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【印刷】油墨入門

 百年齡 2015-03-18
油墨是一種由顏料、連接料、填料、附加料等均勻地分散在連接料中,具有一定粘性的流體物質。

1.油墨的組成
顏料是一種不溶於水和有機溶劑的彩色、黑色或白色的高分散度的粉末物質,在油墨中發揮顯示色彩的作用。根據顏料成分的來源和化學組成,可以分為有機顏料和無機顏料兩大類:無機顏料是由有色金屬的氧化物或一些金屬不溶性的金屬鹽組成,無機顏料又可以分為天然無機顏料(礦物顏料)和人造無機顏料;有機顏料是指有色的有機化合物,也可以根據來源分為天然和合成兩大類。現在常用的印刷用有機油墨基本上都是合成有機顏料,色彩齊全,性能也要優於無機顏料。

印刷時對於油墨顏料的要求較高,特別是顏色的色澤純度、分散度、耐光性、透明度等。平時要求彩色油墨的顏料的色調要接近光譜顏色,飽和度盡可能地大,三原色油墨(青、品紅、黃)的顏料透明度一定要高,否則會極大地影響到印刷品的品質。不管是何種顏料,一定要有良好的耐水性,能迅速而均勻地和連接料進行結合,具有良好的耐酸、耐鹼、耐醇、耐熱等性能。

連接料是一種發揮分散顏料、給油墨以適當的粘性、流動性和轉印性能,以及印後透過成膜使顏料固著於印刷品表面的化學物質,俗稱調墨油。連接料可以使用各種物質來製成,如乾性植物油、礦物油、溶劑和水以及各種合成樹脂等。油墨使用過程中的流動性、粘度、中性酸值、色澤的濃淡、抗水性以及印刷品的性能等都取決於連接料,同一種顏料可以使用不同的連接料來製作不同類型的油墨;同一種連接料因使用不同的顏料,所製成的仍是同一種類型的油墨,因為連接料不具備改變油墨的根本性能,所以油墨品質的好壞,除了與顏料本身有關之外,主要取決於連接料。

填料是白色透明、半透明或不透明的粉狀物質,發揮填充的作用。顏料中適當地採用一些填料,既可以減少顏料的用量以降低成本,又可以調節油墨的稀稠度、流動性,也能提高油墨配方設計時的靈動性。

附加料是在油墨製造或印刷使用中,為了改善油墨本身的性能而附加的一些材料。當按基本配方組成的油墨在某些特性方面仍然不能滿足使用要求時,或由於條件的改變而不能滿足印刷使用上的要求時,就得加入少量的附加料來進行解決。
油墨的種類
根據不同的方法,油墨也可以分成不同的種類。常用的有凸版印刷用油墨、平版印刷用油墨、凹版印刷用油墨、絲網孔版印刷用油墨、特殊功能性油墨等。

凸版印刷用油墨(relief printing ink)根據不同的特點又可以分為鉛印書刊油墨(letterpress ink for publication)、鉛印彩色油墨(copper pate printing ink銅版油墨)、鉛印塑膠油墨、橡皮凸版塑膠油墨(flexographic printing ink柔性版塑膠油墨)、凸版水型油墨、凸版輪轉印報油墨(rotary letterpress ink)等。這類油墨基本上都是屬於滲透乾燥型油墨,在印刷過程中要注意附著不良、粉化、汙髒等弊病的出現。

平版印刷用油墨(paleographic printing ink)包括種種膠印油墨(offset printing ink)、平版印鐵油墨(offset tinprinting ink)、平版亮光油墨(high gloss offset ink)、膠印熱固型油(offset Heat- set ink)墨等。平版印刷用油墨要求顏色的著色力、耐水性較高,具有良好的流動性及乾燥速度。

凹版印刷用油墨(gravure ink)包括各種照相凹版油墨(hotogravure ink)、雕刻凹版油墨(intaglio ink)、凹版塑膠薄膜油墨(gravure ink for plastic flim)等。 

絲網孔版印刷用油墨(porous printing ink)包括絲印油墨(silk screen printing ink)、絲網塑膠油墨(screen printing ink for plastic materials)、油性謄寫油墨(stencil ink)、水型謄寫油墨(water basedstencil ink)等。

除了上述幾種常用油墨外,還有一引可以產生某種特殊效果的油墨,如微膠粒油墨、金銀色油墨、螢光油墨、磁性油墨、安全防偽油墨、導電油墨、複寫油墨、監視油墨、溫度指示用油墨、顯色油墨、食用油墨等。
油墨的特性
油墨是一種具有一定流動性的漿狀膠粘體,粘度、屈服值、觸變性、流動性、乾燥性等都決定著油墨的性能。

粘度tack:是阻止流體物質流動的一種性質,是流體分子間相互作用而產生阻礙其分子間相對運動能力的量度,即流體流動的阻力。油墨的粘度與印刷過程中油墨的轉移、紙張的性質及結構有關,油墨的粘度過大,印刷過程中油墨的轉移不易均勻,並發生對紙張拉毛的現象,使得版面發花;粘度過小,油墨容易乳化、起髒,影響印刷品的品質。在印刷過程中對油墨粘度大小的要求,取決於印刷機的印刷速度、紙張結構上的公軟體程度、周圍環境中溫度及濕度的變化等因素。

