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怎样从纸张耐久性到老化测试,引起专色油墨色差的因素有哪些?

发布日期:2019-09-09 16:27:28 浏览:

纸张耐久性,不同的研究组织虽然在概念上都能达到共识,但在具体的描述上,还存在着一定的分别,而且在印刷过程中,导致专色油墨生产色差的因素很多,那么我们今天就来了解一下怎样从纸张耐久性到老化测试,引起专色油墨色差的因素有哪些?

怎样从纸张耐久性到老化测试,引起专色油墨色差的因素有哪些?

一、怎样从纸张耐久性到老化测试

有关纸张耐久性(Permanence)的定义,不同的研究组织虽然在概念上都能达到共识,但在具体的描述上,还存在着一定的分别。举ISO(The International Organization for Standardization)和ANSI(American National Standards Institute)这两个组织为例。前者对纸张耐久性这个术语的定义是纸张经过一段长时间后依然能保持它在物理及化学上的稳定性(The ability to remain chemically and physically stable over long periods of time),而后者则对纸张耐久性有更详细和具体的描述,她的定义是纸张于书库或文件保管库的正常使用及存放环境下,于最少数百年的时间后,该纸张不会出现明显的变坏(The ability of paper to last at least several hundred years without significant deterioration under normal use and storage conditions in libraries and archives)。以上于定义中所提及的纸张变坏,一般会理解为纸张特性上的改变,而较为人认识的,莫过于纸张的强度和纸张的光亮度(Brightness —量度纸张变黄的指标)。

纸张上的各种物理和化学特性之所以会随时间而改变,主要是因为纸张中纤维的组合物纤维素(Cellulose)和半纤维素(Hemicelluloses)分子不断进行水降解(Hydrolytic Degradation)反应。而降解的速度则取决于温度、纸张的水含量(即存放环境的相对湿度)及纸张的酸碱度。有研究显示,酸碱度在纸张的耐久性上扮演着重要的角色。而我们一般应用于印刷的纸张,大部份都属于酸性纸张(Acid Paper),它会加快纸张老化的情况。而纸张中酸性成份则来自于造纸过程中的漂白剂;纤维素及半纤维素降解中所产生的化学物质(由于属于酸性,故此这种化学物质会进一步催化纤维降解);纸张上的施胶料(Sizing Agent —以为纸张上组成物的黏合剂,并能改善纸张的吸水情况,一般会使用带有酸性的明矾(Alum)、松香(Rosin)。);纸张上的填充料(Filler —除纤维外,另一种组成纸张的物料,主要用于填满纤维与纤维的空间,并给予纸张一定重量);涂剂等(Coating)等。如我们要纸张拥有一定的耐持久性,在造纸过程中,我们可以使用中性或碱性的施胶料,并同时使用碱性的填充料如碳酸钙(Calcium Carbonate)等材料,造出碱性纸张(Alkaline Paper)。碱性纸张好处在于能把纤维降解所产生的化学物质、印刷油墨、其他污染物所带的酸性中和。而对于这些酸碱值(pH value —一个反映物质酸碱度的指标,数值7代表中性,数值低于7属于酸性,数值越少,酸性越高;相反,数值高于7属于碱性,数值越大,碱性越高。)高于7的碱性纸张,亦有人称为acid -free paper 。而ANSI 亦有明确指出,有耐久性纸张的酸碱值应界定于pH 7.5至pH 10之间。

如果我们要减低纸张的老化速度,除了从纸张本身着手外,保存环境都需要严格控制。温度上升;水份混合空气中的氧气,对纤维素进行氧化作用;光线,特别是天然光和紫外光;空气中的污染物,都会趋化纤维素分解出有机的酸性物质,加速纸张老化。故此对于一些重要的文件或书籍,应贮存于没有光线、有洁净空气、适当而又稳定的温度和湿度下。

一直以来很多研究组织,例如TAPPI(Technical Association of the Pulp &Paper)、ASTM(American Society for Testing and Materials)、ISO 等都希望把纸张天然的老化情况以人工老化(Artificial Aging)的方法完全地模拟出来。一般来说,这样做是希望以人工的方法加快纸张的老化过程,我们更能够于短时间内,预测到纸张的耐久性及经过一般长时间后于纸张成份和特性上的改变。各组织都订立出不同的测试方法给大家依循。举TAPPI 测试方法T544为例,它就是把纸张放置于50%相对湿度;90°C 温度的环境下一段长时间,来研究纸张的老化情况。由于纸张存放的温度和湿度需要长期控制在一个稳定的水平。所以要进行这类型测试,一般都要配备有自动监控温度和湿度功能的Environmental Chamber 来达到测试的基本要求。而对于要预测纸张老化过程对纸张特性所带来的影响,我们的做法是把经人工老化处理前和处理后的纸张来进行纸张特性测试,并加以比较便成。而纸张特性测试上的选择要视乎用家的实际需要,可以是纸张的机械特性测试如耐折度(Folding Endurance)、抗张强度(Tensile Strength)、抗撕裂强度(Tearing Resistance);纸张光学特性测试如光亮度(Brightness)、不透光度(Opacity);化学特性测试如酸碱度。但有一点读者值得留意的,到现时为止,纸张的人工老化测试,只在控制的环境下,加快纸张的老化过程,得出的效果也不尽与天然的纸张老化过程相同,故此不同人士对老化测验可能会存在着不同的理解。举例说:有人会定义把纸张放进100°C 的环境下3日,等同于天然环境下的25年,但亦有人理解为300年。

怎样从纸张耐久性到老化测试,引起专色油墨色差的因素有哪些?

