最火彩色印刷中物理变化与化学变化的分析0

彩色印刷中物理变化与化学变化的分析

彩色印刷是包括机械、物理、化学等理论的综合性技术，随着彩色印刷技术的不断发展，往往要涉及到许多物理、化学变化的问题，为了能很好地掌握这些变化的规律，更重要的是为了减少油墨资源不必要的浪费，来寻求解决的方法，提高产品质量，有必要对这些问题进行探讨和研究，以便进一步在理论上和实践中更好地掌握和运用，下面列举彩色印刷中几常见的问题，加以一般论述和探讨解决方法。

一、油墨颜色和光谱颜色的关系

光谱是由红、橙、黄、绿、青、蓝、紫七色组成。从一种颜色到另一种颜色之间有关各种不同的微妙变化，从而产生许许多多的不同颜色。

印刷中的颜色，是由颜料颗粒对光的选择性的吸收和反射的结果。油墨颜色与光谱颜色的组成是不同的，例如黄色光和蓝色光混合时，会产生白色光，而黄色油墨和蓝色油墨混合时，会产生绿色油墨，这是因为油墨颜色是由颜料分子所组成的，由于黄墨分子和蓝墨分子混合后，各有它的反射光波反映于人的视觉，根据视觉原理在视膜上有三种神经末梢，如果刺激其中之一的神经末梢，便产生红色感觉，刺激第二种便产生蓝色感觉，刺激第三种便产生黄色感觉。如果同时同样程度地刺激三种神经末梢，便产生黑色的感觉。如果不同程度地刺激三种或者两种神经末梢，便产生各种不同的色彩感觉。

在我们生产中，对于二种或二种以上颜色进行鉴别时，系以色调、亮度和饱和度三方面来判断，即印刷中的浓、淡、深、浅等术语。实质上所谓颜色深、浅，用是指颜料最高吸收光波在光谱中的位置而言，颜料吸收的光谱波长愈短，则颜色愈浅，例如：黄色、橙色之所以称为浅色，是因为其吸收紫、蓝光之故（光波最短）。反之，颜料吸收光波的波长愈长，则颜色愈深，蓝色和绿色之所以称为深色，便是因为吸收了黄光之故（光波较长）。因此颜色由浅到深的次序是黄、橙、红、紫、蓝、绿。

至于颜色的浓淡，事实上是表示色的强度，物体吸收一定波段光线的程度，即是指消光系数的大小。消光系数越大，则颜色越浓。假如一个深黄颜色，它一定是对蓝光吸收极好，也即是对蓝色光的消光系数很大。反之消光系数越小。

二、彩色印刷品色彩的形成

利用三、四种不同的颜色油墨，可以印刷出丰富多采的画面来。为什么用三、四种颜色能印出千万种的色彩来呢？其原因是：

1.印刷版点大小不同，从而形成油墨的浓淡层次。

2.颜色不同，并列或重叠后反射出不同色光，使人的视觉感受到许多色彩。

3.减差混合：我们拿一块黄玻璃和一块蓝玻璃叠起来对着太阳光看时，看到的是绿色，这是由于白光通过黄玻璃时，青、蓝、紫被阻止，只通过了红、橙、黄也被阻止了，最后只剩下了绿光。所以我们看到的绿色并不是黄、蓝光的混合，而是被减剩下来的光。

按红色的停止按钮中断实验印刷用的黄、蓝油墨基本上是透明的，象一层色膜，由于白纸反光作用，就象看黄蓝玻璃一样，使我们看到了绿色，这是减色法造成的，这就是彩色印刷的主要成因。但实际上，在印刷中黄点和蓝点并不是完全重叠在一起，为什么能呈现绿色？这是因为色光混合的原因。虽然黄、蓝点都很小，但他们却反射不同169建筑外墙用腻子的光波，进入我们眼睛，在视膜上仍然可形成绿色的感觉。这叫 空间混合 。

三、油墨中颜料和连结料的关系

在油墨中，颜料是以高度的分散状态悬浮在粘稠的连结料中的，而且颜料颗粒的表面，强有力地吸附着一定厚度的连结料，成为一层相当牢固的保护膜。保护膜在一定程度上阻止了颜料颗粒的相互吸聚而成为大颗粒，保证了颜料颗粒在印刷过程中的转移性能。而在保护膜的更外围的连结料，才是分散介质。由于连结料相当粘稠，又由于分散介质与颜料颗粒外层的保护膜同类分子间相互吸引，就使它们成为一种稳定的悬浮胶体。以油墨的结构可以说是 具有保护膜层颜料颗粒高度分散悬浮在稠粘的连结料中的一种浓厚稳定的胶体系 。

由于颜料颗粒的结构形态不同，有的是规则的晶形，有的是不规则的多角形，有的表面平滑，有的疏松多孔，所以被它吸附而组成的保护膜也有厚有薄，有牢固或不牢固之分。颜料是不规则的多角形或疏松多孔的，保护膜层就厚而牢固，悬浮胶体也就愈稳定（如炭墨不规则而多孔，用炭墨制成的黑墨，胶体很稳定，印刷转移性较好）；颜料是规则晶形或表面光滑的，则保护膜层就较薄较不牢固（如群颗粒比较规则，表面较平滑，用群青制成的郡青墨，胶体稳定性差，印刷转移性也差）。

