紙張印刷詳細說明課件

1、紙張的印刷適性北京印刷學(xué)院印刷與包裝工程學(xué)院黃蓓青一、紙張的印刷性能（ Printing proformance ）紙張的印刷運行性能（printing runnability） 保證印刷正常進行，紙和紙板應(yīng)具備的性能。 是紙張的外觀質(zhì)量、流變性能、強度和吸濕性等基本性質(zhì)的綜合表現(xiàn)。 亦稱紙張的印刷運行適性。紙張能無故障地順利通過印刷機，印刷出合乎要求的印刷品。一、紙張的印刷性能紙張的印刷適性（printability） 獲得預(yù)期的印刷效果，紙和紙板應(yīng)具備的性能。 是所有影響印刷品質(zhì)量的紙張性能的總稱。 主要包括印刷平滑度、油墨接受性能、力學(xué)性質(zhì)、光學(xué)性質(zhì)等紙張的物理性質(zhì)和光學(xué)性質(zhì)。 亦稱紙張

2、的質(zhì)量適性。 紙張的印刷性能亦可統(tǒng)稱為紙張的印刷適性。能得到與使用的紙張質(zhì)量等級相適應(yīng)的印刷品質(zhì)量。二、紙張的印刷性能的評價實際印刷法 通過實際印刷機印刷，以印刷效果進行評價。 耗費大，不適于科學(xué)研究。間接測試法 通過測定一些常規(guī)性能指標，來間接預(yù)測紙張的印刷性能。 常規(guī)性能指標的測定方法與實際印刷差距較大，因而不十分科學(xué)。二、紙張的印刷性能的評價模擬印刷適性儀測試法 模擬印刷機的條件，并能調(diào)節(jié)印刷壓力、墨量和印刷速度，進行各種實驗來評價紙張的印刷性能。 較科學(xué)，儀器體積小，操作方便，被廣泛應(yīng)用。 目前，國際上印刷適性儀主要有：德國Fogra印刷適性試驗機日本印刷局印刷適性試驗機荷蘭IGT印刷

3、適性儀應(yīng)用最廣泛美國Hercules印刷適性試驗機瑞典印刷研究所印刷適性試驗機等十多種三、紙張的印刷平滑度1. 定義平滑度 紙張表面的平整程度。也常用粗糙度表示。印刷平滑度（printing smoothness） 印刷壓力作用下紙張的平滑度。 紙張自由狀態(tài)下的紙張的平滑度為表觀平滑度。 印刷平滑度是紙張表觀平滑度和表面壓縮性的綜合效應(yīng)。三、紙張的印刷平滑度2. 測量方法 普遍采用空氣泄露法。 原理：在一定壓力和一定面積下，測量一定量空氣通過紙張表 面與另一個表面之間的間隙所需的時間，或測定空氣 的流速、流量以及空氣壓力的變化。別克（Bekk）平滑度儀 對低平滑度試樣較適宜，但對高平滑度試樣誤

4、差較大。本特生（Bendtsen）平滑度儀 操作簡單、快速，穩(wěn)定性較好。還可測可壓縮性和彈性 。 采用的測量壓力與實際印刷壓力相差較大，因此測量狀態(tài)與實際印刷狀態(tài)有一定差距。三、紙張的印刷平滑度PPS粗糙度儀 Parker Print-Surf粗糙度儀 70年代初 英國 優(yōu)點：采用與實際印刷相接近的測量壓力，并且壓力可調(diào)。 推薦：凸印200kPa；膠印100kPa； 凹印500kPa測量時紙樣背襯采用實際印刷時的背襯材料，并可根據(jù)采用的印刷方式不同而選用不同的背襯。也可用于研究背襯材料對印刷平滑度的影響。在測量環(huán)的兩面均采用了環(huán)型保護環(huán)，不僅保護了測量頭，還提高了測量精度。采用氣動加壓，更加準

5、確。三、紙張的印刷平滑度3. PPS粗糙度儀的應(yīng)用絕對單位粗糙度 PPS粗糙度儀測量結(jié)果表示：m 得到紙面與測量環(huán)之間的平均間隙，可預(yù)測填充紙面凹坑所需的墨膜厚度。 Bekk平滑度儀測量結(jié)果表示：s/10ml Bendtsen平滑度儀測量結(jié)果表示：ml/min 相對單位粗糙度可轉(zhuǎn)換為絕對單位粗糙度，但由于測量條件所限，轉(zhuǎn)換后也不能反映紙張在實際印刷中的效果。 相對單位粗糙度三、紙張的印刷平滑度PPS值的應(yīng)用 利用PPS測得的絕對單位粗糙度稱為PPS值。PPS值的標注 由于同一紙張在不同測量條件下測量的PPS值不同，因此，表示紙張PPS值時應(yīng)標注測量條件。如：S 20 PPS印刷壓力為20kgf

