纸张性能对印刷质量的影响

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1、纸张性能对印刷质量的影响廖志浩，李志高 ， ( 1 . 广东轻工职业技术学院， 广州5 1 0 3 0 0 ; 2 . 广州日 报印务中心彩印部， 5 1 0 0 0 0 )摘 要: 本文结合实际印刷的工作经验， 对纸张印刷平滑度、 油墨接受性能等1 2 个纸张的重要印刷在实际印刷过 程中影响印刷品质量的情况进行分析， 力求为纸张制造工艺提供纸张应用方面的参考依据， 使造纸时对各项使用 性能指标的控制更有针对性。 关键词: 印剧实际; 纸张性能; 参考依据纸张的种类繁多， 但 一各种用途的纸张， 基本上都 要进行图文印刷。所以纸张的印刷性能是衡量纸张 性能的重要指标。纸张的印刷性能决定着印刷过

2、程 中能否顺利印刷， 以及能否得到高质量的印刷品。 纸张的性质， 在一定条件下取决于所选用的植物纤 维的物理化学性能， 以及制浆方法。当然， 与印刷条 件和油墨性能也有密切关系。下面主 要谈谈纸张各 种性能与实际印刷使用要求的关系。1 纸张平滑度1 . 1 平滑度在印刷中的重要性纸张平滑度是指纸张表面的平整程度。它是纸 张重要的印刷性能， 印刷平滑度是在纸张上获得忠 实于原稿的印刷品的首要条件。它决定了在压印瞬 间， 纸张表面与着墨的印版或橡皮布表面接触的程 度， 是影响油墨转移是否全面， 图文是否清晰的重要 因素。印 刷的目 的 就是要忠实地再现原稿， 它包括颜 色和阶调的再现两个方面。阶

3、调的 再现要求把印 版 上用网点组成的图像， 通过印刷完整还原在纸面上， 这就要求油墨能均匀地分布在各个网点内。目 前， 印刷在涂料纸上的网点线数大多数为1 5 0 线/ 英寸 ( 甚至更高) ， 这时最小的网点间隔为1 7 0 t m左右。 除了网点与网点相重叠的暗调部分外， 中间调部分 的网 点直径都 在1 7 0 W m以 下， 亮调部分的网 点直径 就更细小， 也就在几十微米以下了。如果纸面上有 较大的凹凸不平， 显然就不利于细小的网点还原， 无 法体现高精细产品应有的阶调层次。无论采用何种印刷方式， 用平滑度高的纸张所 得印 刷品， 其字迹和图像的轮廓都比 较清晰， 这是因 为平滑度

4、高的纸张在压印时， 能较好地与版面接触， 从而能使印版上的油墨层均匀地转移到纸面上的结果; 而平滑度低的纸张， 在印刷时由于表面不平整， 从微观上看， 压印时纸表面与印版的接触是不均匀 的， 因 此各处产生压力的 不均一， 油墨的 转移量便受 到影响， 体现在印张上则是墨膜厚度的 不一致， 并且 印版上细小网点因纸张该处下陷产生复制故障， 即 图 像的 亮调层次丢失， 如果是图 像实地部分则墨色 均匀性下降， 达不到预期的印 刷密度， 严重时能够观 察到印张上印迹发虚， 墨色不均一， 影响图像复制效 果。另外， 纸张平滑度还同时影响印刷品的 光泽度， 高的印刷平滑度有利于纸面形成均匀平滑的墨膜

5、， 从而提高印刷品的光泽度， 印刷品颜色鲜艳、 美观。 1 . 2 印 刷中 可 用于弥 补纸张平滑度的 方法及存在 的问题采用增大印刷压力方法。 事实上， 印刷工作 者经常会使用适当增大印刷压力方法， 来弥补因纸 张不平而出现印迹发虚的 情况， 在一定范围内， 如印 刷品的 档次要求不高时是可以的。此法并不可取， 因为这样会使印刷网点增大( 亮调丢失， 暗调并 级) ， 印刷品的层次感差; 同时因印版大多为不可压 缩的金属， 这样会加剧印版的磨损， 降低印版的 使用 寿命; 当然随着压力的增大， 也增大了机器的负荷， 时间长了则影响机器精度。在平版印刷中， 由于是 利用了富有弹性的橡皮滚筒，

6、 印版与纸面不直接接 触， 所以对平滑度的要求不甚严格， 但如果要印刷高 级精细产品时， 为保证细微层次的再现不受损失， 也 要选择平滑度较高的纸张来印刷。增加墨层厚度方法。 增加印 刷压力总是有一 定限度的， 增加墨层厚度也能改进纸面上油墨的颜 色强度和鲜明性。但这样会因印版上存有较多的 油 墨， 堆墨的可能性增加， 也更增大印品粘脏的可能。 版上墨层厚度的增加， 将增加印品的不均匀性和透 印性， 并导致不良的网点质量， 增加机械性网点增大P a p e r S c i e n c e C ) 使用的纸浆品种也是影响平滑度的 一项重要 因素， 机械木浆含有纤维束， 制成的纸粗糙， 亚硫酸 盐

