李 灑 臧永華 許 英 孫建艇

(天津科技大學(xué)材料科學(xué)與化學(xué)工程學(xué)院,天津市制漿造紙重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,天津,300457)

銅版紙和涂布白卡紙平版膠印印刷質(zhì)量的影響因素

李 灑 臧永華 許 英 孫建艇

(天津科技大學(xué)材料科學(xué)與化學(xué)工程學(xué)院,天津市制漿造紙重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,天津,300457)

銅版紙和涂布白卡紙是高檔印刷品的主要承印介質(zhì)。印刷過程中經(jīng)常發(fā)現(xiàn)不同品牌甚至同一廠家不同批次的紙張印刷質(zhì)量呈現(xiàn)出很大差異。本文通過分析單張膠印中油墨與紙張的相互作用,討論了引起印刷缺陷的原因,包括油墨干燥不良、掉粉、水干擾與逆?zhèn)鬟f印刷色斑等,提出造紙廠家及印刷工作者應(yīng)該采取的根治或減輕不同印刷缺陷的措施。

銅版紙;涂布白卡紙;平版膠印;色斑;印刷適性

高光銅版紙具有表面光滑平整、白度和光澤度高等特點(diǎn),在色彩和色調(diào)再現(xiàn)方面效果突出,被廣泛用來印刷畫冊、標(biāo)貼、年歷、廣告、公司年度報告等高檔印刷品。傳統(tǒng)上銅版原紙主要由漂白化學(xué)漿 (含量大于 90%)抄造而成,近年來漂白高得率漿 (特別是 BCT MP)的含量有逐漸增加的趨勢[1]。

涂布白卡紙定量一般大于 224 g/m2、厚度大于250μm。由于具有良好的挺度,涂布白卡紙通常用來制作高檔商品 (如香煙、藥品、化妝品)的包裝紙盒。隨著近年來部分消費(fèi)者把包裝紙盒的精美程度等同于商品本身的質(zhì)量,各名牌商品制造廠家越來越重視包裝制品的促銷功能,從而促使造紙和印刷企業(yè)對涂布白卡紙的印刷適性提出了更嚴(yán)格的要求。

銅版紙和涂布白卡紙可采用多種不同的印刷工藝,包括單張平版膠印、凹版印刷、卷筒柔印等。一般認(rèn)為柔版印刷具有總體加工成本較低的優(yōu)勢,但是,柔版印刷由于樹脂印版的可壓縮性而容易造成網(wǎng)點(diǎn)擴(kuò)大。凹版印刷具有卓越的印刷質(zhì)量,但其昂貴的印版造價,使得凹版印刷一般只適用于大批量產(chǎn)品(如煙標(biāo))的印刷。平版膠印由于其低廉的印版造價和較卓越的印刷質(zhì)量而成為紙盒加工的主流印刷工藝。在實(shí)際生產(chǎn)中,為了滿足客戶對于成本和質(zhì)量的不同需求,許多紙盒加工廠可能同時具備采用不同印刷工藝制盒的能力。根據(jù)紙板包裝雜志 (Paperboard Packaging)的年度調(diào)查[2],2004年,美國的紙盒加工廠中,85%具有平版膠印能力,37%提供柔版印刷服務(wù),19%提供凹版印刷或者其他印刷服務(wù)。近年來發(fā)展迅速的計(jì)算機(jī)直接制版與調(diào)頻加網(wǎng)技術(shù)使得平版膠印工藝的優(yōu)勢更加明顯。

1 平版膠印工藝

1.1 平版膠印工藝

平版膠印是目前占主導(dǎo)地位的印刷工藝,其產(chǎn)值占我國印刷工業(yè)總產(chǎn)值的 42%[3-4]。與其他傳統(tǒng)工藝相比,平版膠印主要有以下特點(diǎn)[5-7]。

(1)平面印版。膠印印版的圖文部分和空白部分幾乎在同一平面上 (一般相差 5μm左右),圖文部分在印版表面可以凸出也可以凹下。

(2)水墨雙液體系。根據(jù)“油水互斥”的原理,在同一平面的印版上構(gòu)成親油疏水的圖文部分和親水疏油的空白部分。印版可以采用計(jì)算機(jī)直接制版,方便快捷,且分辨率高。

