当印刷过程对油墨的要求上

印刷过程对油墨的要求(上)

印刷工艺的选择通常是基于技术和商业的考虑，这些包括：印刷运行的长度、所要求的质量、承印物的选择、印刷和干燥的速度、印刷品的精美程度和产品的最终用途。印刷质量包括：色彩的忠实再现性、墨膜—承印物体系的平滑度和不透明度、图像的清晰度。后面的这些从某种程度上由油墨的流动特性决定。

一、简单的低粘度油墨

最简单的颜料—连结料体系可以生产出低粘度的油墨，其中连结料包括分散于溶剂中的树脂。虽然添加剂（如增塑剂）可以产生出柔软的墨膜层，特别是使用于柔性包装印刷时，其油墨本质上是简单的液体，这可从它们的流变行为近似于牛顿流体而反应出来。印刷中需要高流动性油墨的有凹印、柔印和喷墨印刷。

凹印

虽然最近几年由于经济的发展导致了凹印在英国的减少，但是在欧洲，凹印还是很广泛的使用，特别是在德国。凹印特别适合于长版活和高质量的复制要求。凹印是个蚀刻过程，它将变化的穴深度和面积刻在铜滚筒上。深度的变化使得不同体积的油墨从单个穴中转移出，产生了印刷中对阶调和颜色精确的和可重复的控制（图1 a）。故高光区是由非常浅的穴转移出较小体积的油墨固定区域。由于穴很浅，对图像表面的磨损会导致穴的丢失，从而丢失高光部分。电子雕刻凹印过程通过改变穴的面积和深度而克服了这个问题。用这种方法，高光处的穴可以做的更深但是面积更小，因此使得这些穴可以传递同体积的油墨和阶调值。穴更深，对滚筒表面的磨损更少，对阶调值的影响就越小（图1a）。当穴中的油墨接触承印物时，就会润湿承印物，并且承印物很大的表面力会将油墨从穴中拉出。以纸张为例，毛细管作用将有助于转移油墨，但是这种工艺在无孔的非植物纤维表面仍然适用，如塑料和金属箔，这些材料提供了适当的表面能和表面张力。在任何条件下，印版表面穴和承印物对油墨传递的关系是明显的，承印物要求凹版印刷必须有足够的光滑性和铺展性。如果不这样的话，印刷图像就会结皮或者上脏。第二色油墨必须流动性好，也就是说要粘度低。

最后还要求油墨必须干燥快，这是在高速卷筒纸印刷中的特殊要求。对于无孔承印物，凹印油墨的干燥过程是挥发干燥，而对于有孔承印物（纸张和纸板）来说是渗透吸收干燥。挥发干燥过程中，溶剂成分挥发留下颜料在树脂中。虽然渗透干燥通过吸收液体成分至承印物内部而帮助最初的干燥，但它也在承印物表面吸收了一部分颜料和树脂，并且产生了低光学密度和饱和度。凹印油墨中的溶剂必须是可挥发性的，但是这种特性经常伴随有燃烧的危险性，适合的凹印油墨溶剂包括甲苯和二甲苯。在新的环保条例中，不单要求在安全的印刷环境中除去溶剂，更要求收集并且回收利用它们。正因为此，水基油墨被是保持和发展复合材料生产就业的关键要素开发出来，它适用于凹印和柔印。被腐蚀的凹印滚筒必须镀铬以提高耐印力，并在一个流动油墨的盘子中旋转，穴就被填充满了。多余的油墨被角度在30到75度的刮墨刀从滚筒表面刮去，印刷过程就是承印材料从凹印滚筒和橡皮包覆的印版滚筒之间走过完成的。由于油墨溶剂的高挥发性，油墨传递的路径必须短。油墨粘度可通过察恩（Zahn）杯来监控，并且通过加入挥发性的溶剂来修正，因为溶剂的挥发会导致油墨粘度的升高并阻塞穴。

与其他印刷过程相比（除了丝印刷），凹印通过穴传递的墨膜厚度是很高的，对于大多数纸张印刷可达6微米，而在塑料上如特殊的银行票据、安全文件和邮票可达30微米。这就导致与其他印刷紧缩承载能力比其抗拉伸能力强很多过程相比，凹印会有更亮的颜色和更宽的色域。凹印还在涂布和非涂布纸、塑料薄膜和杂志彩页、其他目录产品、软包装、香烟标志、好的复制艺术品上实现高质量、高速度的印刷。

