由于磁性油墨的連結(jié)料與一般油墨是相同的,而連結(jié)料主要是影響著油墨的印刷適性,所以從原理上講,凸版、平版、凹版、絲網(wǎng)版和柔性版都可以用磁性油墨印刷。因此,磁性印刷可以是凸版印刷、平性印刷、凹性印刷、絲網(wǎng)印刷和柔性版印刷。凸版印刷已大部分被平版所取代,運用的場合越來越少,所以這里就不再專門論述。
一、平版印刷
(一)平版印刷的基本特點
產(chǎn)版印刷工藝與凸版印刷、凹版印刷等工藝相比,有著它的獨特之處,簡要歸納如下:
1.平版印刷的印版,其空白部分和圖文部分幾乎在印版的同一平面上
平版印刷的印版形態(tài),其空白部分和圖文部分在不借助儀器鑒別的情況下,幾乎處在版面的同一平面上。利用油、水不相溶的規(guī)律(也就是油、水對不同的固體表面具有選擇性吸附的能力),通過技術(shù)處理,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。在印刷過程中,先由潤濕機構(gòu)對印版空白部分涂布均勻適量的水,使空白部分不吸附油墨,然后再由著墨機構(gòu)使圖文部分吸附適量的油墨,通過壓印機構(gòu)完成圖文的轉(zhuǎn)移復(fù)制,從而達到印刷的目的。
2.平版印刷的印刷方式是一種間接印刷,印版上的圖形是“正形”的
平印印版上的油墨不直接傳遞給印張,而是先通過彈性體的中間滾筒。即在印刷過程中,印版圖文上的油墨先轉(zhuǎn)移到橡皮滾筒上,橡皮滾筒上的油墨再轉(zhuǎn)移到承印材料上。因此其圖文是“正形”的,屬間接印刷。
橡皮滾筒表面所包裹的橡皮布有兩個特性:一是有較好的疏水、親油的特性,能充分地傳遞油墨,并限制水分的傳遞;二是橡皮布具有彈性,可以在較大的印刷壓力和壓縮變形的情況下印得結(jié)實而擴大率小的印跡。
3.網(wǎng)點成色
平印產(chǎn)品呈現(xiàn)的色彩千變?nèi)f化,其色彩的形成是由網(wǎng)點和色墨套疊而成的,并且網(wǎng)點成色是主要的。它是以光色理論作指導(dǎo),運用網(wǎng)點重疊、并列的手段,以三原色加黑(四色)的理論,通過照相分色或電子分色,把圖畫的色彩爭解成網(wǎng)紋角度不同的黃、品紅、青、黑等四種色版,然后用四色印版,套印交疊再現(xiàn)出無數(shù)眾多層次及色彩,獲得色彩非常豐富的藝術(shù)復(fù)制品。
4.多色套印,印刷幅面范圍廣
平版印刷能印刷單色文字版,但主要是多色套印。印刷幅面可大可?。ㄋ拈_以下至雙全張)并且可同時印有網(wǎng)點和實地的多色產(chǎn)品,成品的畫面平整,色彩鮮艷,是凸版印刷方式所不及的。
(二)平版印刷的基本原理
平印印版的圖文和空白部分幾乎處在同一個平面上,但這兩部分對于水和油的親疏關(guān)系具有完全相反的性質(zhì)。圖文部分是親油疏水的,而空白部分是親水疏油的。因此,在印刷過程中,圖文部分吸附油墨,排斥潤版液,而印版的空白部分吸附潤版液,排斥油墨。在印刷過程中,空白部分首先被潤版液潤濕,隨后圖文部分被油墨涂布,接著圖文部分的油墨轉(zhuǎn)移到紙張上。因此,平版印刷是根據(jù)油、水不相溶的原理,把印版上的圖文轉(zhuǎn)印至承印物上面的。
1.水、油不相溶原理
潤版液的主要成分是水,水是由氫原子和氧原子組成的。氫的電負性為2.1,氧的電負性為3.5,故水分子中的O-H鍵的極性很強。
實驗證明,水分子的結(jié)構(gòu)式如圖2-23所示,分子中的兩個O-H鍵之間成104°45的夾角。水分子的偶極矩不等于零,分子中正電荷的“重心”與負電荷的“重心”不能重合在一起,使得氫原子的一端帶正電,氧原子的一端帶負電,于是顯示了很強的極性,因此水分子是極性很強的極性分子。極性分子之間由于相互間的靜電引力,對其他極性分子便有一定的親合力,由極性分子構(gòu)成的物質(zhì)對水也有親合力。凡是對水有親合力的物質(zhì)都叫親水物質(zhì)。金屬無機鹽和金屬氧化物等都是極性結(jié)構(gòu)的物質(zhì),它們能和水產(chǎn)生很強的親合力,是親水物質(zhì)。還有些物質(zhì),分子的結(jié)構(gòu)是對稱的,因而分子便失去極性。在二氧化碳分子O=C=O中,雖然共用電子對偏向氧,每個C=O鍵(氧原子部分帶負電荷,碳原子部分帶正電荷),但由于兩個C=O鍵是在一直線上,即幾何結(jié)構(gòu)是對稱的,兩個鍵的極性互相抵消(見圖2-240,在整個CO2分子中,正、負電荷的重心是重合的,所以它是非極性分子。各種飽和烷烴的有機化合物都是分子結(jié)構(gòu)對稱的物質(zhì)。
