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1、1,包装印刷材料,主讲：曾台英 上海理工大学印刷与出版学院,2,第四章 纸张的光学性质 知识点,第一节 概述 第二节 纸和纸板的白度与颜色 第三节 纸和纸板的表面光泽度 第四节 纸和纸板的透明度与不透明度 第五节 纸张的光散射对网目调印刷品质量的影响 第六节 纸张的表面效率,3,第一节 概述,光照在纸张表面发生的光学现象示意图,4,一、白度 指物质本质上具有的白色程度。通常指基于测量纸张对光谱中蓝光范围，即主波长为457nm光的反射率。 相关因素： 纸张总光谱反射率 照明能量分布 观察条件 观察者特性 物理测量的白度与视觉上主观感觉的白色程度有差别。,第二节 纸和纸板的白度与颜色 p46,5,
2、Datacolor ELREPHO,二、白度的测量,TAPPI白度测量,6,视觉白度：指纸面对白光总反射率和在整个波长上反射率均匀性的结合应用。 与纸浆颜色互补染料的添加，可提高视觉白度。 光学增白剂：不仅增加了总反射率，而且提高了反射率的均匀性，因而视觉白度显著增加。,三、视觉白度,7,纸张白度 ，印刷品的反差 ； 白度 ，纸面反射光通过墨层透射光强 。,四、印刷纸白度的重要性,彩色印刷品应采用高白度纸张进行印刷； 书刊类，采用纸张的白度不必太高 。,8,1浆料的白度：最重要的影响因素； 2染料：染料的选择应在测量白度的光波附近不会影响其反射率，即能调正纸张颜色，又不明显地影响纸张白度； 3
3、填料：取决于其种类及等级。 4涂料： 涂料纸白度=原纸白度+涂料白度+涂布量 原纸白度涂层白度 纸张白度 ；反之亦然 涂料中TiO2(白度高且不透明), 涂层白度 ；覆盖原纸颜色，使涂布层表面的 白度得到进一步提高,五、影响纸张白度的因素,9,透明度与不透明度区别： 二者有关联，但有各自不同的意义。不透明度取决于总透射光量，而透明度仅取决于镜面透射光量。 理想透明材料：不反射、不散射、不吸收照射在其上面的光，而透过所有的光。,第三节 纸和纸板的透明度与不透明度,10,1不透明度的测量,二、纸张的不透明度,一、纸张的透明度 透明率镜面透射率/总透射率,11,2不透明度的表示方法 （1）TAPPI
4、不透明度 单张纸背衬黑体时的反射率与相同点背衬有效反射率为89%白体时反射率的比率 。,（2）印刷不透明度（ISO方法） 单张纸背衬黑体时反射率与背衬相同纸纸层时反射率的比值。 印刷不透明度较好的量度了纸张印刷后透背的性质。,12,（3）IGT印刷不透明度 在IGT印刷适性仪上，以一定印刷条件下印刷试样，纸样印区反面反射率与未印区反面在足够厚纸上反射率之比，称为IGT印刷不透明度。,OP值与印刷不透明度之差间接表示了油墨的渗透程度。,13,Elrepho 光学性能测定仪,纸张不透明度的测定,14,三、透印与透背 1透印（IGT印刷不透明度） 定义： 2透背 （印刷不透明度） 近似： 3影响透印
5、改造的因素： PT=PTst+PTpp+PTvs 其中：PTst:因纸张背透所致透印组分； PTpp:因油墨中填料渗透所致透印组分； PTvs:因油墨中连结料从油墨整体分离渗入纸张孔隙取代空气所致透印组分。,15,1反射能力 反射能力：反射能力取决于吸收系数与散射系数的比值。 反射能力减小会提高纸张的不透明度。 2测量光的波长 主要影响纸张的吸收能力(蓝光测量) 。 蓝光范围吸收能力大,不透明度高。 3染料 加入染料会导致纸张不透明度显著增加。 当测量波长与染料的最大吸收波长相对应，染料产生最大不透明效应。,四、影响纸张不透明度的因素,16,4定量 定量增加，则散射能力提高，因而增加纸张不透明