7、木浆和棉浆使纸张易平整些;长网 机的振动装置可以 改进纸的 平滑度;哪聋 纸机的铜网形式和毛布织法也影响平滑 度;侣 )提高湿压和增加压光也可以改进平滑度;加填可以改进纸张平滑度。纸张是纤维相互 交织而 形成的网络， 所以总是存在大量的孔隙， 在表 面凹凸不平处， 加人细小颗粒填料后可改进纸张的 平滑度。当 然， 填料含量过多还会导致印刷过程中 出现掉粉掉毛和透印现象， 影响印刷品的质量和印 刷生产的正常 进行， 因 此， 在纸张生产过程中 必须按 纸张用途严格控制填料的 用量( 一般占2 0 %左右) ;表面 施胶也可提高纸张的 平滑度。 涂料纸的 表面为涂料层所构成， 随涂料的性质和涂布机

8、的特 性形成不同的纸张表面， 可得到平滑度极高的纸面。2 纸张的吸墨性油墨的吸收能力是印刷用纸的一个重要质量指标 2 . 1 纸张吸附油墨的原理纸张是多孔材料， 由纤维网络形成的孔隙是纸 张吸收油墨的基础， 它决定着油墨印刷到纸张表面 后的 渗透量和渗透速率。 许多印刷故障常常就是由 于纸张对油墨的吸收能力与所采用的印刷条件不相 适应造成的。在实际印刷过程中， 纸张吸收油墨的 过程可分为两个阶段:第一阶段是在压印瞬间， 依靠印刷压力的 作用， 把转移到纸张表面墨膜的一部分， 包括颜料、 连结料 等同 时压人纸张较大的孔隙里。像新闻纸类的 非涂 料纸， 由于其孔隙率高， 压力过大会将油墨过多地压

9、 人纸内， 而导致透印现象的 产生。 该阶段油墨的渗 透量跟油墨的粘度、 纸张孔隙的大小及压印时间有 关可用如下公式表示:当印刷速度为C ， 印 刷压力为P 时， 油墨压人深 度为h ， 则速度为C 1 ， 压力为P 1 时的压人深度h l 可 用关系 式 表示: h / h l 二 ( P C l / P l C ) 由上可见， 第一阶段纸张对油墨的吸收很大程度上取决于印刷压力的大小， 印刷速度( 速度大则 压印时间短， 反之则长) 也起一定程度的作用。由 于在此阶段油墨被整体地压人纸张较大的孔隙， 因 而保留在纸面墨膜的性质与油墨压人量无关。第二阶段则主要是依靠纸张的毛细管力吸收油 墨。油

10、墨中的 颜料粒子在纸上的附着， 是靠纸的毛 细管作用， 把油墨中的部分连结料吸人纸中， 从纸张 离开压印区， 延续到油墨完全干燥为止。在这个阶 段， 连结料从油墨整体中分离出来， 通过小孔隙和纤 维粗糙的表面， 以较慢的速度进人纸张内部。第二阶段的吸收比第一阶段更为重要， 这是因 为连结料从油墨整体中分离出来， 这将改变留在纸 面墨膜的结膜性质。这个阶 段纸张对油墨的 吸收速 率决定着印 刷品 是否具有光泽， 是否会发生粉化、 透 印现象。即: 分离作用减少了留存在墨膜中的连结 料， 如果连结料过分渗透， 则使纸张表面的油墨 层的 颜料粒子不能得到有效保护， 从而使其光泽降低， 墨 膜耐摩擦性

11、能下降， 印迹不牢固， 我们称为粉化; 发 生透印 原因 则是由于颜料、 连结料均过度渗人纸张 内部孔隙。实际印 刷时， 纸张对油墨的吸收能力不仅取决 于毛细管吸力作用， 还受到印刷压力的影响， 而且印 刷压力的作用远比 毛细管吸引力大得多。己被实验 研 究 结 果 所 证 实的O l s s o 。 公式 d 二 ( P R Y2 , 1 ) , 其中油墨被压人纸张的深度用d 表示， 印刷压力用 P 来表示， 油墨 粘度 用， 表示， 纸张毛 细管的 平均孔 半径用R 来表示 基本归纳了在各种印刷条件下， 印 刷压力、 印 刷时间、 油墨粘度、 纸张毛细管半径与 油墨被压人纸张深度的关系。