二、引起专色油墨色差的因素有哪些?

1.纸张对颜色的影响

纸张对墨层颜色的影响主要体现在3个方面。

(1) 纸张白度:白度不同(或带有一定颜色)的纸张,对印刷墨层的颜色显现有不同的影响。对同一种白板纸而言,白度不同,印刷墨层的颜色差异主要体现在专色墨中黑墨成分的多少,尤其是对明度在70以上的颜色,影响特别明显,造成专色墨的配比差别很大。因此,在实际生产中应尽量选用白度相同的纸张印刷,以减小纸张白度对印刷颜色的影响。

(2) 吸收性:同一种油墨在相同条件下印刷到吸收性不同的纸张上时,会有不同的印刷光泽。纸张的结构决定了纸张表面存在着由植物纤维形成的凹凸和孔隙,为了使纸面获得良好的均匀性和平滑度,一般要在纸张表面涂布不同厚度的涂料。涂料的性质和厚度决定了纸张表面对油墨的吸收能力。吸收能力不同,必然要使印刷墨层的颜色产生差异。非涂料纸与涂料纸相比,黑色墨层会显得灰暗、无光泽,并且彩色墨层会产生漂移,由青色墨和品红色墨调配出的颜色表现最明显。

(3) 光泽度与平滑度:印刷品的光泽度取决于纸张的光泽度与平滑度。印刷用纸的表面属于半光泽表面,尤其是涂料纸。

在彩色印刷品上,当光线以45°入射角照射到纸张表面时,约有4%的光会被反射掉,这就是首层表面反射光。而其余入射光穿过油墨层,经过油墨的选择性吸收后,再透过墨层反射出来,进入人眼,被人眼所感知,这就是我们观察到的颜色。若纸张的光泽度和平滑度较高,则首层表面反射光是做镜面反射,不易进入人眼,此时观察到的颜色基本就是透过墨层反射出的颜色。若纸张表面粗糙,光泽度低,则首层表面反射光将发生漫反射,此时我们看到的颜色是主色光和首层表面反射光产生的混合色。由于这里面含有白光成分,因此降低了主色光的饱和度,所以人们观察印品时感觉颜色变浅,用密度计测量时密度值降低,明度上升。

2.表面处理对颜色的影响

包装类产品的表面处理方式主要有覆膜(亮光膜、亚光膜)、上光(罩亮光油、亚光油、UV光油)等。印品经过这些表面处理后,会有不同程度的色相变化和色密度变化。这些变化分为物理变化和化学变化。物理变化主要体现在产品表面增加了镜面反射和漫反射,这对色密度有一定影响。覆亮光膜、罩亮光油和UV油时,色密度增加;覆亚光膜、罩亚光油时,色密度降低。化学变化主要来自覆膜胶、UV底油、UV油内含有的多种有机溶剂,它们会使印刷墨层的颜色发生变化。

3.撤淡剂对颜色的影响

撤淡剂是一种油膏状的无色透明物质,在专色印刷中主要起冲淡颜色的作用。撤淡剂的加入量不同,对色相的影响也不同,尤其是蓝色表现得最明显。

在配制专色墨的过程中,匀墨仪、展墨仪对油墨产生的剪切力、压力要比印刷机上的小。在印刷时不需加入撤淡剂,但在配墨制作色卡时只有加入撤淡剂,才能打出均匀的专色墨颜色展示卡。在色密度相同情况下,色卡与印刷品呈现出的颜色是存在色差的,这是因为撤淡剂的加入,改变了油墨中颜料的分布状态,使油墨对光的吸收、折射和反射都发生了变化,由此就产生了色差,这种色差是由系统的差异引起的。

4.干退密度差异的影响

刚印出的印品,油墨尚处于湿态,与干态时有一个密度差。湿色密度大于干色密度的现象称为干退密度现象。这是因为刚印出的墨层有一定的流平性,所以表面反射以镜面反射为主,看上去色彩鲜艳,光泽好。当墨层处于干燥状态时,表面反射以漫反射为主,色泽自然比刚印刷出来时显得要暗淡无光。

由于干色密度一般要在印完干燥30~60分钟之后才能测量,这就给专色密度的测量、控制带来了困难。

带有偏振镜装置的密度计能够消除墨层表面因镜面反射而产生的光,所测得的湿色密度与干色密度非常接近,使测得的密度值不受墨层干湿影响。对于涂料纸,测量密度差为0.05~0.15,非涂料纸的测量密度差为0.1~0.2。不同的颜色色差也不同,黄色差异最小,黑色最大,蓝色和红色介于二者之间。因此用这样的密度计测量时,测量值应当比标准色样的密度值适当高出一部分,这样才能起到控制的作用。

5.系统差异的影响

用匀墨仪、展墨仪制作色卡的过程是“干印”过程,没有水参与,而印刷是“湿印”过程,有润湿液参与印刷过程,所以在胶印中油墨必然要发生油包水的乳化现象,乳化后的油墨由于改变了颜料粒子在墨层中的分布状态,必然要产生色差,印出的产品也就显得色泽灰暗、不鲜艳。

另外,调配专色所用油墨的稳定性、墨层的厚度、称量油墨的准确性、印刷机供墨区的新旧差异、印刷机速、印刷时的上水量等也都会对色差的产生有不同的影响。

利用人工老化方法测试得出来的结果,还存在着很多未能确定的地方留待研究,现阶来说,经人工纸张老化测试出来的结果,较适用于作为研究和参考的用途,那么我们今天关于怎样从纸张耐久性到老化测试,引起专色油墨色差的因素有哪些的介绍就到这里吧。

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