油墨吸收性对印刷品色彩影响的分析探讨

韩晓萌 陈磊

在印刷品复制过程中，油墨是影响印刷品质量的关键因素，纸张对油墨的吸收性能是影响印刷品色彩的重要印刷适性指标。纸张吸墨性的评价，实际上是一个相对的概念，其基本含义是纸张结构与油墨性能是否匹配，是否能通过适当的印刷方式达到最佳的印刷效果。

本文主要通过实验探究的方法来研究纸张的油墨吸收性和印刷品色彩之间的关系，为印刷中合理选择纸张与油墨、提高印刷品质量提供科学依据。

油墨吸收性原理

纸张的油墨吸收性指的是纸张表面在印刷机上压印瞬间接受转移油墨的能力，它是纸张表面被印刷油墨润湿的能力以及纸页内部孔隙结构与尺寸对于油墨保留能力的综合体现。

实际印刷中，在印刷机压印的瞬间，油墨主要依靠印版的压力作用使油墨与纸页表面紧密接触，部分颜料和油墨连结料被压入纸张孔隙。在此阶段，印刷压力和压印时间影响油墨向纸页内部的转移，若纸张结构相同，印刷压力越大，印版与纸页接触时间越长，纸页的吸墨量越大。但是，直径高于纸页空隙直径的颜料粒子会保留在纸页表面而不能进入纸页内部。对于同一结构的纸张，当采用相同的油墨进行印刷时，油墨的压入深度仅与印刷压力和印刷速度有关，其定量关系如以下公式所示。

式子中：

p、p1—印刷压力

v、v1—印刷速度

h—印刷速度为v、印刷压力为p的条件下，油墨的压入深度

h1—印刷速度为v1、印刷压力为p1的条件下，油墨的压入深度

该公式描述了特定纸张在不同的压印条件下与油墨吸收性的关系。但是油墨的吸收和转移会受到多种因素的影响，考虑到印刷过程中印版压力明显高于毛细管的作用力，得到Olsson公式，该式对印刷压力、油墨黏度、纸张结构以及印刷速度等因素对于油墨转移量的影响进行了定量描述，其中油墨转移量以油墨压入纸张的深度表示，计算公式如以下所示。

式子中：

h—油墨被压入纸张的深度

P—印刷压力

n—油墨的黏度

r—纸张毛细管的平均孔半径

t—印刷时间

油墨的黏度是影响油墨向纸页内部转移的重要因素，油墨的黏度越大，迁移的阻力越大。若纸页纤维间的孔隙很大，油墨的吸收性过强，容易发生透印现象，使得纸张表面的色彩饱和度降低，影响印刷品的质量；紧密的、吸墨能力弱的纸张，对油墨的容留能力低，容易产生背印现象，造成印刷故障。

实验过程

1.实验方法

本文采用油墨脏污实验法，通过测定纸与纸板在规定时间内吸收非干油墨后测定纸张的白度来确定纸张的油墨吸收性。测定时取样面积为（20±4）cm2，实际用墨量0.5ml，平均吸墨时间为5分钟，5分钟之后用擦墨纸擦去纸面未吸收的油墨，之后纸张上会出现色调均匀一致的墨迹，该墨迹为样品。

用白度计分别测量样品干净纸面和脏污区（着墨区）的白度，根据公式“纸张油墨吸收性=（原纸白度-脏污区白度）/原纸白度×100%”，即可得到纸张的油墨吸收性。该数值越大，纸张的油墨吸收性越强。

2.实验材料

实际生活中油墨和纸张的种类有很多，本课题实验只研究实际印刷中常用的胶印油墨、水性油墨、UV油墨和铜版纸、新闻纸、胶版纸、白卡纸，选用青色油墨进行实验。实验所用到的纸张、油墨和实验仪器的具体性能和型号如表1和表2所示。

3.实验思路

油墨吸收性是印刷过程中一个重要的要素，油墨印刷到纸张上决定了彩色图像印刷品的最终色彩效果。不同的纸张具有不同的性能，不同的油墨也具有不同的性能，纸张和油墨的相互作用会造成印刷品的色彩差异。为此，需要对纸张和油墨的性能分别进行实验分析。

首先测定3种油墨在不同纸张上的吸收性，判断出纸张的吸墨程度。然后根据GATF方法对油墨的颜色进行评价，再对彩色样品上的实地密度、光泽度进行测量，之后通过色偏、灰度、色效率等指标探讨对色彩的影响。

