。越是粗糙的纸张,其纤维间隙越大,对连结料的吸收能力越强。连结料在尚未干燥的情况下,被纤维吸收了大部分,剩下的一部分连结料和油墨颗粒附着在纸张的表面,失去了应有的流平性能,无法结成光滑的墨膜层,使产品暗淡无光。对于涂料纸(铜版纸)来讲,影响油墨吸收性的主要原因有两个:一是涂料中所用的且谜片剂的品种和用料问题。胶粘剂对颜料的比例越低,则纸张对于油墨的吸收性越高。涂料浓度较低,则涂料中的胶粘剂和水容易渗透到厚纸中去,降低了涂层中的胶粘剂数量,从而增加对油墨的吸收性。二是涂料中颜料品种和颗粒细度也同吸墨性有关。颜料的颗粒越细,涂层中的胶料就不容易转移到纸基中去。颜料颗粒粗,颗粒间隙大,对于油墨的吸收性也大,成品很难获得理想的光泽效果。

3.纸张的光泽度对印品光泽的影响。纸张本身的光泽,对于成品的光泽有相当大的作用。涂料纸表面的光泽如何,主要取决于造纸时所用的增光材料和对纸张的加工精度。增光材料有硬脂酸铝、石蜡、虫蜡等,精加工的方法是超级压光。采用上述方法加工出来的纸张具有光滑的平面,自身形成了对光的镜面反射(单向反射)的性能,印上透明度较高的油墨,成品光泽效果自会较好。

4.纸张强度对印品光泽的影响。纸张强度低、掉粉、掉毛现象严重,印刷时,油墨与纸张的结合力不高,印品的光泽度就低甚至无光泽。

5.纸张的酸碱度对印品光泽的影响。纸张的酸碱度影响墨膜干燥速度,而墨膜干燥速度影响印品光泽度。碱性纸张能使墨膜干燥加速,从而相对地减少了渗透时间和连结料的渗透量,所以印品光泽较好;酸性纸则次之。

二、油墨性质

1.油墨的流平性,在印刷过程中,油墨的流平性好,则光泽度好;流平性差,易拉丝,光泽度差。

2.油墨的流动度,油墨的流动度大,印迹尺寸扩大,网点增大,墨层薄,光泽度差,油墨的流动度小,可减少渗透,易使墨膜变平,印品光泽度高。但是油墨流动度太小,油墨不易转移,不利于印刷。因此,为了得到较好的光泽度,应控制油墨的流动度,增加粘度或减少流动性都必须考虑其他印刷条件,否则单纯强调印迹光泽,会造成别的质量问题。

3.油墨的细度,油墨颗粒粗糙,印刷中易出现堆版等故障,印品也粗糙,出现漫反射,光泽度差。反之,光泽度较好,在选择油墨时(特别是金墨、银墨)应注意。

4.油墨的粘度,粘度不能过大也不能过小,过大会使橡皮布与印品表面剥离,拉丝;过小,则印迹尺寸扩大,墨层变薄,影响光泽度。大中华印艺网

5.油墨的干燥形式,相同墨量采用不同干燥形式,其光泽度也不一样,一般氧化结膜干燥比渗透干燥的光泽度高,因为氧化结膜干燥的油墨印品表面连结料多,而渗透干燥的油墨印品表面连结料少。当油墨转移到纸张上后,连结料中的溶剂部分,以较快的速度渗入纸内,同时涂层和纸张纤维要对连结料进行吸收,越是粗糙的纸张,对连结料的吸收能力也就越强。连结料在尚未氧化结膜干燥的情况下,被纸张纤维吸收了大部分,剩下的一小部分连结料和颜料颗粒便粘附在纸张的表面,因而使产品暗淡无光。

6.油墨中加入催干剂的数量。除了油墨本身的干燥性能外,油墨中加入催干剂的数量也是决定印迹光泽的因素,因催干剂增加,能相应提高干燥速度,减少墨层的渗透时间。如钴催干剂是以促进氧化结膜为主,适当选用它,干燥快,表面结膜光滑,有增加光泽的作用。光泽的消失往往是干涸时间过长,纸张对油墨的吸收和油墨对纸张的渗透量增大,导致连结料与颜料的分离,油墨中部分连结料渗入到纸张的毛细孔中,使连结料在纸面上的比例减少了,如果尽早结束渗透阶段,就能改善干涸后的墨层的光泽状况。反之则使墨膜表面呈漫射状态而无光泽。

7.油墨的透明性,透明度高的油墨形成墨膜色层后,入射光线一部分被墨膜表面反射,另一部分到达纸张的表面,再反射出来,形成两次滤色,这个复杂的反射机理丰富了色泽的效果,而不透明的颜料形成的色层墨膜,其光泽只是表面反射而得,光泽效果肯定不如透明油墨。

8.连结料的光泽性,油墨的主要成分是连结料和颜料。连结料的光泽性是油墨印迹能否产生光泽的主要因素。早期的油墨连结料以亚麻仁油、桐油、梓油等植物油来制造,印迹结膜后表面的光滑度不高,只能呈现脂肪性的膜面,对入射光形成漫反射,印迹的光泽性较差。现在油墨的连结料以树脂为主要成分,印迹结膜后表面光滑度高,入射光的漫反射减少,因而印迹的光泽高出油脂油墨好几倍。

