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印刷材料与适性复习题参考答案

1.印刷适性:

1)纸张、油墨、版材、印刷过程适合于印刷的性能。

2)对获得优质印品发生作用的原稿、原材料及设备等提出的性能要求。

2.纸的组成成分有:植物纤维、填料、胶料、色料(涂料)。

3.纸的性质主要由其组成中植物纤维的种类以及造纸工艺决定。

4.植物纤维细胞的强度取决于纤维细胞长宽比,壁腔比(细胞壁厚度)。

5.植物纤维细胞横向剥离面由哪五层组成?

胞间层、初生壁、次生壁外层、次生壁中层、次生壁内层

6.植物纤维的主要化学成分:木素、纤维素和半纤维素。

7.什么是制浆,制浆有哪些方法?

制浆:利用化学方法、或机械方法、或化学与机械相结合的方法,使植物纤维原料中的纤维离解,成为本色纸浆(未漂浆)或漂白纸浆的生产过程。

制浆方法:机械法制浆、化学法制浆、化学机械法制浆。

9.机械法制浆得到的纸浆有什么特点,主要用途?

特点:(1)在各类制浆方法中得率最高,达到90~95%,生产成本最低,污染最小;(2)浆料具有优良的不透明度和吸墨性;(3)强度和白度稳定性较低。

用途:主要用于生产新闻纸、印刷纸,配抄其它文化用纸及纸板。

10.什么是打浆?打浆的作用是什么?

1)打浆:利用机械方法处理水中的纸浆纤维,使其满足造纸的生产要求和质量指标。

2)作用:①细胞壁的位移和变形;②初生壁和次生壁外层的破除;③横向切断或变形;④吸水润胀;⑤细纤维化。

11.什么是施胶?作用和方法?

1)施胶:用自由能较低的物质附着于纸张纤维表面或纸张表面以增加纸张抗流体渗透的性能。

2)作用:增加纸张抗流体渗透性能。

3)方法:内部施胶:是将胶料加入纸浆中,再抄成具有憎液性的纸和纸板,这是主要施胶方法。表面施胶:是将纸或纸板浸人成膜性胶料溶液中,在纸面形成部分连续的憎液性膜,从而使纸张具有憎液性能。

12.什么是加填?加填有什么作用?为什么?

加填:在纸浆中加入一定量的不溶于水的固体微细颗粒。

作用:

(1)增加纸的不透明度和白度:填料颗粒细小,折射率高,增大光线在纸张的散射,使纸张的不透明度明显提高。由于纸张的填料如碳酸钙、钛白、锌白等均为白色颜料,因而填料的加入能增加纸张的白度。

(2)改善纸页的表面性能和印刷适性:加填可以改善纸页的平滑度和匀度,提高纸页的吸收性和吸墨性,并降低纸页的保水性和变形性。

(3)赋予纸页某些特殊功能:如卷烟纸加碳酸钙,改进透气性,调节燃烧速度。导电纸加入碳黑,以获得导电性。

(4)节省纤维原料,降低生产成本:填料的价格是几分钱1kg,而纤维原料的价格是几元钱1kg。因此加填可大大节约纤维用量,并大大降低生产成本。当然,填料的加入量也不能过大,否则会大大降低纸页的强度指标。

13.提高纸张白度有哪些方法,并说明提高白度的原理?

1)加填:由于纸张的填料如碳酸钙、钛白、锌白等均为白色颜料,因而填料的加入能增加纸张的白度,白度的增加程度部分取决于填料的白度,部分还取决与颜料的粒径和遮盖能力。

2)染料:①荧光增白剂增白:荧光增白剂不仅能反射可见光,还可吸收紫外光并将其转化为可见的蓝光。②蓝色染料:能对橙黄色起补色效应而产生显白效果。

3)漂白:用适当的漂白剂通过氧化或还原或分解等反应,使纸浆中残留的木素进一步溶出或在保留木素的情况下使有色物质褪色,从而使纸张里有一定的白度。

4)涂布:涂料中白色颜料可以提高纸张白度。

14.试从打浆理论说明为什么湿纸强度比干纸低?

打浆的作用是使纤维细胞发生位移变形,破除初生壁和次生壁外层,纤维润胀和细纤维化。湿纸存在水份,导致纸张吸水润胀,而吸水润胀为纤维的细纤维化创造了有利的条件,纤维的细纤维化增加了纤维的比表积,纤维表面游离出大量具有亲水性能的羟基,在水中通过水的作用形成水桥,经过打浆,纸张干燥水分蒸发时,相邻纤维间的羟基通过氢键相互结合,提高了纤维结合力从而提高了纸张的强度。当纸张润湿后纸张亲水,水分进入纸张增大了氢键的间距,破坏了氢键,从而使纸张强度降低。

15.纸张的纵横丝缕和正反面是如何形成的?如何判断横丝缕和正反面?

