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印刷過(guò)程對(duì)油墨的要求(上)

2010/9/7 17:14:53 人評(píng)論

  印刷工藝的選擇通常是基于技術(shù)和商業(yè)的考慮,這些包括:印刷運(yùn)行的長(zhǎng)度、所要求的質(zhì)量、承印物的選擇、印刷和干燥的速度、印刷品的精美程度和產(chǎn)品的最終用途。印刷質(zhì)量包括:色彩的忠實(shí)再現(xiàn)性、墨膜—承印物體系的平滑度和不透明度、圖像的清晰度。后面的這些從某種程度上由油墨的流動(dòng)特性決定。

一、簡(jiǎn)單的低粘度油墨

  最簡(jiǎn)單的顏料—連結(jié)料體系可以生產(chǎn)出低粘度的油墨,其中連結(jié)料包括分散于溶劑中的樹(shù)脂。雖然添加劑(如增塑劑)可以產(chǎn)生出柔軟的墨膜層,特別是使用于柔性包裝印刷時(shí),其油墨本質(zhì)上是簡(jiǎn)單的液體,這可從它們的流變行為近似于牛頓流體而反應(yīng)出來(lái)。印刷中需要高流動(dòng)性油墨的有凹印、柔印和噴墨印刷。

凹印

  雖然最近幾年由于經(jīng)濟(jì)的發(fā)展導(dǎo)致了凹印在英國(guó)的減少,但是在歐洲,凹印還是很廣泛的使用,特別是在德國(guó)。凹印特別適合于長(zhǎng)版活和高質(zhì)量的復(fù)制要求。凹印是個(gè)蝕刻過(guò)程,它將變化的網(wǎng)穴深度和面積刻在銅滾筒上。深度的變化使得不同體積的油墨從單個(gè)網(wǎng)穴中轉(zhuǎn)移出,產(chǎn)生了印刷中對(duì)階調(diào)和顏色精確的和可重復(fù)的控制(圖1 a)。故高光區(qū)是由非常淺的網(wǎng)穴轉(zhuǎn)移出較小體積的油墨固定區(qū)域。由于網(wǎng)穴很淺,對(duì)圖像表面的磨損會(huì)導(dǎo)致網(wǎng)穴的丟失,從而丟失高光部分。電子雕刻凹印過(guò)程通過(guò)改變網(wǎng)穴的面積和深度而克服了這個(gè)問(wèn)題。用這種方法,高光處的網(wǎng)穴可以做的更深但是面積更小,因此使得這些網(wǎng)穴可以傳遞同體積的油墨和階調(diào)值。網(wǎng)穴更深,對(duì)滾筒表面的磨損更少,對(duì)階調(diào)值的影響就越?。▓D1a)。當(dāng)網(wǎng)穴中的油墨接觸承印物時(shí),就會(huì)潤(rùn)濕承印物,并且承印物很大的表面力會(huì)將油墨從網(wǎng)穴中拉出。以紙張為例,毛細(xì)管作用將有助于轉(zhuǎn)移油墨,但是這種工藝在無(wú)孔的非植物纖維表面仍然適用,如塑料和金屬箔,這些材料提供了適當(dāng)?shù)谋砻婺芎捅砻鎻埩?。在任何條件下,印版表面網(wǎng)穴和承印物對(duì)油墨傳遞的關(guān)系是明顯的,承印物要求凹版印刷必須有足夠的光滑性和鋪展性。如果不這樣的話(huà),印刷圖像就會(huì)結(jié)皮或者上臟。第二色油墨必須流動(dòng)性好,也就是說(shuō)要粘度低。

