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1、纸张的印刷适性北京印刷学院印刷与包装工程学院 黄蓓青一、纸张的印刷性能 （ Printing proformance ）纸张的印刷运行性能（printing runnability）保证印刷正常进行，纸和纸板应具备的性能。是纸张的外观质量、流变性能、强度和吸湿性等基本性 质的综合表现。亦称纸张的印刷运行适性。纸张能无故障地顺利通过印刷机，印刷出合乎要求的印刷品。一、纸张的印刷性能纸张的印刷适性（printability）获得预期的印刷效果，纸和纸板应具备的性能。是所有影响印刷品质量的纸张性能的总称。主要包括印刷平滑度、油墨接受性能、力学性质、光学 性质等纸张的物理性质和光学性质。亦称纸张的质量
2、适性。纸张的印刷性能亦可统称为纸张的印刷适性。能得到与使用的纸张质量等级相适应的印刷品质量。二、纸张的印刷性能的评价实际印刷法通过实际印刷机印刷，以印刷效果进行评价。耗费大，不适于科学研究。间接测试法通过测定一些常规性能指标，来间接预测纸张的印刷性 能。常规性能指标的测定方法与实际印刷差距较大，因而不 十分科学。二、纸张的印刷性能的评价模拟印刷适性仪测试法模拟印刷机的条件，并能调节印刷压力、墨量和印刷速 度，进行各种实验来评价纸张的印刷性能。较科学，仪器体积小，操作方便，被广泛应用。目前，国际上印刷适性仪主要有：F德国Fogra印刷适性试验机F日本印刷局印刷适性试验机F荷兰IGT印刷适性仪应用
3、最广泛F美国Hercules印刷适性试验机F瑞典印刷研究所印刷适性试验机等十多种三、纸张的印刷平滑度1. 定义平滑度纸张表面的平整程度。也常用粗糙度表示。印刷平滑度（printing smoothness）印刷压力作用下纸张的平滑度。纸张自由状态下的纸张的平滑度为表观平滑度。印刷平滑度是纸张表观平滑度和表面压缩性的综合效应。三、纸张的印刷平滑度2. 测量方法普遍采用空气泄露法。原理：在一定压力和一定面积下，测量一定量空气通过纸张表面与另一个表面之间的间隙所需的时间，或测定空气的流速、流量以及空气压力的变化。别克（Bekk）平滑度仪对低平滑度试样较适宜，但对高平滑度试样误差较大。本特生（Bend
4、tsen）平滑度仪操作简单、快速，稳定性较好。还可测可压缩性和弹性 。采用的测量压力与实际印刷压力相差较大，因此测量 状态与实际印刷状态有一定差距。三、纸张的印刷平滑度PPS粗糙度仪Parker Print-Surf粗糙度仪 70年代初 英国优点：F采用与实际印刷相接近的测量压力，并且压力可调。推荐：凸印200kPa；胶印100kPa；凹印500kPaF测量时纸样背衬采用实际印刷时的背衬材料，并可根 据采用的印刷方式不同而选用不同的背衬。也可用于 研究背衬材料对印刷平滑度的影响。F在测量环的两面均采用了环型保护环，不仅保护了测 量头，还提高了测量精度。F采用气动加压，更加准确。三、纸张的印刷平
5、滑度3. PPS粗糙度仪的应用绝对单位粗糙度 PPS粗糙度仪测量结果表示：m得到纸面与测量环之间的平均间隙，可预测填充纸面凹 坑所需的墨膜厚度。Bekk平滑度仪测量结果表示：s/10mlBendtsen平滑度仪测量结果表示：ml/min相对单位粗糙度可转换为绝对单位粗糙度，但由于测量 条件所限，转换后也不能反映纸张在实际印刷中的效果。 相对单位 粗糙度三、纸张的印刷平滑度PPS值的应用利用PPS测得的绝对单位粗糙度称为PPS值。FPPS值的标注由于同一纸张在不同测量条件下测量的PPS值不同，因 此，表示纸张PPS值时应标注测量条件。如：S 20 PPS印刷压力为20kgf/cm2软背衬；硬背衬
