印刷过程中原材料的选用将会对印刷图像产生艺术效果与技术性能两方面的影响,同时还影响印刷图像质量的稳定性。此外,原材料的性能还会影响生产效率。那种达不到质量要求的原材料会降低生产效率和浪费操作工人额外的精力。
印刷过程中最重要的原材料是纸张或其它承印材料以及油墨。当然,还包括诸如粘胶、烫印箔、调墨油与装订材料等不太重要的材料。
印刷过程中使用其它材料的目的是为了最终在承印物上形成图像的辅助性材料,如显影药液、打样材料、PS版与作为图像载体的其它材料;用于印刷机辅助形成图像的材料如胶印润版液中的各组份;还有一些消耗性材料,如胶带、聚酯片基、润滑剂和某些显影定影药品;这些都可以归为消耗品,在这里不予讨论。
原材料的许多性能可以通过适当的检测加以定量表述。但这些检测有时需要精良的设备和有娴熟技术的操作人员。原材料的检测需要花费很多的时间去作试验,并进行数据分析和解释结果。另外,检测的结果并不一定能作为印刷产品质量的预测手段。
因此,如何进行原材料的选择性检测,就变成了一个重要问题。印刷企业的管理人员必须掌握原材料质量控制的关键问题是:对原材料应监测哪些重要印刷性能;作为对原材料印刷性能的预测手段应选哪些监测项目;为达到印刷企业最大效益应在检测方面投资多少。
下面从原材料的印刷性能、原材料的检测以及一些相关的检测指标、方法原理等方面来讨论。
一、印刷原材料的印刷性能
(一)印品质量的审美与功能方面的要求
现代包装装潢产品的设计日趋高档,更加注重产品的审美要求。为此,开发出了许多适应审美要求的高档材料和印刷新工艺。印刷前对承印物与油墨的选择决定了印刷产品质量的审美效果。
材料的选择包括:原材料的艺术性和技术性两个方面。印刷产品设计人员的设计总是受一定条件限制的。不象报纸、杂志,原材料是已被确定的,而包装印刷的材料选择不但要考虑审美的要求,还要考虑其结构与物理性能。当材料的选择不受限制时,就只考虑产品的艺术性,而无需考虑技术问题了。而产品的艺术性选择不是印刷者考虑的问题,但这里的讨论会涉及到那些产生视觉效果,并作为艺术性成分的技术性因素。从原材料本身来看,审美方面的技术因素可以分为表观的、化学的与物理的三部分。
1表观因素及其质量要求
(1)颜色:对油墨与承印物的综合选择应该使印件关键区域的色彩表现域尽可能的大(尤其是饱和度与亮度)。生产实践中,有时要在标准四色油墨之外进行选择。承印材料的颜色应是中性的,即白色。但实际上人眼能够顺应稍有色偏的承印材料(如报纸),将其作为中性白。然后人眼就以这样的“白”为基准去感知其他的色彩。
(2)光泽:对于图像复制中纸与墨的光泽,要求尽可能地高,以便于印刷品的色彩饱和度和亮度达到最大值。对于文字用品,纸与墨的光泽要求要低一些。而画稿、绒面照片原稿,对其纸基与油墨的光泽度没有确定的要求。
(3)明度:承印材料的明度应尽可能地高,以便获得最大反差。所谓的明度是指对所有可见光谱的总反射率,黑墨的明度应尽可能低。我们一般用光学密度来描述印墨的“明度”,密度越高明度越低。
(4)不透明性:承印材料的不透明性是防止印张另一面的图像透映过来的能力,它应尽可能地高,尤其是书刊与杂志等印刷品。
2化学性质及其质量要求
(1)耐光性:油墨与承印材料应有防褪色变色的能力。这一点对室外广告招贴印品很重要,而对杂志、报纸、产品目录就不太重要。
(2)耐化学性:油墨及承印材料应有对酸、醇、碱的耐受能力。这对于标签、包装印刷很重要,而对其它印品则不太重要。