(3)間接印刷。膠印印版上的油墨不直接傳遞給紙張,而是先通過彈性體的橡皮輥筒進(jìn)行轉(zhuǎn)印。橡皮輥筒表面所包裹的橡皮布有兩個特性:一是主要由非極性材料橡膠構(gòu)成,以保證最大限度的吸附油墨并轉(zhuǎn)移油墨,最小限度的吸附水分;二是橡皮布的彈性變形使油墨和紙張能夠在印刷壓力下充分接觸,從而使印跡清晰、網(wǎng)點(diǎn)擴(kuò)大較小。

(4)網(wǎng)點(diǎn)成色。膠印產(chǎn)品在墨層厚度一定的情況下呈現(xiàn)色彩變化。通過網(wǎng)點(diǎn)面積覆蓋率的大小,再現(xiàn)圖像的階調(diào)層次;通過網(wǎng)點(diǎn)的并列、疊合,再現(xiàn)印刷品豐富的色彩。

1.2 單張膠印和卷筒膠印

依據(jù)紙張輸送方式的不同,平版膠印經(jīng)常被區(qū)分為單張膠印 (Sheet-fed Offset)和卷筒膠印 (Web Offset)工藝。單張膠印是銅版紙和涂布白卡紙最主要的印刷方式。

單張紙膠印機(jī)印刷速度 (通常在 2 m/s左右)一般大大低于卷筒印刷機(jī) (可能高達(dá) 15 m/s)。較低印刷速度使得單張膠印機(jī)印刷時可以采用更黏稠的油墨,從而有利于減少網(wǎng)點(diǎn)增大,得到印刷質(zhì)量更高的產(chǎn)品。單張膠印的油墨干燥機(jī)理是,先依靠連結(jié)料中低黏度相油墨油的迅速滲透,達(dá)到快速固著的目的,然后進(jìn)一步依靠氧化結(jié)膜徹底干燥形成有光澤的墨膜。卷筒紙膠印油墨黏度要低一些[7]。卷筒紙膠印根據(jù)所用油墨干燥機(jī)理的不同可進(jìn)一步劃分為“熱固型膠印”(Heat-set Offset)和“常溫吸收干燥 (冷固型)膠印” (Cold-set Offset)。前者一般用于印刷書刊及高質(zhì)量雜志等,而后者是最常見的彩色報紙印刷工藝。

事實(shí)上,單張平版膠印工藝區(qū)別于其他印刷方式的最大特點(diǎn)在于,采用所有印刷油墨中黏度最高和黏性張力最大的氧化聚合干燥性黏稠油墨。由于平版印刷過程中涉及到水和油墨兩種液體,實(shí)現(xiàn)適當(dāng)?shù)乃胶獬蔀楸ＷC印刷質(zhì)量最基本的條件[8]。黏稠油墨的抗水性使得紙張?jiān)谟∷r能夠在潤版水溶液用量較小的條件下實(shí)現(xiàn)水墨平衡,從而有利于降低潤版液對于印刷質(zhì)量的負(fù)面影響,如造成水干擾性[9-10]印刷色斑等。黏稠油墨較高的內(nèi)聚力還有利于控制油墨擴(kuò)散和網(wǎng)點(diǎn)擴(kuò)大,這使得單張紙膠印能夠印刷解析度更高的高網(wǎng)線 (250lpi或者更高)圖像,或者采用網(wǎng)點(diǎn)更小的調(diào)頻加網(wǎng)技術(shù),從而能夠更真實(shí)地再現(xiàn)原版圖像的豐富層次和鮮艷色彩。

銅版紙和涂布白卡紙的印刷適應(yīng)性主要體現(xiàn)在:①保證紙張運(yùn)行性的性能 (runnability),例如:印刷表面強(qiáng)度、紙面疏松物 (浮塵)、水分、尺寸穩(wěn)定性、平整度、表面 pH值和紙面吸收潤濕液速度等;②保證良好印品質(zhì)量的性能 (printability),例如:紙張的白度、光澤度、平滑度及其均勻性、油墨吸收性及其均勻性等。油墨吸收的均勻性一般決定于表面膠黏劑分布、涂層厚度和孔隙的分布。