1)纸张有正反两面。产生纸张的两面性原因是由于纸页成型过程中单面脱水、网面细小纤维和填料流失过多所致。

判断纸张正反两面:①纸张的正反面表面的状况不一致,一般用放大镜可看出;②如果用肉眼不能辨别时,可用水或弱碱液把纸页润湿几秒钟,然后在良好的光线下观察纸面,铜网印迹清晰的一面为反面,印迹较浅而且不均匀的一面为正面,;③也可用硬币在两面上划一痕迹,则痕迹较浅的一面为反面。

3)纸张的纵横丝缕:纤维在成纸过程中,纤维的排列呈一定的方向性,造成纸张强度、吸水膨胀、断裂伸长率也呈一定的方向性。

判断纵横向的几种方法:①肉眼判断;②改变纸的水分,纸张的变形;③抗张强度差异;

④耐破破坏裂缝方向;⑤挺度差异

17.长网抄纸机有哪五部分组成?

进料部分、铜网部分、压榨部分、干燥部分、整理部分(压光,收卷)

18.我国GB中纸张试样处理的标准条件是什么?

GB:温度:23±1℃;相对湿度:50 ±2%

19.什么是纸张的定量、紧度、厚度及令重计算?

定量:W指纸张单位面积的质量,又称为克重,以g/m2表示。

厚度T:在一定面积、一定压力条件下纸张两个表面之间的垂直距离(mm)。

紧度D:指每立方厘米纸张的质量,以g/cm3表示,亦称表观密度。

D= W/(T*1000),令重=500*单张纸面积*定量/1000

20.纸张印刷平滑度:在一定真空度下,一定容积的空气通过一定压力作用下的试样表面与玻璃面之间的间隙所需时间(秒:S)。

23.什么是纸张表面强度?为什么可以用临界拉毛速度表示纸张的表面强度?

表面强度:指纸张表面纤维、胶料、填料和涂料与纸基之间的结合强度,它表示纸张在印刷过程中抗油墨剥离力的能力,又称拉毛阻力。

原因:⑴拉毛:在印刷过程中,当纸张表面受到的剥离力大于纸张表面强度时,纸张表面出现的破损现象。⑵油墨粘度,墨层厚度、印刷压力确定,只改变印刷速度,当印刷速度大到一定程度时,纸面出现拉毛现象,这时的印刷速度称这种纸张的临界拉毛速度。⑶影响剥离力的四个因素:油墨粘度,墨层厚度、印刷压力、印刷速度。⑷①从纸张表面强度来说,同一纸张油墨粘度,墨层厚度,印刷压力和干燥程度所测出的数据不同;②不同纸张,相同条件下,印刷速度不同的纸张,临界拉毛速度不同,这是由于纸张自身表面强度不同造成的VVP固定三个因素,而改变印刷速度来反映纸张表面强度。

24.什么是纸张调湿?什么是纸张平衡水分和自由水分?

纸张调湿:使待印的纸张含水量均衡,并和印刷车间湿度相适应的过程。

平衡水份:纸页于一定温湿度环境中将释放或吸收水份,直至达动态平衡,此时纸中所含水份为纸页在该条件下的平衡水份。

自由水分:纸页中所含的大于平衡水份的那一部分水份。

25.什么是纸张吸湿滞后效应?

纸张由高湿度状态解湿到所控制的相对湿度时,纸张的平衡水份总是大于由低湿度状态吸湿到相应的相对湿度时的平衡水份的现象。

27.什么是纸张白度?什么是纸张不透明度?什么是纸张光泽度?

白度:纸张受光照射后全面反射光的能力。

不透明度:纸张阻止入射光通过的能力。

光泽度:试样表面在镜面反射的方向反射到规定孔径内的光通量与相同条件下标准镜面的反射光通量之比。

28.什么是纸张绝对抗张力?什么是裂断长?公式?

绝对抗张力(F):以纸或纸板标准所规定的试样宽度,在抗张强度测定仪上直接读出的荷重(kg) 。

裂断长(L):裂断长是一个假定的强度概念,他表示一定宽度的纸条,其悬挂的纸条长度不能承受自身的重量时而自行断裂时的长度,单位为米(m)。

L=F/(B*W)(纸张宽度B、纸张定量W)

29.纸张的光散射对网目调印刷品的质量有何影响?

