§ 5.6 纸张和油墨
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5.6.1 印刷纸张
? 造纸工艺
? 成分、结构
? 规格
? 种类
? 印刷性能及故障分析
由植物纤维、填料、胶料和色料构成的片
状纤维制品。
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备料:
磨浆(或蒸煮、洗涤),使纤维从植物中离解出来
筛选、漂白:
打浆,使纤维切断、压溃、润胀、细纤维化
加填,加入填料,增加不透明度和平滑度
施胶,加入胶料,提高憎液性
染色,加入色料,调节纸张颜色
抄制,抄纸机,抄制成纸
制浆:得到纸浆
抄纸:
烘干、压光,使表面平滑
5.6.1.1 造纸工艺简介
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1,植物纤维,基本组成成分,骨架
条件,易于离解,纤维素含量高,木质素含量少;
强度、长度符合要求,有足够的弹性和交织力;
来源丰富,成本低廉,适于大量生产。
常用植物纤维:
茎干类 如麦杆、芦苇、竹子、稻草、甘蔗渣
韧皮类 如亚麻、黄麻、大麻
木材类 如红松、落叶松、云杉、白杨、桦木、枫木
籽毛类 如棉花、废布、废棉
2,填料,填塞纤维间的间隙,提高白度和不透明度,降低
伸缩性,使纸张表面更均匀。
常用,滑石粉、高岭土、硫酸钙
用量,20% 过多则影响表面张力、韧性和吸墨性
5.6.1.2 纸张的成分
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3,胶料,用于填塞纸张表面空隙,减小毛细管作用,提高
纸张的憎液能力 ;
也提高平滑度、强度、光泽,防止纸张表面起毛。
常用,松香、明矾、淀粉、水玻璃、硫酸铝
用量,0.25 - 9 %
根据用纸要求而不同,过量则影响吸墨性
4,色料,进行调色和增白处理
原因,A,使纸张具有所需要的颜色;
B,植物纤维漂白后仍略显浅黄、浅绿,不白,需
要假如一定量的色料增白。
常用,品蓝、群青(白纸)
各种颜色的有机或无机色料(色纸)
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毛细管 植物纤维
填料、胶料、色料
图示:纸张的结构
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1)型式,平板纸
卷筒纸
2)尺寸,据 GB786-87
平板纸,787 ? 1092mm 为过渡
880 ? 1230mm,900 ? 1280mm,1000 ? 1400mm
卷筒纸:宽度 787mm,1092mm,1575mm
3)重量:两个指标!
定量 (克重 ),每平方米纸张的规定重量。 单位,g/m2
一般,?200 g/m2 称为纸
? 200 g/m2 纸板
令重,每 500 张纸的总重量。 单位:公斤
换算,令重 = (单张纸面积 ?定量 ? 500) /1000
5.6.1.3 纸张的规格
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印刷用纸、包装用纸、书写纸、制图绘图纸、
感光纸、转印纸、卷烟纸、吸纸、工业技术用纸、
计量用纸、电绝缘纸
装订 ~、制盒 ~、制鞋 ~、建筑 ~、绝缘 ~、工业技术 ~
其中,印刷用纸 包括
纸:
纸板:
5.6.1.4 纸张的种类
新闻纸、凸版纸、
胶版纸、铜版纸、
凹版纸、
地图纸、字典纸等。
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1,新闻纸:
用于报纸、期刊、短期书籍。
? 特点,不施胶
纸质松软,弹塑性较好,吸墨性较强;
有一定机械强度,不透明性好。
吸收性较强,抗水性差,易破损;
木质素和杂质含量高,易发黄变脆。
? 适用:
? 规格,GB1910 - 89
52g/m2 (+2g,–3g)
49± 2.0g/m2
45± 1.5/m2
? 等级,A,B,C,D四级
A,B级用于高速轮转胶印
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2,凸版印刷纸:
不施胶或轻微施胶,特性类似于新闻纸;
平滑度、白度、抗水性优于新闻纸,
吸墨性不如新闻纸,吸墨均匀。
? 特点:
? 适用:
? 规格,ZBY32026 - 90
? 等级:
用于凸版印刷方式的书刊和杂志的印刷。
52± 2.5g/m2
60± 3.0g/m2
70± 3.5g/m2
A,C,D三等
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3,胶版印刷纸:
质地紧密,表面平滑,伸缩性小,
抗水性强,吸墨性不太高,利于光泽的形成。
? 特点:
? 适用:
? 规格:
平版印刷的彩色画报、海报、商标、地图、烟合
双面胶版纸
60, 70, 80, 90,100,110,120 g/m2
单面胶版纸
40,50,60,70,80 g/m2
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4,铜版纸(胶版印刷涂料纸):
在原纸上涂布无机涂料,经超级压光制成。
平滑度高;
白度高;
吸墨性不太快。
特点:
适用:
? 规格:
胶印各种精美印品,如彩色画报、画册等。
单铜和双铜、亚光铜版纸
70,80,90,100,120,150,180,200,250 g/m2
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? 特点:
? 适用,书刊、册簿封面
? 规格:
5,书皮纸
机械强度好,耐磨,耐折
表面平滑,抗水性好
80,100,130 g/m2
6,字典纸:
? 特点:
? 适用,字典、手册、工具书
? 规格:
80,100,130 g/m2
质地紧密,平滑度较好,
定量轻,伸缩性小
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7,凹版印刷纸:
洁白坚挺;平滑度、耐水性好。
适于凹印彩色画报。
8,证券纸:
9,邮票纸:
10,地图纸、海图纸:
11,合成纸:
12,白纸板:
由高分子化学物质抄制或挤压形成的薄膜状物质。
质地柔软;抗水性好;稳定性好;耐光耐热耐霉变;
无毒无污染;无尘,不掉粉。
适于地图、包装袋。
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5.6.1.5 书刊印刷用纸的计算
1,按开数计算
2,按基数计算
3,按印张数计算
500?