2 單張平版膠印對紙張性能的要求

(1)白度、印刷光澤度和光澤度

印刷光澤度及其均勻性和印刷密度及其均勻性一樣,是描述印刷品質(zhì)量的重要參數(shù)。良好的油墨光澤使得印刷圖像墨色明亮、色彩鮮艷,呈現(xiàn)躍然紙上的立體感。通過分析不同種類印刷紙的市場價位,Ionides等[11]甚至提出不同印刷紙的相對市場價格僅僅依賴于紙張的 3種特性,即紙張白度、印刷光澤度及紙張中硫酸鹽漿的含量。造紙企業(yè)顯然不能依靠過分簡化的 Ionides模型確定紙張價格,但是,Ionides的發(fā)現(xiàn)也進(jìn)一步顯示了紙張白度和印刷光澤度對于印刷質(zhì)量的重要性。

一些印刷者[12]發(fā)現(xiàn)印刷光澤度主要依賴于紙張光澤度,因?yàn)榫哂休^高光澤度的平滑涂層一般更容易形成較高印刷光澤度的平滑油墨層。但也有印刷者[12]發(fā)現(xiàn)印刷光澤并不總是依賴于紙張光澤,而是更依賴于涂層的油墨吸收性能。通過研究油墨與涂層之間的相互作用,Zang等[12]提出了一種能夠解釋印刷光澤度、光澤度與油墨吸收性能之間似乎矛盾關(guān)系的新觀點(diǎn)。他們認(rèn)為,印刷光澤度、光澤度與油墨吸收性能之間的關(guān)系依賴于油墨厚度。在墨層厚度較薄(如單色區(qū))時,印刷光澤度一般依賴于涂層光澤度[12]。這是因?yàn)樵诘湍織l件下,油墨不能夠完全覆蓋涂層表面,導(dǎo)致低光澤度的粗糙涂層形成印刷光澤度相對較低的油墨墨層。另一方面,油墨在墨層較厚(如四色疊印區(qū))的條件下,能夠完全覆蓋涂層表面,從而使得油墨光澤度相對獨(dú)立于光澤度,而依賴于涂層吸收油墨溶劑的速度[12]。如果涂層的溶劑滲透速度較慢,那么油墨墨絲斷裂時形成的粗糙表面就有可能在凝固前充分流動,從而形成表面更平滑的墨層,也就相應(yīng)獲得較高的印刷光澤度。與此相反,具有較高吸收性能的涂層,可能就會由于墨層凝固過快,使得油墨沒有足夠的流動時間形成平滑表面,從而導(dǎo)致固化的墨層表面比較粗糙,光澤度較低。

還應(yīng)該指出,涂布紙的白度和光澤度不僅依賴于原紙的白度和吸收性能,還在很大程度上依賴于涂料中無機(jī)礦物顏料的白度與形狀,以及膠黏劑的性質(zhì)與用量。對于同一種涂料配方,涂布紙的白度一般隨著原紙白度的增加而提高。對于同一種原紙,以高白度碳酸鈣為主要顏料的涂布紙白度一般高于以高嶺土為主要顏料的涂布紙白度,但是高嶺土顆粒的片狀形態(tài)卻會使得涂布紙更容易形成平滑表面,具有更高的紙張光澤度。對于同一種顏料,涂布紙的白度和光澤度一般隨著膠黏劑含量的增加而降低?？赏ㄟ^調(diào)整原紙和涂料配方中不同顏料的比例與膠黏劑用量,來生產(chǎn)具有不同白度和光澤度的涂布紙。

(2)表面平滑度

一般來說,雙層涂布和壓光能夠使得紙張表面粗糙度從涂布前的 4.0～7.0μm降低到涂布后的 1.0～3.5μm(甚至更低)。更平滑的表面和由細(xì)小顏料顆粒形成的具有良好吸墨性和保墨性的微細(xì)表面孔隙,使得涂布紙能夠承印層次豐富、色彩鮮艷的高逼真圖像。

