紙
第一節(jié) 紙張的組成
我們常見的普通紙張是由植物纖維和輔料組成的。其原料諸如木材、蘆葦、竹子、蔗渣、稻草、麥秸、樹皮、棉麻等。絕大部分供文化、印刷和生活用。隨著經(jīng)濟(jì)和科技的發(fā)展,為適應(yīng)特殊用途,逐漸生產(chǎn)了非植物纖維的特殊紙。如聚乙烯或聚丙烯或聚丙烯合成紙,使現(xiàn)代紙的概念發(fā)生了深刻的變化。這里所講的是指文件、印刷、生活用的普通紙。
一、植物纖維
造紙上所指的植物纖維,也就是植物生理學(xué)和解剖學(xué)上所稱的厚壁細(xì)胞。
一般地說,一個(gè)細(xì)胞就是一根纖維。纖維通常是利用機(jī)械的或化學(xué)的方法,或機(jī)械與化學(xué)相結(jié)合的方法,從木材類植物體中提取的。在造紙上,提取纖維的過程稱為制漿,其產(chǎn)品就是紙漿。紙漿是造紙的基本原料,其主要成分是纖維素、半纖維素和殘留的木素及殘留的其他雜質(zhì)等。紙張中的植物纖維,主要是指纖維素、半纖維素。
二、輔料
紙張的輔料主要是指填料、膠料和染料等。紙漿雖是造紙?jiān)?,但如果直接用紙漿造紙,得到的產(chǎn)品達(dá)不到使用要求。因此,需經(jīng)過打漿處理,并在打漿過程中添加輔料,以提高和改善成紙的物理和機(jī)械性能,使其符合使用要求,達(dá)到規(guī)定的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。
1、填料:在紙漿中加入適量的粉末狀白土粉、滑石粉,用以提高成紙的不透明性、平滑度,改善其白度與彈性,減少吸濕性,并使其尺寸保持相對(duì)穩(wěn)定性。
2、膠料:加填料只能起到填塞纖維間的空隙的作用,用施膠則起著堵塞纖維間的毛細(xì)管作用或使紙面生成膠膜。通過不同的施膠處理,可以提高成紙的抗水性、增加紙的機(jī)械強(qiáng)度等。在抄造印刷紙時(shí),一般常用松香和硫酸鋁溶液作為膠料,使之被纖維吸附沉淀下來,當(dāng)濕紙頁烘干時(shí),表面膠粒便熔為一層微薄的膠膜。
3、染料:在通常情況下,不論是制造白色或有色紙張,都需要對(duì)漿料進(jìn)行調(diào)色或染色處理。在制造白色紙張時(shí),為了對(duì)已漂白的紙漿調(diào)色,一般在漿中加入微量的補(bǔ)色染料或熒光增白劑,使紙張對(duì)光的反射增加,顯的更白,達(dá)到所要求的色澤或增加外觀的美感。對(duì)紙漿進(jìn)行漂白、調(diào)色或增白等所用的材料,統(tǒng)稱為色料。
三、紙張的結(jié)構(gòu)
通常說一般紙張由植物纖維和輔料組成。植物纖維則是胞腔和細(xì)胞壁組成的厚壁細(xì)胞。細(xì)胞壁的各個(gè)層次中,主要由纖維素、半纖維素和木素成分構(gòu)成。此外,還有少量果膠、抽出物、灰分等次要成分。
1、纖維素:纖維素由碳(C)、氫(H)、氧(O)三種元素組成。纖維素是由許多D-葡萄糖基聯(lián)結(jié)而成的天然高分子化合物,其中,葡萄糖基是組成纖維素分子的基本化學(xué)單位,其分子式為(C6H10O5)n,式中n為聚合度。
純粹的纖維素呈無色,是一種化學(xué)性質(zhì)不很活潑的,典型的親水性膠體物質(zhì),不溶于水和中性無機(jī)溶劑與醇、醚、酯等有機(jī)溶劑中。
2、半纖維素:半纖維素與維素一起,伴生于植物細(xì)胞的次生壁中。它是由許多單糖組成的碳水化合物,其聚合度較纖維素小得多,且在結(jié)構(gòu)上具有支鏈。它具有良好的吸附性、親水性,僅能部分地溶于熱水中但較易溶于冷稀堿液中,也能在熱稀酸中水解。
