第二章　印刷压力

第五节　印刷压力的确定

　　滚筒滚压的接触面(即印刷中的压印面)近似于平面；压印面上印刷压力的分布大体呈马鞍形。而形心所对应的压力，即是印刷工艺所必需的压力，但从油墨转移的角度看，并非印刷中的适当压力。为了确定适当的印刷压力(也叫工作压力)，先要明确油墨转移率与印刷压力及其它因素之间的关系；明确确定适当印刷压力应考虑的各种因素；找到确定适当印刷压力的具体方法。

一、油墨转移率与印刷压力的关系

　　转移到承印材料表面的墨量y与涂敷在印版上的墨量x之比f＝y／x×100％叫油墨转移率；印刷过程中，总是希望在一定的条件下获得高油墨转移率，而油墨转移率的大小又与印刷压力、印刷速度、纸张油墨的印刷适性等许多因素有关。

　　图2-14(a)的三维空间图表示油墨转移率y/x与印刷压力p_d、印刷速度υ的关系，可以看出，当v一定时，y/x随p_d的增大而增大，而当p_d达到某值后，y/x便不再有明显的变化；图2-14(b)、(c)的三维空间图分别表示y/x与p_d、纸张平滑度s及y/c与p_d、油墨的塑性粘度η的关系，可以看出，当平滑度或η一定时，y/x随p_d的变化趋势也与上述情形类似。


图2-14　油墨转移率和印刷压力p_d、印刷速度v、平滑度s、油墨粘度相互之间的关系


图2-15　油墨转移率f与印刷压力p_d的关系

　　在印刷速度和印刷条件一定，纸张平滑度、油墨塑性粘度等印刷适性一定的情形下，油墨转移率f与印刷压力p_d的关系，大致如图2-15所示。f-p_d曲线的AB段上升缓慢，由于印刷压力过低，包衬压缩量过小，油墨与纸面不能充分接触，致使印迹空虚不完整；BC段f与p_d几乎成线性关系，随着f的增大，印品的墨色也逐渐改善；到了C点，就可以得到墨色满意的印品了，p_c(即p_t)就是印刷工艺必需的压力；过了C点，曲线几乎平直，即印刷压力再有升高油墨转移率也基本保持不变了；然而，如果压力过大到了曲线的D点，就会出现网点严重扩大现象，而且，压力过高还会带来前面分析过的“滑动、摩擦”等一系列问题；因此，合适的印刷压力应在p_C与p_D之间，譬如p_t。

二、影响印刷压力的因素

　　为了确定适当的印刷压力，必须明确影响其大小的有哪些因素。影响印刷压力大小的因素很多，在不同的条件下对印刷压力大小的影响程度也有所不同。其中，最直接的影响因素自然是包衬的组成及其硬性质；此外，在印刷条件中的印刷速度、纸墨印刷适性中的纸张平滑度，对于印刷压力的大小都有很大的影响。此外，印版的类型、印刷的数量和质量等因素对印刷压力大小的影响也不容忽视。

　　印刷压力与包衬变形是同一个印刷要素的两个方面，是相互依存密不可分的，它们之间的数量关系已经在前面各节中详细说明过了。应当说明的是，p_d-λ关系曲线近似于一条指数关系曲线(参看图2-16)，在数值比较大的p_d附近，较小的λ变化会引起较大的pd的变化，即p_d对λ反映更为敏感。因此，在确定p_d时，对包衬的软硬性质要更加注意。另一个因素是印刷速度，印刷速度的提高，使印刷表面接触的时间减少。高速印刷机的滚筒直径较小，滚筒直径愈小，压印宽度愈小，为了有足够的油墨转移到纸面，就必须加大印刷压力。

　　纸张平滑度对印刷压力的影响也很明显，用平滑度低的纸张印刷时，必须提高印刷压力，才能使纸墨充分接触，有充足的油墨转移到纸面，否则会引起网点发虚、印迹残缺等弊病。作为参考，从表2-2、2-3中，可以看出纸张平滑度、印刷、包衬性质对适当的印刷压力的影响。