3物理性质及其质量要求
(1)强度:承印材料的抗张强度、抗撕、抗裂、耐折性都应该尽量高。生产实践中,上述性质有些印品非常重要,如瓦楞纸盒的抗裂、儿童书籍或钞票的抗裂、地图的耐折。纸板的挺度对纸盒也很重要,要有足够高的挺度,但又不能高得难于弯折成形。
(2)平滑度:对于大多数文字与图像印品,承印材料都要求尽量平滑。对于凸印与凹印,平滑度要求特别高。对于平版胶印与滤过版印刷,优质的印品并不需要多高的平滑度。有时为使印品获得原稿的表面效果或产生质感而特意用有纹理的纸张或非涂料纸。
(3)质地:承印材料的质地应尽可能均匀,以利于印出均匀的图像。
(4)定量与厚度:一般随着纸张定量的增加,纸的半透明度也增加,而用户一般不希望杂志等需邮寄的印刷品的重量增加。
(5)耐磨性:印品设计时应考虑油墨的耐磨性。这项指标应尽可能高。尤其对于那些在运输过程中,印品之间容易产生摩擦的,如纸盒或产品目录等。
(二)图像质量的工艺要求
对原材料而言,影响印品质量的工艺因素是指那些影响承印物图像效果的因素。它们包括网点大小、遮盖率的均匀性、印迹发虚和污迹。现从表观的、化学的、纹理的三个方面,对上述影响因素进行分析。
1表观因素及其质量要求
(1)油墨的粘度:多色胶印采用湿压湿的印刷方式,因此油墨粘度影响墨膜的叠印。从工艺要求上来说,印刷色序前的油墨比其后的油墨应具有更高的粘度,否则会出现反拉的现象。
(2)粘性:对于平印与凸印工艺,低粘性的油墨一般不如高粘性的印迹清晰。对于凹印与柔版印刷,油墨粘性过低会使印刷品密度降低。
(3)颗粒细度或分散性:油墨中颜料的大团粒或其它颗粒会造成印刷图像的不均匀或额外的印版磨损,进而可能导致图像的破坏。
(4)颜料的浓度:在形成相同墨膜厚度时,低颜料浓度的油墨密度比高颜料浓度的油墨密度要低的多,必须加大转印墨膜的厚度。但是,低颜料浓度的油墨比高颜料油墨能形成较高的光泽度。
(5)乳化性:平版胶印工艺中,油墨的乳化程度影响网点扩大率、叠印、干燥时间等其它一些印刷质量。胶印油墨乳化后含水的体积百分比不可超过50%。否则,很难实现水墨的平衡。
(6)吸收性:高吸收性的纸张会有透映、低光泽、粉化等问题。相反,低吸收性的纸张会有干燥时间过长、背面蹭脏或结痂等问题。
此外,还有胶片与印版乳剂的感光度特性影响印刷过程的解像力。
2化学性质及其质量要求
(1)酸碱度(pH值):纸张pH值应为7.0,呈中性,否则影响干燥时间造成背面粘脏。
(2)温度与相对湿度:纸张的相对湿度(RH)与温度应与车间的温湿度一致。车间与纸张的温湿度差严重会造成套印不准和起皱等问题。
(3)干燥时间:油墨在干燥时的性能必须综合考虑,既不可在印刷机胶辊上干结,又必须在纸张上迅速固着。
3物理性质及其质量要求
(1)掉粉和掉毛:粉毛会导致非图文部分的斑迹或图文部分出现缺陷。印张须避免纸边纸面的掉粉掉毛。
(2)纸面强度:表面强度低的纸张在使用高粘度的油墨时,会产生纸面拉毛甚至破裂,因而要求纸张的表面强度要高。
(3)墨丝长度:墨丝过短会产生堆纸毛现象,墨丝过长会产生墨雾飞溅,以至影响图像质量。
(三)质量的稳定一致
评价原材料的关键是考虑在印刷质量不超过要求限度内,原材料性能可以在多大范围内变化。另外还需考虑这种变化范围在生产过程中应该不致影响印刷速度或造成其它问题。
