印刷材料及适性课程设计报告 1

印刷材料及适性课程设计报告 (2010级)题目印刷材料及适性课程设计学院轻工学院专业印刷工程班级印刷XXX班学号 XXXXXXX学生姓名 XXXXX指导教师 XXXXXXX完成日期 2013年1月6日目录1 绪论 (1)2 理论知识 (1)2.1 纸张的印刷适性 (1)2.1.1 印刷平滑度 (2)2.1.2 光泽度 (2)2.1.3 白度 (2)2.2 油墨的印刷适性 (2)2.2.1 油墨颜色的评价指标 (2)2.2.2 色轮图 (4)3 实验内容 (4)3.1 纸张性能测试 (4)3.1.1 纸张白度的测定 (4)3.1.2 纸张平滑度的测定 (4)3.2 纸张的数字印刷实验 (5)4. 实验结果与分析 (6)4.1 纸张性能测试数据处理 (6)4.2 纸张的数字印刷实验数据处理 (6)4.3 数据总结分析 (8)5 总结 (9)6 参考文献 (10)1 绪论纸张适性、油墨性能及适性对印刷质量有重要影响，本课程设计是在学习《印刷适性及材料》等课程的基础上，综合运用理论知识，进行纸张性能及适性、油墨的性能及适性的实验及设计，从而掌握纸张的组成及对纸张性能的影响，纸张的主要性质及测量方法，纸张性质对印刷的影响；掌握油墨的组成成分，油墨的构造，油墨的性质及测量，油墨在印刷中的行为等主要内容。

能使学生提高对《印刷材料及适性》课程内容的掌握，对提高学生的应用能力有重要作用，从而掌握本专业科学实验研究方法和技能。

2 理论知识印刷品是一种靠视觉评判的商品和艺术品，其质量好坏取决于许多因素，纸张特性无疑是一重要因素。

性能优良的纸张，能完整地完成油墨转移，使图文清晰、饱满地再现于纸张上，从而获得令人满意的复制效果。

但由于纸张等材料及工艺技术等因素的限制[1]，大多数彩色连续调图像得不到忠实复制和再现，而只能使印刷图像尽可能逼近于原稿。

纸张作为影响印品质量的主要因素，我们接下来就针对纸张的性能来分析它对印刷品质量的影响。

2.1 纸张的印刷适性纸张的印刷适性就是指直接影响印刷品质量的纸张的性质包括纸张的平滑度、油墨吸收性、光学性质和力学性质等。

现就与印刷品色域相关的性能作一下阐述。

2.1.1 印刷平滑度纸张的平滑度是发映纸张表面平整、光滑程度的性能指标。

纸张平滑度不同印刷中油墨与纸张接触的紧密程度就不同，最终影响油墨的转移程度及图文是否清晰等方面。

平滑度的测量通常采用空气泄漏法有两种表示方法，一是采用通过一定体积空气所用的时间来表示，以秒为单位，另一种是用纸张粗糙度——PPS值表示。

2.1.2 光泽度光泽度是纸张表面镜面反射的程度主要取决于纸张表面的粗糙度和构成纸张的物质的性质。

光泽度高的纸张，在相同的条件下油墨的色强度大，而色偏和灰度小。

否则墨层的色强度低，色偏和灰度比较高，造成彩色套印灰平衡控制困难。

2.1.3 白度白度是衡量造纸工业产品的重要外观质量指标之一。

白度的定义：以主波长457nm 的蓝光照射标准氧化镁板的反射率为100%，在同样条件下，所测试样的反射率为氧化镁板反射率的百分数称为该试样的白度。

为了尽可能采用国际标准，近期的国家标准草案中均以D65 光源的蓝光反射因素（R457）表示白度。

纸张的白度与印刷质量息息相关。

纸张白度低，则吸收过多的光线，油墨的色彩不能充分发挥出来，影响图像颜色的色相、明度、饱和度，造成色彩灰暗，对比度差，画面呆板层次少。

2.2 油墨的印刷适性2.2.1 油墨颜色的评价指标油墨的颜色由颜料决定。

我们所使用的黄、品红、青颜料的颜色与自然界光谱颜色的差距很大，理想的黄色应只吸收蓝光而全部反射红光和绿光；理想的品红色应只吸收绿光而全部反射红光和蓝光；理想的青色应只吸收红光而全部反射蓝光和绿光；但实际上，由于颜料本身存在有害吸收，不可能制作出完全纯正的三原色油墨，也就是说，三原色油墨对光的吸收和反射偏离理想的方式，使每一个墨色都会产生色相误差和灰度。