由于连结料有稠粘和稀薄的不同，使所生成的颜料保护层也有厚有薄，有的牢固，有的较不牢固；同时连结料也就是胶体体系中的分散介质，分散介质稠粘，胶体结构也就比较稳定，否则也就不稳定。例如调墨时调入过多的薄调墨油，往往会影响到油墨的结构，使印刷中发生油墨结构破坏而产生糊版或堆版现象。

四、油墨的内聚力与附着力

内聚力是物质内部分子间相互吸引的作用，附着力则是两种不同物质相互吸引的作用力。

油墨是一种悬浮胶体，它的内聚力，与具有保护膜的颜料颗粒之间相互吸引的作用力有关，也与连结料本身的分子间相互吸引的作用有关。一般而论，倘被颜料所吸附的连结料少，具有保护层的颜料颗粒间的距离大，则内聚力主要与连结料本身分子间的吸引力有关。连结料比较稠粘内聚力就较大。被颜料所吸附的连结料多，具有保护膜的颜料颗粒之间的距离很小，则内聚力除了连结料本身分子间引力外，还与这些颜料颗粒间的相互吸引的作用力有相当的关系。

五、油墨的粘度和流动度

不应破裂一层物体与另一层流体作用相对移动时所产生的阻力，称为摩擦力，它与移动的相对速度及接触面的大小成正比。流体的粘度可以看作是流体的内摩擦力的函数。内摩擦力与内聚力在一定条件下，成正变关系，所以流体的粘度与内聚力也成正变关系。

物理学上把流体的流动性称为流度，它是粘度的倒数，所以粘度大流动度就小，粘度小流动度就大。由于油墨是非理想的塑性流体，所以它的粘度与理想流体不同，力与形变速率不是直线关系而是弧形曲线。油墨的屈服值可视为由于油墨的塑性而产生，愈稠厚的墨塑性愈大，屈有值也愈大。

流动度在理想流体中说来是粘度的倒数。但在油墨这样的非理想塑性流体就不是这样简单，与日常生产或使用习惯上所称的流动性更有所不同。一般把油墨的流动性看作是在无外力作用下一定量的油墨在一定时间内一定的平整表面上自然流动的程度。除与粘度成反比外，与塑性及触变性关系极大，塑性与触变性大的流动性就小。

在印刷上油墨不下墨斗，常被看作是流动度差，实际上只能说是流动性差，或者是塑性太大，或者是触变性太大。流动度大的墨一般流动性也较好，不过并不能绝对的来看。油墨的流动性太大，印刷就易于扩大，印刷效果就不好。粘度过大油墨，会引起飞墨、拉纸毛等弊病，粘度过小的会引起糊版等弊病，所以油墨的流动度和粘度都应控制在一定的范围以内，这个范围随油墨的品种颜色不同也各不相同。

影响油墨粘度的因素很多，可以作如下的归纳：

1.油墨的粘度和连结料有关：对于使用同一种颜料的油墨来说，连结料粘度大，一般制成的油墨粘度也大。这里所说的连结料粘度是指油墨组分中包括溶剂在内的液体介质的总粘度。

2.油墨的粘度和颜料与填充料的用量有关：对于同一种连结料来说，如果颜料和填充料的用量不多到不象个油墨样子的话，颜料和填充料的量越多，制成油墨的粘度越大。

3.油墨的粘度和颜料与填充料的颗粒大小有关：对于同一种连结料来说，如果颜料和填充料的颗粒越大，制成油墨的粘度越小《中国印刷业年度报告》，颗粒越小，粘度越大。这里所说的颗粒大小是指它的原始粒径而不是颜料与填充料在生产过程中重新聚集成团的颗粒大小。

4.油墨的粘度和颜料与填充料的分散情况有关：颜料和填充料在油墨连结料中分散得越好，油墨的粘度越小，反之油墨的粘度越大。这是对同一种颜料及连结料在一定配比条件下来说的。

六、油墨的可塑性与触变性

固体受到外力作用，超过其弹性极限时，就会产生不可恢复原状的形变，这种性质称为可塑性。流体不加外力仅在本身重力的作用下，自动地随容器的形状而变形，称为流动性。油墨是介乎流体与半固体之间的浓稠悬浮胶体，所以既具有流动性，也有可塑性。颜料及其他固体含量愈高，油墨愈稠厚，可塑性就愈大；颜料及其他固体含量愈低，油墨愈稀薄，可塑性就愈小。胶印使用的油墨，一般地说，应有一定程度的可塑性，使印迹点可以在压印中不扩大。