??
开数
印数页数用纸令数
5 0 0
基数印数页数用纸令数 ???
5002 ?
?? 印数印张用纸令数
基数 =1/开数
印张,1个双面印刷的 对开 幅面纸张。
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决定印刷过程是否顺利,印品质量是否符合要求
与印刷过程和所用油墨的性能有关
印刷用纸的一般质量要求:
A,色调:白
B,足够的机械强度:保证正常印刷
C,透光率小,光泽均匀;
D,尘埃度:在允许范围内;
E,含水量 6-8%
F,纸边直角,斜度误差 <± 3 mm;
G,同批纸张质量的一致性:厚度、紧度、结构、质地、光泽
纸张的印刷适性 用于某种印刷方式的纸张所具有的适用于
该种印刷方式的工艺技术条件的性质,并
保证生产的印刷品达到要求的质量和效果
5.6.1.6 纸张的印刷适性
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1,平滑度,纸张表面的平整光滑程度。
包括平滑度、印刷平滑度
取决于,a,植物纤维的柔软度、长度、细度、分布状态;
b,填料和胶料的加入量;
c,抄纸速度;
c,是否进行压光。
影响,a,印刷时油墨转移的状态,进而影响字迹图形质量
高,压印时纸张与版面接触好,油墨转移均匀
印版
油墨
纸张
低,………………………… 差,………… 不匀
可适当增加印刷压力
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高平滑度纸张
低平滑度纸张
b,影响纸张光泽
高,光滑,有光泽
低,粗糙,无光泽
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2,吸墨性,纸张对油墨的吸收能力或油墨对纸张的渗透能力。
主要是对油墨连接料渗透的反映。
取决于:
影响:
a,纸张的结构和性质:疏松程度、纤维表面性质、
填料和胶料量
b,油墨的性质:粘度、连接料极性
c,工艺参数:印刷压力、印刷速度、印刷方式
a,墨迹的附着牢度;
b,印品光泽度;
c,吸墨性过强易导致印迹粉化、透映、透背
油分
透映 透背
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吸墨性过强吸墨性适中
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3,弹性和塑性(纸张的 Z向压缩流变特性):
印刷过程中,纸张受到 Z向冲击压力时,在厚度方向
上产生一定的敏弹性、粘弹性和塑性变形。
回忆 !
外力作用下物体瞬时产生形变,外力撤消时形变
瞬间恢复。如弹簧
敏弹性:
滞弹性,外力作用开始后物体的形变量逐渐发展直至形变
稳定,外力撤消后形变量并非瞬间恢复,而是逐
渐完全恢复。
塑性,外力作用开始后物体产生形变量,在外力撤消后,
形变量完全不能恢复。
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取决于,a,植物纤维的弹性和塑性;
b.打浆度:大则压缩率小;
c,填料的含量:多则压缩率小;
d,纸张的含水量:高则压缩率小;
e,是否进行压光处理。
压力
纸张厚度变化
d
K
R
P d 纸张原来的厚度K 最大压缩量
R 弹性恢复量
P 永久形变量
K/d 压缩率
R/K 弹性恢复率
P/K 塑性变形率
图示:压力作用下纸张厚度的变化
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时间
时间


敏弹性
滞弹性
塑性
纸张由多种成分构成,各有其力学特性,因此在力的
作用下表现出敏弹性、滞弹性、塑性的综合效果。
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纸张的这种 Z向压缩流变特性是不是完全不利的?
