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印刷過程對油墨的要求(上)

2010/9/7 17:14:53 人評論

  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:印刷運行的長度、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特性決定。

一、簡單的低粘度油墨

  最簡單的顏料—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,其油墨本質(zhì)上是簡單的液體,這可從它們的流變行為近似于牛頓流體而反應(yīng)出來。印刷中需要高流動性油墨的有凹印、柔印和噴墨印刷。

凹印

  雖然最近幾年由于經(jīng)濟的發(fā)展導(dǎo)致了凹印在英國的減少,但是在歐洲,凹印還是很廣泛的使用,特別是在德國。凹印特別適合于長版活和高質(zhì)量的復(fù)制要求。凹印是個蝕刻過程,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網(wǎng)穴中轉(zhuǎn)移出,產(chǎn)生了印刷中對階調(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,對圖像表面的磨損會導(dǎo)致網(wǎng)穴的丟失,從而丟失高光部分。電子雕刻凹印過程通過改變網(wǎng)穴的面積和深度而克服了這個問題。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,對滾筒表面的磨損更少,對階調(diào)值的影響就越?。▓D1a)。當網(wǎng)穴中的油墨接觸承印物時,就會潤濕承印物,并且承印物很大的表面力會將油墨從網(wǎng)穴中拉出。以紙張為例,毛細管作用將有助于轉(zhuǎn)移油墨,但是這種工藝在無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?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,印刷圖像就會結(jié)皮或者上臟。第二色油墨必須流動性好,也就是說要粘度低。

  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。對于無孔承印物,凹印油墨的干燥過程是揮發(fā)干燥,而對于有孔承印物(紙張和紙板)來說是滲透吸收干燥。揮發(fā)干燥過程中,溶劑成分揮發(fā)留下顏料在樹脂中。雖然滲透干燥通過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脂,并且產(chǎn)生了低光學密度和飽和度。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。正因為此,水基油墨被開發(fā)出來,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,并在一個流動油墨的盤子中旋轉(zhuǎn),網(wǎng)穴就被填充滿了。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。油墨粘度可通過察恩(Zahn)杯來監(jiān)控,并且通過加入揮發(fā)性的溶劑來修正,因為溶劑的揮發(fā)會導(dǎo)致油墨粘度的升高并阻塞網(wǎng)穴。

  與其他印刷過程相比(除了絲網(wǎng)印刷),凹印通過網(wǎng)穴傳遞的墨膜厚度是很高的,對于大多數(shù)紙張印刷可達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30微米。這就導(dǎo)致與其他印刷過程相比,凹印會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、其他目錄產(chǎn)品、軟包裝、香煙標志、好的復(fù)制藝術(shù)品上實現(xiàn)高質(zhì)量、高速度的印刷。

  通過凹印工藝可達到的加網(wǎng)線數(shù),對于卷筒紙能達到60到80線/厘米(150—200lpi),而對單張紙高質(zhì)量藝術(shù)品紙張印刷可以高達200線/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)可以使印刷在較堅硬的、質(zhì)量更差的承印物上進行。所以通常應(yīng)用在便宜的平裝書和報紙印刷上。目前,每日郵報(the Daily Mail)、星期日報(Mail on Sunday)、晚間標準(Evening Standard)都是使用水基油墨由柔性版印刷完成。

  柔印是20世紀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的。以今天的標準來看,它是相對粗糙和不太精確的。因為精確的半色調(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)制有很強的生存環(huán)境。這些發(fā)展帶來了比平印更簡單的應(yīng)用技術(shù),沒有難以穩(wěn)定的水墨平衡要求,這使得柔印最終取代了其競爭者。但在高質(zhì)量的雜志印刷中,柔印還難有大的作為,因為柔印產(chǎn)生的網(wǎng)點擴大比平印的要大,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和擴散引起的。

  使用低粘度油墨的原因在圖2b中被說明了。油墨系統(tǒng)在簡單程度上與凹印類似。油墨通過橡膠輥從墨槽中被轉(zhuǎn)移出來,然后傳遞到被稱作網(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。油墨印刷的量通過改變雕刻網(wǎng)穴的深度和橡膠輥、網(wǎng)紋輥之間的壓力來控制。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(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。因為柔印廣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(所有從苯得來的物質(zhì)或多或少都有毒),而醋酸酯無毒。事實上,它們用于食品香味劑——山梨味道就是醋酸酯。

  低粘度、相對少量的油墨被用在印版的凸起部分。多余的油墨會從凸起的表面流下,印刷品上圖文部分附著的油墨就會減少些。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的著色力。

  這個工藝廣泛地應(yīng)用在軟包裝印刷中,如盒子、紙板箱、紙袋、自粘標簽和報紙印刷上。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)線數(shù)取決于承印物的質(zhì)量,也受油墨流動性的限制。由于較大的印刷壓力會擠壓油墨,從而導(dǎo)致精細網(wǎng)線產(chǎn)生不可接受的網(wǎng)點擴大,因此柔印的壓力都相對較小。通常,柔印的最大加網(wǎng)線數(shù)60線/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/厘米(80lpi)。

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