3、纖維間的結(jié)合
纖維是以纖絲為主體的,纖絲是由許多微纖絲聚集而成的絨毛狀物質(zhì),而微纖絲是由許多纖維素分子鏈組成的“線狀物”。
一般說紙張結(jié)構(gòu),就是指在水的存在下,纖維與輔料之間分散交織的結(jié)合力及其結(jié)合狀態(tài)。
纖維之間的結(jié)合力和結(jié)合狀態(tài),主要決定于造紙時(shí)的打漿和抄造過程。一般地說,通過打漿,由于水和機(jī)械力的影響,使纖維潤脹、切斷的同時(shí),產(chǎn)生內(nèi)部纖維化作用與外部纖維化作用。纖維化作用會(huì)促使纖維相互接觸的有效面積增大,纖維素與水分子的水化作用機(jī)會(huì)相應(yīng)增加從而為過渡到纖維間的氫鍵結(jié)合創(chuàng)造有利條件,并使羥基組成適當(dāng)?shù)呐帕小?/font>
在紙張的抄造過程中,通過壓榨、烘干的脫水作用,使纖維彼此分散均勻,互相交織起來。但是,利用機(jī)械壓榨,無法脫去與纖維素分子中羥基形成“水橋”的結(jié)合水,而干燥則是利用加熱使水分子在蒸發(fā)的同時(shí),與纖維素分子結(jié)合的水橋遭到破壞。由于蒸發(fā)時(shí)表面張力的影響,迫使纖維間靠攏,從而使纖維素分子中的相鄰羥基中的距離小于2.55~2.75埃時(shí),一個(gè)羥基中的氫原子與別一個(gè)羥基中的氧原子結(jié)合,而形成氫健,其結(jié)果即表現(xiàn)為纖維之間的結(jié)合力增強(qiáng)。
紙張中纖維之間的結(jié)合力,主要是氫鍵的作用。除此之外,還受到其他的作用力。輔料之間的結(jié)合力,則取決于所有材料的疏水性或親水性。一般認(rèn)為,使用疏水性的輔料會(huì)使纖維之間減少接觸面積,而降低其強(qiáng)度,使用親水性輔料時(shí)則能增加其強(qiáng)度。
紙張的質(zhì)量對(duì)印刷過程中的操作和印品的的質(zhì)量影響極大。了解紙張的質(zhì)量狀況或基本性質(zhì)是十分必要的。一般地說,紙張的基本性質(zhì),是外在和內(nèi)在質(zhì)量的綜合反映,它是通過對(duì)紙張的外在質(zhì)量和理化性質(zhì)的檢定獲得的。
一、紙張的外觀質(zhì)量
紙張能由感官檢定的外在質(zhì)量,一般統(tǒng)稱為紙張的外觀質(zhì)量。在造紙上,通常是指外觀紙病。外觀紙病直接影響著印刷效果,嚴(yán)重時(shí)會(huì)導(dǎo)致事故的發(fā)生。外觀紙病與紙張的某些物理性質(zhì)相關(guān)。
1、均勻度。均勻度是指紙張中的纖維分布及其縱橫間交織、厚薄的均一性質(zhì)。
迎光檢看紙張,如有明暗、程度不一的透光或透明點(diǎn)時(shí),則表明紙張厚薄不均、纖維交織不勻、結(jié)構(gòu)狀況不良。
外觀上出現(xiàn)透光或透明點(diǎn),往往使所印圖文的實(shí)地不平服、印跡墨色深淺不一,達(dá)不到令人滿意的印刷效果。嚴(yán)重時(shí),經(jīng)壓印就會(huì)造成孔眼或窟窿,特別是在裝有光電控制系統(tǒng)的高速印刷機(jī)上,常會(huì)導(dǎo)致自動(dòng)停機(jī),影響印刷效率。
2、潔凈度。潔凈度是指紙張表面的潔凈程度,一般地說,白色紙張是潔白無瑕的。
