臺灣博碩士論文加值系統

摘要
目前市場上所推出的環保石科紙張，以無機礦粉（石頭粉）造紙，不僅能保護森林資源，更能減少紙業所造成的環境污染與垃圾減量，為環保節能的新產品，其紙張性質與塗佈類似於一般市售之雪面銅版紙。因此，本研究將市售之石科紙張以調配不同塗佈比例，以實驗組A（白土68%與碳酸鈣32%）、實驗組B（白土50%與碳酸鈣50%）、實驗組C（白土32%與碳酸鈣68%）與對照組M（符合ISO標準之雪面銅版紙），探討不同塗料比例之石科紙張其表面性質之差異，並以ISO12647-2:2004作為印刷標準的前提下，進行印刷品質特性檢測，包括滿版濃度、階調擴增值、印刷對比、疊印能力、色差與色域空間、耐光性與耐候性等8項研究，以探討出印刷品質特性較佳之石科紙張、不同塗料比例之石科紙與符合ISO標準之雪面銅版紙於印刷適性之色彩品質差異，並加以探討不同塗佈比例石科紙與雪面銅版紙在耐光性與耐候性之色彩品質差異。
本研究結果係以統計軟體SPSS 13.0分析，經由本研究得知不同塗佈比例石科紙張其表面性質，以實驗組C具有較高的白度、不透明度、吸墨性等，但於光澤度仍不及於雪面銅版紙，在印刷適性方面，實驗組C於滿版濃度、印刷對比、疊印能力、色域空間、耐光性與耐候性等，皆比實驗組B與實驗組A表現較佳，整體而言，在不同塗佈比例石科紙張以碳酸鈣塗佈比例越高對於印刷品質適性皆有明顯提升。本研究成果除有助於石科造紙業者提升其紙品品質，並提供相關印刷業者其石科紙張之印刷品質作為參考，作為進一步發展與改善石科紙張之印刷品質，對於消費者於紙製品上的使用，能有一項新的選擇。

Abstract
A Study of Printing Quality by Different Coated Mineral Paper on Offset Printing
by Yen-Ju Huang
The environmental protection mineral paper, which had been introduced to the market, was made of the inorganic ore powder （stone powder） that it can protect the forest reserves, reduce environmental pollution, decrease the rubbish caused by paper waste; moreover, it is fuel-efficient and environmental-protected. The quality and coating of the environmental protection mineral paper are similar to the general matte art paper. This study allocates different proportion of coating pigments （clay and calcium carbonate） in the mineral paper, the experiment group A （Clay 68% and CaCO3 32%）, the experiment group B （Clay 50% and CaCO3 50%）, the experiment group C （Clay 32% and CaCO3 68%）, and the contrast group M （the matte art papers conform to ISO standard）. This study discusses the quality of different coating proportion in various mineral paper surface, which is printed under the condition of ISO12647-2:2004 offset lithographic process to measure eight characteristics of the printing quality: solid ink density, tone value increase, print contrast, ink trapping, color difference, color gamut, weather resistance and light resistance. These tests are made in order to find out the difference of printing quality among mineral papers with better printing quality, different coating proportion and the matte art paper conform to ISO standard; in addition, to examine weather resistance and light resistance between mineral paper of different coating proportion and matte art paper.
The results of the study are analyzed by statistic software SPSS 13.0. It is shown in the study that in comparing different coating proportion in paper surface, the experiment group C has higher brightness, opacity and ink absorbency, but the feature of glossy is less than the matte art paper. In the aspect of printability, the experiment group C has higher solid ink density, print contrast, ink trapping, weather resistance and light resistance than the experiment group A and B. Therefore, mineral paper with higher coating proportion of CaCO3 can obviously increase the quality of printing. The findings of the study are to improve the printing quality of paper in the industry of mineral paper-making, and to be regarded as a reference in the printing industry; moreover, to offer customers a new choice of paper-products purchasing.

目錄
摘要 I
ABSTRACT II
致謝 IV
目錄 V
表目錄 VII
圖目錄 XI
第一章 緒論 1
第一節 研究背景與動機 1
第二節 研究目的 3
第三節 研究重要性 4
第四節 研究流程 6
第五節 研究架構 7
第六節 研究假設 8
第七節 研究範圍與限制 10
第八節 名詞釋義 11
第二章 文獻探討 13
第一節 塗佈與塗佈紙張的應用 13
第二節 合成紙張的發展與應用 29
第三節 石科紙張的發展與應用 37
第四節 印刷品質特性 47
第五節 平版印刷工業品質特性規格 57
第六節 印刷測試導具 64
第三章 研究方法 67
第一節 實驗變項與架構 67
第二節 實驗流程 69
第三節 實驗工具 71
第四節 樣本量測 79
第五節 統計分析方法 81
第四章 研究結果與分析 83
第一節 研究目的與研究假設 83
第二節 紙張表面性質之檢測 85
第三節 一般描述性統計 88
第四節 假設檢定 109
第五節 研究結果 135
第五章 結論與建議 137
第一節 研究結論 137
第二節 研究建議 140