由于壓光涂布紙一般已經(jīng)具有較高的表面平滑度,進(jìn)一步降低表面粗糙度 (特別是當(dāng)印刷表面粗糙度 (PPS)已經(jīng)小于 1.5μm時)往往并不是繼續(xù)提高紙張膠印質(zhì)量的最有效手段[12],盡管粗糙度的繼續(xù)降低也許能夠改善對于平滑度要求更高的凹版印刷適性。在這個意義上,Carlsson等人[13]比較了采用不同刮刀生產(chǎn)的雙層涂布紙?jiān)谒纳z印過程中的印刷適性。他們發(fā)現(xiàn)采用硬質(zhì)鋼刮刀預(yù)涂和面涂生產(chǎn)的紙張具有最高的表面平滑度。但是,用這種高平滑度紙張印刷的四色膠印產(chǎn)品,由于油墨色斑明顯而被印刷者認(rèn)為印刷質(zhì)量最低[13],這也就支持了 Zang[12]幾年前在實(shí)驗(yàn)室印刷中得到的結(jié)論。事實(shí)上,造紙工作者已經(jīng)認(rèn)識到,對于表面相對平滑的涂布紙,由與涂層平滑度無關(guān)的其他原因造成的印刷色斑往往成為決定不同紙張印刷質(zhì)量的主要因素[14]。一般來說,硬質(zhì)鋼刮刀涂布有利于填充紙面凹陷區(qū)域,從而提高表面平滑度,但是這種硬性填充也容易造成涂層厚度不均勻。涂層厚薄不同造成的區(qū)域干燥速度的差異,又可能引起膠黏劑不均勻遷移,進(jìn)而造成印刷色斑[14-15]。

(3)表面強(qiáng)度和掉粉、掉毛

掉粉是指黏稠的膠印油墨在離開壓印區(qū)時,從涂層中剝離顏料顆粒 (有時甚至包含纖維),并使之粘在橡皮布或者印版表面,造成印刷斑點(diǎn)的現(xiàn)象。由于被剝離的涂料顆粒通常體積較大 (一般在毫米尺寸左右),掉粉也就往往導(dǎo)致 (不同于新聞紙掉毛的逐漸積累)隨后的印刷品在同一位置反復(fù)出現(xiàn)印刷斑點(diǎn)。常用的 IGT印刷表面強(qiáng)度測試一般能夠正確地反映涂布紙抵抗掉粉的能力。

平版膠印油墨較高的黏度和黏性張力也對涂布紙的表面強(qiáng)度提出了更高的要求。涂布紙的表面強(qiáng)度實(shí)際上決定于涂層的內(nèi)聚力和涂層與紙張間的黏合強(qiáng)度,而這兩者又都主要取決于涂料中膠黏劑的添加量。一般來說,涂料中膠黏劑含量較高的紙張具有較高的印刷表面強(qiáng)度[9],在印刷中具有較高的抗掉粉能力。在實(shí)際生產(chǎn)中,專用于膠版印刷的涂布紙涂料中膠黏劑含量 (一般為 15～22份 (以 100份顏料計(jì)))也確實(shí)遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于專用于凹版印刷對表面強(qiáng)度要求較低的涂布紙 (一般在 10份左右)。雖然增加膠黏劑含量有利于提高涂布紙的表面強(qiáng)度,但是膠黏劑含量過高不僅增加制造成本,還可能引起水干擾性印刷斑點(diǎn),導(dǎo)致紙張光澤度降低[10,15]。

掉毛是指吸附在紙張表面和周邊的顏料顆粒、纖維碎片或者其他塵埃,在油墨作用下轉(zhuǎn)移到橡皮布或者印版上,并導(dǎo)致印刷斑點(diǎn)的現(xiàn)象。雖然掉毛 (特別是紙毛中顏料顆粒)和掉粉可能引起類似的印刷斑點(diǎn),但是前者并不是來源于油墨從涂層中剝離的顏料,而是主要來源于紙張裁切過程中產(chǎn)生的纖維和涂料微粒,或者環(huán)境中積累的塵埃。采用增加膠黏劑含量以提高涂層強(qiáng)度的方法顯然不能夠消除掉毛導(dǎo)致的印刷斑點(diǎn)。只有正確鑒別印刷缺陷的起因,造紙工作者才能夠采取針對性措施根除這種缺陷。

(4)水分含量、尺寸穩(wěn)定性和表面平整性

尺寸穩(wěn)定性是指紙和紙板在外界濕度變化時保持原有尺寸的能力。紙產(chǎn)品尺寸隨水分含量變化的特點(diǎn)與纖維素極強(qiáng)的吸濕和放濕性有關(guān),因而具有天然不穩(wěn)定性。在平版膠印過程中,紙張也可能因?yàn)槲諠櫚嬉阂鸪叽缱兓?從而導(dǎo)致套印不準(zhǔn)等印刷缺陷。生產(chǎn)中常會遇到紙張因?yàn)樗趾孔兓a(chǎn)生荷葉邊、緊邊、翹曲、起拱等,甚至導(dǎo)致印刷機(jī)進(jìn)紙系統(tǒng)不能正常運(yùn)行,或在印刷過程中產(chǎn)生皺褶等問題。