前面所述原材料的性能都需要进一步检测。如果能提出某一个具体要求值,并能够确定出数据的控制范围,那么油墨或纸张的这些性能便可以测出并加以控制了。但是,定出控制范围很难实现。
对印刷过程中的原材料的最终检测方法是在实际印刷生产条件下使用的。但这种方法只适合于大型的造纸厂或油墨厂,一般印刷厂大多做不起这种测试。大多数的实验室检测都或多或少缺乏对实际印刷生产条件的预测能力。
二、原材料的检测
印刷业对原材料的标准测试方法大都集中于对纸张油印墨的测试。国际印刷研究所协会的文献工作者已将十五个国家与两个组织的印刷标准编撰成册。该出版物列出了德国颁布的88项关于纸张和其它承印材料的标准或规范、波兰颁布的66项关于油墨与其它相关材料的标准。有些标准是关于胶粘剂与其它书籍装订材料的,还有关于感光材料的。但总的来说,印刷业对油墨、纸张以外的材料重视不够。
大量的检测方法、检测仪器、检测图像可由印刷厂对原材料进行评价,这意味着几乎所有纸张或油墨的性质都可被检测,以遵循所定的标准。现在的关键问题是,应该采用哪些检测手段,在各种场合下应作多少测试。
在检测纸张或其它承印物时,很难获得具有代表性的样品。对于一垛纸,尤其是大尺寸的,要想完全不重新码放它们而随机地从中抽取样品,是非常困难的。对于卷筒纸,除了(不太有代表性的)外层以外,是什么检测也作不成的。
总的来说,油墨与感光材料的抽样问题不大。在原材料检测的抽样时,还有一个应考虑的问题是,某些检测手段有破坏性。如纸张、纸板的强度检测,感光材料的感光度检测,其样品都会被损坏消耗。
为某种材料选用检测方法,应考虑采用那些能获得与印刷图像缺陷或印刷生产障碍有关数据的检测。
对某种性能进行检测的频度,须根据对该性能变化允差而定,而这种允差又与最终印品所允许的质量缺陷等级有关。对印品质量要求越苛刻,对原材料越需进行频繁的检测。
三、检测
对于大多数印刷企业来说,不能象政府部门或特大型印刷企业那样,在检测原材料上花费那么多的时间、金钱和物力、人力。检测带来的利益可能不足以偿付检测付出的花费。但是,这种情况指的是大规模的检测,而实际上大多数的印刷企业可以进行小规模的检测。所有的印刷企业都可以适当的投资,做那些经济效益高的检测。
以下是对影响色彩复制因素进行控制的测试:
1纸张的检测
有些检测可以用极简单的设备实现。
(1)厚度:在印机上为保持正确的印刷压力,使用筒径仪。纸的厚度也应该用千分尺测量,一般用十张纸,测五个点。
(2)不透明度:不透明度目测标尺是一种有效的测量工具。将一组字符印在逐渐变暗的网点调背景上,将被测纸盖于其上,字符就在标尺的某处开始看不清了,该位置说明了纸的不透明度。
(3)吸收性:K&N油墨大概要算最常用、最便宜的测试手段了。该墨是由灰色染料与油基构成的,将其涂于纸样上,两分钟后揩去,所剩灰密度即纸的吸收性。
(4)光泽度:用光泽计顺纸纹方向测量,取平均值。
(5)纸面效率:这种测试综合了纸的光泽度与吸收性,可测出承印材料对墨膜颜色的影响。无吸收性但有100%光泽度的纸能印出最饱和的色彩。相反,100%的吸收性但无光泽的纸(如报纸一类)将印出极差的色彩。
(6)颜色及明度:纸张颜色与明度的大概特性可以用反射密度计在定标后,分别通过红、绿、蓝滤色片测量其密度获得。理想的纸张,各滤色片下的密度应该一致,密度值低,表示明度高。纸样标本目视比较法对纸的颜色与明度的检测更有意义。