12、2 . 2 吸墨性对印 刷品 质量的影响纸张的油墨吸收性能是影响印品质量的重要的 印 刷适性指标。纸张对油墨吸收能力过大， 严重时 甚至产生透印或粉化现象; 纸张对油墨吸收能力太 小， 则会减慢印品表面油墨的干燥速度， 印刷速度提 不起来， 同时引起印刷品背面蹭脏， 特别对于靠渗透 干燥的凸版印刷和高速印刷更甚。在纸张印 刷中， 就其吸墨性能而言， 国 产纸张与 进口 纸张差别较明显: 在印刷中暗调层次较丰富的 产品时， 国 产纸张的产品能够明显感觉到层次感较 差， 感觉 有些发灰; 而用高档进口 纸 则能 够 将原稿中 丰富的中暗 调层次表现出 来， 不过这两者间的差别， 在分开单独看两种印

13、品时， 可能感觉其差别并不明 显， 所以一 些中 档的杂志画册等产品， 还是可以 采用 国产纸进行印刷， 同一批产品最好不要同时采用进( 造纸科学与技术) 2 0 0 3 年 第2 2 卷 第3 期口 纸和国 产纸印刷， 以 保证产品质感的均一性。另外在印 刷中， 采用吸墨性能较差的 纸张， 其上 墨后油墨吸附性能也较差， 例如， 四色印刷机第一色 组印B K ， 但经过C , M , Y 后三色组的 橡皮布压印过 后， 又会将B K墨从纸张上扯下( 即反驳现象) ， 或者 在进行三色甚至四 色叠印时， 后面几种色很难叠加 到前面的油墨上去。提高纸张吸墨性的方法之一是在造纸过程中 加 人适量的

14、填料， 因为大多数的填料对印刷油墨的亲 合力都大于纤维表面对印刷油墨的亲合力， 因而油 墨能较好地在纸张表面润湿和铺展， 而且由于填料 粒子的 存在形成了更多有利于油墨渗透的细小毛 孔。 2 . 3 不同印 刷方法对纸张的油墨吸收性能的要求。纸张吸收性的大小， 直接影响着油墨对纸张的 渗透和结膜情况。每种印刷用纸都必须具有与印刷 方法和印刷条件相适应的吸收性能， 以保证获得饱 满、 清晰、 牢固的印 迹。任 ) 胶印采用的大多是树脂类油墨， 其在纸上的 干燥主要是依靠油墨连结料的氧化结膜。所以， 只 有纸张具有较弱的吸收性， 才能避免油墨连结料甚 至 颜料的过分渗透， 使纸面得到鲜艳光亮的墨膜

15、。 但若吸收性太差， 虽印 刷质量好， 但易引起印 刷时纸 张粘脏现象， 影响图文印刷效果， 一般控制纸张的二 甲苯吸收性在4 0 一 5 0 S ， 印 刷效果较好。凹版印刷大多使用的是低粘度的挥发性油 墨， 油墨粘度低， 依靠溶剂挥发， 树脂在纸面上结成 墨膜， 所以凹版印刷用纸的吸收性以弱些为好。可 是， 由于凹印中 油墨转移量较大， 如果纸张的吸墨速 度太慢， 在纸张和印 版紧密接触时， 会因油墨不能及 时渗透而生成斑点或层次不清; 而在多色印刷中则 容易出现粘脏现象。对于凸版印刷， 印版上图文凸起， 压力大， 油 墨连结料是由 不挥发的矿物油组成， 油墨在纸上的 固着主要是依赖于纸的

16、吸墨性能。所以， 凸印用纸 张应有良好的吸墨性能， 使油墨能迅速在纸上附着。3 纸张的表面强度3 . 1 抗张强 度印刷中的纸一般是在需要负担相当大的应力条 件下使用的， 所以， 机械强度是印刷纸基本的和重要 的 性能之一， 也是使其在现代高速造纸机上不断头， 适应高速轮转印 刷机印刷所必备的条件。 3 . 2 表面强度表面强度是指纸张表面纤维、 胶料、 填料间或纸 张表面涂料粒子间及涂层与纸基之间的结合强度。 它表示了纸张在印刷过程中抗油墨分裂力的能力。 3 . 2 . 1 纸张的 表面强度与印 刷的 密切关系。纸张的 掉粉、 掉毛现象。拉毛是衡量纸张表面强度一个重要指标。 指在 印 刷过程中， 当 加于纸张表面的外部张力大于纸张 和纸 板的内聚力时， 纸张表面发生的肉眼可见的 破 裂现象， 即在破裂的纸面出现不连续的或连续的未 着墨区域的现象称之为拉毛。纸张的 掉粉、 掉毛 对印 刷的影响。对于印刷而言， 纸张表面的 耐磨性、 掉粉、 掉毛 有特别重要的意义， 要得到清晰的网点， 就必须使用 粘度较高的 油墨， 如纸表面强度不够， 就容易产生掉 粉