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    【集萃網(wǎng)觀察】“漢字信息處理與印刷革命”被評為20世紀(jì)我國重大工程技術(shù)成就，標(biāo)志著我國已勝利完成由鉛排、鉛印到照排膠印的第二次印刷技術(shù)革命，永鐫史銘。這次覆蓋整個(gè)印刷及相關(guān)行業(yè)的大規(guī)模技術(shù)改造，與恰似雕版印刷到發(fā)明活字印刷的我國第一次印刷革命相距近千年。“這一千多年來，有些傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)在新技術(shù)的沖擊下已經(jīng)銷聲匿跡了，而印刷業(yè)總是能夠迅速與各個(gè)朝代的新技術(shù)融合，從對新技術(shù)的運(yùn)用中獲得新的發(fā)展空間”（摘自新聞出版總署石宗源署長在以“21世紀(jì)知識經(jīng)濟(jì)對印刷業(yè)的挑戰(zhàn)”為主題的第七屆世界印刷大會上的演講）。

    1、表面凈化處理與印刷品色彩、光澤

    表面凈化處理，是將靜電電場產(chǎn)生強(qiáng)烈的電離和激發(fā)作用于印刷品，能自動吸附塵埃、絨毛、加速油墨氧化，沖擊晶化結(jié)膜的表面。

    印刷品色彩、光澤是由承印載體表面、油墨層厚度、油墨干燥程度體現(xiàn)的。當(dāng)其量值已定時(shí)，通過創(chuàng)新的表面凈化處理技術(shù)，可改善印刷品效果，增強(qiáng)印品的色彩、光澤表現(xiàn)力。

    ①印刷表面與色彩、光澤

    印刷表面是承印載體和油墨層表面的總稱，也是印刷品色彩、光澤表現(xiàn)的物質(zhì)基礎(chǔ)。在現(xiàn)代印刷飛速發(fā)展的今天，承印載體主要有紙張和聚合薄膜兩大類。

    a、紙張

    紙張的平滑度與光澤主要取決于造紙?jiān)�料與造紙工藝。紙張表面平滑度與光澤較高時(shí)，進(jìn)行壓印時(shí)勿需加大壓力，其與印版或橡皮布的圖文接觸面積就能達(dá)到最大，較均勻、完整地完成網(wǎng)點(diǎn)的轉(zhuǎn)移，使圖文清晰、層次豐富、調(diào)子柔和、色彩飽滿、光亮喜人。

    為提高紙的平滑度與光澤，造紙廠均在原紙表面施敷水性涂料并加熱干燥。一般來講，對水性涂料的加熱干燥方式有熱風(fēng)干燥和烘缸面鑄涂干燥兩種。涂料紙對施敷涂料除去水分的機(jī)理及加工方法有很大差別。熱風(fēng)表面揮發(fā)干燥在干燥階段采用熱風(fēng)從表面強(qiáng)制干燥，水分絕大部分是經(jīng)涂層表面蒸發(fā)，涂料分子結(jié)構(gòu)在熱力作用下，呈隨蒸發(fā)方向的向表面有序排列，鑄涂背面滲透干燥的干燥階段是涂層處于濕潤狀態(tài)時(shí)以壓輥壓帖于鏡面熱烘缸進(jìn)行干燥，涂層水分是通過纖維孔隙輸導(dǎo)，涂料分子結(jié)構(gòu)在熱力作用下，也隨蒸發(fā)方向，卻呈向背面的有序排列。無論呈向表面或背面排列的分子結(jié)構(gòu)，總會有一些較活躍的分子在加熱條件下更加活躍性，有相當(dāng)能量掙脫其它分子對它們的吸引作用而向原排方向或相反方向做多方向復(fù)雜的無序運(yùn)動。當(dāng)這些脫離分子間引力自由運(yùn)動的涂料分子到達(dá)施涂輥或鑄涂缸工作界面時(shí)，施涂輥或鑄涂缸工作界面產(chǎn)生的巨大壓力，迫使其繼續(xù)運(yùn)動而脫逸涂層，在涂層表面停留下來。這種在涂層表面的靜止，恰與施涂輥或鑄涂缸雖經(jīng)鍍鉻拋江，但仍存在細(xì)微紋痕、凸凹的粗糙位置相對應(yīng)，造成熱壓涂料層干燥時(shí)分子的這種無序運(yùn)動的結(jié)果，就使紙?jiān)瓚?yīng)平滑的表面出現(xiàn)一些微陷凹痕，或增加一些粉粒凸峰，從而出現(xiàn)不同表現(xiàn)的粗糙。當(dāng)光傳播到紙表面這些細(xì)微至不可明顯感覺出來的凸凹粗糙表面時(shí)，這一凸凹不平的表面使反射角度改變，而使來自紙表面視覺信號減弱，即光澤度不強(qiáng)。