(1)对印刷密度的影响:网目调印品会使进入纸张内部的光发生多重内反射,从而引起反射率下降,会使反射密度增高。

(2)对图像反差的影响:由于纸张的光散射现象,降低了网目调印刷品网点间空白部分的反射率,使空白部分的密度增加,因而导致它与网点部分密度差的减少,造成图像层次反差下降。

(3)对图像清晰度的影响:纸张上印刷的网目调印刷品比在无反射承印材料上印刷的网目调印刷品显得更模糊一些。

30.纸张表面效率:将纸张光泽度和吸墨能力结合起来考核的物理量,用来表征纸张的综合印刷适性。

32.一般情况下对于复合材料的外、中、内层各应具备什么样的特性?

外层:印刷适性;中层:阻隔性;内层:热封性

34.电晕处理法的作用?

作用:使薄膜表面活性化(形成活性基团),同时增加表面粗糙度,提高薄膜表面对油墨的润湿和附着。(作用)

35.油墨的体系结构怎样?

油墨的体系结构是多相分散体系:分散相:颜料,填充料、连续相:连结料。

37.颜料和染料有什么区别?

颜料:不溶于水、油、有机溶剂(仅使物体的表面染色)

染料:大多溶于水、油、有机溶剂(使物体全部染色)

38.有机颜料分哪几种?

色淀颜料、色源颜料、颜料型染料

40.什么是颜料的着色力?

着色力:一种颜料与另一种颜料混合后,对混合颜料的颜色的影响程度。

42.油墨中填充料的特点和作用?

填充料的特点:遮盖力低,着色力低,折射率与连结料相当,视比容大。

填充料的作用:用于冲淡油墨颜色、调节固-液比例、降低成本

43.什么是连结料?连结料有什么作用?

定义:连结料是一种无色透明的混合有机高分子液状材料。

作用:(1)连结料分散、保护颜料,是颜料的载体;(2)连结料赋于油墨流动性、干燥性决定印品膜层质量;(3)连结料决定油墨种类。

44.植物油的炼制分哪两步骤?各有什么作用?

炼制阶段:精制与熬炼

精制的作用:清除甘油三酸酯以外的杂质及脱去油脂颜色。

熬炼的作用:(1)可以得到一定粘度的连结料(聚合油)增加粘度;(2)将一些不能单独使用的油脂与其它油脂混合炼制。

45.植物油的酸值:指油脂中所含游离脂肪酸的量,用中和一克油脂所需KOH的毫克数表示。

48.溶剂选用的指标有哪些?

①溶剂力;②挥发速度;③安全及环境保护问题。

49. 树脂有什么特点?

(1)形成的油墨膜层光泽大;(2)干性好;(3)抗水性强

50. 树脂形成连结料的种类有哪些?简要说明各自特点及用途。

树脂型连结料是由树脂、干性植物油、高沸点矿物油炼制而成的,又称树脂油。

1、溶解性树脂连结料

树脂完全溶解于植物油、油墨油中而形成的连结料。

作用及特点:树脂与溶剂能、混合良好,膜层光泽度高,塑性好,但固着慢,主要用于生成胶印油墨

2、分散性树脂连结料

树脂颗粒分散于植物油和油墨油中,而形成的连结料。

作用及特点:固着慢,膜层光泽度稍差,主要用于生成胶印油墨

3、溶剂型树脂连结料

①有机溶剂:树脂完全溶于有机溶剂而形成的连结料。

作用及特点:挥发干燥类型,一般用于凹印油墨和柔性版油墨;

②水基连结料:

树脂含有亲水性的极性基团

作用及特点:能溶于水,生产水性油墨。

4、反应型连结料

紫外线干燥油墨、高能量电子束干燥油墨、红外线干燥油墨

常为液态树脂,光敏树脂,树脂具有不饱和性,受外界能量(光、热、电子)激发,产生交联、固化反应,

51. 流体根据其流变特性可分为哪几种流体?

牛顿型流体、假塑性流体、胀流型流体、宾哈姆流体、塑性流体

52. 什么是屈服值?什么是粘度?

屈服值:流体开始流动时所需的最小剪切力。

粘度:表征流体在受外力作用时,液层分子间内摩擦力的大小的物理量,用剪切应力与剪切速度梯度的比值表示。

53. 影响油墨粘度的因素有哪些?

(1)连结料粘度;(2)颜料、填充料用量;(3)颜料、填充料颗粒大小;

(4)颜料、填充料在连结料中润湿性;(5)环境温度

56. 什么是油墨粘着性和拉丝性?