图2-16　印刷压力pd与包衬压缩量λ的关系曲线
表2-2　印刷与纸张平滑度的关系

纸张种类	贝克平滑度(s)	工作压力(N/ｍ)
超高光铜版纸	2472	4.31×103
铜版纸	518	7.64×103
非涂料纸	17	11.96×103
水彩画用纸	3	11.76×103

　　表2-3中的实验数据是用应变计在同一台胶印机上测试的。软性包衬是橡皮布+台球布，中性包衬是橡皮布+橡皮布，硬性包衬是橡皮布+马尼拉卡纸。图2-17是用表2-3的数据绘制的压力分布曲线。从图中看到，在几乎接近于静止的每小时一转的情况下，三种包衬的压力分布峰值都比较低。但印刷速度提高到每小时500转后，压力分布的峰值并不因速度而变化，曲线的对称性也不因速度的提高而变化。然而，包衬的软硬对压力分布曲线的形状有显著的影响，硬性包衬，滚筒接触宽度小，最高压力大；软性包衬，滚筒接触宽度大，最高压力低。这一结论和前面讨论的结果是一样的。

　　确定适当的印刷压力，要考虑的因素还很多。例如，凹印的压力比凸印的压力大，凸印的压力又比平印的压力大；铜锌版可采用较大的压力，感光树脂版却因强度低而只能采用较小的压力；实地印品在较大的压力下才能得到浓重厚实的印迹，而精细的网点印刷品则十分强调在印迹清晰的前提下采用尽可能小的压力，以免因网点扩大而损失层次；印刷压力要随印品数量的增加而有适当的提高，等等。总之，确定pd要根据生产实际，全面地考虑到影响pd的各种因素，而且，即使pd确定了，也常常根据具体情况进行适当的调整。


图2-17　压力分布曲线
表2-3　印刷压力与印刷速度、包衬的关系

印刷速度	印刷压力	软性包衬	中性包衬	硬性包衬
1转/小时	最高压力(Ｐa×105)	13.13	15.19	20.38
	平均压力(Pa×105)	8.23	9.80	13.42
	接触时间(s)	34.4	24.8	20.4
500转/小时	最高压力(Pa×105)	16.56	19.92	23.58
	平均压力(Pa×105)	10.49	13.03	16.17
	接触时间(s)	0.076	0.057	0.048
2000转/小时	最高压力(Pa×105)	16.76	20.28	26.65
	平均压力(Pa×105)	10.58	13.38	17.74
	接触时间(s)	0.0172	0.0122	0.0108
4000转/小时	最高压力(Pa×105)	17.25	20.87	27.24
	平均压力(Pa×105)	11.47	13.32	18.03
	接触时间(s)	0.0086	0.0062	0.0052
6000转/小时	最高压力(Pa×105)	17.44	20.68	27.44
	平均压力(Pa×105)	11.56	14.41	18.62
	接触时间(s)	0.0055	0.0040	0.0034

　　对于适当的印刷压力p_t曾有许多研究成果，提出过一些参考数据，在凸印主面，美国Lehigh(里埃)大学的研究认为，采用文字版印刷，p_t宜在(1.74～5.19)×10⁴N／m或(1.37～3.43)×10⁶Pa范围内，采用实地版印刷，p_t宜在(5.19～9.6）×10⁴N／m或(4.11～8.23）×10⁶Pa范围内；前苏联的一些文献则提出，采用文字版，p_t宜在（9.8～24.5）×10⁵Pa的范围内，采用实地版，p_t宜在(3.43～11.7）×10⁵Pa的范围内。在平印方面，美国平印技术协会(L.T.F)提出，采用硬性包衬，压缩量λ＝0.15mm时，p_t在2.8×10⁴N／m左右合适；前苏联ииип的实验报告认为，采用硬性包衬，λ＝0.1～0.2mm时，p_t在（6.8～9.8）×10⁵Pa范围。凹印的p_t取决于压印滚筒的性质，一般认为应在（4.41～5.24）×10⁵Pa之间。

[时间：2001-07-09  作者：冯瑞乾  来源：《印刷原理及工艺》·第二章　印刷压力]