  最后還要求油墨必須干燥快,這是在高速卷筒紙印刷中的特殊要求。對(duì)于無(wú)孔承印物,凹印油墨的干燥過(guò)程是揮發(fā)干燥,而對(duì)于有孔承印物(紙張和紙板)來(lái)說(shuō)是滲透吸收干燥。揮發(fā)干燥過(guò)程中,溶劑成分揮發(fā)留下顏料在樹(shù)脂中。雖然滲透干燥通過(guò)吸收液體成分至承印物內(nèi)部而幫助最初的干燥,但它也在承印物表面吸收了一部分顏料和樹(shù)脂,并且產(chǎn)生了低光學(xué)密度和飽和度。凹印油墨中的溶劑必須是可揮發(fā)性的,但是這種特性經(jīng)常伴隨有燃燒的危險(xiǎn)性,適合的凹印油墨溶劑包括甲苯和二甲苯。在新的環(huán)保條例中,不單要求在安全的印刷環(huán)境中除去溶劑,更要求收集并且回收利用它們。正因?yàn)榇?,水基油墨被開(kāi)發(fā)出來(lái),它適用于凹印和柔印。被腐蝕的凹印滾筒必須鍍鉻以提高耐印力,并在一個(gè)流動(dòng)油墨的盤(pán)子中旋轉(zhuǎn),網(wǎng)穴就被填充滿(mǎn)了。多余的油墨被角度在30到75度的刮墨刀從滾筒表面刮去,印刷過(guò)程就是承印材料從凹印滾筒和橡皮包覆的印版滾筒之間走過(guò)完成的。由于油墨溶劑的高揮發(fā)性,油墨傳遞的路徑必須短。油墨粘度可通過(guò)察恩(Zahn)杯來(lái)監(jiān)控,并且通過(guò)加入揮發(fā)性的溶劑來(lái)修正,因?yàn)槿軇┑膿]發(fā)會(huì)導(dǎo)致油墨粘度的升高并阻塞網(wǎng)穴。

  與其他印刷過(guò)程相比(除了絲網(wǎng)印刷),凹印通過(guò)網(wǎng)穴傳遞的墨膜厚度是很高的,對(duì)于大多數(shù)紙張印刷可達(dá)6微米,而在塑料上如特殊的銀行票據(jù)、安全文件和郵票可達(dá)30微米。這就導(dǎo)致與其他印刷過(guò)程相比,凹印會(huì)有更亮的顏色和更寬的色域。凹印還在涂布和非涂布紙、塑料薄膜和雜志彩頁(yè)、其他目錄產(chǎn)品、軟包裝、香煙標(biāo)志、好的復(fù)制藝術(shù)品上實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量、高速度的印刷。

  通過(guò)凹印工藝可達(dá)到的加網(wǎng)線(xiàn)數(shù),對(duì)于卷筒紙能達(dá)到60到80線(xiàn)/厘米(150—200lpi),而對(duì)單張紙高質(zhì)量藝術(shù)品紙張印刷可以高達(dá)200線(xiàn)/厘米(500 lpi)。

柔印
 
  雖然與傳統(tǒng)的鉛字印刷一樣,柔印也是凸版印刷工藝,但是與以往不同,它需要低粘度的油墨。雖然這些油墨主要是溶劑型的,像凹印油墨一樣,但是近幾年已經(jīng)發(fā)展到使用水基油墨。柔印采用柔軟的橡膠或者高分子取代了鉛字印刷印版堅(jiān)硬的圖文部分。因此,不像鉛印要求平滑,好的襯墊紙可以使油墨到達(dá)紙張底部,柔軟的橡膠版(某種程度上是由膠印橡皮布轉(zhuǎn)化而來(lái))可以使印刷在較堅(jiān)硬的、質(zhì)量更差的承印物上進(jìn)行。所以通常應(yīng)用在便宜的平裝書(shū)和報(bào)紙印刷上。目前,每日郵報(bào)(the Daily Mail)、星期日?qǐng)?bào)(Mail on Sunday)、晚間標(biāo)準(zhǔn)(Evening Standard)都是使用水基油墨由柔性版印刷完成。