表目錄
表1-1 國家永續發展願景與策略綱領-環保科技發展主要內容 4
表2-1 塗料之組成及其影響 14
表2-2 塗佈紙的種類 16
表2-3 一般白土顏料分類 18
表2-4 碳酸鈣原礦之基本性質 19
表2-5 塗佈顏料應具備之特性條件 20
表2-6 其它塗佈的顏料說明 20
表2-7 國外塗佈紙用合成乳膠接著劑之使用狀況 21
表2-8 塗佈紙品接著劑應具備之條件 22
表2-9 合成接著劑與天然接著劑之差異 23
表2-10 乳膠接著劑性質及添加量對紙張性質之影響 24
表2-11 接著劑對於紙張表面性質與印刷品質適性之影響 24
表2-12 塗佈紙張性質分類 26
表2-13 聚乙烯的物理性質 31
表2-14 合成紙張特性之優缺點 35
表2-15 合成紙於市場上的應用 36
表2-16 石科紙張的特點與目標市場 38
表2-17 石科紙基紙主成份 40
表2-18 石科紙之塗佈成份配方 42
表2-19 石科紙、木漿紙與合成紙製程之差異 43
表2-20 石科紙、木漿紙與合成紙製品之差異 43
表2-21 石科紙、木漿紙與合成紙紙張特性之差異 44
表2-22 石科紙張替代木漿紙於環保之貢獻 45
表2-23 石科紙張與木漿紙張於製程上的能源耗用比較 46
表2-24 石科紙張與木漿紙張於製程上的水資源與廢氣排放比較 46
表2-25 典型的濕墨滿版濃度值 48
表2-26 一般印刷網點擴大平均值 51
表2-27 常用之N參數值 52
表2-28 典型的印刷對比值 53
表2-29 典型的疊印能力百分比 54
表2-30 色差值及其所代表的意義 56
表2-31 實施印刷標準之目的與重要性 58
表2-32 ISO 12647系列 58
表2-33 ISO 12647-2 2004版與1996版的差異 59
表2-34 ISO 12647-2:2004所引用的參考標準 59
表2-35 ISO 12647-2:2004紙張類型之規範 60
表2-36 ISO 12647-2:2004對於一次色、二次色和三色疊印滿版的LAB值之規範 61
表2-37 ISO 12647-2:2004於CMYK四色滿版CIEΔE*AB色差值之寬容度 62
表2-38 ISO 12647-2:2004於50%TVI數值規範 62
表2-39 ISO 12647-2:2004於樣張與正式印刷TVI之寬容值 63
表2-40 德國印刷傳媒工業聯盟依ISO標準所建議之TVI規範 63
表2-41 ECI 2002網點值與色塊數量 66
表3-1 本研究石科紙塗佈之顏料 72
表3-2 不同塗佈比例石科紙張之塗料配方 73
表3-3 紙張表面性質之檢測方式 74
表3-4 本研究使用之設備與軟體 75
表3-5 本研究印刷實驗油墨展色之色度值 78
表3-6 本研究印刷實驗印版輸出與印刷設備之環境條件 78
表3-7 本研究印刷樣本之印刷適性檢測方式 80
表4-1 實驗紙張之表面性質檢測結果彚整表 85
表4-2 實驗紙張與ISO12647-2:2004雪面銅版紙之紙表特性對照彚整表 86
表4-3 不同塗佈比例石科紙於紙張表面性質之分析表 87
表4-4 印刷機上色彩掃描自動修正設備色度測量值彚整表 88
表4-5 實驗紙張色度平均值與ISO標準雪銅紙之規範值對照彚整表 89
表4-6 實驗紙張與ISO12647-2雪銅紙之色差值彚整表 91
表4-7 印刷機上色彩掃描自動修正設備滿版濃度測量值彚整表 93
表4-8 實驗紙張滿版濃度值之描述性統計彚整表 93
表4-9 實驗紙張滿版濃度與ISO標準規範值之對照彚整表 94
表4-10 印刷機上色彩掃描自動修正設備50%階調擴增測量值彚整表 95
表4-11 實驗紙張50%階調擴增值之描述性統計彚整表 96
表4-12 實驗紙張50%階調擴增值與ISO標準規範值之對照彚整表 97
表4-13 對照組M與實驗組A階調擴增值之描述性統計彚整表 98
表4-14 實驗組B與實驗組C階調擴增值之描述性統計彚整表 100
表4-15 實驗紙張印刷對比值之描述性統計彚整表 104
表4-16 實驗紙張印刷對比值與建議規範值之對照彚整表 106
表4-17 實驗紙張疊印能力值之描述性統計彚整表 107
表4-18 實驗紙張疊印能力值與建議規範值之對照彚整表 108
表4-19 實驗紙張滿版濃度值特性彚整表 110
表4-20 實驗紙張滿版濃度值變異數分析摘要表 110
表4-21 實驗紙張滿版濃度值變異數分析事後比較摘要表 111
表4-22 實驗紙張階調擴增值特性彚整表 114
表4-23 實驗紙張階調擴增值變異數分析摘要表 115
表4-24 實驗紙張之C與M色版階調擴增值變異數分析事後比較摘要表 117
表4-25 實驗紙張之Y與K色版階調擴增值變異數分析事後比較摘要表 119
表4-26 四組實驗紙張於TVI無差異之色版階調 120
表4-27 實驗紙張印刷對比值特性彚整表 121
表4-28 實驗紙張印刷對比值變異數分析摘要表 121
表4-29 實驗紙張印刷對比值變異數分析事後比較摘要表 122
表4-30 實驗紙張疊印能力值特性彚整表 125
表4-31 實驗紙張疊印能力值變異數分析摘要表 125
表4-32 實驗紙張疊印能力值變異數分析事後比較摘要表 126
表4-33 四組實驗紙張於耐光性之WILCOXON符號等級檢定表 128
表4-34 四組實驗紙張四色版於耐光性測試之ΔE*AB表 129
表4-35 四組實驗紙張於耐候性之WILCOXON符號等級檢定表 131
表4-36 四組實驗紙張四色版於耐候性測試之ΔE*AB表 132
表4-37 本研究之研究結果彚整表 136