触变性是指油墨在静止一定时间后会逐渐变稠，粘度变大，而搅动之后又会稍许变稀，粘度也变小的可逆现象。因为颜料颗粒是不规则的，虽然吸附了一层连结料，也不是规则的圆球，所以在静止一定时间后，颜料颗粒会在某些部分相距很近或相接触机构/组织，相互吸引，阻碍了颗粒的自由活动，因此就变稠粘了。但是这暂性的稳定结构倘被外力搅动，就很快的被破坏，解除了颗粒之间的相互吸引力。颗粒的自由运动的障阻既被解除，就变得稀薄和易于流动了。一般而论，颜料颗粒愈不规则和多角多孔，油墨的触变性就愈大（如黑墨），反之连结料的不同对触变性的影响也很大，如聚合植物油所制的墨触变性小，松香树脂等高分子化合物溶解在矿物油机油等稀薄的介质中而成的调墨油，所制的油墨触变性大。

一般油墨都希望触为性小，触变性小的印报印书墨就会在刚开机时吸不上墨来。胶印墨触变性一般不大，如果触变性过大，也会下墨不良。开机稍久，会形成墨不能很顺利地随墨辊转动，甚至离开墨辊，造成越印越淡的现象。

七、快干亮光油墨的特性

快干亮光树脂油墨是一种新型的油墨，除具有鲜艳的色彩、极高的浓度、特强的光泽性外，还具有耐光、耐酸、耐溶剂的特性。它是以二酚基丙烷树脂为基料配以桐油、亚麻仁油或一部分桐油酸树脂以及溶剂作边结料而制成的。

所谓快干，实际上是指油墨一经印在纸上后，能在很短的时间内迅速固着（固着速度约35分钟左右），此时，油墨虽然尚未全干透，但若不用强力磨擦，不会沾污，从而保证了多色高速印刷的顺利进行。所谓固着，实际上是当油墨印在纸上后，油墨中树脂连接料的高沸点油部分很快地渗透到纸张纤维空隙中，使树脂连接料的浓度立即变大增稠，带着颜料固定在纸上。

快干亮光树脂油墨，对有一定吸收性而表面平滑的纸张（如铜版纸）是比较适应的。印出的产品干性和光泽度都较好。但对吸收性大表面多孔性的纸张，由于不易形成平整的油墨膜，而且凝固也慢，所以光泽度不够正常，干性反而不好。另外，对于施胶底低，强度差的纸张，容易产生拉纸毛现象。

使用这类油墨，最好配套使用，调墨油、冲淡剂都要同一类型，因为不同类型的调墨油或冲淡剂其干燥结膜等性能不同，会影响印刷效果。

亮光油墨的干燥形式，以凝固为主，氧化为辅。亮光油墨在正常情况下，使用使用时可不必再添加干燥油，但也可以根据当地的具体情况，适当添加干燥油，添加的数量应比一般树脂油墨用燥油量减少一半。加燥油与不加燥油有如下区别：

1.不加燥油的单色印件可放置三天左右再印第二色第三色不会产生晶化现象而印不上，加了燥油后的单色印件放置时间要严格控制，不然会产生晶化现象而印不上。

2.不加燥油的油墨在胶辊和墨斗内结膜时间慢，加了燥油结膜时间就快。

八、快固着油墨的使用

快固着油墨也是一种树脂胶版油墨，它一般树脂油墨的主要特点是：不是单纯靠加入干燥剂而增快油墨的干燥速度，它主要靠溶剂的渗透作用。此种油墨含溶剂量（选用高沸点煤油）比一般油墨高得多。当油墨转印到纸上，油墨中的溶剂迅速渗透到纸张纤维空隙中去，而树脂、油、颜料等瞬时增稠，固着在纸面上，形成一种假干现象。在一定的印刷工艺条件下，可以达到快固着、不垫衬纸、高速多色印刷或单色印刷缩短印刷周期的目的。

上面提过油墨是通过溶剂的渗透形成假干而达到快固着，但还不是真正氧化结膜，当用强力磨擦印迹表面时，还是会沾污的，真正氧化结膜干燥还得经过一段时间。因此，要求一张印件最好能在第一套色完全干透以前几套色都印刷完毕，否则在已经完全干透的油墨膜上套印，溶剂渗透将大大减慢，固着速度相应减慢，这样就达不到预想的快固着要求，还有可能产生质量事故。一个印品究竟在多少时间完成全部色彩印刷为好的标准，这要以第一色氧化结膜干燥时间而定。比如，干燥时间为24小时，全部印刷就得在24小时以内完成。同一种油墨，由于气温不同，氧化结膜时间相差悬殊。气温高，氧将相应力值的标准拉力试样装夹在实验机上化结膜干燥时间短，套印周期可以缩短，这样对快固着有好处。在相对温湿度下，黄、红、蓝、黑油墨的氧化结膜时间按顺序递增。

这种快固着油墨的使用如感粘稠度大，可用少量高沸点煤油调之，应注意调均匀。若稠度大，粘性不大，可用少量高沸点煤油和少量#6树脂调墨油调之，但加入#6调墨油及其他矿油等辅助材料时不能随意加入，以免影响固着速度。应注意油墨不能调的过稀，否则色浓度大大降低，在印刷时需再增加给墨量，才能符合原稿要求。这样，容易出现粘脏现象。

总之，尽量要求浓度大些，墨层薄一点，才能有利于油墨的快固着特性。特别在淡红，淡蓝油墨调合时，应注意色深一点，给墨量少一点。