    同時(shí)，由于紙表面凹陷部位需要油墨在到達(dá)紙表面尚未干燥前去予以補(bǔ)填，造成油墨層厚度的實(shí)際降低，使油墨層的密度隨之改變，出現(xiàn)與原層厚對光反射表現(xiàn)的不同。這種實(shí)際工作狀態(tài)，還會引發(fā)紙纖維對油墨中連結(jié)料的吸收，因凸凹不平的表面加大顧表面積而增快，使油墨中自顏料顆粒的表面反射和因連結(jié)料被紙纖維孔隙大量吸收后懸浮于其間顏料的折射系數(shù)差，造成油墨透明性能衰降。在進(jìn)行套色印刷時(shí)，如果底層油墨的透明性不良時(shí)，將影響光線透射在紙表面及對紙表面光澤的反射；上層油墨的透明性不良時(shí)，將影響光線穿透上層油墨而透入下層油墨，不能被下層油墨充分地進(jìn)行選擇性吸收，表現(xiàn)不出疊印后應(yīng)形成的色彩。

    國內(nèi)外大量的高速印刷機(jī)，為了避免紙張?jiān)谟湍�印跡不干燥時(shí)進(jìn)入新的流程，極易造成被印張背面粘連，致使本張印品印跡表面破壞，上張印品紙背面蹭臟和粘頁故障的發(fā)生，在印刷機(jī)收紙過程中，設(shè)置有噴粉裝置。通常使用的空氣噴粉裝置（另有靜電噴粉裝置和液體噴粉裝置，因裝置成本較高或只限用于特殊塊合，目前采用較少），是將粉狀粒子物質(zhì)隨壓縮空氣一起噴灑在印刷面上，從而使這些粉末粒子在壓縮空氣的強(qiáng)力作用下，附著在有粘度的未干油墨印層上，在印跡表面形成新的新粒子顆粒性結(jié)構(gòu)表面。

    依據(jù)關(guān)于顆粒度Jones-Higgins 的理論，L.a.Jones 和C.C.Higgins用鄰接間的密度差（density ifferences）之值來表示顆粒度，按照SΔD=IDa-IDa1的公式，求得鄰接間的密度差。將其理論應(yīng)用到印刷品和通過將由銀粒子制成的連續(xù)調(diào)照片的顆粒性反映相一致，使印品表面噴粉構(gòu)成的顆粒性新表面產(chǎn)生出對光線反射的粗澀。殘留在印跡表面的粉狀粒子，不僅影響印品光澤，而且成為一種顆粒狀結(jié)構(gòu)的隔離層面，對光線的穿透因涂粒顆粒存在而造成障礙。如果我們在白紙上先印一層黃色（Y）油墨，為了防粘而噴粉。在此基礎(chǔ)上又印一層品紅色（M）油墨，本來要在兩次等量用墨之后取得標(biāo)準(zhǔn)間色紅（Y M=R）。由于噴粉顆粒的影響，造成整幅印品的色彩，同時(shí)出現(xiàn)了理想的紅色光，常駐不透明礦物顆粒阻擋而只能反射上層油墨顏色的品紅光，還有恰遇底層油墨表面的青色顆粒后，又穿透上層油墨，恰成三原色等量混合后的白光等幾種反射光，從而影響后一道色序疊印的附著和網(wǎng)點(diǎn)疊合的成色，同理，在白紙上先印一種顏色后即噴粉，又再印另一種顏色時(shí)，因噴粉顆粒自身顏色、透明度的影響，造成另一色印刷透射密度改變而使透射率改變和反射率改變的印刷網(wǎng)點(diǎn)并列呈色不一致現(xiàn)象，因此而出現(xiàn)各種形式的顏色變化。此外粉塵顆料阻隔性能使印跡表面能的變化，都會進(jìn)一步影響印后的其它加工。