非極性分子對非極性分子有親合力,而對極性分子沒有親合力,這是根據(jù)結(jié)構(gòu)相似的物質(zhì)互溶的原理得到的結(jié)論。所有非極性分子構(gòu)成的物質(zhì),其分子對水分子都沒有親合力,這種物質(zhì)叫做疏水物質(zhì)。在有機化學中,“油”是非極性有機液體的總稱,因此,疏水物質(zhì)就一定有親油的性質(zhì)。
當一些極性的官能團,如羥基(-OH)、氨基(-NH2)、羧基(-COOH)、羰基(-COH)、硝基(NO2)等,引入疏水物質(zhì)以后,疏水物質(zhì)就有了一定的極性,并因此產(chǎn)生了親水性。這種親水性的大小,取決于該物質(zhì)分子中碳鏈的長短,碳鏈愈長,分子的非極性愈強,親水性就愈低,疏水性就提高了。
2.印版的親水性和親油性
潤濕是固體表面吸附液體的過程。固體被潤濕的程度用接觸角的大小來度量。
將液滴滴在固體表面(圖2-25),則形成三相:S-固體,L-液相,G-氣相。三相的交點為E。從E點向氣相作液滴的切線與固相表面形成的平夾角 稱為接觸角。
角愈大,液滴隆起,固體表面被潤濕的程度愈低;反之
角愈小,液滴愈平,因而固體表面被潤濕的程度愈低;反之
角愈小,液滴愈平,因而固體表面被潤濕的程度愈高。所以,可用接觸角的大小來度量固體表面被潤濕的程度。一般,把θ=90定為固體表面是否被潤濕的界限。θ>90,為不潤濕;θ<90,為被潤濕。 愈小,潤濕性愈好,θ=0時,液體在固體表面完全潤濕。
把各種常用金屬做成光滑的平板,將其表面處理潔凈,并在其上滴水,測定水滴在這些金屬表面的接觸角。按測得的接觸角大小順序排出如下:
θCu>θFe>θZn>θAl>θNi>θCr
如改用油做上述試驗,測定油在各種金屬板表面上的接觸角,按其大小排出的順序如下:
θCu<θFe<θZn<θAl<θNi<θCr
由此得到的各種金屬的親水性和親油性的增大趨勢可表示如下:
從中可以看出,銅的親水性最差,而親油性最好;鉻的親水性最好,而親油性最差。既有高度的親水性,又有高度的親油性,這樣的金屬無法找到。要使同一塊版材表面,既有親油性能良的圖文部分,又有親水性能良好的空白部分,只能改變金屬版材表面的性能。金屬鋁和鋅的親水性和親油性都是中等程度,潤濕性能容易改變。因此,平版印刷中選擇鋁或鋅板做版材。為了改善鋁質(zhì)印版對水的潤濕性能,應(yīng)在其表面形成穩(wěn)定的金屬氧化物的親水薄膜。由于親合力的作用,水和印版之間的附著力大于水分子之間的內(nèi)聚力,因而水便附著在金屬無機鹽或金屬氧化物的表面上,提高了印版對潤版液的親合能力。在印版表面涂布一層和油墨能產(chǎn)生親合力的脂肪酸和脂肪酸鹽,形成親油薄膜,油墨就能附著在它上面了。
脂肪酸的分子結(jié)構(gòu)是R-COOH,脂肪酸鹽的分子結(jié)構(gòu)是M(RCOO)n,式中M是金屬離子,n是金屬離子的化合價。它們分子的一端都是R,R是17個碳原子以上的碳鏈,在分子中顯示出很強的非極性;分子的另一端是-COOH,具有微弱的極性。把脂肪酸或脂肪酸鹽涂布在鋁板或鋅板上,脂肪酸或脂肪酸鹽便以分子中極性的一端附著于金屬的表面,而使分子中非極性的一端伸向空間,這就使得梓板或鋁板的外層有了附著力。這個附著力大于油墨本身的內(nèi)聚力時,油墨便被分開,有一部分附著到印版表面上了。硬化了感光樹脂也具有良好的親油疏水性,油墨也能很好地附著在它上面。
總之,在鋁質(zhì)印版或鋅質(zhì)印版表面形成穩(wěn)定的脂肪酸、脂肪酸鹽或醒化感光樹脂的薄膜,便可改善油墨對印版的潤濕性能,即提高了印版對油墨的親合能力。
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