屈服值(yield value):是指使液體開始流動所需要的最小的移動應力。油墨屈服值過大,油墨發硬,流動性就會變差而不容易打開,輸墨不便,屈服值過小,印刷時的網點又容易起暈而造成印刷品不清晰,印刷細線或網點再現性差。屈服值的大小與油墨的結構有關,對油墨的流動度有直接的影響,是膠印和凹印油墨品質的重要檢測指標。

觸變性thixotropy:是指油墨受外力的攪拌時隨攪拌動作由稠變稀,俟攪拌動作停止,復又恢復到原來時的稠度的現象。由於油墨的觸變性,使油墨在墨輥上受到印刷機的轉動作用後,會增大流動性,增加延展性,使油墨容易轉移;當油墨經印刷轉移到紙張後,因失去了外力的作用,油墨由稀變稠而不向周圍流溢,形成良好的印跡。若油墨的觸變性過大,則使墨斗中的油墨不易轉動,就會影響墨輥的傳墨功能。

流動性fluidity:是指油墨在自身的重力作用下,會像液體一樣流動,由油墨的粘度、屈服值和觸變性決定,同時與溫度也有密切的聯繫。油墨的流動性關係著油墨能否從容器中倒出、從儲墨槽中輸送到印刷機的墨斗中、從墨斗中順利地傳遞、在印刷機上進行良好的分配、到版面的傳遞以及轉印到承印物上,還影響到印刷的效果。

墨絲的長度:是指油墨初拉成絲狀而又不斷裂的程度,它的長短程度由油墨的觸變性、屈服值和塑性粘度有關。墨絲短的油墨在膠印和凸版印刷中是印刷性能好的油墨,不會在印刷過程中造成飛墨misting的現象,同時,印刷品上的墨層也均勻厚實。墨絲的長短是衡量油墨好壞性能時的一種常用方法。

油墨的乾燥:油墨的乾燥是指油墨附著在印刷品上形成印跡後,從液體或糊狀變成固體的皮膜的過程,這種過程是由油墨中的邊接料從液體或糊狀體轉變為固體而完成的。因為各種油墨中使用的連接料及其配方比例都是不相同的,所以油墨的乾燥過程也不相同。油墨從印版轉移到印品表面後,油墨中的連接料一部分產生滲透,同時連接料中的溶劑也開始揮發,有的連接料開始產生化學反應或物理反應,從而使承印物表面的印跡墨層逐漸地增加其粘度及硬度,最終形成固體的膜層。通常凸版印刷油墨以滲透性乾燥為主,平版膠印油墨以氧化結膜乾燥為主,凹版印刷用油墨因為採用揮發性較強的溶液劑為連接料,所以是以揮發性乾燥為主。

解釋名詞
三刺激值(tristimulus values)在三色系統中與待測光達到色匹配所需的三種原刺激的量。

彩度(chroma)用距離等明度無彩點的視覺特性表示物體表面顏色濃淡的量度。顏色的三屬性之一。

色度(chromaticity)色調和飽和度的綜合量。故以色度描述顏色時,是不考慮明度的。

色度座標(chromaticity coordinates)顏色反()射色光的刺激量在紅、綠、藍三種原色光的總刺激量中所占的相對比例,多以xyz表示之。

色差(color difference)兩個顏色之間的差別,以E表示之。

色差儀(colorimeter)利用儀器內部的標準光源照明來測量反射色(或透射色)光電積分的測色儀器,可以直接測得物體色的三刺激值XYZ,色度座標xyz,三維直角坐標系統的座標值L*a*b*和總色差E等。

反射密度儀(reflection densitometer)具有標準光源及可變換的紅、綠、藍三原色濾色片以測定三色或四色油墨印樣密度值的儀器,可用公式分別計算出被測油墨顏色的強度、色偏、灰度和效率作為油墨顏色品質的評定。

