陳永常, 劉國棟, 劉筱霞

(陜西科技大學(xué) 輕工與能源學(xué)院， 陜西 西安　710021)

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膠印印刷品光老化性能研究

陳永常, 劉國棟, 劉筱霞

(陜西科技大學(xué) 輕工與能源學(xué)院， 陜西 西安710021)

摘要：采用“影響因子分離模型”、色差和光澤度差的方法，對膠印印刷品光老化現(xiàn)象的主導(dǎo)因素和紅、綠、藍色印刷品的光老化性能，分別進行了研究.結(jié)果表明：油墨老化是膠印印刷品光老化現(xiàn)象的內(nèi)部主導(dǎo)因素，膠印印刷品光老化性能與油墨顏色、紙張種類、印刷色序都有關(guān)系.

關(guān)鍵詞：膠?。?密度； 紫外光照； 色差； 光老化性能

0引言

膠印印刷品經(jīng)過較長時間的放置，由于受到溫度、光照等因素的影響導(dǎo)致外觀發(fā)黃、褪色、變色等老化現(xiàn)象，這將影響到印品質(zhì)量，最終會影響用戶消費，甚至?xí)斐捎脩敉对V.所以研究膠印印刷品的光老化性能是非常必要的.本課題采用人工加速老化，模擬單純光照條件的方法，通過研究新聞紙、膠版紙、銅版紙和白卡紙上的四色實地印刷品獲得：膠印印刷品光老化現(xiàn)象的主導(dǎo)因素[1-4]；紅、綠、藍色各色油墨在同種紙張上的光老化性能；紅、綠、藍色各色油墨在不同紙張的光老化性能以及印刷色順序?qū)饫匣阅艿挠绊慬5-8].

1實驗部分

1.1印刷品光老化現(xiàn)象內(nèi)部主導(dǎo)因素研究實驗

1.1.1實驗原料

杭華牌四色膠印油墨(C，NEW EX-300；M，NEW EX-200；Y，BX-晶彩黃；K，EX 墨 AHG)；新聞紙(48 g/m2)、膠版紙(80 g/m2)、銅版紙(157 g/m2)、白卡紙(200 g/m2)若干.

1.1.2實驗儀器

C1-7型IGT印刷適性儀；PT-2030A耐黃變試驗機；X-Rite528分光密度計；KGZ-1A型光澤度儀.

1.1.3實驗步驟

取新聞紙、膠版紙、銅版紙和白卡紙若干裁成規(guī)格為80 mm×250 mm大小的樣條各4張，用膠印油墨黃、品、青、黑分別進行打樣，記錄光老化試驗前和實驗后各樣品的印刷面和反面對應(yīng)位置的密度值，利用“影響因子分離模型”計算出油墨和紙張的密度變化值，比較其大小[9-12]，得出膠印印刷品光老化現(xiàn)象的內(nèi)部主導(dǎo)因素.

1.2紅、綠、藍三色印刷品光老化性能研究試驗

1.2.1實驗原料

杭華牌四色膠印油墨(C，NEW EX-300；M，NEW EX-200；Y，BX-晶彩黃；K，EX 墨 AHG)；新聞紙(48 g/m2)、膠版紙(80 g/m2)、銅版紙(157 g/m2)、白卡紙(200 g/m2)若干.

1.2.2實驗儀器

C1-7型IGT印刷適性儀；PT-2030A耐黃變試驗機；X-Rite528分光密度計；KGZ-1A型光澤度儀.

1.2.3實驗步驟

取新聞紙、膠版紙、銅版紙和白卡紙若干裁成規(guī)格為80 mm×250 mm大小的樣條各10張，進行黃、品、青之間的疊印，疊印完后再進行光老化實驗，在溫度75 ℃，濕度20%RH條件下，分別測量記錄光老化時間t=0、6、12、18、24 h后各色樣的L*、a*、b*值和光澤度值，并計算出色差ΔE和光澤度差Δz，比較得出紅、綠、藍三色印刷品的光老化性能[13].

2 結(jié)果與討論

2.1膠印印刷品光老化現(xiàn)象內(nèi)部主導(dǎo)因素研究實驗

實驗采用“影響因子分離模型”來研究印刷品光老化現(xiàn)象內(nèi)部主導(dǎo)因素.印刷品的密度變化與紙張、油墨各自的密度變化之間存在以下數(shù)學(xué)關(guān)系，見式[14](1).

g(x,y)-f(x,y)=ΔDi+ΔDD

(1)

其中，g(x,y)為印刷品上某點處曬后密度；f(x,y)為印刷品上某點處曬前密度；ΔDi為油墨的密度變化；ΔDD為紙張的密度變化.