  柔印是20世紀(jì)30年代作為在吸收和非吸收承印物上的卷筒紙印刷方式引進(jìn)的。以今天的標(biāo)準(zhǔn)來(lái)看,它是相對(duì)粗糙和不太精確的。因?yàn)榫_的半色調(diào)圖像不能在柔軟的橡膠版材料上復(fù)制,這些柔性版印刷大部分用在印刷便宜的墻紙、禮物包裝紙和包裝材料上。由于20世紀(jì)70年代感光高分子印版技術(shù)的發(fā)展,導(dǎo)致在包裝工業(yè)中高質(zhì)量的半色調(diào)復(fù)制有很強(qiáng)的生存環(huán)境。這些發(fā)展帶來(lái)了比平印更簡(jiǎn)單的應(yīng)用技術(shù),沒(méi)有難以穩(wěn)定的水墨平衡要求,這使得柔印最終取代了其競(jìng)爭(zhēng)者。但在高質(zhì)量的雜志印刷中,柔印還難有大的作為,因?yàn)槿嵊‘a(chǎn)生的網(wǎng)點(diǎn)擴(kuò)大比平印的要大,這是由于油墨在從半色調(diào)部分凸起的高分子聚合物表面中流動(dòng)和擴(kuò)散引起的。

  使用低粘度油墨的原因在圖2b中被說(shuō)明了。油墨系統(tǒng)在簡(jiǎn)單程度上與凹印類(lèi)似。油墨通過(guò)橡膠輥從墨槽中被轉(zhuǎn)移出來(lái),然后傳遞到被稱(chēng)作網(wǎng)紋輥的中介輥上。網(wǎng)紋輥用金屬或者陶瓷制作而成,在其上雕刻有小網(wǎng)穴,小網(wǎng)穴從橡膠輥上接受油墨并傳遞到印版上。油墨印刷的量通過(guò)改變雕刻網(wǎng)穴的深度和橡膠輥、網(wǎng)紋輥之間的壓力來(lái)控制。多孔的紙張要求網(wǎng)紋輥傳遞更多的油墨。但是,使用橡膠輥和印版就限制了可選用溶劑的范圍。例如,二甲苯和甲苯使用在凹印中會(huì)腐蝕橡膠輥,所以不適合用在柔印油墨中。腐蝕性小的酒精(如異丙醇)和酯類(lèi)(如醋酸酯)因此得到使用。作為在食品包裝中使用的油墨,另外要考慮油墨的毒性。因?yàn)槿嵊V泛地使用于軟包裝工業(yè)中,其溶劑和其他成分必須是不會(huì)污染食品的。然而溶劑如二甲苯和甲苯是有毒的(所有從苯得來(lái)的物質(zhì)或多或少都有毒),而醋酸酯無(wú)毒。事實(shí)上,它們用于食品香味劑——山梨味道就是醋酸酯。

  低粘度、相對(duì)少量的油墨被用在印版的凸起部分。多余的油墨會(huì)從凸起的表面流下,印刷品上圖文部分附著的油墨就會(huì)減少些。因此,被傳到承印物上墨層的厚度是較薄的,在0.75到2微米之間,所以顏料需要有較強(qiáng)的著色力。

  這個(gè)工藝廣泛地應(yīng)用在軟包裝印刷中,如盒子、紙板箱、紙袋、自粘標(biāo)簽和報(bào)紙印刷上。其印刷承印物的范圍多種多樣,包括塑料薄膜如PVC、聚丙烯、玻璃紙和金屬塑料、紙張、瓦楞紙板和新聞紙。柔印版的加網(wǎng)線(xiàn)數(shù)取決于承印物的質(zhì)量,也受油墨流動(dòng)性的限制。由于較大的印刷壓力會(huì)擠壓油墨,從而導(dǎo)致精細(xì)網(wǎng)線(xiàn)產(chǎn)生不可接受的網(wǎng)點(diǎn)擴(kuò)大,因此柔印的壓力都相對(duì)較小。通常,柔印的最大加網(wǎng)線(xiàn)數(shù)60線(xiàn)/厘米(150lpi)使用在軟包裝中的光滑承印物上,而新聞紙印刷中則降到了33線(xiàn)/厘米(80lpi)。

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