6、/cm2軟背襯；硬背襯為H三、紙張的印刷平滑度印版上印刷油墨需要量與PPS值的關(guān)系 S20PPS值與印版上印刷油墨需要量之間是近似線性關(guān)系。D=0.90S20PPS三、紙張的印刷平滑度PPS值與壓力的關(guān)系 壓力，PPS值 三、紙張的印刷平滑度PPR值 研究表明，當PPS2m時，即紙面與印版或橡皮布表面之間的平均間隙2m，這時足以保證轉(zhuǎn)移到紙面墨膜的厚度是均勻的，印刷密度的均勻性能令人滿意。 PPS=2m時的壓力稱為需用印刷壓力，簡稱PPR（Printing Pressure Requirement）值. PPR值較準確地反映了紙張印刷平滑度的大小， PPR值越低的紙張，越容易取得滿意的印刷效果

7、。 三、紙張的印刷平滑度 PPR值對印刷密度不均勻性的影響 印刷方式：凹印 印版墨層厚度：8m三、紙張的印刷平滑度4. 印刷平滑度對印刷質(zhì)量的影響 決定了在壓印瞬間，紙張表面與著墨印版或橡皮布表面接觸的程度，是影響油墨轉(zhuǎn)移性能，圖文是否清晰的重要因素。對紙張的油墨需要量的影響 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對印刷品光澤度的影響 印刷平滑度， 印刷品光澤度D=0.9S20PPS三、紙張的印刷平滑度對紙張著墨均勻性的影響 印刷平滑度，實地印刷品 印刷密度的不均勻性網(wǎng)點印刷品 小網(wǎng)點丟失現(xiàn)象嚴重三、紙張的印刷平滑度5. 印刷方式對紙張印刷平滑度的要求 不同的印刷方式，對紙張

8、的印刷平滑度的要求不同。凹印、普通凸?。河∷⑵交雀呷嵊?、膠印：印刷平滑度低高檔印品、高網(wǎng)點線數(shù)印品：印刷平滑度高四、紙張的油墨吸收性能 紙張對油墨的吸收能力，決定著油墨印刷到紙張表面后的滲透量和滲透速率。 吸收能力過大：印跡無光澤，甚至產(chǎn)生透印或粉化現(xiàn)象。 吸收能力過?。簻p慢油墨干燥速度，導(dǎo)致背面蹭臟。四、紙張的油墨吸收性能1. 油墨接受性能與油墨吸收性能（ink receptivity and ink absorptivity）油墨接受性能 紙張表面在印刷過程中，在印刷機上壓印瞬間接受轉(zhuǎn)移油墨的能力。是紙面以下幾方面性能的綜合表現(xiàn)：表面被油墨的潤濕能力；表面吸收一定油墨組分的能力；表面固定

9、和保留均勻墨膜的能力。 影響因素：紙張的表面自由能、印刷平滑度、吸墨性能及油 墨固化形式 油墨接受性能好的紙張紙張既快又均勻地接受油墨。四、紙張的油墨吸收性能油墨接受性能與油墨吸收性能的區(qū)別 油墨接受性能 油墨吸收性能作用時間 壓印瞬間 從油墨與紙面接觸到完全固化在 紙面一段時間相關(guān)性 油墨轉(zhuǎn)移性能 紙張毛細空吸收性和油墨的滲透 性四、紙張的油墨吸收性能2. 印刷過程中紙張對油墨的吸收及對印刷的影響 紙張對油墨的吸收可分為兩個階段：壓印瞬間，印刷壓力的擠壓。 對油墨的吸收主要取決于印刷壓力的大小，印刷速度也有一定程度的作用。 油墨被整體壓入紙張，因而保留在紙面墨膜的性質(zhì)不會受壓入量的影響。 對

