韓曉萌 陳磊

在印刷品復制過程中，油墨是影響印刷品質量的關鍵因素，紙張對油墨的吸收性能是影響印刷品色彩的重要印刷適性指標。紙張吸墨性的評價，實際上是一個相對的概念，其基本含義是紙張結構與油墨性能是否匹配，是否能通過適當?shù)挠∷⒎绞竭_到最佳的印刷效果。

本文主要通過實驗探究的方法來研究紙張的油墨吸收性和印刷品色彩之間的關系，為印刷中合理選擇紙張與油墨、提高印刷品質量提供科學依據(jù)。

油墨吸收性原理

紙張的油墨吸收性指的是紙張表面在印刷機上壓印瞬間接受轉移油墨的能力，它是紙張表面被印刷油墨潤濕的能力以及紙頁內部孔隙結構與尺寸對于油墨保留能力的綜合體現(xiàn)。

實際印刷中，在印刷機壓印的瞬間，油墨主要依靠印版的壓力作用使油墨與紙頁表面緊密接觸，部分顏料和油墨連結料被壓入紙張孔隙。在此階段，印刷壓力和壓印時間影響油墨向紙頁內部的轉移，若紙張結構相同，印刷壓力越大，印版與紙頁接觸時間越長，紙頁的吸墨量越大。但是，直徑高于紙頁空隙直徑的顏料粒子會保留在紙頁表面而不能進入紙頁內部。對于同一結構的紙張，當采用相同的油墨進行印刷時，油墨的壓入深度僅與印刷壓力和印刷速度有關，其定量關系如以下公式所示。

式子中：

p、p1—印刷壓力

v、v1—印刷速度

h—印刷速度為v、印刷壓力為p的條件下，油墨的壓入深度

h1—印刷速度為v1、印刷壓力為p1的條件下，油墨的壓入深度

該公式描述了特定紙張在不同的壓印條件下與油墨吸收性的關系。但是油墨的吸收和轉移會受到多種因素的影響，考慮到印刷過程中印版壓力明顯高于毛細管的作用力，得到Olsson公式，該式對印刷壓力、油墨黏度、紙張結構以及印刷速度等因素對于油墨轉移量的影響進行了定量描述，其中油墨轉移量以油墨壓入紙張的深度表示，計算公式如以下所示。

式子中：

h—油墨被壓入紙張的深度

P—印刷壓力

n—油墨的黏度

r—紙張毛細管的平均孔半徑

t—印刷時間

油墨的黏度是影響油墨向紙頁內部轉移的重要因素，油墨的黏度越大，遷移的阻力越大。若紙頁纖維間的孔隙很大，油墨的吸收性過強，容易發(fā)生透印現(xiàn)象，使得紙張表面的色彩飽和度降低，影響印刷品的質量；緊密的、吸墨能力弱的紙張，對油墨的容留能力低，容易產(chǎn)生背印現(xiàn)象，造成印刷故障。

實驗過程

1.實驗方法

本文采用油墨臟污實驗法，通過測定紙與紙板在規(guī)定時間內吸收非干油墨后測定紙張的白度來確定紙張的油墨吸收性。測定時取樣面積為（20±4）cm2，實際用墨量0.5ml，平均吸墨時間為5分鐘，5分鐘之后用擦墨紙擦去紙面未吸收的油墨，之后紙張上會出現(xiàn)色調均勻一致的墨跡，該墨跡為樣品。

用白度計分別測量樣品干凈紙面和臟污區(qū)（著墨區(qū)）的白度，根據(jù)公式“紙張油墨吸收性=（原紙白度-臟污區(qū)白度）/原紙白度×100%”，即可得到紙張的油墨吸收性。該數(shù)值越大，紙張的油墨吸收性越強。

2.實驗材料

實際生活中油墨和紙張的種類有很多，本課題實驗只研究實際印刷中常用的膠印油墨、水性油墨、UV油墨和銅版紙、新聞紙、膠版紙、白卡紙，選用青色油墨進行實驗。實驗所用到的紙張、油墨和實驗儀器的具體性能和型號如表1和表2所示。

3.實驗思路

油墨吸收性是印刷過程中一個重要的要素，油墨印刷到紙張上決定了彩色圖像印刷品的最終色彩效果。不同的紙張具有不同的性能，不同的油墨也具有不同的性能，紙張和油墨的相互作用會造成印刷品的色彩差異。為此，需要對紙張和油墨的性能分別進行實驗分析。

首先測定3種油墨在不同紙張上的吸收性，判斷出紙張的吸墨程度。然后根據(jù)GATF方法對油墨的顏色進行評價，再對彩色樣品上的實地密度、光澤度進行測量，之后通過色偏、灰度、色效率等指標探討對色彩的影響。