根據(jù)實驗數(shù)據(jù)應(yīng)用式 (1)畫圖1.

圖1　新聞紙紙張、油墨密度變化圖

由圖1中可以看出，四色油墨中黃墨紙張密度變化值大于油墨，而品、青、黑墨與之相反，這表明新聞印刷品上黃色實地紙張老化是光老化主導(dǎo)因素，青、品、黑色實地則是油墨老化是其光老化主導(dǎo)因素.四色墨中，光老化程度：黑=青>品>黃.

膠版紙、銅版紙、白卡紙的紙張、油墨密度變化規(guī)律和新聞紙相似，所以導(dǎo)致膠版紙和銅版紙和白卡紙光老化現(xiàn)象的主導(dǎo)因素和新聞紙相同.

2.2紅、綠、藍三色印刷品光老化性能研究試驗

采用色差和光澤度差評價印刷品光老化性能.色差是用數(shù)值方式表示的兩種顏色色彩感覺上的差別.色差計算公式[15]見式(2).

光澤度是指紙面對光所表現(xiàn)出選擇性的反射率，以℅表示.它常用75 °角光照射，表面光澤好的紙，反射值大，即光澤度高[4].

根據(jù)三色墨在膠版紙上的實驗數(shù)據(jù)應(yīng)用式(2)分別畫圖2～4.

(1)紅色樣

由圖2可知，膠版紙上紅色樣(Y+M)和紅色樣(M+Y)的明度和a*值隨著光老化時間的增加均逐漸增大，紅色樣(Y+M)b*值變化與之相反，表明紅色樣(Y+M)光老化實驗后樣品色較實驗前標準色偏黃，顏色變淺.紅色樣(M+Y)樣品色較標準色顏色變淺、偏黃.光澤度隨光老化時間呈拋物線關(guān)系變化，在t=12 h時紅色樣(Y+M)光澤度最小，紅色樣(M+Y)在t=24 h時光澤度降到最低.色差ΔE在t=24 h后紅色樣(Y+M)為2.10大于紅色樣(M+Y)2.06，表明紅色樣(Y+M)老化程度大于紅色樣(M+Y).其值介于1.5～3.0之間，感覺色差程度為可察覺.這可能是由于油墨的因素引起，需要對油墨進一步進行研究.

(a)Y+M

(b)M+Y圖2　紅色樣Lab值和z值隨光老化時間的變化趨勢圖

(2)綠色樣

由圖3可知，膠版紙上綠色樣(Y+C)、綠色樣(C+Y)的明度、a*值和b*值隨光老化時間的增加而增大，這表明光老化實驗后綠色樣顏色變淺，且偏黃色.光澤度隨光老化時間呈先減后增的趨勢，在t=12 h時光澤度降到最低.色差ΔE在t=24 h后綠色樣(Y+C)為2.98，大于綠色樣(C+Y)2.59，所以綠色樣(Y+C)比綠色樣(C+Y)更容易光老化.其值介于1.5～3.0之間，感覺色差程度為可察覺.

(a)Y+C

(b)C+Y圖3　綠色樣Lab值和z值隨光老化時間的變化趨勢圖

(3)藍色樣

由圖4可知，膠版紙上藍色樣(M+C)、藍色樣(M+C)的明度和b*值隨光老化時間的增加而增大，a*值隨光老化時間的增加而減小，這表明光老化實驗后藍色樣變淺，且偏黃色.光澤度隨光老化時間呈先減后增的趨勢，在t=12 h時光澤度降到最低，變化幅度較大，藍色樣(M+C)的變化幅度小于藍色樣(M+C).色差ΔE在t=24 h后藍色樣(M+C)為3.2大于藍色樣(M+C)2.60，所以藍色樣(M+C)比藍色樣(C+M)更容易光老化.其值介于3～6之間，感覺色差程度為可識別.

(a)M+C

(b)C+M圖4　藍色樣Lab值和z值隨光老化時間的變化趨勢圖

3結(jié)論

(1)一定溫度、光老化時間等條件下，新聞紙、膠版紙和銅版紙實地印刷品表現(xiàn)出相同的光老化規(guī)律，即對于黃色樣而言，紙張老化是其光老化現(xiàn)象的主導(dǎo)因素，對于品紅、青、黑色樣而言，油墨老化是其光老化現(xiàn)象的主導(dǎo)因素.

(2)一定溫度、光照等條件下，R、G、B顏色的油墨，印在同種紙張上，其光老化程度不同：新聞紙上三色印品，光老化程度：紅色>藍色>綠色；膠版紙上三色印品，光老化程度：藍色>綠色>紅色；銅版紙上三色印品，光老化程度：藍色>紅色>綠色；白卡紙上三色印品，光老化程度：藍色>紅色>綠色.