6、为H三、纸张的印刷平滑度F印版上印刷油墨需要量与PPS值的关系S20PPS值与印 版上印刷油墨需要 量之间是近似线性 关系。D=0.90S20PPS三、纸张的印刷平滑度FPPS值与压力的关系压力，PPS值 三、纸张的印刷平滑度FPPR值研究表明，当PPS2m时，即纸面与印版或橡皮布表 面之间的平均间隙2m，这时足以保证转移到纸面墨膜的 厚度是均匀的，印刷密度的均匀性能令人满意。PPS=2m时的压力称为需用印刷压力，简称PPR（ Printing Pressure Requirement）值.PPR值较准确地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。三、纸张的
7、印刷平滑度PPR值对印刷密度不均匀性的影响印刷方式：凹印 印版墨层厚度：8m三、纸张的印刷平滑度4. 印刷平滑度对印刷质量的影响决定了在压印瞬间，纸张表面与着墨印版或橡皮布表面 接触的程度，是影响油墨转移性能，图文是否清晰的重要因 素。对纸张的油墨需要量的影响印刷平滑度，印刷品要 得到一定的密度，印版上印刷 油墨需要量对印刷品光泽度的影响印刷平滑度，印刷品光泽度D=0.9S20PPS三、纸张的印刷平滑度对纸张着墨均匀性的影响印刷平滑度， F实地印刷品印刷密度的不均匀性 F网点印刷品小网点丢失现象严重三、纸张的印刷平滑度5. 印刷方式对纸张印刷平滑度的要求不同的印刷方式，对纸张的印刷平滑度的要求
8、不同。凹印、普通凸印：印刷平滑度高柔印、胶印：印刷平滑度低高档印品、高网点线数印品：印刷平滑度高四、纸张的油墨吸收性能纸张对油墨的吸收能力，决定着油墨印刷到纸张表面后的渗透量和渗透速率。吸收能力过大：印迹无光泽，甚至产生透印或粉化现象。吸收能力过小：减慢油墨干燥速度，导致背面蹭脏。四、纸张的油墨吸收性能1. 油墨接受性能与油墨吸收性能 （ink receptivity and ink absorptivity）油墨接受性能纸张表面在印刷过程中，在印刷机上压印瞬间接受转移 油墨的能力。是纸面以下几方面性能的综合表现： F表面被油墨的润湿能力； F表面吸收一定油墨组分的能力； F表面固定和保留均匀
9、墨膜的能力。影响因素：纸张的表面自由能、印刷平滑度、吸墨性能及油墨固化形式油墨接受性能好的纸张纸张既快又均匀地接受油墨。四、纸张的油墨吸收性能油墨接受性能与油墨吸收性能的区别油墨接受性能 油墨吸收性能 作用时间 压印瞬间 从油墨与纸面接触到完全固化在 纸面一段时间 相关性 油墨转移性能 纸张毛细空吸收性和油墨的渗透性四、纸张的油墨吸收性能2. 印刷过程中纸张对油墨的吸收及对印刷的影响纸张对油墨的吸收可分为两个阶段：压印瞬间，印刷压力的挤压。对油墨的吸收主要取决于印刷压力的大小，印刷速度也 有一定程度的作用。油墨被整体压入纸张，因而保留在纸面墨膜的性质不会 受压入量的影响。对于空隙率高的纸张，压
10、力过大将会产生“透印”。四、纸张的油墨吸收性能压印结束，毛细管吸收。纸张主要吸收的是从油墨中分离出来的连结料，这将改变保留在纸面墨膜的性质，降低印刷品的光泽，严重时也会 发生“透印”。此阶段纸张对油墨的吸收速率决定印刷品的光泽度，以及透印现象的产生与否。四、纸张的油墨吸收性能3. 压印瞬间油墨吸收性的测量IGT适性仪第一印盘第二印盘密度计印液态石蜡膜印黑墨测密度黑墨密度，油墨吸收性四、纸张的油墨吸收性能4. 毛细管吸收性的测量油吸收法F二甲苯吸收试验 适于溶剂性油墨印刷的凹版纸F油吸收试验 直观地观察纸张吸油的速度四、纸张的油墨吸收性能4. 毛细管吸收性的测量FIGT油吸收试验在一定印刷条件下
11、，印刷一滴苏丹红着色的化学纯酞酸 二丁酯溶液。L吸收性 = 1/1000油痕长度，纸张平滑度，吸收性 油痕长度75mm，光泽度高； 油痕长度=6075mm，光泽度一般； 油痕长度=5060mm，光泽度较差； 油痕长度50mm，光泽度非常差。四、纸张的油墨吸收性能油墨吸收方法的问题：在实际印刷时，纸张孔隙对油墨连结料的吸收不仅取决于纸张本身所固有的吸收能力，而且还取决于墨膜中颜料粒子间所形成的毛细管的大小，即取决于颜料粒子的大小及分散度。所以，采用油吸收试验的方法并不能真实预测实际印刷时纸张对油墨的吸收。四、纸张的油墨吸收性能油墨脏污试验法（Ink-Stain Test）K&N油墨试验K&N油墨
