油墨与纸张及其它承印物的关系(四)

    （五）、纸张与油墨

    所谓纸张与油墨的关系主要是指一般植物纤维纸张与油墨的关系。

    应当说纸张与油墨是印刷(效果)的两个不可分割方面。如果一切均好而纸张不理想，则仍不可能获得良好的印刷效果。当然，油墨的质量如何肯定也会给纸张带来因果关系。总而言之，油墨的质量(包括它的印刷性能)和纸张的质量(包括它的印刷性能)都会给印刷带来关键性的影响。

    就总的概念讲，用于印刷的纸张一般要求颜色白、表面光滑，厚度均匀，有足够的强度(压印不破)和适当的弹性(可压缩性)，当然，还要有良好而适当的吸收性能以及其它的印刷性能等。

    1、影响纸张印刷性能的因素。

    （1）．纤维：机械木浆和化学木浆纤维纸一般说比较硬而少弹性，故在压印条件下有可能造成纸张破裂(这只是种理论假说)。而稍加施胶的破布浆纸是比较软而吸墨的。

    （2）．施胶：这可使纸张坚硬而降低其吸收性能。故施胶少的薄页纸比较柔软而有吸收性，但纤维之间的结合比较松，故有浮起之弊，印品网点也不清晰，如果油墨粘性稍大，则极容易发生剥离现象。

    （3）．压光：可使纸张表面平滑而厚度一致，但纸张的硬度亦随之而增大。印刷时如用中等压力时，是可以印得比较好的效果的。超级压光纸不一定更好，因它更硬而坚实，容易造成油墨印迹铺开之弊。

    纸张的光滑度对印刷效果的影响是相当大的，因为它会改变墨层的接触面积而影响油墨的传递性能。例如假设印版上墨层很薄而纸张又很粗糙时，就会形成纸张表面凸出的部分着墨而凹下的部分没有油墨，造成汁墨覆盖不足，即所谓印迹不实。

    在这种情况下，就必须加大油墨的传递量以使凹下去的部分也着墨。这就要求印版上具有比较厚的墨层，而这是高质量的印刷品所不希望的。所以，提高印版上的墨层厚度似乎是弥补纸张表面粗糙的一个不得已作法。当然，对表面祖糙的纸张也可以采取提高印刷压力的作法来克服油墨印迹不丈之弊。

    如果传递的油墨层比较厚，则纸张的吸墨性及光滑度所起的作用就很小了，甚至不起作用。因为在这种情况下，印刷瞬间直接被吸收的油墨量达到饱和，纸张不平的部分都已被油墨所铺满了。

    （4）．加填和涂料：加填可使纸张更均匀一致，因填抖可充填入纤维间的空隙，这对印刷是有利的。涂料纸则具有比较光滑而有中等的吸收性能，如果印刷时不注意，则也会发生油墨铺开之弊。

    （5），疏松性：纸张的疏松性会影响油墨的传递性能与吸收性能。

    我们知道，纸张的压缩性和弹性是与它的印刷适应性密切相关的。压缩性强则可使纸张内部疏松的结构密实；因纸张有许多孔隙，可以增加吸墨能力，故压力渗透会随着压缩性的提高而增加。

    纸张的弹性是指在压印力影响下，纸张厚度变化的百分率。纸张的弹性对于油墨的传递也很重要。尤其是凹版印刷，凹印油墨传递的特点在于网目孔里的油墨表面呈现一种弯月面的形状。油墨表面和纸张只能通过纸张表面的局部变形才能接触。

