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纸张性能与印刷适性的关系解析 浏览次数: 2142

随着印刷业的技术进步,纸张的质量特性及印刷适性对印刷质量的影响越来越受到业内人士的关注.因而,研究纸张的印刷适性,对于提高纸张质量,满足印刷要求具有十分重要的意义。 

  印刷适性是指纸张、油墨、印刷过程,印版和印刷环境等因素之间的相互关系,其中,纸张的印刷适性是第一要素,即为了获得品质优异的印品,要求纸张应具备的性能。下面仅对胶印用纸的表面强度与吸墨性能进行分析。

  纸张的表面强度表示纸张表面纤维结合力的大小,纸张表面强度的大小,反映在印刷过程中,特别是在高速印刷时,是纸张掉粉、掉毛的程度。当然这类故障除取决于纸张的表面强度外,还会受到油墨的黏度、流动性,印刷方式,印刷速度及印刷压力等因素的影响。

  印刷时产生纸张掉粉、掉毛故障的原因很复杂。众所周知,胶印是一种间接印刷方式,印版上的图文通过橡皮布转印到纸张上。在这个过程中,纸张受到印刷滚筒之间的压力、橡皮布的吸附力和印刷油墨黏附力的作用,特别是当纸张快速与墨膜接触时,压印区的压印力及墨膜剥离时的拉扯会使纸张表面受到一定的破坏。此时如果纸张强度达不到要求,就会出现掉粉、掉毛和揭皮现象,堆积在印版上的纸毛、纸粉越来越多就会导致糊版,使印品字迹模糊,画面产生斑点,严重影响印品质量;而且还必须频繁地停机擦洗印版和胶辊,降低了印刷效率,增加了印刷工人的劳动强度。因此,要求胶印用纸必须具备一定的表面强度。表面强度的测定通常是用一定黏度的油墨在接近于实际印刷的条件下进行的,目前常用IGT印刷适性仪测定,但这种仪器人为误差较大,难以完全反映纸张的印刷适性。 

  从造纸的角度分析纸张的表面强度,可以将导致纸张掉粉。掉毛的故障原因及控制措施归纳为以下几点: 

  1. 原料和制浆方法 

  通常,化学木浆比化学萆类浆所含的杂细胞和细小纤维少,故掉粉、掉毛也少;不同的制浆方法所得纸浆抄制的纸,掉粉。掉毛情况也不同,如硫酸盐法与碱法浆抄造的纸掉粉。掉毛程度较酸法浆小,且硫酸盐法制浆还能除去不利于纸质的树脂成分,并能将黏合性较好的半纤维素保留下来。因而浆质越好,纸张的表面强度也越高。 

  2. 浆料的质量 

  浆料的质量是决定纸张质量的主要因素之一,尤其是磨木浆的质量对成纸的表面强度影响较大。国外关于新闻纸掉粉。掉毛的问题有很多论述,如加拿大造纸协会对21家新闻纸厂的调查报告指出,“干”原木(即水分少于40%的原木)易于产生磨木浆碎纤维,对纸张的表面强度不利,而“较陈旧的”原木大约会使掉毛增加20%一30%。磨木浆中粗大的纤维束表面圆滑而很少帚化,在纸页中与其他纤维的结合面积小,因而会破坏纤维间的结合力而导致纸张印刷时的掉粉、掉毛。因此,要尽量减少磨木浆中的纤维束和粉状纤维,选用粒度较粗的磨石,采用高温低浓磨木法及好的陶瓷磨石,以提高磨木浆质量。

  化学浆是生产胶印纸用浆料的主要浆料,其质量直接影响成纸质量,主要包括浆料的粗度和纤维结合程度(即浆料的打浆度)。纤维粗度大,纸页的坚实性较差,结合强度较低,掉毛就会严重,因为较粗浆料的纸张耐破指数一般都低于较细的浆料。通常,打浆是一种改进化学浆质量的方法,对纸浆采用适当的打浆,以增强纤维间的结合力,可提高纸张表面强度。 