通过凹印工艺可达到的加线数，对于卷筒纸能达到60到80线/厘米（150—200lpi），而对单张纸高质量艺术品纸张印刷可以高达200线/厘米（500 lpi）。

柔印

虽然与传统的铅字印刷一样，柔印也是凸版印刷工艺，但是与以往不同，它需要低粘度的油墨。虽然这些油墨主要是溶剂型的，像凹印油墨一样，但是近几年已经发展到使用水基油墨。柔印采用柔软的橡胶或者高分子取代了铅字印刷印版坚硬的图文部分。因此，不像铅印要求平滑，好的衬垫纸可以使油墨到达纸张底部，柔软的橡胶版（某种程度上是由胶印橡皮布转化而来）可并显著提高其减振性能和防火防潮性能以使印刷在较坚硬的、质量更差的承印物上进行。所以通常应用在便宜的平装书和报纸印刷上。目前，每日邮报（the Daily Mail）、星期（Mail on Sunday）、晚间标准（Evening Standard）都是使用水基油墨由柔性版印刷完成。

柔印是20世纪30年代作为在吸收和非吸收承印物上的卷筒纸印刷方式引进的。以今天的标准来看，它是相对粗糙和不太精确的。因为精确的半色调图像不能在柔软的橡胶版材料上复制，这些柔性版印刷大部分用在印刷便宜的墙纸、礼物包装纸和包装材料上。由于20世纪70年代感光高分子印版技术的发展，导致在包装工业中高质量的半色调复制有很强的生存环境。这些发展带来了比平印更简单的应用技术，没有难以稳定的水墨平衡要求，这使得柔印最终取代了其竞争者。但在高质量的杂志印刷中，柔印还难有大的作为，因为柔印产生的点扩大比平印的要大，这是由于油墨在从半色调部分凸起的高分子聚合物表面中流动和扩散引起的。

使用低粘度油墨的原因在图2b中被说明了。油墨系统在简单程度上与凹印类似。油墨通过橡胶辊从墨槽中被转移出来，然后传递到被称作纹辊的中介辊上。纹辊用金属或者陶瓷制作而成，在其上雕刻有小穴，小穴从橡胶辊上接受油墨并传递到印版上。油墨印刷的量通过改变雕刻穴的深度和橡胶辊、纹辊之间的压力来控制。多孔的纸张要求纹辊传递更多的油墨。但是，使用橡胶辊和印版就限制了可选用溶剂的范围。例如，二甲苯和甲苯使用在凹印中会腐蚀橡胶辊，所以不适合用在柔印油墨中。腐蚀性小的酒精（如异丙醇）和酯类（如醋酸酯）因此得到使用。作为在食品包装中使用的油墨，另外要考虑油墨的毒性。因为柔印广泛地使用于软包装工业中，其溶剂和其他成分必须是不会污染食品的。然而溶剂如二甲苯和甲苯是有毒的（所有从苯得来的物质或多或少都有毒），而醋酸酯无毒。事实上，它们用于食品香味剂——山梨味道就是醋酸酯。

低粘度、相对少量的油墨被用在印版的凸起部分。多余的油墨会从凸起的表面流下，印刷品上图文部分附着的油墨就会减少些。因此，被传到承印物上墨层的厚度是较薄的，在0.75到2微米之间，所以颜料需要有较强的着色力。

这个工艺广泛地应用在软包装印刷中，如盒子、纸板箱、纸袋、自粘标签和报纸印刷上。其印刷承印物的范围多种多样，包括塑料薄膜如PVC、聚丙烯、玻璃纸和金属塑料、纸张、瓦楞纸板和纸。柔印版的加线数取决于承印物的质量，也受油墨流动性的限制。由于较大的印刷压力会挤压油墨，从而导致精细线产生不可接受的点扩大，因此柔印的压力都相对较小。通常，柔印的最大加线数60线/厘米（150lpi）使用在软包装中的光滑承印物上，而纸印刷中则降到了33线/厘米（80lpi）。

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