平看或斜看紙張,如發(fā)現(xiàn)有色澤明暗、反光不一的斑點(diǎn),或與紙張顏色不一的塵埃時(shí),表明紙面不潔凈。
3、平整度。平整度是指紙張平服、勻整的程度。一般地說,紙張表面應(yīng)平服無痕、沒有疙瘩的。
平看或手摸紙張,如果發(fā)現(xiàn)折子、縐紋或有纖維束、疙瘩等凹凸不平現(xiàn)象時(shí),則表明紙面不平整。
無論上述那種紙病,都不能用于印刷。有時(shí)雖然沒有上述紙病,只是平服性稍差,但在堆垛后也會(huì)造成垛的高低誤差。一般地說,當(dāng)紙垛的高低誤差達(dá)10%時(shí),就會(huì)影響正常輸紙、印刷和堆積。
二、紙張的物理性質(zhì)
紙張的物理性質(zhì)是決定其質(zhì)量優(yōu)劣,劃定等級(jí)的主要依據(jù)。而紙張的物理性質(zhì)的重要組成部分是其機(jī)械性能。它是指在一定條件下紙張對(duì)外力抵抗的程度。
1、偏斜度。偏斜度是指平板紙的長邊(或短邊)與其相應(yīng)的矩形的長邊(或短邊)偏差的最大值。
紙張出現(xiàn)偏斜,則造成尺寸局部不足或過量。在印刷前對(duì)原紙的四邊都需切邊修整(如表A-1所列),但如遇尺寸不足時(shí),則不符合作用要求。對(duì)已經(jīng)切成光邊的紙張,通常也需測定其偏斜度,以保證套印精度。
偏斜度的測定,一般視紙張厚度而定。通常將紙張按長邊(或短邊)對(duì)折重合,或?qū)蓮堈粗丿B測量,其結(jié)果以偏差的毫米數(shù)表示,計(jì)算準(zhǔn)確至1mm。
2、厚度。厚度是指紙張的厚薄程度。紙張的厚度應(yīng)該均勻一致,如出現(xiàn)不均勻時(shí),則其印刷效果必然產(chǎn)生明顯的差異。紙張的厚度,通常采用自動(dòng)厚度計(jì)或普通厚度計(jì)來測定。
表A-1
開 |
未裁切(mm) |
已裁切(mm) |
|
全 |
787×1092 |
781×1086 |
|
對(duì) |
546×787 |
543×781 |
|
三開 |
直形 |
364×787 |
362×781 |
T形 |
- |
371×715 |
|
四 |
393×546 |
390×543 |
|
五 |
354×433 |
351×430 |
|
六 |
364×393 |
362×390 |
3、緊度。緊度是指紙張結(jié)構(gòu)的疏松或緊密的程度,也稱比重或體積重量。同一體積的重量越重,表明紙張的結(jié)構(gòu)越緊密;反之就疏松。
緊度是和吸墨性、平滑度密切相關(guān)的。一般地說,紙張的吸墨性隨緊度的提高而降低,而平滑度則隨緊度的提高而相應(yīng)提高。
紙張的緊度是由測定同一試樣的定量和厚度計(jì)算而得的。其計(jì)算式如下:
D=
d×1000
式中 D-緊度(g/cm3),計(jì)算結(jié)果精確到0.01 g/cm3;
4、透明度。透明度是指光線透過紙張的透明程度。對(duì)于印刷或書寫用紙,則以不透明度表示。
各種印刷用紙都應(yīng)具有不透明性,亦即一面的印跡不能透印到另一面,否則將會(huì)影響另一面的圖文清晰度。
紙張的不透明度值,可在ZBD型白度儀上測定,也可將測過白度(反射率)的試樣,放置在反射率為0.5%的黑色天絨襯上,測出其反射率。然后按下式計(jì)算:
T=
式中 T-不透明率(%);
在現(xiàn)行各種印刷紙的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)中,尚未列有不透明度指標(biāo)。一般地說,透明度與定量、厚度,以及氣孔度的多少和大小有關(guān)。