  3. 纸张的抄造 

  抄纸设备的结构及抄纸过程中的各种参数对纸张掉粉.掉毛有显著影响,但它比浆料质量更难于定量控制.如用夹网纸机生产的纸张,掉毛现象比长网机要小;纸机的流浆箱和网部影响纸页的成型和结构;纤维和填料分布不均匀的纸页通过压榨和压光机时也会对纸张的掉粉、掉毛产生不利的影响。 
     
    在纸张的抄造过程中,可以采取合理的措施改善纸张的表面强度。 

  (1)添加化学助剂或进行表面施胶 

  添加化学助剂或进行表面施胶是提高纸张表面强度的有效方法。国内大多数纸厂均使用化学助剂,如淀粉和树脂等,国外也是如此。我们公司就是采用氧化淀粉或聚乙烯醇做添加剂,或用增强剂来提高纸张的表面强度,以减少纸张掉粉、掉毛。 

  (2)控制填料加入量 

  加填能够提高纸张的不透明度和白度,改善纸张的平滑度和吸收性,而且还能降低生产成本。然而填料的加入量必须适当,因为填料本身结合力较小,它填充在纤维间的比例越大,纤维间的结合力越低,从而降低纸张的表面强度和机械强度。加填越多的纸张,在印刷过程中掉粉现象越严重,不但使印迹模糊,还会糊版。 

  (3)严格控制干燥曲线,降低初期干燥速率,改善纤维结合强度 

  纸张制造过程中,纸页在第一个干燥阶段容易产生颤动,因此要严格控制此阶段蒸汽的压力,即控制干燥温度。纸页以较少的水分进入烘缸并在较低的温度下进行烘干,能大大减轻纸层表面的破坏,有利于减少掉粉、掉毛。相反,若在干燥初期急剧提高纸幅温度,有可能发生纸页粘附在烘缸表面的现象,破坏纸页表面。故纸页进入干燥区后应采取缓慢升温的方法比较适宜。 

  印刷过程,即油墨的转移过程,是纸张和油墨在一定的压力下接触,油墨转移到纸面上的过程,可分为油墨渗透和干燥两个阶段。 

  从印版或橡皮布吸收油墨并固着在纸张上,这个过程除与油墨的性质有关外,主要取决于纸张的吸墨性能。吸墨速度要适当,否则会出现印迹不清或墨迹不干的现象;吸墨性过强,会使印迹模糊且缺乏光泽,严重时还会导致透印。此外,纸张要具有吸墨均一性,否则字迹墨色深浅不一。由此可见,纸张的吸墨性能对保证印品质量同样有很重要的意义。 

  具有良好吸墨性能的纸张,同时还要具有一定的柔软度,即纸张的压缩弹性要好(或称z向强度),这样在胶印时,纸张和橡皮滚筒才能够充分接触,在较轻的印刷压力下,使油墨完全转移到纸张上。反之,纸质挺硬,不仅影响其吸墨性能,还会造成磨版,缩短印版的使用寿命。 

  纸张表面的吸墨性能主要取决于纸张的多孔性,纸张毛细管半径的大小影响着渗透过程,毛细管直径大,则吸收速度快。因此,要考虑纸张的多孔性结构,在工艺上注意浆料的配比,掺用短纤维浆,如磨木浆或阔叶木化学浆。此外,采用游离状或半游离状打浆方式,适当地增加填料用量,对纸张略加施胶,这些措施均有利于增加纸张的多孔性,从而提高纸张的表面吸墨性能。 

  纸张的吸墨性能除决定于纸张的内在性能外,还与印刷条件(墨量。水量等)及环境温度、湿度有密切关系,因此最理想的印刷车间应该是恒温。恒湿的。 

  以上分析的纸张的表面强度与吸墨性能是影响印刷适性较主要的两个因素,除在造纸工艺中控制影响因素和改善措施外,印刷条件,特别是油墨性能和印刷速度、印刷压力也是需要控制的因素。只有印刷条件与纸张质量两者相辅相成,才能获得良好的印刷质量。

 

(来自printing-in-china.net,摘自中国印刷)
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