表面平整性是指紙張不翹曲、不起拱,保持紙張表面平整,從而使得印刷機(jī)能夠正常運(yùn)行的能力。銅版紙一般是兩面涂布,當(dāng)水分含量變化時容易產(chǎn)生荷葉邊、緊邊,兩面性差別較嚴(yán)重的銅版紙則容易出現(xiàn)翹曲和起拱。涂布白卡紙多屬于單面涂布,這使得紙張兩面性能差別更加明顯,當(dāng)水分含量變化時更容易翹曲或者起拱。例如,當(dāng)紙張中水分含量高于環(huán)境中水分含量時,涂布面由于涂層的作用限制了水分子揮發(fā),從而具有更高的尺寸穩(wěn)定性。而未涂布面仍然因?yàn)槔w維固有的脫濕能力而收縮,從而導(dǎo)致紙張向未涂布面翹曲。反之,當(dāng)紙張從外界吸收水分時,涂布面同樣由于涂層的限制而具有更高的尺寸穩(wěn)定性。而未涂布面因?yàn)槔w維吸收水分子而體積膨脹,導(dǎo)致紙張向涂布面翹曲。生產(chǎn)上許多與水分含量有關(guān)的紙張質(zhì)量問題中,大部分涉及到水分含量過低,紙張?jiān)诔睗癍h(huán)境中吸濕而向涂布面翹曲。

在常用的各種提高紙張尺寸穩(wěn)定性和表面平整性的措施中,比較理想的方式是控制紙張水分含量,使之與印刷車間的相對濕度平衡。事實(shí)上,適度增加潮濕地區(qū)使用紙張的水分含量 (例如從 6.5%提高到7.5%),不僅可以避免紙張?jiān)谟∷④囬g吸濕翹曲,而且還節(jié)省了干燥費(fèi)用。當(dāng)然,增加水分含量也對造紙機(jī)水分控制系統(tǒng)提出了更高要求,特別是水分均勻分布的控制。提高紙張表面平整性的其他常用措施包括:增加施膠度以降低紙張吸濕和脫濕速度,在未涂布面輕涂或者表面施膠以降低紙張兩面性能差別等。

(5)油墨吸收性、紙張酸度 (pH值)和油墨干燥不良

由于單張膠印油墨的氧化聚合干燥和涂布紙較低(相對于未涂布紙)的吸收性能,膠印油墨干燥過程一般比加熱干燥或者吸收干燥油墨需要更長時間(幾小時甚至十幾小時)才能完成。但是,如果在印刷 24 h后,用手指輕微摩擦?xí)r,仍然會有油墨粘著在手指上,則這種油墨在該承印紙張表面干燥不良。油墨干燥不良不但影響后續(xù)工藝的正常運(yùn)行,還可能蹭臟相鄰紙張,導(dǎo)致產(chǎn)品報廢。

一般認(rèn)為,油墨吸收性過低是造成油墨干燥不良的主要因素。在表面強(qiáng)度達(dá)標(biāo)的條件下,造紙企業(yè)通過調(diào)整涂料配方和干燥溫度提高油墨吸收性[16]。紙張水分含量過高和 pH值過低也是引起油墨干燥不良不容忽視的因素。油墨干燥速度隨著水分含量增加而降低的現(xiàn)象,也說明造紙過程中紙板水分含量及其分布應(yīng)該嚴(yán)格控制在一定范圍內(nèi) (一般在 7%～9%)。近年隨著堿性造紙工藝的發(fā)展和涂料中碳酸鈣顏料的廣泛應(yīng)用,紙張酸度過高造成的干燥不良雖已大大減少。但采用傳統(tǒng)酸性造紙技術(shù)生產(chǎn)的涂布紙,仍然可能在印刷條件不當(dāng)時造成油墨干燥不良。