5、塵埃度。塵埃度是指紙張表面存在著與紙色不一的黑色和非黑色的斑點(diǎn)。它和外觀紙病中所指的大量和比較密集的塵埃有所區(qū)別,是以1m2面積內(nèi)所有的塵埃個(gè)數(shù)表示的。
在印刷上,對(duì)于塵埃度的限制,主要視印刷品的要求而定。如印刷肖像、地圖時(shí),都不許有大塵埃和黑色塵埃。
紙張的塵埃度通常在塵埃度測定臺(tái)上測定。
6、抗張強(qiáng)度??箯垙?qiáng)度是指紙張所能承受的最大張力,一般又稱抗張力或拉力,其相對(duì)值稱為抗張度。因?yàn)椴煌穸鹊募垙?,具有不同的單位重量和絕對(duì)值。為了消除紙張定量對(duì)抗張力的影響,比較抗張度的強(qiáng)弱,以便求出其相對(duì)值,故通常以裂斷長來表示。裂斷長是指由于紙張本身重量而斷裂時(shí)的長度。所以,裂斷長是表示紙張抗張強(qiáng)度方式的一種,由絕對(duì)張力換算而得。
在卷筒紙膠印機(jī)上,要求有較高的張力和裂斷長。不然,紙帶在連續(xù)作業(yè)過程中,因處于張緊狀態(tài)下,縱向受到一定的張力,如其抗張強(qiáng)度低于紙帶運(yùn)動(dòng)時(shí)的張力,則會(huì)出現(xiàn)斷頭。裂斷長與紙張的表面強(qiáng)度、纖維的組織情況與結(jié)合力,及其含水量有關(guān)。對(duì)于平板紙,一般規(guī)定有一定的平均裂斷長和縱橫張力的比值。
7、耐折度。耐折度是指紙張?jiān)谝欢◤埩ο滤芙?jīng)受1800的往復(fù)折疊的次數(shù),它表示了紙張耐折的能力。
紙張的耐折度,對(duì)于在使用過程中需反復(fù)折疊的地圖、海圖、導(dǎo)游圖、交通圖、封面用紙以及包裝紙等類印刷品有較高的要求,膠印書刊用紙也需要有一定的耐折能力。
8、撕裂度。撕裂度是指裂斷預(yù)先有切口的紙張?jiān)嚇又烈欢ㄩL度所需的力,它表示撕裂紙張所需的外力,也稱撕力。
各種印刷作業(yè),特別是在機(jī)械折頁作業(yè)中,對(duì)紙張有一定的撕裂度要求。對(duì)于膠印用卷筒紙來說,撕裂度也是一項(xiàng)重要的強(qiáng)度指標(biāo)。紙張的撕裂度與纖維的排列、纖維間的結(jié)合力有關(guān),一般情況下,縱向比橫向容易撕裂。
三、紙張的化學(xué)性質(zhì)
紙張的化學(xué)性質(zhì)與其表面性質(zhì)、不透明性、吸墨性和耐久性等有著密切的關(guān)系。通過對(duì)紙張的化學(xué)分析和計(jì)算,有助于了解和掌握它們之間的相互關(guān)系和作用,以及對(duì)印刷工藝過程的影響。
1、水分。水分是指紙張中水含量的多少。紙張水分過高或過低,對(duì)使用和保管都有很大的影響。
紙張是一種多孔性組成物,其主要成分是纖維素,纖維素則具有高度的吸水性,加之纖維內(nèi)部又存在著結(jié)合水。因此,紙張放置在空氣中,其水分含量常隨空氣的相對(duì)濕度而變化,并在一定時(shí)間內(nèi),從中得到平衡水分。在空氣的濕度和溫度一定的情況下,不同的紙張的平衡水分也不相同。一般地說,如水分含量低于平衡水分時(shí),紙張就會(huì)從空氣中吸收水蒸氣(又稱吸濕),而相應(yīng)的提高了其含水量;如水分含量高于平衡水份,則紙張又會(huì)將水份向空氣中釋放(又稱解濕),而相應(yīng)地減少其含水量。