6、度。 5打浆与湿压 打浆有两个相反作用： （1）打浆增加了纤维发生散射的总面积，导致不透明度的增加。 （2）打将增加纤维间结合面，从而增加纤维间光学接触面积，导致不透明度降低。 第二种情况占主导作用，即打浆使不透明度降低。 湿压增加光学接触面积，使不透明度降低,17,6.表观密度 表观密度增加，光学接触增加，使不透明度降低。 7.填料 填料的加入提高了纸张的不透明度，其主要作用是由于增加了散射界面，且颜料空气界面折射率最大。,8涂蜡 石蜡的折射率与纸张的折射率接近，故涂蜡将明显会降低纸张的不透明度。 9浆料： 对浆料而言，不透明度取决于纤维的直径。纤维越细，吸收光的程度越大，不透明度越高,18
7、,光泽度：纸面镜面反射光能力与完全镜面反射能力的接近程度。 一、光泽度的表示方法 p50 光泽度不仅与物体表面的镜面反射有关，也与观察者的生理、心理状态有关。 适合于造纸、印刷行业的光泽度为以下两种： 1镜面光泽度(Gs)：物体表面镜面反射光量(S)与入射光量(I)之比,第四节 纸和纸板的表面光泽度,19,2反差光泽度(Gc)：指物体镜面反射量(S)与总反射光量(D)之比。 该指标描述了物体表面偏离镜面光泽的程度 。,20,按光泽度由低到高，纸张分为 非涂料纸 轻量涂料纸 涂料纸 铜版纸 铸涂纸（玻璃纸）,21,二、光泽度的测量： 关键：入射角75度,以抛光黑玻璃作为工作标准，黑玻璃优于白玻璃
8、。 测量角度：75 45 或60（蜡光纸20） 影响测量结果的因素： 1物体表面特性 2入射光的入射角度：入射角越大，镜面反射 率越大，光泽度值越高； 3测量仪器：结果中须注明； 4照明条件：入射光的波长等特征； 5观察条件：所采取的角度范围。,22,三、光泽度与表观平滑度的关系,1光泽度与表面均方根粗糙度之间的关系 光泽度只与物体表面的表观平滑度相关，而与压力状态下测得到的印刷平滑度相关性较差。,23,纸张表面的微观的不平整结构使得入射光线随机反射向各个方向 从而影响了光泽度。,2纸张表观平滑度对光泽度的影响,24,四、纸张表面光泽度对印刷品质量的影响,纸张本身光泽度提高，印刷品光泽度高，印
9、刷品美感提高； 当印有相同墨膜厚度时，光泽度高的纸张会获得较高的印刷密度； 以文字为主的印刷出版物，采用低光泽度的纸张，如非涂料纸或无光涂料纸(光泽度过高导致阅读质量下降，使人感到疲倦)；以宣传为主的商业性印刷，多采用高光泽度的纸张。,光泽度均匀性比光泽的平均水平更为重要 （斑点：光泽度的不均匀性）,25,第五节 纸张的光散射对网目调 印刷品质量的影响,一、纸张的光散射对印刷密度的影响 除吸收外，还发生一系列多重内反射，其结果导致反射率更低，而相应实反射密度增高。 多重内反射现象对反射密度的影响取决于印刷加网线数和纸张的光散射能力。,网目调印刷品对光的反射与吸收,26,纸张的光散射现象，降低了
10、网目调印刷品网点间空白部分反射率，使空白部分密度增加，从而导致它与网点部分密度差的减小，造成图像层次反差下降。,二、纸张的光散射对图像反差的影响,现象： 纸张上印刷的网目调印刷品比在无反射承印材料上的印刷的网目调印刷品显得更模糊一些。,三、纸张的光散射对图像清晰度的影响,27,内部光散射对网点密度的影响,原因：网点之间的空白处进入纸张内部的光由于散射作用，有部分从网点处穿出，越靠近空白处，穿出的光越强，造成网点边缘部分的密度低而中间部分密度高。,由于纸张内部光散射现象而导致的网点增大，称为光学网点增大。,28,一、定义 1问题的引出：主要指不同涂料纸上油墨的呈色效果不同，与纸张的吸收性 、光泽
11、度有密切关系 2纸张表面效率：由于纸张的吸收性和光泽度而影响油墨颜色效果的综合效应,第六节 纸张的表面效率,29,二、表示方法：PSE（%） A纸张的吸收性 G纸张的光泽度 PSE纸张的表面效率 表面效率的测定 纸张的吸收性测定 脏污法（用K&N油墨） 纸张的光泽度测定 纸张在入射角为75时的镜面反射,30,三、纸张表面效率对油墨呈色效果的影响 1、油墨的色强度与表面效率成正比关系 2、油墨的色偏与表面效率成反比关系 3、油墨的灰度与表面效率成反比关系 4、油墨的色效率与表面效率成正比关系 通常以品红墨的色偏，青色墨的灰度来衡量颜色变化和油墨质量。,意义： (1)为了印刷制版校色、调整灰平衡提供数据 (2)为造纸厂生产彩色印刷用纸时，全面控制质量提供可靠数据。,31,