潤版液酸度過高或者用量過大也可能導(dǎo)致油墨干燥不良,這基本上相當(dāng)于紙板 pH值過低和水分含量過高。導(dǎo)致油墨干燥速度降低的因素還包括:油墨中干燥劑 (聚合催化劑)含量過低或者過高,印刷車間相對濕度過高或者溫度過低等。

(6)涂層空隙度、膠黏劑含量和水干擾色斑

印刷色斑是指在實(shí)地或者網(wǎng)點(diǎn)印刷區(qū)域出現(xiàn)的墨色密度或者光澤度不均勻和無規(guī)則變化。印刷者通常把高檔涂布紙表面出現(xiàn)的油墨色斑歸咎于墨層厚度不均勻或者涂層對于油墨溶劑的不均勻吸收。

涂層空隙度是指空隙體積在涂層總體積中所占的百分率?？障抖群涂紫斗植加绊懲坎技埖脑S多性能,包括紙張白度、不透明度、保墨性和油墨凝固速度[17]。文獻(xiàn)數(shù)據(jù)[9,12,16-17]已經(jīng)證明,對于采用同種顏料組成的涂料,涂層空隙度隨著涂料中膠黏劑含量的增加而降低。膠黏劑用量的增加和涂層空隙度的降低也導(dǎo)致涂布紙液體吸收性能的降低。

水干擾色斑 (water interference mottle,又稱作濕排斥色斑)是指在涂布紙多色膠印過程中,油墨不能均勻地轉(zhuǎn)移到前一色序空白區(qū)域而造成的印刷色斑。一般認(rèn)為造成這種色斑的原因是涂層空隙度過低,導(dǎo)致前面色序轉(zhuǎn)移到紙面的潤版液不能及時地被紙張吸收,從而干擾了后面油墨的正常轉(zhuǎn)移。在實(shí)驗(yàn)室研究[9]和在實(shí)際生產(chǎn)[10]中,研究人員也發(fā)現(xiàn)水干擾色斑隨著涂料中膠黏劑用量的降低而逐漸消失。

在印刷生產(chǎn)中,可以通過改變印刷條件來降低水干擾色斑對印刷質(zhì)量的影響。這些措施包括采用能夠在低用量下保持水墨平衡的高效率潤版液,采用具有良好抗水性的高黏度油墨,以及在保證印刷密度要求的前提下盡量減少用墨量和用水量等。事實(shí)上,經(jīng)驗(yàn)豐富的印刷者都知道在 “水少墨稠”條件下印刷有利于控制網(wǎng)點(diǎn)擴(kuò)大,從而提高總體印刷質(zhì)量。

(7)膠黏劑不均勻遷移、“濕疊印”與 “逆?zhèn)鬟f”印刷色斑

濕疊印色斑 (wet trap mottle)和逆?zhèn)鬟f色斑(back trap mottle)是兩種既相似又有區(qū)別的的印刷缺陷,經(jīng)常出現(xiàn)在涂布紙和紙板多色膠印過程中。這兩種色斑在多色印刷中都涉及到,先印的油墨在經(jīng)過后續(xù)印刷單元時逆轉(zhuǎn)移到橡皮布上,導(dǎo)致印刷在紙面的墨層厚度不均勻和墨色深淺不一。濕疊印色斑則是指先印的油墨被后印的油墨 “粘走”,并逆轉(zhuǎn)移到橡皮布上,從而導(dǎo)致印刷版 “混色”,后續(xù)油墨不能向紙面正常轉(zhuǎn)移。濕疊印色斑一般由印刷墨序不當(dāng)所致,油墨吸收性嚴(yán)重不均勻也可能引起濕疊印色斑。

逆?zhèn)鬟f色斑是指先印的油墨逆轉(zhuǎn)移到后續(xù)色序非圖像區(qū)橡皮布上,從而導(dǎo)致的墨色深淺不均勻。造成涂布紙逆?zhèn)鬟f色斑的主要原因是膠黏劑不均勻遷移和涂層厚度不均勻[15]。膠黏劑不均勻遷移可能是由于原紙勻度和吸收性能不均勻。涂層厚度不均勻也可能造成涂料干燥速度不同和膠黏劑遷移不均勻。Zang等[15]發(fā)現(xiàn)對于表面處理類似 (如在同等壓光條件下)的紙張,印刷密度僅僅依賴于轉(zhuǎn)移到紙面的油墨量。這也證實(shí)了涂布紙墨色深淺的變化主要起因于墨層厚度的不均勻。他們還發(fā)現(xiàn)[15-16]涂布紙的油墨接受性能并不是直接依賴于涂料中膠黏劑含量,而是更依賴于涂層表面的膠黏劑含量。這也就進(jìn)一步顯示了膠黏劑在涂布紙表面的不均勻分布能夠?qū)е峦繉佑湍邮苄阅艿牟町惡驮斐捎∷⑸摺?/p>