4. 实验项目之一：同种油墨在不同纸张上的吸收性

在相同的印刷条件下，同种油墨印刷在不同的纸张上会产生不同的色彩效果，因为不同的纸张具有不同的性能。纸张本身的性质决定了油墨渗透的多少，渗透量太多或太少会带来印品光泽度和色彩的变化。

本项实验仪器采用油墨吸收性测量仪、白度计。将黑筒置于样品拖上，将滑筒升至检测口，将左边显示屏上的数字调为零；然后将标准工作白板置于样品拖上，将右边显示屏上的数字调为82.2；将样品干净部分放在检测口下，记录下原纸的白度；将着墨区放在检测口检测，记录下脏污区的白度。

①测量胶印油墨在不同纸张上的吸收性。

实验数据：见表3，通过多次测量取得的平均值为最终结果。

实验结论：胶印油墨在不同纸张上的吸收性相差不大，但是吸墨性最好的是新闻纸，胶版纸吸墨性略低于新闻纸，铜版纸和白卡纸吸墨性差一点。

②測量水性油墨在不同纸张上的吸收性。

实验数据：见表4，通过多次测量取得的平均值为最终结果。

实验结论：水性油墨印刷到不同的纸张上的吸收性相差较大，双胶纸和新闻纸的吸墨性最好，并且明显高于铜版纸和白卡纸的吸墨性。

③测量UV油墨在不同纸张上的吸收性。

实验数据：见表5，通过多次测量取得的平均值为最终结果。

实验结论：吸墨性最好的是新闻纸，其次为双胶纸；新闻纸和双胶纸的吸墨性明显高于铜版纸和白卡纸；铜版纸和白卡纸的吸墨性都比较差。

5.实验项目之二：测量彩色样品的颜色评价指标

本项实验用的实验仪器为分光光度计，长按仪器开机；开机之后，调零校准。在主窗口中选择密度仪工具；对样品空白部位进行测量；将目标窗口置于所要测得样品上；记录下RGB滤色片下的实地密度，并通过多次测量取平均值填入表格。实验数据见表6、7、8所示。

实验结果及分析：白卡纸上青色油墨产生的色偏最小，其次是铜版纸，双胶纸油墨产生的色偏最大；在灰度和色效率数据中，样品呈色差别最小的是铜版纸和白卡纸，其次是双胶纸，新闻纸上的颜色灰度最大。

6. 实验项目之三：测量彩色样品的光泽度

印刷品的光泽度不仅与纸张本身的光泽度有关，也与油墨膜层的平滑度有关。具有良好流平性能的油墨更容易形成平滑的墨层，这样印刷品的光泽度也越高。如果油墨中的连结料被过分吸收，就会使其失去流平性能。一旦油墨失去了流平性能，印刷品表面就会暗淡无光。只有吸墨性较弱的纸张，才能避免油墨过分渗透的现象，才可以获得鲜艳光亮的印刷品。

本次实验采用的仪器为光泽度仪，长按“开关”3秒开机；开机后仪器自动进入测量界面；本仪器有自动校准功能，直接将仪器放在待测样品上会显示3个测量角度（20°、60°、85°）的光泽度。

实验数据：见表9所示，表中实验数据是通过多次测量取平均值而得到的。

实验结论及分析：无论承印在哪种纸张上，胶印印品的光泽度比水性印品和UV印品的光泽度高；印刷在铜版纸上的印品的的光泽度最高，其次是白卡纸，最差的是双胶纸和新闻纸；同类型但克重不同的纸张上印品的光泽度基本一致。

实验总结

新闻纸的吸墨性最好，其次是双胶纸，因为这两种纸张本身纤维孔隙较大，纸张表面比较粗糙，吸墨较容易。

铜版纸和哑粉白卡纸的吸墨性低于新闻纸和双胶纸，因为这两种纸张本身纤维孔隙较小，紧度高，纸张表面比较光滑，吸墨较困难。

从实验数据可以看出，吸墨性较差的哑粉白卡纸、铜版纸上油墨色偏较小，光泽度较好，呈色更鲜艳；吸墨性较好的新闻纸油墨产生的色偏较大，光泽度较差；在灰度和色效率数据中，铜版纸和白卡紙的油墨灰度小，色效率高，新闻纸油墨颜色灰度大，色效率低，整体成色效果较差。

作者单位：青岛恒星科技学院