2、紙張尺寸:紙張尺寸是指紙張的幅面大小。對(duì)于平板紙來說,主要是指其寬度與長度。對(duì)于卷筒紙來說,主要是指其寬度。國家標(biāo)準(zhǔn)(GB147-59)已對(duì)印刷、書寫及繪圖用原紙的筒紙和平板尺寸作出規(guī)定(如表A-2所列)
表A-2
包裝形式 |
幅面尺寸(mm) |
卷 筒 紙 |
1576 1092 880 787 |
平 板 紙 |
880×1230 880×1092 787×1092 787×960 690×960 850×1168 |
包裝形式 幅面尺寸(mm) 卷 筒 紙 1576 1092 880 787 平 板 紙 880×1230 880×1092 787×1092 787×960 690×960 850×1168
3、紙張的定量:定量是指紙張質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)中所規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)重量,也稱物理重量,而將實(shí)際抄成的重量稱為實(shí)際重量,簡稱實(shí)量。紙張定量以g/m2表示。紙張定量是根據(jù)用途和抄造工藝上的可能性確定的,但是由于技術(shù)上的原因,紙張的實(shí)量允許波動(dòng)。所以,各種紙張的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)都規(guī)定有一定的定量誤差范圍。
根據(jù)紙張的定量,可以計(jì)算每一單張(紙重)或每一令紙(500張)的理論重量(令重)。例如:
單張紙重(g)=紙張幅面面積(m2)×定量(g/m2)
令重(kg)=單張紙重(g)×500÷1000。
第四節(jié)
一、紙張的貯管
紙張是一項(xiàng)大宗商品,占有的體積比較大,怕水、怕火、怕鼠咬,因而保管工作不可掉以輕心。
紙張的貯存。保管工作的好壞,直接影響著紙張的質(zhì)量和使用效果。為此,對(duì)進(jìn)廠入庫的紙張要注意監(jiān)卸、檢點(diǎn)、驗(yàn)收外觀質(zhì)量,并按規(guī)定取樣送技術(shù)檢驗(yàn)部門進(jìn)行質(zhì)量檢測。在保管過程中,除一般應(yīng)合理選擇貯存場地,注意存放環(huán)境的清潔、通風(fēng)、避光、防潮等條件是否得當(dāng)外要著重做好下述管理工作:
1、貯存:卷筒紙的堆垛不應(yīng)過高,以防壓壞紙邊或筒芯。平板紙件應(yīng)一律平放,不可豎垛。
不論采取何種方式保存紙張時(shí),必須在地面墊面有枕木,其高度約0.3~0.5米,堆碼的紙張應(yīng)距離墻壁0.4米左右,以防受潮。
2、防潮、防霉變:紙張對(duì)于環(huán)境濕度十分敏感,其含水量總是隨著環(huán)境濕度的變動(dòng)而變化的,尤其是拆件后的紙垛一般均應(yīng)離地。因其易受潮霉變、涂層剝落,故必須嚴(yán)加注意。其相對(duì)濕度一般應(yīng)控制在50~60%范圍內(nèi)。冬季太干、夏天太潮,以及通風(fēng)不良、陽光直射、灰塵臟物和蟲害等,都會(huì)造成保管失誤,使紙張質(zhì)量下降,甚至影響使用。要注意在陰雨后初晴或風(fēng)雪天氣時(shí),庫房不要進(jìn)行通風(fēng),庫房的窗戶不宜多,還要配好窗簾。
