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印刷纸张酸碱性对印品质量的影响 浏览次数: 2488

 

纸的发明是人类进步的重要标志,是人类文明和科学文化得以记载、积累、传播和发展的重要物质条件。其中,印刷用纸是纸张中用量最大,最为重要的一类产品,而纸张的各种性能,包括机械性能、物理性能、化学性能、光学性能等,对印刷复制过程及印刷品的质量有较大的影响。因此,了解纸张的这些性能,在印刷时适当调节印刷参数和印刷工艺,是获得高质量印刷品的关键。纸张的酸碱性是纸张化学性能的一项指标,是影响印刷品质量的重要因素,本文将简单讨论纸张酸碱性对印刷品质量的影响。 

    纸张的酸碱性 

    纸张的酸碱性是在造纸过程中产生的。溶液酸碱性的强弱取决于溶液中氢离子和氢氧根离子的浓度,通常用pH值来表示和衡量。但准确地讲,纸张这种固体是不可能具有pH值的,因为纸张是由纤维、添加剂和一定的水分组成的多相体系。因此,我们通常所说的纸张的pH值是指浸泡过纸张的水溶液的pH值。 

    一般来说,纸张的pH值应以中性为好,但实际上大多数非涂布印刷纸的pH值在4.5~7.0之间,呈弱酸性,涂布印刷纸的pH值在7~9之间,呈弱碱性。纸张酸性的主要来源于造纸原料中的矾土[Al2(SO4)3],由于铝化合物水解产生大量的氢离子,是使松香施胶纸张呈现酸性的主要原因。纸张制成后,空气中的SO2、CO2气体被纸张吸收并进一步氧化成硫酸和碳酸,同时,纸张中纤维素的酸基、碳水化合物胶料、漂白和制浆化学药品残留的氯水解生成盐酸和次氯酸,以及一些涂料的酸性成分等也是使纸张呈酸性的因素。纸张呈碱性,主要是因为造纸时,分散在填料中的高岭土、碳酸钙是呈碱性的,胶黏剂中的干酪素,涂料中氰胺-甲醛树脂或聚乙烯亚胺树脂等的存在都是使纸张呈碱性的因素。同时,现代抄纸工艺由原来的酸性抄纸改为碱性抄纸,也会导致纸张酸碱性的变化。 

    纸张酸碱性对印刷品的影响 

    1.对印品“耐久性”的影响 

    这里所说的印品耐久性实际上指的是印刷所用纸张的耐久性,指经过很长时间,纸张仍能保持其重要的使用性能,特别是耐折度和颜色等特性的程度。对于印刷用纸,耐久性表达了纸张印刷品的使用寿命或可以保存的最长时间。影响纸张耐久性的因素很多,包括造纸时所用纸浆的种类、胶料、涂料、酸和金属化合物的含量以及存储或使用时的温度、湿度、光照等,而pH值是影响纸张耐久性最主要的因素。 

    若pH值较低,会加快纤维素、半纤维素的降解,因为在酸性纸张中,氢离子促使纤维素大分子的“氧桥”断裂,从而使纤维素发生水解和氧化反应,造成纤维软化和断裂,且这些反应都比较强烈,会使纸张印刷品严重退色,酸性越强,这种现象就越严重。由于纸张的酸性主要来源于施胶中所用的矾土,所以制造耐久性高的印刷用纸,如具有长期保存价值的档案文献和重要文件用纸,都采用了不加矾土的中性施胶方法。用亚硫酸盐抄制的纸,因为pH值低和酸性蒸煮条件对植物纤维的特殊作用,故耐久性比较差,不如硫酸盐浆所抄的纸。如果漂白后纸张中残留的氯含量比较高,则氯离子就会与水作用产生强酸,使纸张的酸性较强,导致耐久性大大下降。对于pH值较高的纸张来说,强碱性也不利于提高纸张的使用寿命,因为纤维素在碱性较高的条件下,其氧化降解速度也会大大加快。因此对于印刷用纸来说,强酸、强碱性对于印刷品的耐久性都有很大的破坏作用。

    2.对印刷质量的影响 

    (1)纸张的酸碱性对印刷质量的影响是非常显著的。纸张的pH值是影响印刷油墨氧化结膜干燥速度的重要因素之一,若纸张呈酸性,则酸性物质与干燥剂中的多价金属作用,生成不溶于油脂的产物,阻止了油墨的氧化结膜,抑制了油墨的干燥。因此,当纸张的pH值较低,即纸张酸性较强时,深圳印刷油墨的干燥时间会明显延长,当纸张的pH值低于5时,甚至会造成干燥完全停止。特别是在相对湿度比较高的条件下,纸张中的水含量增加,这些水能够直接参与纤维素和半纤维素的水解,使纸张中的酸性成分含量增加,严重影响油墨的干燥速度。当纸张呈碱性时,一般都认为氢氧根离子会加快印刷油墨的干燥速度,促进干燥。但事实上,在实际的生产过程中,这种加速剂的作用并不十分显著。图1为纸张的酸碱性对印刷油墨干燥时间的影响。 

     (2)对于胶版印刷来说,印刷纸张的酸碱性还会影响润版液的pH值。正常情况下,润版液药水呈弱酸性,当印刷纸pH值过低时,会进一步降低润版液的pH值,从而影响印刷油墨的干燥速度,使印刷品出现干燥不好和背面粘脏等不良现象。同时,润版液的酸性过强,必然会加快印版的腐蚀速度,从而降低印版的耐印力,还会破坏印版网点,影响印刷品阶调和层次的再现。当印刷纸的pH值过高,即碱性过强时,印刷过程中,纸张中的碱性物质会不断地溶解并传递到润版液当中,与弱酸性的润版液发生中和反应,使润版液的酸碱度发生改变。此外,这些碱性物质还会减小印版水墨界面上的界面张力,促使油墨乳化,导致非图文部分上脏,使印品光泽度下降,油墨色泽暗淡等。润版液的酸性越强,这种影响就会越大。 

    (3)对印刷油墨稳定性的影响。有一些油墨中所含的颜料在强酸或强碱的条件下非常不稳定,当油墨印刷在一些偏酸或偏碱性的纸张上时,经过一段时间油墨的颜色就会消退,使印刷品失去原有的光泽和色彩。实际生产中,如果印刷纸的酸性过强,进行金属油墨印刷后,印刷品上图案的颜色会渐渐由金色、银色变为黑色,印品失去金属光泽。这是由于印刷纸中的氢离子转移到金属油墨中,使油墨中的金属粒子被腐蚀的结果。 

    另外,一些纸张印刷后用来包装金属制品或与金属接触,由于纸张的强酸或强碱性,对金属制品造成的污染或腐蚀也很严重。特别是一些用来包装食品的纸张,如果其酸性或碱性较强,会造成对食品的污染,对人体伤害也非常大。对于照相纸和复印纸、滤纸、指示器用纸、胶版纸、电器绝缘用纸等多种纸张来说,其中残留的酸性物质和碱性物质的量也是越少越好。 

    因此,纸张在生产的过程中要尽量控制其酸碱性,使其呈中性。印刷单位在使用新的纸张时,最好要了解纸张的酸碱性,对其进行测定,并根据印刷纸的酸碱性适当调节润版液的pH值,控制生产车间的温湿度,改变印刷过程中的相关参数或印刷工艺等,尽量将印刷纸酸碱性对印刷品质量的影响减到最小,实现印刷的最好效果。(深圳印刷)

 

(来自printing-in-china.net,摘自中国印刷)
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