10、于空隙率高的紙張，壓力過大將會產(chǎn)生“透印”。四、紙張的油墨吸收性能壓印結(jié)束，毛細管吸收。 紙張主要吸收的是從油墨中分離出來的連結(jié)料，這將改變保留在紙面墨膜的性質(zhì)，降低印刷品的光澤，嚴重時也會發(fā)生“透印”。 此階段紙張對油墨的吸收速率決定印刷品的光澤度，以及透印現(xiàn)象的產(chǎn)生與否。四、紙張的油墨吸收性能3. 壓印瞬間油墨吸收性的測量 IGT適性儀第一印盤第二印盤密度計印液態(tài)石蠟?zāi)び『谀珳y密度黑墨密度，油墨吸收性四、紙張的油墨吸收性能4. 毛細管吸收性的測量油吸收法二甲苯吸收試驗 適于溶劑性油墨印刷的凹版紙油吸收試驗 直觀地觀察紙張吸油的速度四、紙張的油墨吸收性能4. 毛細管吸收性的測量IGT油吸收試

11、驗 在一定印刷條件下，印刷一滴蘇丹紅著色的化學(xué)純酞酸二丁酯溶液。L吸收性 = 1/1000油痕長度，紙張平滑度，吸收性 油痕長度75mm，光澤度高；油痕長度=6075mm，光澤度一般；油痕長度=5060mm，光澤度較差；油痕長度50mm，光澤度非常差。四、紙張的油墨吸收性能 油墨吸收方法的問題： 在實際印刷時，紙張孔隙對油墨連結(jié)料的吸收不僅取決于紙張本身所固有的吸收能力，而且還取決于墨膜中顏料粒子間所形成的毛細管的大小，即取決于顏料粒子的大小及分散度。所以，采用油吸收試驗的方法并不能真實預(yù)測實際印刷時紙張對油墨的吸收。四、紙張的油墨吸收性能油墨臟污試驗法（Ink-Stain Test） K&N

12、油墨試驗 K&N油墨是一種將白色顏料分散在有色油中形成的非干性油墨。2minK&N油墨軟布或脫脂棉密度計涂布放置擦墨測密度四、紙張的油墨吸收性能 K&N值計算： K&N=（R - RF）/R 100% RF油墨臟污區(qū)域的反射率 R足夠空白紙面的反射率 若采用K&N油墨以外的其它試驗油墨，試驗結(jié)果常用Q值表示： K&N=（R - RQ）/ R100% RQ油墨臟污區(qū)域的反射率四、紙張的油墨吸收性能 影響油墨臟污試驗結(jié)果的因素：油墨與紙張接觸的時間 油墨與紙張接觸的時間不同，紙張對油墨的吸收性不同。油墨的粘度粘度 K&N值四、紙張的油墨吸收性能消除紙張表面光反射能力 當用Q值表示紙張對油墨的吸收能

13、力去比較不同紙張時，還應(yīng)考慮紙張表面的光反射能力。 利用K&N指數(shù)X表示: X=（R - RF） / R RF 100% =（1/RF -1/ R ）100%四、紙張的油墨吸收性能紙張表面粗糙度的影響 在油墨臟污試驗中，經(jīng)擦墨程序會把油墨留在紙面凹坑中。 修正方法：求出油墨與紙張接觸的時間為0時的紙張對油墨 的吸收性，用Qr表示，從實際測量值中減去。 Qr=（R - RQ0） / R100% Qr時間為0時的反射率 Qa=（RQ0 - RQ） / R100% Qa真實的吸收組分 RQ實測的油墨臟污區(qū)域的反射率四、紙張的油墨吸收性能5. 不同油墨對紙張的油墨吸收性能的要求氧化結(jié)膜干燥油墨 紙張的

14、油墨吸收性較弱，才能保證印刷品的墨色鮮艷， 如膠印紙張。但吸收性太差，會引起印刷時紙張粘臟，影響圖文印刷效果。滲透干燥油墨 紙張的油墨吸收性較強，使油墨能迅速在紙上附著。如新聞紙。揮發(fā)干燥油墨 紙張的油墨吸收性較弱，如凹印紙張。但吸收性太差，會使紙張和印版緊密接觸時，造成油墨無處滲透而生成斑點或?qū)哟尾磺?，在多色印刷中?dǎo)致粘臟現(xiàn)象。五、紙張的表面強度1. 紙張的表面強度（Surface Strength）與拉毛 表面強度是指紙張表面纖維、膠料、填料間或紙張表面涂料粒子間及涂層與紙基之間的結(jié)合強度。它表示了紙張在印刷過程中抗油墨分裂力的能力。 紙張在印刷壓力的作用下，與附著有油墨的橡皮布或印版接觸