遇到紙面上有霉變現(xiàn)象時(shí),千萬不要濕抹布去擦抹,這樣做只會(huì)擴(kuò)大和加重霉變作用,使霉菌滲入到紙張內(nèi)部,不久又會(huì)產(chǎn)生大面積的霉變。正確的做法是,采用3%的甲醛水溶液(俗稱福爾馬林)輕輕涂抹就可殺滅霉菌。倘若在紙庫內(nèi)紙張的霉變現(xiàn)象比較嚴(yán)重,則可利用一種名叫硫酰氟(SO2F2)的化學(xué)藥劑進(jìn)行薰蒸處理.具體方法是:先將紙庫的門窗緊閉,從鋼瓶內(nèi)放出氣態(tài)的硫酰氟,施用量按每立方米空間約30克,薰蒸48小時(shí)即可,抑菌率可達(dá)98%以上。同時(shí),對(duì)紙張的質(zhì)量沒有明顯的影響,因此建議推廣使用。
3、防曬:紙垛如受陽光曝曬,其含水量易急驟變化而引起變形,同時(shí),也會(huì)促使紙質(zhì)變脆、發(fā)黃、導(dǎo)致早期“老化”。
4、防熱:紙張對(duì)于環(huán)境溫度雖不如濕度那樣敏感,如若溫度超過38℃以上時(shí),其機(jī)械強(qiáng)度會(huì)明顯下降,如是涂料紙則極易造成紙間相粘連,以致層剝落,無法使用。
5、防火:紙張是大面積貯存和堆放的易燃物,如一旦發(fā)生火情,短時(shí)間不易搶救,其后果不堪設(shè)想,故必須時(shí)刻嚴(yán)加防范。除設(shè)置嚴(yán)禁煙火的標(biāo)牌外,必須按消防規(guī)定配備消防器材。另外,不許使用有明火的電具。墻壁周圍不應(yīng)有明線穿過,當(dāng)外來人員提貨時(shí),要注意提醒對(duì)方,核實(shí)紙種及數(shù)量,不要長時(shí)間逗留。進(jìn)入紙庫人員必須登記日期、時(shí)間,防止出現(xiàn)意外。
紙張入庫時(shí),必須經(jīng)過驗(yàn)收,并按單據(jù)核對(duì)品種和數(shù)量,在外包裝紙上標(biāo)明日期等。在放置地點(diǎn)標(biāo)出記號(hào)。
紙張庫房應(yīng)該保持潔凈和干燥:庫房內(nèi)不允許堆放其他化學(xué)藥品、或含水分、含油脂量較高的商品(如食鹽、肥皂、糖等)、食品;亦不許在庫房內(nèi)用餐。以防對(duì)紙張的油污、蟲蛀、鼠咬。
二、印刷常用紙張
(一)凸版印刷紙
凸印刷紙簡稱凸版紙,是我國目前書本和雜志最常用的一種印刷紙。它的定量52克/米2和60克/米2,有卷筒紙和平板紙(單張紙)之分。凸版紙分為一號(hào)、二號(hào)等兩級(jí)。
一號(hào)凸版是以100%的漂白化學(xué)葦漿或竹漿為原料。二號(hào)凸版紙則用100%的其他草漿抄造。但是,最好配比10~20%的漂白化學(xué)木漿,以提高紙頁的濕強(qiáng)度,改善成紙質(zhì)量。
生產(chǎn)凸版紙時(shí)均應(yīng)向漿料中添加適量的填料和少量的膠料(施膠度達(dá)到0.25毫米),然后在長網(wǎng)或圓網(wǎng)造紙機(jī)上抄造而成。如有可能,再進(jìn)行普通壓光或超級(jí)壓光,不做硬性規(guī)定。
對(duì)凸版紙的性能,要求其紙質(zhì)柔軟,紙面平整,厚簿均勻,吸墨性好,不掉毛、不透印等。一號(hào)凸版紙的白度要求為65~72%,下號(hào)凸版紙不低于60%。印刷紙的白度過高,對(duì)閱讀者并無好處,容易造成眼睛疲勞;白度過低(50%以下),也會(huì)產(chǎn)生同樣效果,故應(yīng)有一個(gè)適當(dāng)?shù)姆秶?。為了提高凸版紙的適印性和平整性,填料加入量競達(dá)10~25%,所以這種紙的不透明度都很高,為88~90%。又因?yàn)橛∷眉?,一般只要求?duì)油墨的吸收性好,而對(duì)墨水書寫洇水與否不要求。故有時(shí)可以不予施膠。