印品上要求墨层
均匀、印迹清晰
印刷时印版图文
和纸张完美接触
油墨均匀
良好转移
BUT!
要求
A,印版、包衬厚度不均一;
B,纸张厚度不均匀,表面凹凸不平;
C,滚筒存在行位误差,不是完美的圆柱面。
SO! 施加适当的印刷压力,使:
A.压印时,纸张产生 Z向形变,以求良好接触;
B.离压后,形变迅速恢复而没有残余。
影响,油墨的压印、转移状态,进而影响印品质量
要求
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4,表面强度,纸张内部纤维、填料、胶料之间的结合强度。
影响,印刷工艺要求纸张内部涂层粒子之间、涂层和纸基
之间、纸基纤维之间有足够的强度。若表面强度不
足,可能导致
P ? X + U + N
其中,P 纤维、填料、胶料间的结合力
X 油墨对纸张的粘力
U 剥离张力(惯性力)
N 橡皮布、印版对纸张的吸附力
a,掉粉、掉毛;
b,糊版;
c,脏污;
d,剥纸。
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5,纸张的含水量:
取决于:
影响:
a,植物纤维的极性;
b,环境温度和湿度:
环境 相对湿度每变化 10%,含水量变化 1%;
温度每变化 ± 5oC,含水量变化 0.15% ;
含水量,纸张所含水分重量占纸重的百分比。 6%
平衡水分量,一定温度和湿度条件下,当纸张吸湿、放湿
达到平衡,此时的含水量不再变化,称为 ~。
印刷时允许的含水量变化应 < ± 0.1%
故:印刷车间要求温度 18-24 oC
湿度 60-65%RH
a,使纸张尺寸不稳定、变形;
b,套印精度降低;
c,含水量过大:影响印迹干燥,强度降低
………… 小:纸张发脆,易产生静电现象
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5.6.2 印刷油墨
? 成分、结构
? 规格
? 种类
? 印刷性能及故障分析
? 常用印刷油墨
是一种由颜料微粒均匀分散在连接料中,形
成的具有一定颜色、流动性,能附着在承印物表
面并通过干燥成为固态墨膜的浆状胶粘体。
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油墨是一种稳定的胶体分散系
具有较好的稳定性
具有良好的流动和转移性能
5.6.2.1 油墨的结构和成分
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1)颜料,显色物质,是不溶于水和有机溶剂的彩色、黑色、
白色的高分散度的粉末。
要求,a,颜色接近光谱色,饱和度大;
b,分散度高,视比容大,透明度好;
c,耐水,最好耐碱、耐酸、耐醇、耐热、耐光;
种类,a,有机颜料,天然或合成
b,无机颜料,络合物、金属氧化物、无机盐等
c,色淀性颜料
用化学方法使有机染料的可溶性基团转换成
不溶性的金属盐,或色淀化将它们附着在载体铝
白、铝钡白上得到不溶性的颜料。
d,金粉、银粉、磷光颜料、荧光颜料
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2)连接料,油墨的主要成分。
要求,a,良好的流动性、粘度、抗水性;
b,良好的成膜性、光泽;
c,良好的干燥性。
种类,干性植物油
动物油
矿物油
合成树脂
溶剂
决定油墨的流变性、附着性、成膜性、抗水性;
影响油墨的色泽、酸值。
用于分散颜料;给油墨提供适当的粘性、流动性、
转移性能;通过印刷后成膜使颜料固着在承印物表面。
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3)填料,白色透明、半透明、不透明的粉末。
充填颜料,减少油墨用量,降低成本;
调节油墨的稠度、流动性。
4)助剂(附加料),辅助成分
调节油墨的印刷适性。
种类,色调调节剂
流动性调节剂
干燥性调节剂
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按印刷方式,凸版印刷油墨、凹 ~、平 ~、孔 ~、
特种印刷油墨
按干燥机理,渗透干燥型、挥发干燥型、氧化结膜型、
光硬化型、热固化型、冷却固化型
按干燥方法,自然干燥型、热风 ~、红外线 ~、紫外线 ~、
冷却 ~
按原料成分,干性油型、树脂油型、有机溶剂型、水性型、
石蜡型、
5.6.2.2 油墨的种类
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按承印物,纸张油墨、金属油墨、塑料油墨、布料油墨、
玻璃油墨
按油墨特性,磁性油墨、香味油墨、发泡油墨、防伪油墨、
耐光 ~、耐热 ~、耐酸 ~、耐溶剂 ~、耐摩擦 ~
按用途,书刊 ~、新闻 ~、包装 ~、建材 ~
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包括颜色、流动性、干燥性三方面的特性