在印刷过程的控制中，可采用密度测量和和色度测量两种体系，从密度测量的角度，三原色油墨的颜色特性有四个方面，即色强度、色相误差、灰度（饱和度）、色效率。

这四个特性可以用反射密度并以红、绿、蓝三个滤色片分别对三原色油墨样条进行测定后，根据密度的高低进行计算得知。

（1）色强度用彩色密度计三原色滤色片测得的三个密度值中最高的一个表示该油墨的色强度。

油墨的色强度可以用来估计油墨叠色后的色偏情况。

（2）色相误差以油墨的反射区域密度差与吸收区域密度差之比来表示。

色相误差是描述油墨颜色偏差的指标，油墨色相偏向密度小的滤色片的颜色，其量值表示了这种偏差的程度。

色相误差=（M-L）／(H-L)×100%式中 H—油墨最大密度值L—油墨最小密度值M—介于H和L之间的密度值（3）灰度及饱和度油墨色相不应吸收区域最小密度与应吸收区域的最大密度之比表示油墨的灰度。

饱和度指油墨的纯度。

灰度=L／H×100%饱和度=（1- L／H）×100%（4）色效率色效率是指一个颜色对光的正确吸收与不正确吸收的百分比。

色效率=（1-（L+M）／2H）×100%2.2.2 色轮图GATF色轮图是美国印刷技术协会推荐，以油墨的色相误差和灰度两个参数作为坐标在途中进行标识，用以比较多种颜色油墨的色域大小和定性的分析油墨或承印物的质量的色轮图。

圆周分为六个等分：三原色油墨C、M、Y和三原色R、G、B，圆周上的数字表示色相误差，从圆心向圆周半径方向分为10格，每格代表10%，最外层圆周上的灰度为0（饱和度最高为100%），圆心上灰度为100%。

3 实验内容3.1 纸张性能测试3.1.1 纸张白度的测定（一）仪器白度仪（二）测定步骤1 、打开电源开关，将旋钮转至UV 灯亮和R457 灯亮。

2 、试样托上放黑筒，按调校键，再按回车键。

3 、将标准板放入试样托，按调校键，再按回车键。

4 、将裁切好的纸张试样放入试样托，按仪器下方的测量键，显示的结果就为试样的R457 白度值。

5、重复④操作对一组试样多次测定，然后按平均键，最后记录数据。

分别测定正反面白度，以所有测定值的算术平均值报告测定结果，计算准确至0.1%。

3.1.2 纸张平滑度的测定平滑度的测定是在一定真空度下，一定容积的空气通过受一定压力的试样表面与玻璃面间的间隙所需的时间，以秒表示。

平滑度是许多纸中的重要性能指标，尤其对印刷纸和书写纸更为重要，它直接影响印刷和书写效果。

平滑度取决于纸张的表面状况，表面的褶皱、纤维束、硬质块、尘埃、压花、毛毡痕河网痕都将影响纸张的平滑度。

纸张平滑的测定方法很多，除前述的空气泄漏法外，还有光学法、印刷测试法，电容法、摩擦法、液体挤压法等。

目前普遍使用的是空气泄漏法，按此设计的仪器有别克（Bekk）式、本特生（Bendtsen）式、葛尔来（Gurley Hills-P-S）式等。

ISO 标准和我国标准采用别克式平滑度仪.3.2 纸张的数字印刷实验（一）实验材料印刷纸张：如歌157 g/m²铜版纸、JP120 g/m²激光彩打纸、佳印70 g/m²高白复印纸、宁联70 g/m²多功能纸。