(7)揭皮:丹尼森蜡棒揭皮测试,尽管有其缺点,对测定某一特定承印材料的抗揭皮能力仍不失为一种合适的方法。将某级蜡棒的端头熔化后压贴于被测的承印材料,十五分钟后快速拔起,在端面上检查揭下的纤维或涂料。
如同其它许多原材料的测试,蜡棒法测试的相对比较意义大于预测意义。也就是说,如果未发生揭皮,那么,当其抗揭皮强度高于10的纸在同样条件下印刷也不会有揭皮问题。
2油墨的检测
评价油墨的第一步是刮墨样,最好在所要印刷的纸上进行。通常是用宽墨刀操作,也可以用小墨辊滚出更厚实的墨层。当比较两种油墨时,一般要求在同一片纸上平行地刮出两个墨样。刮墨样纸片中部常有一条实地墨杠。
(1)不透明性:有些油墨,如黄墨不象其它墨那么透明。在彩色印刷或叠印时,须知道这一性能,如果最后印的墨不够透明,叠印后的色彩就会偏向最后印的墨色。不透明性可以通过检查刮墨试样的墨杠上的墨色得出。
(2)颜色:并列刮样可用于比较各种彩色油墨的色彩,尤其是对于彩印中的品红墨更需作这一检测,该墨的颜料有矿物红也有罗达明黄,还有两者混合的。除非两次印刷所用油墨的色料一致,否则,不可能色彩一致。
油墨颜色可用Preucil墨色公式获得一定的定量表示,即:
式中L、M、H分别代表用反射密度计通过红、绿、蓝滤色片所测的最低读值、中间读值和最高读值。色相灰度值可在GATF的圆形或三角形色品图上标出。三角形色品图的优点是在于容易得出某组色墨的表现域。在三个墨色坐标点之间连直线,便形成一个三角区,该区表示了三维色空间的两维,其边即该组色墨的表现域极限。
(3)墨色强度或颜料浓度:彩印中常遇到的问题还不是油墨中所含颜料是否一致,而是颜料含量百分比是否一致。后面这个问题是为获得同一色饱和度,颜料含量低的油墨比含量高的油墨需要更厚的墨膜。
对颜料含量的检测,有时称为“兑白”试验,将1份油墨与50份的不透明白墨混合,与同样比例兑白的标准墨作并列刮墨试样,目测检查两墨色强度的差别。密度计的红、绿、蓝通道读值可以对这种差别进行定量测定。在并列刮样的较暗的墨中继续加入白色不透明墨,直至两墨刮样一致,这样就可得出这两种墨之间颜料浓度关系的相对定量描述。
(4)油墨粘着度:油墨粘着度影响油墨的附着与纸的揭皮问题。可借助简单的测试对两种油墨的粘着度进行比较。两种油墨各取一点墨样涂于平面上,分别用两手食指按在各墨样上,迅速抬起手指。这种测试方法的缺点是不能获得定量的绝对粘着度,只能获得粘着度的相对值。当然,现在可以用电子油墨粘着仪或其它的粘着仪在一定的条件下定量地测取粘着值。
原材料的质量对印刷品的最终质量影响是非常大的。可以通过找寻能提供优质原材料的厂家或销售商,或通过对已到原料货物进行检测而拒收不合格产品,这两种方式来保证原材料的质量。关于原材料检测的问题,尽管进行检测诸多不便,但大型印刷厂应该认识到,在检测上的投资比由此带来的收益还是要少得多。小型的印刷厂也能从检测中获得明显的收益,只要购置投资少的小型检测设备,利用现有员工去进行测试操作即可。
作为一个企业的管理人员,当你打算实施原材料质量控制时,首先应该作两方面的考虑,权衡一下检测设备的投资额是否小于由此所能带来的收益。而且,应详尽地总结分析关于质量问题与产生这些问题的原因记录,从而更好地对印刷过程中的原材料的质量进行控制。
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