    b、聚合薄膜

    聚合薄如PE、BOPP、PET等高分子材料制品，是近20年來迅速應(yīng)用的新型承印載體。如經(jīng)雙向拉伸的聚丙烯BOPP薄膜，除使大分子沿拉伸方向（塑料熔融的再結(jié)晶過程的拉伸）產(chǎn)生出使結(jié)晶的微晶化作用，引起薄膜中的晶體產(chǎn)生塑性滑動，定向排列，表面結(jié)構(gòu)改變，濁度由非取向（NO）的0.078—0。 117%mm，降至雙向拉伸取向（BO）的0.039—0.078%mm，使折射率增加，具有高透明度（≥95%）和高光澤度（≥85%）的表面光澤。

    印刷常用的聚合薄膜BOPP，其分子中沒有極性基團(tuán)，是典型的非極性高分子材料。經(jīng)雙向拉伸后，結(jié)晶分子處于熱力學(xué)的穩(wěn)定性，但薄膜的表面能通常很低。聚丙烯（BOPP）薄膜的臨界表面張力是3. 4×10-2N/m。當(dāng)油墨自印版向薄膜轉(zhuǎn)移時(shí)，粘彈流體態(tài)的油墨雖趕走了薄膜表面和印版之間原有的空氣，但高表面能的油墨無法對這種低表面能的薄膜表面進(jìn)行潤濕。這種沒有根基的附著，便造成粘彈流體態(tài)的油墨處于上表面空氣態(tài)間的覆蓋，下背部固態(tài)薄膜的懸托的境地。粘彈流體態(tài)液相油墨的分子密度遠(yuǎn)大于氣相的分子密度，所以油墨上、下表面的分子受粘彈流態(tài)液相油墨分子的引力要遠(yuǎn)大于受氣相或固相分子的引力，而具有相當(dāng)?shù)牧恐登抑赶蛴湍�印層的�?nèi)側(cè)，形成一種本物質(zhì)欲自我團(tuán)聚的拉力。當(dāng)印版壓力作用消除后，無法潤濕薄膜表面的油墨層，不能在薄膜表面上的原位輔層，便會具有自動收縮使表面成為球形趨勢的應(yīng)力，而使轉(zhuǎn)移來的油墨層面出現(xiàn)斷裂，移印失敗。

    同時(shí)，由于塑料薄膜在拉伸、分切、收卷時(shí)與各種設(shè)備的多道展平輥之間、或薄膜復(fù)卷時(shí)各層之間都會產(chǎn)生磨擦，薄膜本身有是具有2.0—2.6×106/cm高體積電租，產(chǎn)生的靜電荷無法及時(shí)向大地輸導(dǎo)排放而積蓄起來。靜電荷的存在不僅使薄膜使用時(shí)會出現(xiàn)電性、還極易吸附空氣介質(zhì)中的灰塵、水分、油質(zhì)等其它物質(zhì)，更阻礙油墨、粘合劑等對塑料薄膜表面的潤濕。