1)颜色、色相:
2)着色力,表示油墨着色的强度
取决于,a,颜料对光的选择性反射
b,油墨中颜料的多少、分散度
影响,着色力强,则油墨用量少,适性好,可以印刷细
网线产品。
5.6.2.3 油墨的印刷性能
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3)遮盖力,油墨的不透明度,即油墨
遮盖底色的能力。
取决于,a,颜料的不透明度
b,填料的不透明度和数量
影响,决定多色印刷的色序
遮盖力大的油墨先印,
透明度好的油墨后印
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4)粘度,由于流体分子间相互作用而产生阻碍分子间相对
运动能力的度量。
即流体运动的阻力。
取决于,a,连接料的粘度;
b,颜料和助剂的用量、分散度、颗粒大小。
影响,直接决定油墨的流动性,影响印刷时油墨的转移
状态。
a,粘度过大 转移不易均匀,导致掉粉、拉毛
b,粘度过小 油墨容易乳化、起脏,影响质量
5)屈服值,流体开始流动时所需要的最小剪切应力。
取决于,a,连接料的性质,如范德华力;
b,油墨的结构。
影响,a,屈服值过大 油墨流动性差,不易打开
b,………… 小 网点起晕、不清晰
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6)触变性:
油墨受到外力作用时由稠变稀,静置一段时间
后又恢复到原有稠度的现象。
触变现象是体系结构的破坏和形成之间的一种
等温可逆过程 。
凝胶 溶胶

静置
温度恒定时,若切变速率保持恒定,则切应力和表
观粘度随时间延长而减小,这种 ……...
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取决于:
a,油墨内部分子间的结构形式、结构稳定性;
b,颜料粒子的含量和润湿状态。
影响:
a,使油墨在墨辊上分离转移过程中受力后流动性
和延展性提高,利于油墨转移
b,油墨到达纸张后,外力消失,油墨由稀变稠,
不向四周流溢,使印迹固着良好
c,触变性过大时,油墨不易传递,影响传墨
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7)流动性,油墨在自身重力或外力作用下,象液体一样流
动的性质。
取决于,与油墨的粘度、屈服值、触变性有关。
影响,决定油墨印刷时的给墨、传墨、分配、转移过程
是否能顺利进行。
8)拉丝性,油墨形成丝状纤维的能力。
常用墨丝长度来表示。
墨丝长度,油墨被拉成丝状纤维而不断裂的长度。
影响,决定油墨分离和转移性能
a,墨丝过短,油墨不能
附着到墨斗辊
b,墨丝过长,导致飞墨
断点
图示:油墨的分离转移状态
断裂点
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9)油墨的干燥,指油墨附着在纸张上形成印迹后,从液态
或糊状变成固态皮膜的变化过程。
取决于,连接料的种类
油墨的干燥形式,
a,渗透干燥:纸张的吸收和连接料的渗透
b,挥发干燥:油墨中的溶剂挥发作用
c,氧化结膜干燥:连接料吸收空气中的氧,发生氧
化聚合反应
d,其它:光固化、热固化、凝固干燥
影响,要求油墨干燥性能适当
a,印刷时,干燥应慢,否则油墨在印版上结皮、
糊版;印品油墨堆积、光泽不良、墨斑
b,印刷后,干燥应快,否则背面蹭脏
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1)凸版油墨:
2)平版油墨:
5.6.2.4 常用的各种油墨
铅印书刊油墨、铜版油墨、
柔性版塑料油墨、铅印塑料油墨、
凸版轮转书刊油墨、凸版轮转印报油墨、
胶印油墨、平印印铁油墨、
胶印快干亮光油墨、胶印热固型油墨
珂罗版油墨
1,按印版类型分
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5)特种油墨:
4)孔版油墨:
3)凹版油墨:
油墨的特点,a.版型; b.纸张; c.印刷机机型
d.印品质量和用途。
发泡油墨、香料油墨、荧光油墨、
磁性油墨、导电油墨、
金墨、银墨
誊写版油墨、丝印油墨、
丝印塑料油墨、丝印发泡油墨、
照像凹版油墨、雕刻凹版油墨、
凹版塑料薄膜油墨
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2,按干燥机理分
1)渗透干燥型油墨
2)挥发干燥型油墨
3)氧化结膜干燥型油墨
4)凝固干燥型油墨:热固、冷固、光固
3,按连接料不同分
1)树脂型油墨
2)油型油墨
4,按承印物材质分
1)印报油墨
2)书刊油墨
3)塑料油墨、玻璃油墨、印铁油墨、陶瓷油墨
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