粘着性:油墨膜层分离瞬间,油墨内部存在的阻止膜层分裂的力。

拉丝性:是指油墨在转移过程中,油墨拉成丝状、断裂、回弹的总特征。

油墨的粘着性和拉丝性是表征油墨在墨层分裂过程中粘弹性现象的两个指标。

58. 什么是油墨触变性?触变性产生原因?(简答)

触变性:油墨受切应力作用时表观粘度随时间而变化的现象。

原因:颜料颗粒的“扩散双电层效应”

胶体化学观点,颜料颗粒表面往往带有正电荷,静止时,油墨内部形成比较稳定的扩散双电层结构,整个流体具有一种类似凝胶的稠厚的状态。受外力作用时,内部双电层破坏,带电粒子在流体中比较自由地运动,流体变稀,接近于溶胶状态,粘度将低。外力停止时,静止一段时间,双电层恢复,油墨内部结构重建,恢复凝胶状态,粘度上升。

60. 油墨的流动性表现在哪三个方面?

油墨的流动性包括:流动性、流平性、下墨性

61. 什么是油墨的干燥?油墨的干燥有哪些类型?

油墨的干燥指油墨在承印物表面附着后,由液态变成固态,粘结在承印物表面的过程。

有氧化结膜干燥——干性植物油、渗透干燥——矿物油、挥发干燥——溶剂、凝聚干燥——树脂、其它干燥形式如光固化、热固化、电子束干燥。

63. 什么是渗透干燥?渗透干燥分哪两个阶段?

渗透干燥指油墨中的矿物油在印刷压力和纸张毛细管吸附作用下进入纸张内部,而油墨中固体成分固结在承印物表面的干燥的过程。

渗透干燥分二个阶段:压印渗透阶段(80%),自由渗透阶段(20%)

64. 挥发干燥:指溶剂挣脱油墨中其它物质的吸附,逸向空气中,留下树脂油将颜料固结在承印物表面的干燥方式。

66. 什么是油墨辅助剂?有哪些类型,各有什么作用?

辅助剂指在油墨制造以及印刷过程中使用的,为改善油墨印刷适性而附加的一些物质。(一)流动性调整剂:

(1)稀释剂用于:降低油墨粘度,增加其流动性,对油墨起到稀释作用

(2)撤粘剂用于:降低油墨粘度,不影响其流动性,起到降低粘度但不降低稠度的作用(去粘不去稠)。

此外还有增稠剂、增粘剂

(二)色相调节剂:

(1)冲淡剂(撤淡剂)作用:降低印刷油墨的颜色强度,而基本不改变油墨的其它性能。(2)提色剂作用:纠正色相

(三)其它辅助剂:防蹭脏剂、表面活性剂和分散剂、消泡剂和防针孔剂、增塑剂

67. 试分析影响油墨透明度的因素?

影响油墨透明度的因素有:颜料本身分子结构特性、颜料分散度、油墨中颜料含量、颜料与连结料折光率差别。

计算:

65. 什么是油墨的原色性?油墨原色性指标有哪些?(计算)

油墨原色性指C、M、Y三原色墨的色纯净度与叠印性能。

1、色强度:油墨的最高光密度值。色强度=H

2、灰度:油墨中灰成份占最大密度值百分比。灰度=( L/H)×100%

3、色偏:间色占纯色的比例。色偏=(M-L)/(H-L)×100%

最低密度值所用滤色片颜色为油墨色偏颜色。

4、色效率:指油墨是否吸收了三分之一相反色色光,而反射了三分之二基本色色光。色效率=[1-(M+L)/2H] ×100%

综述:

26.胶印时为什么要对纸张进行调湿,调湿有哪些方法?试比较各自特点。

纸张是吸水性的材料,纵横向扩展不同,纸张吸湿后伸缩性大,其不均匀变形导致纸张卷曲,不仅导致输纸不匀,还会造成套印不准,印刷效果不好。因此,印前要对纸张进行调湿处理,使之与印刷车间的温湿度相适应,以适于印刷。胶印过程中纸张还要多次与润版液接触,所以胶印时要对纸张进行调湿。

调湿方法:等湿法:印刷车间吊晾,相对湿度45%

高湿法:晾纸间吊晾,相对湿度53%

强迫法:晾纸间65%-53%,减小了纸张对水的敏感性,适应性更强。

印刷材料与适性复习题参考答案

a:未调湿 b:等湿度 c:高湿法 d:强迫法

31.要得到高品质的印品,对纸张表面特性有哪些要求?试作必要说明。

①平滑度高:平滑度高的纸张在较小的压力下就能完整反映原稿各阶调的层次和网点形状,可以减少油墨用量,平滑度高的纸张均匀性好,网目调的印品高光部分层次再现性好②光泽度适宜:印品的光泽度是以纸张具有较高的光泽为基础的,但并非纸张光泽度越高越好。