色偏(hue error)亦稱色調誤差,是指油墨色樣透過反射密度儀的測定與計算用來表示油墨顏色與理想三原色的偏差值

灰度(grayness)油墨色樣用反射密度儀測出的低密度值與高密度值之比,用來表示油墨顏色的相對純度。

效率(efficiency)油墨色樣透過反射密度儀測定用來表示油墨應用在三色或四色印刷上的色彩效率。

色強度(colour strength)油墨色樣用反射密度儀測出的最大密度值,用來評價油墨套印後所產生顏色的範圍和深度。

原色(primary colour)在顏色匹配實驗中所採用的特定顏色。一般採用三原色,三原色中任何一個原色都不能由其他兩個原色相加混合出來。

三原色(three primary colours)在油墨工業中是把一定範圍主波長的黃、品紅、青三種有色體稱為三原色。

二次色(secondary colour)指三原色中任兩色混合而成的中間色。

複色(compound colour)由二個或二個以上顏色混合而成的顏色。

補色(complementary colour)任意兩色混合能成為消色的顏色稱互為補色。

面色(toptone)刮在刮樣紙上的薄層油墨所顯示的顏色。

底色(undertone)把刮有薄層油墨的刮樣紙在光照透視下所顯示的顏色。

墨色(masstone)刮在刮樣紙上的厚層油墨的顏色。

著色力(tinctorial strength)表示油墨樣品與標樣之間顏色濃度的差別。

標樣(master standard)油墨生產控制及品質監督檢測的對照樣。

墨性(the properties of ink)在油墨工業中習慣把反映到印刷適應性上的許多油墨性質總稱為墨性。例如油墨的身骨、流平、絲頭等。

身骨(body)油墨的軟硬、鬆緊、稀稠和彈性等。

流平(levelling)油墨流乾的速度及流平後接觸角的大小。

絲頭(stringing)在用小墨刀的頭部輕按油墨後拉起,油墨從拉起的小墨刀上流下時所成綿延的細絲。

粘性(tack)油墨薄層在兩接觸面之間抗拒扯開分離的阻力,此種阻力一般採用粘性儀測定。

粘性儀(inkometer)測定薄層油墨抗拒扯開阻力的儀器,用以測定油墨粘性、粘性增值和飛墨等專案。

粘性增值(increasing value of tack)油墨在印刷時的相對粘性的穩定情況,多以油墨粘性儀測定。

飛墨(misting)油墨微粒從運轉著的設備(印刷機、粘性儀等)飛濺開來的現象。

斜率(slope)用平行板粘度儀測定油墨,其100秒和10秒時的鋪展直徑之差,稱為油墨特性線的斜率。

平行板粘度儀(鋪展儀)parallel plate viscosimeter)一種在兩塊平行板之間使油墨受壓流動以測定油墨鋪展特性線的斜率、截距和流動值的儀器。

截距(intercept)用平行板粘度儀測定油墨,其10秒時的鋪展直徑與斜率之差,稱為油墨特性線的截距。

屈服值(yield value)使流體開始流動所需的最小切應力。多採用落棒式粘度儀測定。

落棒式粘度儀(fall rod viscosimeter)一種加力滑動時測定棒與套筒間流體粘度的儀器,可測定油墨的粘度與屈服值。

觸變性(thixotropy)流體由於受力運動(例如攪拌)而引起粘度變化但靜置能復原的性質。多採用錐板旋轉式粘度儀測定。

錐板旋轉式粘度儀(cone and plate viscosimeter)一種由旋轉垂直錐體與靜止平板組成的傳感式粘度測定儀,多用以測定流體的粘度、觸變性、屈服值等流變特性。

粘彈性(viscoelasticity)流體的粘滯性及彈性的綜合性質。

粘度(viscosity)流體在流動時抗拒其位置變化的力量,它等於剪切應力與剪切速率之比,多以“η”為代號。

牛頓流體(Newtonian fluid)在很小的外力作用下即能流動的流體。作用在流體上的力越大,則其流動速度也越大,並成正比例關係,而其粘度並不因剪切速率變化而變化。

塑性流體(plastic fluid)在受到外力作用時並不立即流動而要待外力增大到某一程度時才開始流動的流體,具有屈服值及觸變性的特性。

假塑性流體(pseudoplastic fluid)在外力作用下,其粘度會因剪切速率的增大而變稀薄的流體。

膨脹性流體(脹流型流體)(dilatant fluid)在外力作用下,其粘度會因剪切速率的增大而上升的流體,但在靜置時,能逐漸恢復原來流動較好的狀態。

流動性(fluidity)油墨在流動度測定儀上測得的輔展直徑,即為油墨的流動度。

流動度測定儀(spread-o-metter)一種在兩塊平行的圓玻璃片間加入定量油墨並在定溫定時條件下測定油墨鋪展直徑的儀器。

固著(setting)油墨印在紙上後,紙張吸收油墨組分中稀薄部分,顏料固體組分瞬間凝固形成不蹭髒紙背墨膜的過程。

印刷適性儀(printability tester)參照印刷設備原理設計的,可設定各種特定條件,對油墨印刷性能進行綜合試驗的儀器。

乾燥(drying)油墨薄層轉變成固態墨膜的整個過程。

a.氧化結膜乾燥(air drying)(一定厚度的)油墨由於氧化聚合轉變為固態薄膜的過程。

b.揮發乾燥(evaporation drying)溶劑型油墨在其溶劑揮發後由流態凝固成固態膜的過程。

c.滲透乾燥(penetration drying)油墨在其液體組成部分滲入紙張後由流態轉為固態的過程。

d.紫外光固化乾燥(ultreviolet curing)油墨在紫外光照射下在瞬間由流態轉為固態的過程。

e.熱固乾燥(stoving curing)油墨在烘烤的條件下轉為固態的過程。


 

 

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