值得一提的是,上臟 (糊版,scumming)是一種極易與逆?zhèn)鬟f色斑混淆的印刷缺陷,它是由印版表面水墨平衡遭到破壞產(chǎn)生的,多為印刷工藝不當(dāng)(如潤版液過少)所致,極個別原因是紙面 pH值過高而改變了潤濕液的酸性 pH值引起,對此 IGT印刷適性儀有附件檢測。

造紙工作者通過多年研究也發(fā)現(xiàn)了一些控制膠黏劑不均勻遷移的措施。如改進(jìn)涂布原紙的勻度,改良涂料中顏料和膠黏劑的相互作用,在涂料中增加限制膠黏劑遷移的助劑,改善干燥工藝等。

印刷工作者也總結(jié)出一些通過改變印刷條件抑制和降低油墨色斑的措施。例如,印刷者經(jīng)常按照油墨黏性張力高低安排印刷色序以避免濕疊印色斑,因?yàn)檫@種安排使得后面色序黏性較低的油墨一般不能撕裂前面印刷的黏性較高的油墨。為了避免逆?zhèn)鬟f色斑,印刷者通常在紙板表面強(qiáng)度允許的范圍內(nèi)選用高黏性油墨。黏稠油墨具有較高的內(nèi)聚力不易被撕裂,而且還能夠在較薄墨層下達(dá)到印刷質(zhì)量所需要的墨色密度。較薄的墨層也有利于油墨凝固,進(jìn)一步降低了逆?zhèn)鬟f撕裂的可能性。另外,印刷者也常把產(chǎn)生逆?zhèn)鬟f的油墨從前面色序調(diào)整到最后,或者選用易分離防黏橡皮布等措施,以引導(dǎo)撕裂發(fā)生在油墨與橡皮布之間,避免油墨逆?zhèn)鬟f。

3 結(jié) 語

商品制造廠家的競爭和印刷工藝的進(jìn)步,促使印刷部門對銅版紙和涂布白卡紙的質(zhì)量提出了更高要求。精細(xì)印刷產(chǎn)品要求它們具有比其他紙張 (如新聞紙和常見箱紙板)更高的白度、表面平滑性和尺寸穩(wěn)定性;必須具有適當(dāng)?shù)?pH值和水分含量,以有利于加速油墨氧化聚合反應(yīng)的完成;具有良好的表面強(qiáng)度和層間黏合力,以避免高黏性油墨在離開壓印區(qū)時撕裂涂布層造成掉粉等。從而保證多色高網(wǎng)線圖像套印準(zhǔn)確,網(wǎng)點(diǎn)區(qū)域?qū)哟吻逦?實(shí)地區(qū)域油墨分布均勻,以及具有良好的印刷光澤。

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Factors Affecting L ithographic Offset Pr intability of Coated Paper and Board

L I Sa ZANG Yong-hua＊XU Ying SUN Jian-ting
(Tianjin University of Science and Technology,Tianjin Key Lab of Pulp&Paper,Tianjin,300457)

Coated paper and board arewidely used to reproduce high qualityprinted images.However,printersoften find differentprint quality when the same job is printed using papers or boards from different suppliers.What are the most important characteristics that cause papers to perform differently during printing?By analyzing ink paper interactions,thiswork discussed paper properties thatmay cause printing defects,and proposed trouble-shooting approaches that can be used by both printers and papermakers to eliminate or reduce these printing defects.

coated paper and board;offset printing;printmottle;printability

TS761.1

A

0254-508X(2011)06-0064-05

李 灑女士,在讀碩士研究生;研究方向:涂布紙產(chǎn)品開發(fā)、高得率漿性能及紙張印刷適性。

(＊E-mail:vonghuazang@tust.edu.cn)

2011-12-20(修改稿)

本課題為科技部中加國際合作項(xiàng)目 (編號 2008DFA91290)。

(責(zé)任編輯:馬 忻)