12、是一种将白色颜料分散在有色油中形成的非干 性油墨。2minK&N油墨软布或脱脂棉密度计涂布放置擦墨测密度四、纸张的油墨吸收性能K&N值计算：K&N=（R - RF）/R 100%RF油墨脏污区域的反射率R足够空白纸面的反射率若采用K&N油墨以外的其它试验油墨，试验结果常用Q 值表示：K&N=（R - RQ）/ R100%RQ油墨脏污区域的反射率四、纸张的油墨吸收性能影响油墨脏污试验结果的因素：F油墨与纸张接触的时间油墨与纸张接触的时间不同，纸张对油墨的吸收性不同 。F油墨的粘度 粘度 K&N值四、纸张的油墨吸收性能F消除纸张表面光反射能力当用Q值表示纸张对油墨的吸收能力去比较不同纸张时 ，还应
13、考虑纸张表面的光反射能力。利用K&N指数X表示:X=（R - RF） / R RF 100%=（1/RF -1/ R ）100%四、纸张的油墨吸收性能F纸张表面粗糙度的影响在油墨脏污试验中，经擦墨程序会把油墨留在纸面凹坑 中。修正方法：求出油墨与纸张接触的时间为0时的纸张对油墨的吸收性，用Qr表示，从实际测量值中减去。Qr=（R - RQ0） / R100%Qr时间为0时的反射率Qa=（RQ0 - RQ） / R100%Qa真实的吸收组分RQ实测的油墨脏污区域的反射率四、纸张的油墨吸收性能5. 不同油墨对纸张的油墨吸收性能的要求氧化结膜干燥油墨纸张的油墨吸收性较弱，才能保证印刷品的墨色鲜艳，
14、如胶印纸张。但吸收性太差，会引起印刷时纸张粘脏，影响 图文印刷效果。渗透干燥油墨纸张的油墨吸收性较强，使油墨能迅速在纸上附着。如 新闻纸。挥发干燥油墨纸张的油墨吸收性较弱，如凹印纸张。但吸收性太差， 会使纸张和印版紧密接触时，造成油墨无处渗透而生成斑点 或层次不清，在多色印刷中导致粘脏现象。五、纸张的表面强度1. 纸张的表面强度（Surface Strength）与拉毛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。纸张在印刷压力的作用下，与附着有油墨的橡皮布或印 版接触时，会受到下面三个力的作用：Fa油墨对
15、纸张的粘着力FQ滚筒高速旋转时，产生的油墨对纸张的剥离力Fs橡皮布或印版对纸张的粘着力设：T纸张表面强度当：T Fa+ FQ + Fs 印刷正常进行T Fa+ FQ + Fs 拉毛五、纸张的表面强度2. 拉毛对印刷的影响造成图文部分污染F图文部分产生白斑F产生堆墨增加印版、橡皮布、 墨辊的清洗次数拉毛严重时，还会出 现纤维沉积在墨槽，印 版被磨损等现象。五、纸张的表面强度3. 纸张的干拉毛与湿拉毛按发生拉毛时，是否有水参加，拉毛分为： F干拉毛 F湿拉毛纸张湿拉毛主要发生在多色平版印刷中。 纸张耐水性 纸张耐水性差，湿拉毛严重。 两色的间隔时间 两色的间隔时间，拉毛。 印刷色序 色序越后的单色部分，拉毛越严重。五、纸张的表面强度4. 纸张表面强度的测量Dennision蜡棒法拉毛速度测量法 标准方法在恒温、恒压条件下，固定印刷压力和墨层厚度，采用 一定粘度的拉毛油，以不同的速度在印刷适性仪上印刷，测 得使纸张开始拉毛的速度为（临界）拉毛速度，用V拉表示 。实际测量时，采用一定加速度印刷，测量纸张连续出现 填料点、涂料点、起毛、起泡的距离，然后在专用的速度 距离图表中查出拉毛速度。 五、纸张的表面强度5. 纸张表面强度的表示方法VVP值对于任意一种纸张，当印刷压力和墨层厚度一定时，有 ： V拉p=C（常数）T = k C= k V拉pp油墨的塑性粘