4. 實驗項目之一：同種油墨在不同紙張上的吸收性

在相同的印刷條件下，同種油墨印刷在不同的紙張上會產(chǎn)生不同的色彩效果，因為不同的紙張具有不同的性能。紙張本身的性質決定了油墨滲透的多少，滲透量太多或太少會帶來印品光澤度和色彩的變化。

本項實驗儀器采用油墨吸收性測量儀、白度計。將黑筒置于樣品拖上，將滑筒升至檢測口，將左邊顯示屏上的數(shù)字調為零；然后將標準工作白板置于樣品拖上，將右邊顯示屏上的數(shù)字調為82.2；將樣品干凈部分放在檢測口下，記錄下原紙的白度；將著墨區(qū)放在檢測口檢測，記錄下臟污區(qū)的白度。

①測量膠印油墨在不同紙張上的吸收性。

實驗數(shù)據(jù)：見表3，通過多次測量取得的平均值為最終結果。

實驗結論：膠印油墨在不同紙張上的吸收性相差不大，但是吸墨性最好的是新聞紙，膠版紙吸墨性略低于新聞紙，銅版紙和白卡紙吸墨性差一點。

②測量水性油墨在不同紙張上的吸收性。

實驗數(shù)據(jù)：見表4，通過多次測量取得的平均值為最終結果。

實驗結論：水性油墨印刷到不同的紙張上的吸收性相差較大，雙膠紙和新聞紙的吸墨性最好，并且明顯高于銅版紙和白卡紙的吸墨性。

③測量UV油墨在不同紙張上的吸收性。

實驗數(shù)據(jù)：見表5，通過多次測量取得的平均值為最終結果。

實驗結論：吸墨性最好的是新聞紙，其次為雙膠紙；新聞紙和雙膠紙的吸墨性明顯高于銅版紙和白卡紙；銅版紙和白卡紙的吸墨性都比較差。

5.實驗項目之二：測量彩色樣品的顏色評價指標

本項實驗用的實驗儀器為分光光度計，長按儀器開機；開機之后，調零校準。在主窗口中選擇密度儀工具；對樣品空白部位進行測量；將目標窗口置于所要測得樣品上；記錄下RGB濾色片下的實地密度，并通過多次測量取平均值填入表格。實驗數(shù)據(jù)見表6、7、8所示。

實驗結果及分析：白卡紙上青色油墨產(chǎn)生的色偏最小，其次是銅版紙，雙膠紙油墨產(chǎn)生的色偏最大；在灰度和色效率數(shù)據(jù)中，樣品呈色差別最小的是銅版紙和白卡紙，其次是雙膠紙，新聞紙上的顏色灰度最大。

6. 實驗項目之三：測量彩色樣品的光澤度

印刷品的光澤度不僅與紙張本身的光澤度有關，也與油墨膜層的平滑度有關。具有良好流平性能的油墨更容易形成平滑的墨層，這樣印刷品的光澤度也越高。如果油墨中的連結料被過分吸收，就會使其失去流平性能。一旦油墨失去了流平性能，印刷品表面就會暗淡無光。只有吸墨性較弱的紙張，才能避免油墨過分滲透的現(xiàn)象，才可以獲得鮮艷光亮的印刷品。

本次實驗采用的儀器為光澤度儀，長按“開關”3秒開機；開機后儀器自動進入測量界面；本儀器有自動校準功能，直接將儀器放在待測樣品上會顯示3個測量角度（20°、60°、85°）的光澤度。

實驗數(shù)據(jù)：見表9所示，表中實驗數(shù)據(jù)是通過多次測量取平均值而得到的。

實驗結論及分析：無論承印在哪種紙張上，膠印印品的光澤度比水性印品和UV印品的光澤度高；印刷在銅版紙上的印品的的光澤度最高，其次是白卡紙，最差的是雙膠紙和新聞紙；同類型但克重不同的紙張上印品的光澤度基本一致。

實驗總結

新聞紙的吸墨性最好，其次是雙膠紙，因為這兩種紙張本身纖維孔隙較大，紙張表面比較粗糙，吸墨較容易。

銅版紙和啞粉白卡紙的吸墨性低于新聞紙和雙膠紙，因為這兩種紙張本身纖維孔隙較小，緊度高，紙張表面比較光滑，吸墨較困難。

從實驗數(shù)據(jù)可以看出，吸墨性較差的啞粉白卡紙、銅版紙上油墨色偏較小，光澤度較好，呈色更鮮艷；吸墨性較好的新聞紙油墨產(chǎn)生的色偏較大，光澤度較差；在灰度和色效率數(shù)據(jù)中，銅版紙和白卡紙的油墨灰度小，色效率高，新聞紙油墨顏色灰度大，色效率低，整體成色效果較差。

作者單位：青島恒星科技學院