    ②印跡狀態(tài)與色彩、光澤

    印刷品的色彩是由油墨層密度與反射率特定關(guān)系來表現(xiàn)的。其中反射率等于反射光與入射光之比；密度等于log10與1和反射率之比的乘積，在一定限度內(nèi)油墨層密度達(dá)到一定限度時(shí)，色彩開始飽和，密度也不能再往上升，控制在標(biāo)準(zhǔn)密度，才能得到最大反差，使印件色彩接近原樣，層次分明，光亮區(qū)映出光亮層次，暗調(diào)區(qū)能真實(shí)再現(xiàn)細(xì)微如痕的肌理，整個(gè)印品光澤照人。不然的話，墨導(dǎo)過厚，色彩趨深，層次沉悶；墨層過薄，色彩趨淺，層次灰蒙無光澤。

    印刷品的光澤來自印跡干燥后的結(jié)膜能將受光照射時(shí)向一個(gè)方向有強(qiáng)的反射光量。這就是要保證油墨層要保持恰當(dāng)?shù)母稍锍潭�。為了控制油墨色彩最佳密度以達(dá)到最佳的色彩表現(xiàn)，應(yīng)該有一定的油墨層厚度（如在銅版紙上印刷時(shí)，最佳的油墨層厚度分別是：黑色油墨為1.8—2.0μm，青色油墨為1.45—1.7μm，品紅色油墨為1.25—1.5μm，黃色油墨為0.9—1.05μm）。

    在印刷機(jī)高速工作效率和紙張高速收集疊壓堆放的生產(chǎn)條件下，油墨的干燥結(jié)膜無疑不具備有效與空氣接觸的時(shí)間。而油墨的反射密度值會隨油墨的緩慢干燥（連結(jié)料逐漸被紙纖維或涂料層吸收在前，氧化結(jié)膜在后）而下降，即常講的“干退密現(xiàn)象”。以黑色油墨為例，銅版紙剛印刷時(shí)，實(shí)地反射密度是1.9，在3天后測得的反射密度只是1.55，衰減率為18.42%；膠版紙剛印刷時(shí)，實(shí)地反射密度是1.35 ， 3天后測得的反射密度是 1.16 ，衰減率為14.07%。保證油墨印層的及時(shí)干燥又不產(chǎn)生晶化，需依靠表面凈化處理技術(shù)，以此從基礎(chǔ)上保證印刷品色彩、光澤和以后的各項(xiàng)再加工。

    ③凈化處理與色彩、光澤

    印刷過程防粘噴射的粉狀顆粒在印層表面的固著，不僅影響印品的色彩、光澤，還會對印后覆膜加工、上光處理等增加麻煩。常用的油墨因生產(chǎn)廠家的不同，而有不同的固著時(shí)間和干燥時(shí)間。

    對噴粉，過去常用人工擦拭除去的方法。即使是使用雞毛撣或軟布，也會使有一定硬度的涂料顆粒造成對油墨印跡表面的擦傷。并因接觸面的不完全重合，又有切入始觸角度和終止離去角度，擦拭過程的力也不可能均勻，粉塵并不可能全部除去。

    為提高油墨的光亮度，常用亞麻油等干性植物油做連結(jié)料。這些物質(zhì)與空氣接觸時(shí)，其中的不飽和脂肪酸與空氣中的氧所反應(yīng)，使粘彈流體態(tài)液相油墨原先的直鏈結(jié)構(gòu)聚合成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，逐漸變稠最終成了固體。

    這個(gè)氧化結(jié)膜過程，雖有要求的時(shí)間標(biāo)準(zhǔn)，卻無與空氣全面接觸的實(shí)際條件，只能在印刷后期慢慢完成，而達(dá)不到生產(chǎn)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)有的光澤度。如果在油墨中加入過多的干燥劑，油墨的色相性能又會受到影響，產(chǎn)生的光澤度也不能讓人滿意。因此，高速印刷條件下的色彩保證油墨厚度—反射光率—干燥狀態(tài)—光澤表現(xiàn)。始終是處于一種有規(guī)律必須遵循、實(shí)際操作又存在難以圓滿解決相互間矛盾的狀態(tài)。為此而已做出的多種努力，總是即有某種收益，又仍然有著相當(dāng)缺陷。

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