(3)一定溫度、光照等條件下，R、G、B顏色的油墨，不同色序印在同種紙張上，比較其光老化程度：新聞紙上同種色墨之間，紅色：M+Y>Y+M；綠色：Y+C>C+Y；藍色：C+M>M+C.膠版紙上同種色墨之間，紅色：Y+M>M+Y；綠色：Y+C>C+Y；藍色：M+C>C+M.銅版紙上同種色墨之間，紅色：Y+M>M+Y；綠色：C+Y>Y+C；藍色：C+M>M+C.白卡紙上同種色墨之間，紅色：M+Y>Y+M；綠色：Y+C>C+Y；藍色：C+M>M+C.

(4)一定溫度、光照等條件下，R、G、B三個顏色的油墨，印在不同種紙張上，比較其光老化程度，紅色：新聞紙>膠版紙>銅版紙>白卡紙；綠色：膠版紙>新聞紙>銅版紙>白卡紙；藍色：白卡紙>膠版紙>新聞紙>銅版紙

參考文獻

[1] 胡建.關(guān)于油墨印刷品耐老化的研究[J].絲網(wǎng)印刷，2009，27(11)：15-19.

[2] 劉仁慶,黃秀珠.紙張指南[M].第2版.北京：中國輕工業(yè)出版社，2004：86.

[3] 蒼南印刷包裝協(xié)會.包裝印刷品的色差控制[J].中國包裝，2014，34(9)：41-43.

[4] 朱婷.膠印印刷品質(zhì)量控制——材料管理與控制[J].廣東印刷，2012，24(5)：50-51.

[5] 楊永剛.紙面效率公式的修正及應(yīng)用性研究[J].北京印刷學(xué)院學(xué)報，2011，19(2)：1-3.

[6] 劉亮,李志健.紙張表面性能對印后光學(xué)密度和色域的影響[J].陜西科技大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版)，2009，27(2)：73-75,80.

[7] 唐輝宇.紙張性能對印品呈色效果的影響[J].包裝工程,2004,25(6):210.

[8] 楊松,瞿茹云.紙張表面效率對印品質(zhì)量的影響[J].印刷質(zhì)量與標準化,2006,14(7):26-28.

[9] 蔣磊,趙中亮,楊瑞陽.紙張白度對印品質(zhì)量的影響[J].包裝工程,2008,29(3):66-68.

[10] 梁菊華.紙張白度對印刷色差的影響[J].包裝工程,2005,26(6):48-50.

[11] 郭凌華,舒娟.GMG 色彩管理在數(shù)碼印刷中的應(yīng)用[J].陜西科技大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版)，2013， 31(6) ：51-54,72.

[12] 冷彩風(fēng),楊蒙.彩色數(shù)碼印刷網(wǎng)點擴大數(shù)據(jù)化測試與研究[J].陜西科技大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版)，2013，31(2)：17-22.

[13] 孫園園,陳長櫻.彩色印刷套印誤差檢測系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)[J].陜西科技大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版)，2010,28(2)：100-103.

[14] 崔曉萌,陳廣學(xué),鐘妍,等.數(shù)字噴墨印刷品光老化現(xiàn)象研究[J].中國印刷與包裝研究，2010，11(2)：217-220

[15] 劉浩學(xué).印刷色彩學(xué)[M].北京：中國輕工業(yè)出版社，2011：85-86.

Research on the properties of the offset

printing light aging phenomenon

CHEN Yong-chang， LIU Guo-dong, LIU Xiao-xia

(College of Light Industry and Energy, Shaanxi University of Science & Technology，Xi′an 710021, China)

Abstract:This paper studies the dominant factors result in offset printing light aging phenomenon and the light aging properties of the red,green,blue print, using the “impact factor separation model”,color and gloss differential method.The results show that: the aging of the ink is the dominant factors leading to the offset printing light aging phenomenon,meanwhile,ink color,paper type and printing color sequence also have a relationship with the offset printing light aging phenomenon.

Key words:offset printing； density； UV irradiation； color differences； light aging properties

中圖分類號：TS827

文獻標志碼：A

文章編號：1000-5811(2015)01-0042-04

作者簡介:陳永常(1964-)，男，陜西咸陽人，教授，研究方向：紙基材料印刷適性

基金項目：陜西省造紙技術(shù)及特種紙品開發(fā)重點實驗室科研計劃項目(13js013); 國家自然科學(xué)基金項目(51402180)

收稿日期:*2014-09-22