(二)膠印書刊紙
膠印書刊紙是一個(gè)新紙種,作為凸版紙的換代多品,改變了過去沿用凸版紙、新聞紙或書寫紙等紙張膠印書的狀況,是作為進(jìn)一步提高和發(fā)展膠印印書工藝技術(shù),滿足膠版輪轉(zhuǎn)印刷而生產(chǎn)出來一種印刷紙。這種紙的主要用途是:供應(yīng)膠版印刷的出版物。如:中、高級(jí)彩色雜志和普及性彩色畫報(bào)。
膠印書刊紙的定量是:51~52克/米2,有卷筒紙和平板紙兩大類,其尺寸規(guī)格與凸版紙基本相同。
膠印書刊紙的技術(shù)指標(biāo)是:
(1)緊度:不低于0.65克/厘米3;
(2)白度:63~68%;
(3)不透明度:88%以上;
(4)裂斷長(縱向):不低于3000米;
(5)平滑度(正反面平均):不小于35秒(正反面差低于30%);
(6)拉毛速度(正反面平均):不低于100厘米/秒;
(7)塵埃度(0.3~2.0毫米2):小于200個(gè)/米2;
(8)水分:7%。
膠印書刊紙由于要承受較大的印刷輥筒的壓力和橡皮布、油墨的粘附力,并且在離開印版時(shí)要產(chǎn)生很大的撕力,因此,對(duì)這種紙的表面強(qiáng)度(用拉毛速度表示)要求較高,使之在輪轉(zhuǎn)印刷過程中不出現(xiàn)“掉毛”、“糊版”等現(xiàn)象。
(三)膠版印刷紙
膠版印刷紙簡稱膠印紙,是目前我國印刷行業(yè)中廣泛使用的一種印刷紙。它專供膠印機(jī)進(jìn)行多次套色印刷之用。常以此紙印刷彩色畫報(bào)、圖片、插圖、商標(biāo)、宣傳畫等。
膠版印刷紙的定量為70~180克/米2不等。分為特號(hào)、一號(hào)、二號(hào)等三種。特號(hào)和一號(hào)膠印紙用于高級(jí)彩??;二號(hào)膠印紙供普通彩印使用其中以定量為70、80、100克/米2等三種的膠印紙用途最廣。
(四)單面膠版紙
單面膠版印刷紙又稱單膠紙。它與膠版印刷紙的不同之處是:單膠紙只適宜進(jìn)行單面印刷,若兩面印刷其效果有一面不理想。
單膠紙分為一號(hào)、二號(hào)等兩種。一號(hào)供印刷高級(jí)彩色宣傳畫、煙盒及商標(biāo)等用;二號(hào)供印刷一般彩色畫、商標(biāo)等。它一般是平版紙(單張紙),尺寸為:880×1230、787×1092毫米其定量有40、50、60、70、80克/米2等。
單膠紙的質(zhì)量要求是:正面平滑度不小于35~40秒,浸濕后伸縮率縱向不大于+0.5%,橫向不大于+2.5%。正面的塵埃度(大于1.5毫米的黑色塵埃)不許有:1.0~1.5毫米的黑色塵埃不多于8~16個(gè)/米2。在印刷時(shí)單面(正面)不許有明顯的掉粉、掉毛現(xiàn)象。
(五)招貼紙
招貼紙是一種白色的單面光印刷紙。主要供印刷廣告及其他通告、啟事等之用。所以,招貼紙供凸版印刷物、套色較少的膠版印刷物一如廣告畫、宣傳畫、卷煙軟皮等。
招貼紙分為特號(hào)、一號(hào)、二號(hào)等三種。特號(hào)、一號(hào)為彩色廣告印紙;二號(hào)只供單色廣告印刷。其定量有:40、50、60、70、80、90克/米2多種。招貼紙為平板紙,尺寸是787×1092毫米。