圖目錄
圖1-1 本研究之研究流程 6
圖1-2 本研究之架構 7
圖 2-1 塗佈紙的基本塗佈製程 15
圖 2-2 塗佈紙的斷面構造 15
圖 2-3 塗佈紙的表面與斷面構造 16
圖 2-4 石科紙張之種類與結構圖 39
圖2-5 石科紙原紙主成份 40
圖 2-6 石科紙製造與回收流程圖 41
圖 2-7 石科紙張塗佈流程 42
圖 2-8 不同用途之石科紙其製造流程圖 42
圖 2-9 網點擴大曲線圖 49
圖 2-10 綜合物理性和光學性網點擴大之總網點擴大圖 49
圖 2-11 疊印量測濃度之原理 54
圖 2-12 印刷三大類別與ISO的關係圖 57
圖 2-13 ISO 12647-2:2004於五種類型紙張印刷後之CIELAB色域圖 61
圖 2-14 IT8.7/3色階式色彩測試導具與區塊圖 64
圖 2-15 IT8.7/3亂數式色彩測試導具 64
圖 2-16 ECI 2002色階式色彩測試導具與區塊圖 65
圖 2-17 ECI 2002亂數式色彩測試導具 66
圖 3-1 實驗變項 67
圖 3-2 實驗架構圖 68
圖 3-3 實驗流程圖 70
圖3-4 本研究之測試導具 76
圖3-5 本研究之測試導具內容說明 76
圖3-6 AGFA X CALIBER 45S 印版輸出機與MAN ROLAND 700 HIPRINT五色機 77
圖3-7 COLOR PILOT PLUS色彩掃描自動修正設備、GRAPHO METRONIC FM19掃描器以及阪田大豆環保油墨 77
圖3-8 GRETAG MACBETH SPECTROLINO/SCAN分光光譜儀與X-RITE 528反射式濃度計以及三點測量方式 80
圖3-9 耐候測試儀ACCELERATED WEATHERING TESTER（THE Q-PANEL COMPANY Q.U.V） 80
圖4-1 三組不同塗佈石科紙張之掃描式電子顯微鏡圖 85
圖4-2 四組實驗紙張之六角色域圖 92
圖4-3 CMYK四色於四組實驗紙張與ISO標準之50%階調擴增值對照圖 97
圖4-4 四組實驗紙張之CMYK四色階調擴增值曲線圖 102
圖4-5 四組實驗紙張CMYK四色分別階調擴增值曲線圖 103
圖4-6 四組實驗紙張之印刷對比長條圖 105
圖4-7 四組實驗紙張之RGB三色疊印能力長條圖 108
圖4-8 四組實驗紙張於耐光測試之折線圖 130
圖4-9 四組實驗紙張之四色版分別於耐光測試曲折線圖 130
圖4-10 四組實驗紙張於耐候測試之折線圖 133
圖4-11 四組實驗紙張之四色版分別於耐候測試折線圖 133

參考文獻
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