③白度适宜:白度可真实反映印品色彩,使印品色彩鲜艳,层次丰富,反差鲜明。但白度过高会使纸张与图文对比过于强烈,阻碍正常阅读。

④吸墨性适度:吸墨性过强会使印品干燥后色彩陈旧失去光泽,甚至造成粉化现象,吸墨性过差会减慢印品干燥速度,造成印品背后蹭脏和叠印困难。

⑤表面强度高:表面强度差极易掉粉、掉料。

36.要使油墨具有比较好的印刷适性,油墨应具有哪些方面的特性并作说明?

(1)光学特性:

①原色性好:原色性好,可使印品达到预期的色调和密度;②透明性适宜:不同印品对油墨透明性要求不同,彩色印刷要求油墨透明性好,这样不会影响色光减色效果,避免产生色偏;

③光泽度高:一般情况下,油墨光泽度高,印品光泽也高,能赋予印品外观以美感;④细度高:细度高的油墨固体颗粒分散程度高,光滑、流畅,避免印刷过程中堆墨、糊版等现象发生;⑤耐抗性好:耐抗性好,膜层色彩和印品品质稳定,有利于保存

(2)干燥性能:

干燥速度适宜:干燥速度过快会使印品油墨堆积,光泽不良,干燥速度过慢印品会粘脏,也会严重影响印品光泽

(3)流变特性:

①流平性好:流平性不佳会使印品表面出现波纹,影响印品光泽;②触变性适度:油墨触变性过大,那么发生触变之前粘度可能很大,在墨斗中会形成堵墨现象,但对于某些印刷过程中,油墨触变性会影响转移过程中油墨的表观粘度,有利于油墨的均匀性和转移传递;③粘着性和拉丝性适中:粘着性过大会造成拉毛现象,粘着性过小则会造成墨丝回弹无力,印品网点增大,图文不清晰;墨丝过短,油墨不能附着到墨辊上,墨丝过长,又容易引起飞墨;④粘度适中:粘度过大会引起墨辊脱墨,造成飞墨现象,粘度过小,会引起印品网点增大铺展现象。

57. 试用粘弹性模型来说明油墨在分裂和转移的瞬间表现出来的粘弹性特征?

模型公式及分析见PPT,附后

①当外力以极短的时间作用于模型,符合虎克定律,模型表现为弹性现象。这是因为粘壶对应力的向应需要时间。

②当外力缓慢作用于模型,作用时间足够长时,可视为以恒定应力作用于模型,符合牛顿定律,模型表现为粘性现象。这是因为弹簧的弹性势能可以释放转化为粘壶的粘性形变。 ③当外力作用时间介于上述两种情况之间时,弹簧和粘壶同时产生形变,模型表现为粘弹性。此作用时间与材料的应力松驰时间有关,也即当应力作用时间在材料应力松驰时间左右时,材料表现出既有流体的粘性,又有固体的弹性。

可见,与应力作用时间相比较,松弛时间越长,材料的弹性越显著,力学行为越是接近固体,松弛时间越短,材料的粘性越显著,力学行为越是接近液体;而当材料的松弛时间一定时,应力的作用时间越短,则材料的弹性越明显,越像固体,应力的作用时间越长,则材料的粘性越明显,越像液体。

飞墨的解释:

油墨的飞墨现象一般出现在报纸印刷过程中,由于印报速度快,通常在每小时6万印以上,要求油墨的粘度小,否则,油墨就不能很好地转移。 由G ηλ= 式知,油墨粘度变小,而G 基本不变的情况下,油墨的应力松弛时间变小,通常在10-4S ,但远远赶不上由于印刷速度加快而减小的印刷作用时间10-6S 。这样,油墨在粘性作用下拉成丝状,由于印刷作用时间短,油墨趋向于表现为弹性,墨丝聚集了大量的弹性势能,又来不及把这种弹性势能转换为粘性形变,导致墨丝多处断裂,产生断片而形成飞墨。

墨辊脱墨,油墨转移不良的解释:

因为油墨粘度大,由 G ηλ= 知,油墨应力松弛时间相对较长,在一定的印刷速度下,油墨在转移过程中表现出以固体的弹性形变为主,油墨在作用时间下,来不及产生粘性形变,不能拉成丝状,造成膜层不能很好均匀地分离,形成墨辊脱墨,油墨转移不良。

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