    在多色印刷工艺中，只有当纸张具有足够的弹性而且能够重复进行这样的变形时，才能取得比较好的印刷效果。

    纸张的疏松性可以透气度来测定之。下表说明了三种不同纸张的透气度，这是指通过100cm3空气所需的时间(秒)。一般地说，疏松的纸张吸收性就好。

    （6）．纸张的渗透作用——吸收(墨)性：这个项目对油墨的固着是很重要的。从上表可以看出，新闻纸的透气度最快，可以认为它疏松性最好。玻璃纸则不透气。

    在一般的概念下，疏松的纸张具有比较好的吸收性，而且与吸入的介质(连结料)的稀稠、粘度成正比，即介质的粘度越小，越稀则渗入纸张越快。

    纸张的吸墨过程一般可以分为三个阶段：

    (a)印版上的油墨与纸张接触后，油墨被压力压入纤维孔内。在这个过程中，油墨的吸收主要取决于纸张的纤维结构，印刷瞬间的油墨粘度以及印版上的墨层厚度(这里指非涂料纸来说)，在胶印印刷中所使用的油墨厚度是相似的(对纸张的小孔直径而言)。就涂料纸而言则在纸张表面保留一定的油墨是正常的。因为油墨的胶体性以及油墨本身渗透性的限制，均可能使连结料保留于纸张表面，在这种情况下，油墨的固着主要是靠纸张的小孔。此外，油墨中颜料颗粒的大小也有很大影响。

    (b)第二阶段包括空化作用、气泡膨胀以及油墨墨丝的伸长及分离。墨层对分离力所产生的阻力，导致纸张表面产生很大的应力，这就是造成纸张拔毛、细纤维和涂层细粒从纸张表面上拉下来的原因。由于油墨的有效拉应力取决于滚筒表面的分离加速度b：

    b=v2（1/r1+1/r2）

    式中：b=分离加速度(米／秒2)，

    v=圆周速度(米／秒)，

    r。=滚筒半径(毫米)。

    由此可以看出，降低印刷速度就可克服上述弊病，因为印刷速度越高则油墨的拉力也越大。另一种方法是在油墨中加入撒粘剂以降低油墨分子间的作用力，减少墨层对分离力所产生的阻力，使油墨在比较小的拉应力下进行分离。

    还必须看到，滚筒间隙分离点的拉应力对于前面被印过的纸张的再变形有一定的影响，由于毛细孔被拉大而使纸张具有更高的吸墨性能。

    (c)这一阶段是结束油墨渗入纸张的全过程。在这一过程中主要是蠕透作用。在不受外界机械作用影响的条件下，油墨与纸张的毛细孔之间可逐步达到一定程度的平衡。在化学干燥或后冷却的基础上，粘度提高越快，这种平衡也就越快。

    在这个过程中必须注意的是：当油墨中加入过多的稀连结料又采用疏松的纸张来印刷时，就有可能出现渗透过快而发生所谓过滤效应，造成连结料渗入纸张而将固体粉状物质(如颜料、填料等)留在纸张表面，造成印品“粉化”。

    以上，只是从一般概念的一个侧面说明了纸张的吸墨性能。对以新型的快干树脂型连结料制的油墨来说，仅仅以纸张的疏松性来说明它对油墨的吸收性能就显得不全面了。因为如果我们将这类油墨印于疏松但表面不平滑的纸张上时，它的固着性能也不见得满意。

    （7）．纸张与油墨的干性：一般地说，吸收性好的纸张干性比较快，硬而吸收性差的纸张则干性较慢。酸性大的纸张干性比较慢。涂料纸的干性比较快。对非涂料纸而言，其PH值低于4．8时就会明显地影响油墨的干性。一般在比较低的湿度时，不同类型的非涂料纸，它们的干燥速率差别是不大的，但在湿度比较大时，超级压光纸的干性则慢得多，胶版纸也是如此。

    涂料纸的碱性对油墨的干性是有利的。

    纸张中的酸性对油墨的干性是有害的，这是因为纸张中的酸性物质能与干燥剂中的金属反应生成非油溶性产物之故，这种情况在湿度大的情况下尤为严重，一般认为湿的纸张纤维能从油墨中萃取出干燥剂来。

    我们知道，传统的平版胶印是离不开水的，因此带来的干性问题也比较多，尤其是当胶印药水的pH值比较高而给水量又比较大时更是如此。例如某种油墨在药水的pH值为4时，9小时即可干燥，而当pH值为2时，却需要37个小时才能干燥。

    当然，这个例子是为了说明情况的，因为对一块除感应性良好的胶印印版来说，它所用的药水pH值在5—6之间就足可以了，而这种PH值的条件对油墨干性的影响还是比较小的。

    在纸张与油墨的干性关系中还必须指出：掺有合成纤维的纸张，合成纤维会迁移到纸张表面上来而也会影响油墨的干性。

    以上，我们只是从纸张与油墨干性的一般概念进行了一些叙述。由于胶印印刷目前在世界上是发展趋势，而且正趋向统治概念的地位，而用于这种印刷的油墨也已发展成所谓快固着(Quicksetting)干燥型，因此，我们还想简要地谈谈用快固着油墨时与纸张的一些关系。