9.油墨的粘度对连结料与颜料之间的吸附力,油墨的粘度对连结料与颜料之间的吸附力有关,增加粘度就使两者之间的吸附性增加,这样纸张对连结料的吸收就会相应地减少,使渗透量减少,光泽就越好,所以在油墨中适当增加粘度能使印迹光泽增加。

10.墨层厚度,印张表面各色墨层的总厚度与光泽度关系很大,一般单色印刷品很少出现光泽,如在上面再套印,就会呈现光泽,所以各色墨层的厚度,都对光泽度有影响。例如墨层偏厚些能为光泽度的提高打下基础,套色次数多则能填平纸面,可提高光泽度。

11.油墨的乳化,乳化了的油墨,必须在水分蒸发以后才能开始干燥,故使干燥延缓,并使墨层表面形成很多小孔,减少了印迹的光泽。

三、印刷压力

压力是印迹良好转移的关键,压力过大,印迹扩大,光泽度变弱;压力过小,印迹不清晰,会造成印品无光泽。因此,胶印时在保证能将橡皮布上的油墨正确转移到承印材料上的前提下,应尽量采用最小的压力,以印出光泽度好的印品。

在同样纸张、油墨的条件下,由于操作工艺中存在问题,往往印刷后成品光泽相差较大。在不考虑印后上光处理的前提下,提高印品光泽度可用以下几种方法:

1.改进酸性润湿液。我国沿用几十年的酸性润湿液,以铬酸、磷酸为主,虽经冲淡,但PH值仍在3.5~5.6之间。酸性越强,对油墨连结料和颜料的分解力、腐蚀力越大,致使印迹膜面粗糙,降低了光泽。对于润湿液的研究与开发最近几年有所突破,如上海的“立德润湿粉剂”,可以说是效果较好的,如今我国胶印润湿液已步入一个新阶段,但有些印刷厂仍在沿用老配方。

2.降低油墨乳化度。胶印中的油墨乳化过度大都是操作中水大墨多造成的,印迹看上去墨层很厚,但油墨分子成了水包油的状态,干燥后光泽性极差,而且还会产生一系列其它故障。水大墨多是胶印中最犯忌的做法,要改变这种状况,除了应常对操作者进行质量和技术教育外,建议使用“立德润湿粉剂”,因为该剂润湿性能较好,即使版面水分收得较小,也不容易上脏。既利于操作,又使成品有光泽。

3.油墨中适当地加放辅助剂。在油墨中加放适当的辅助剂,可以调节油墨的印刷适性,以便顺利印刷。绝大部分辅助剂对于成品光泽都会带来不利影响。例如:防粘剂,主要原料为六谷粉,加入油墨后,印迹膜层表面由于玉米粉的析出而变得粗糙,成品光泽性就差。又如加入6号薄调墨油,既增加了流动性,也增加了印迹在纸上的渗透性,而且还降低了干燥性,对于印迹的光泽不利。因此,一般辅助剂加入油墨的用量,不得超过5%,若考虑光泽效果,应少放或不放。但氟碳表面活性剂则不同,它能防止墨层出现桔皮、起皱等表面缺陷,同时可改善印品表面的光泽。

4.正确使用燥油。对于高级的亮光快干油墨,在温、湿度正常的情况下,自身已有足够的干燥能力。如遇以下情况应加放燥油:一是在冬季温、湿度偏低的情况下;二是油墨内须添加防粘剂、去粘剂、薄调墨油等的情况下,都应加放燥油。在工艺操作中,正确地使用燥油,对于成品形成光泽非常有利。这是因为纸张吸收连结料需要一定的时间,在此过程中,尽快使连结料凝聚,直至结膜干燥,是成品光泽好的关键。

5.注意喷粉。喷粉同油墨一样,也会产生凝聚,特别是密封不好的袋装或桶装,喷粉受潮后,凝聚成较大的颗粒,喷到湿墨印迹上,使墨层表面结膜粗糙,降低了原有的光泽,因此喷粉要注意防潮。另外,喷粉装置的机构上有加热装置,在使用喷粉时应加以检查,加热装置是否失灵。

6.正确调节机器。印迹墨层厚度是否达到标准,对于光泽也有影响。例如压力调节不良,网点扩大率高,墨层厚度达不到标准,成品光泽就稍差。因此,要把压力调整好,使网点的扩大率控制在15%左右,所印的产品墨层既厚实,层次又拉得开,光泽也有了。

7.加凡立水(0号油)。这种油粘度很大,本身稠厚,可调节油墨浓度,使稀墨变稠,增加印品光泽度。

8.加入亮光浆。亮光浆由光泽度很高的原材料加工而成,可增加油墨的光泽,但用量不宜过大,否则会降低油墨的干燥速度,出现粘脏、拉丝现象,影响光泽度。

9.加入撤淡剂。当一些油墨颜色太深不符合专色印刷的要求时,需要将其调浅一些,这时不但可使油墨变浅,同时还能提高印品光泽。

10.加入19#树脂油。当油墨流动性与转移性能不好时,可直接调入19#树脂油,这时不但能提高油墨光泽,且不影响多色套印印刷的进行。(作者单位:江南大学信息工程学院)

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