15、時，會受到下面三個力的作用： Fa油墨對紙張的粘著力 FQ滾筒高速旋轉(zhuǎn)時，產(chǎn)生的油墨對紙張的剝離力 Fs橡皮布或印版對紙張的粘著力 設(shè)：T紙張表面強度 當：T Fa+ FQ + Fs 印刷正常進行 T Fa+ FQ + Fs 拉毛五、紙張的表面強度2. 拉毛對印刷的影響造成圖文部分污染圖文部分產(chǎn)生白斑產(chǎn)生堆墨增加印版、橡皮布、墨輥的清洗次數(shù) 拉毛嚴重時，還會出現(xiàn)纖維沉積在墨槽，印版被磨損等現(xiàn)象。五、紙張的表面強度3. 紙張的干拉毛與濕拉毛 按發(fā)生拉毛時，是否有水參加，拉毛分為：干拉毛濕拉毛 紙張濕拉毛主要發(fā)生在多色平版印刷中。紙張耐水性紙張耐水性差，濕拉毛嚴重。兩色的間隔時間兩色的間隔時間，拉

16、毛。印刷色序色序越后的單色部分，拉毛越嚴重。五、紙張的表面強度4. 紙張表面強度的測量Dennision蠟棒法拉毛速度測量法 標準方法 在恒溫、恒壓條件下，固定印刷壓力和墨層厚度，采用一定粘度的拉毛油，以不同的速度在印刷適性儀上印刷，測得使紙張開始拉毛的速度為（臨界）拉毛速度，用V拉表示。 實際測量時，采用一定加速度印刷，測量紙張連續(xù)出現(xiàn)填料點、涂料點、起毛、起泡的距離，然后在專用的速度距離圖表中查出拉毛速度。 五、紙張的表面強度5. 紙張表面強度的表示方法VVP值 對于任意一種紙張，當印刷壓力和墨層厚度一定時，有： V拉p=C（常數(shù)） T = k C= k V拉p p油墨的塑性粘度 k比例常

17、數(shù) C對于指定紙張是個常數(shù)，叫做紙張的VVP值五、紙張的表面強度6. 紙張拉毛速度與印刷速度的關(guān)系 采用印刷油墨進行拉毛實驗，可根據(jù)拉毛速度得到紙張在印刷機上發(fā)生拉毛現(xiàn)象的最低印刷速度，即印刷中允許的最高印刷速度（Vp）。圓壓平印刷機（一回轉(zhuǎn)） Vp （張/小時）=378 V拉/R1/2（cm/s）圓壓平印刷機（一回轉(zhuǎn)） Vp （張/小時）=189 V拉/R1/2（cm/s）圓壓圓印刷機（滾筒半徑相同） Vp （張/小時）=264 V拉/R1/2（cm/s） R印刷機滾筒半徑六、紙張的表面效率1. 定義 紙張的表面效率是與光學(xué)性質(zhì)有關(guān)的影響印刷品質(zhì)量的紙張印刷適性指標。主要是評價紙張對印刷品色

18、彩再現(xiàn)影響的性能。 紙張的表面效率是將紙張光澤度和吸墨能力結(jié)合起來考核的物理量。PES計算公式 PES（%）=（100 A + G）/2 PES紙張的表面效率（paper Surface efficiency ） G紙張的光澤度（75角鏡面光澤），以%表示 A紙張的油墨吸收能力，以%表示 A（%）=4/3（100 - K&N ）六、紙張的表面效率GATF 根據(jù)油墨吸收能力A的值和光澤度G的值，查GATF表面效率圖，從圖中直接確定出PES的值。六、紙張的表面效率2. 紙張表面效率對油墨呈色效果的影響 相同油墨印在不同的紙張上，顏色變化主要表現(xiàn)在色相上。油墨在紙上的色相與紙張表面效率有密切效果。 一般以品紅油墨的色偏和青色墨的灰度來衡量顏色的變化和油墨的質(zhì)量。 紙張表面效率，色強度，色偏色效率， 色偏，灰度。六、紙張的表面效率六、紙張的表面效率3. 紙張表面效率與色相關(guān)系確定方法 在各種類型紙張上，使用三原色油墨在同一密度水平印刷，測量密度，并計算出品紅油墨的色偏和青色墨的灰度