    应当说，快固着油墨最适合于涂料纸印刷。涂料纸(也叫涂层纸)表面一般具有十分细的有微孔的结构，涂层厚度在0．2—0．5微米之间。纸张制造者为了增加纸张的耐用性，一般是要经过压光(实)的，这样就降低了它的疏松性，这种处理如果不恰当——过度的话，也会降低油墨的固着(限制了两相的分离作用)效果而带来干性问题，因为如果油墨油(低粘度的液体相)不能渗入纸张，则它就会保留在油墨膜内，从而造成油墨膜的塑化并也延缓了氧化干燥。

    有时，涂料部分虽然很疏松，初始的固着也很快，但由于其纸基施脏过度，因此也会造成油墨油无法渗入纸基而留在油墨膜中的情况，结果造成油墨膜返粘。

    当然，如果纸张过度疏松时就会造成所有的连结料都渗入纸张；而将油墨中的固体成分——颜料、填料等留在纸张表面，从而形成油墨“粉化”之弊。

    2、纸面效率对印刷结果的影响。

    近两年来有人提出的“纸面效率”(PaperSurfaceEfficiency)是个很好而有实用意义的技术名词，它不仅对印刷工作者有帮助，也是对油墨工作者的大力支持。“纸面效率”提出后，许多使油墨工作者烦恼的问题，将会比较顺利地得以解决。

    “纸面效率”是纸张的光泽度(包括它的表面平滑度)和吸收性的综合效应，可由下列关系式表示。

    PSE=〔（100－A）+PG〕／2

    式中：PSE(PaperSurfaceEfficiency)，纸面效率；

    A(Absorptivity)，吸收性；

    PG(PaperGloss)，纸张光泽度。

    （1）．纸面效率的测定。纸张是由交织的纤维所组成的，它们之间有许多微小的气孔，非涂料纸的气孔直径大约是涂料纸的20—30倍。而涂料纸的单位面积和气孔数则比非涂料纸多500—1000倍，就气孔率来说，涂料纸要低得多，气孔率高的纸吸收性就比较强，故测定纸张的吸收性实际上就是测定它的气孔率。

    吸收性的测定方法一般是用二甲苯法，但在纸面效率的测定中，美国印刷技术基金会推荐的是用油溶性染料制的专门油墨(K&N油墨)。步骤是用吸墨管将一定量的油墨注涂在被测的纸张上，并立即用秒表记时。两分钟时立即用洁净的棉花或软布擦掉纸上的余墨，这样，由于纸张的吸收性不同，因此纸上墨迹的深浅也不同。然后用反射密度仪测定墨迹的密度，密度值高者表示纸张的吸收性强，反之，则弱。也可以用反射仪测定其反射率％，反射率低则吸收性强，反之，则弱。然后换算成吸收性。

    光泽(亮光)的测定可用光泽仪进行之。

    有了吸收性和光泽两个参数后，我们就可以来计算纸张的纸面效率了。

    下表指出了三种不同纸张的吸收性、光泽与纸面效率情况，从表中可以明显地看出，1号纸张的表面效率最好。

    （2）．纸面效率对套色版油墨色彩的影响。前面我们都提到了色彩与纸张的关系。现在，我们将从纸张的纸面效率出发，对上述内容作进一步的阐述。

    将黄、品(红)、青油墨以相同的条件(例如在IGT印刷适性试验仪上，以定量的油墨和恒定的转速，压力)在三种不同的铜版纸上印样，然后进行颜色密度测定，测定后的结果及计算中可以看到，适合于彩色印刷的纸张，其色相误差和灰度比较低，(颜色)效率则比较高。另外，纸张的纸面效率越高，则印刷品的色相误差，灰度就越小，(颜色)效率和强度则越高。

    至此，我们就可以得出一个概念：纸张的纸面效率对印刷品的质量具有举足轻重的关系。

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