（二）实验仪器及测量条件Docuprint C1256GA 激光打印机，X-Rite528 反射密度计，色阶条测量条件：照明光源，A 光源几何条件，45º/0º。

（三）实验方法（1）印刷样张：直接在Docuprint C1256GA 激光打印机上输出色阶条色标到6 种纸上。

样张的输出条件都是相同的（同一设备，油墨、墨层厚）。

每种纸输出2 个样张。

（2）密度检测：用X-Rite528 反射密度计分别测色阶条色标在RGB 滤色片下的实地密度，测3 张样张，取平均值。

最后由公式计算出色偏、灰度、色纯度、色效率等颜色质量指标。

（3）生成色域图。

将数据及根据以上数据计算的色偏、灰度值数据在GATF 色轮图上绘出油墨呈色色域图。

4. 实验结果与分析4.1 纸张性能测试数据处理在纸张性能测试中，主要针对纸张的白度、光泽度与平滑度这三个纸张表面特性对四种不同的纸张进行测量。

分别记录多组数据，最后取其平均值得结果如表4-1 所示：表4-1 四种不同类型纸张的白度、光泽度和平滑度的测量值和平均值4.2 纸张的数字印刷实验数据处理在纸张的数字印刷实验中，用密度计多次在黄、品、青三色滤色片下测量已经印刷油墨的四种纸上的六种色块（红、绿、蓝、黄、品、青）上的密度值。

经过公式换算得出各种纸张上各色油墨的色偏、色相误差及灰度值（如表4-3 所示），再由表中数据在GATF 色轮图上分别画上四种不同类型纸张的色域大小，得图4-2表4-2 不同纸张的油墨密度表表4-3不同纸张的油墨呈色能力G G→R42.121.9G→R72.015.3G→R56.815.7G→R71.418.3B B→G39.626.2B→G34.225.5B→G35.024.7B→G38.625.3图4-1 四种不同类型纸张的色域范围从图中可看出，在这四种纸张中，如歌157g/m2 铜版纸和宁联70 g/m²多功能纸的色域范围比较大，其余两种纸张色域范围大小相差不大。

4.3 数据总结分析通过三个实验的数据结果进行红油墨在纸张上呈色效果的分析。

在三个实验中对不同纸张进行数字实验，得到了不同的呈色效果（色域图4-1）。

由表4-1 和表4-3 数据得到直观图4-2，用来比较分析纸张白度与平滑度对印品油墨呈色效果的影响。

纸张白度是指纸张受光照射后全面反射的能力，又有纸张亮度之称，用百分率表示[2] 。

纸张的白度越高，其表面越能使油墨色彩的特性准确表现出来。

这是因为白纸要把通过透明墨层减色合成的色光反射回去。

所以，白度高的纸张，几乎可以反射全部的色光，使印品墨色鲜艳悦目，视觉效果好。

而白度低的纸张，由于只吸收部分色光，既不能如实表现明暗部分的反差，又容易造成偏色[3] 。

如有的出现偏黄，有的出现偏红，有的出现偏绿，还有的出现偏蓝等等。

当纸张本身偏色时，纸面上所印的颜色便是油墨和纸张两者综合呈色的效果了，这样必然会出现一偏色情况，基于这一情况，印刷时有必要对纸张的白度和偏色情况进行对照原稿进行分析，通过采取适当的措施达到纠正偏色的目的。

如当纸张色泽偏时就不宜选用深黄，孔雀蓝和大红等色相的油墨印刷，也就是说，应根据纸色特点，正选用油墨来消除偏色。

另一方面，可通过调墨工艺来纠正色偏。

图4-2不同纸张白度和光泽度对印品色偏和灰度的影响由图4-2 可以看出，总体而言，光泽度都偏低，除了铜版纸与其他纸张差别很大，它的光泽度度是最高的，为78.24，白度值相差不是很大。

上述几种纸张呈色色偏、灰度与光泽度关系均反映在图4-2 中，因而我们可以得出结论，白度、光泽度与纸张呈色效果有直接关系，光泽度越高的纸张，其印刷墨色呈现饱和度高、光泽性好，图像的清晰度高, 印品质量较好。