招貼紙是單面光紙,另一面粗糙是便于廣告等粘貼于墻壁或布告欄。招貼紙的外觀質(zhì)量與單膠紙基本上一樣。但是內(nèi)在質(zhì)量卻不相同。單膠紙要求其伸縮小,而招貼紙卻不做規(guī)定。單膠紙的質(zhì)地緊密;招貼紙應(yīng)具有一定的彈性,對(duì)緊密度則不作要求。另外,單膠紙的施膠度要求較高,招貼紙的要求則很低,只要用0.5毫米墨線劃在紙上不洇(yin,四聲)水就符合使用要求了。
(六)銅版紙
銅版紙即銅版印刷紙,又稱膠版印刷涂料紙。事實(shí)上,銅版紙是印刷行業(yè)習(xí)慣上的沿用名稱,現(xiàn)在的所謂銅版紙已有很多種。不同的紙?jiān)谟∷⑦m性方面有著顯著的差異所在選用時(shí)應(yīng)加以區(qū)別。為適應(yīng)習(xí)慣稱謂,在這里仍冠以銅版紙介紹。
銅版紙是在原紙表面(單面或雙面)涂布白色涂料制成的高級(jí)美術(shù)印刷紙。主要用于銅版印刷,如高級(jí)書刊的彩色插圖或封面、彩印畫報(bào)、各種精美的商品廣告、樣本、商品包裝裝潢圖案、商標(biāo)等。
銅版紙為平板紙,尺寸是787×1092毫米。有單面銅版紙、雙面銅版紙、光面銅版紙、布紋銅版紙等之分。定量是:單面有70、80、100、120、150、180克/米2;雙面有80、100、120、150、180、210、240、250克/米2等。
銅版紙的特點(diǎn)在于紙面非常光潔平整,平滑度高,光澤度好。因?yàn)樗玫耐苛习锥冗_(dá)90%以上、顆粒極細(xì),又經(jīng)過超級(jí)壓光機(jī)壓光,所以銅版紙的平滑度一般是600~1000秒。同時(shí),涂料又很均勻地分布在紙面而顯出悅目白色。其次,在加工過程中原紙涂布的涂料層必須厚薄一致,不許產(chǎn)生氣泡。另外,涂料中的膠粘劑也應(yīng)用量合適。銅版印刷所用的油墨很粘,搞不好就會(huì)把涂料從紙面上粘脫下來,這就叫脫粉。這將使印刷的圖案發(fā)花,影響印刷質(zhì)量。再者,銅版印刷油墨所用的溶劑是二甲苯,因此,銅版紙對(duì)于二甲苯的吸收性相當(dāng)嚴(yán)格,過大、過小都不好。
布紋銅版紙是用舊毛毯壓過的。它除了具有紙面平整、白度高等優(yōu)點(diǎn)外,還使印出的圖形、畫面富有立體感。因而這種銅版紙可廣泛地用來印刷畫報(bào)、廣告、風(fēng)景畫、精美年歷、人物攝影圖集等。
銅版紙最怕受潮,在濕氣較大的條件下存放數(shù)月,結(jié)果是銅版紙紙面容易發(fā)生脫粉和霉斑。銅版紙也不宜放在日光下曝曬。包裝銅版紙時(shí),應(yīng)多包幾層防潮紙,以保萬無一失。用銅版紙印刷的書刊不易長期保存。
(七)白紙板
白紙版在印刷行業(yè)習(xí)慣上又稱白板紙。
白紙板是一種薄型包裝紙板,廣泛地用來印刷彩色包裝裝潢印刷品。它主要供印刷彩色或單色教育圖片,以及印刷彩色高級(jí)卷煙、食品、藥品、化妝品、瓶酒等外包裝紙盒。
白纖版通常有平板紙包裝一種形式,其幅畫尺寸偏斜度不超過3mm。分單面和雙面兩種,紙面有普通與涂料兩大類,底層有灰底與白底兩種。
除上述紙種,在印刷上使用的紙還有金卡紙、米卡紙、明信片卡紙、鑄涂紙、水性印版紙、書皮紙、字典紙、地圖紙、蠟光紙、新聞紙、盲文印刷紙、鈔票紙等。
一、膠印對(duì)紙張性能的要求
膠印過程中,紙張?jiān)诓煌愋偷挠∷C(jī)上一般需經(jīng)過輸紙、壓印、剝離和收紙等一系列過程。因此,印刷用紙的性質(zhì)必須相應(yīng)滿足上述過程的基本工藝和技術(shù)要求。一般地說,膠印對(duì)紙張有下述三個(gè)方面的要求。
1、外觀性質(zhì)方面。不論是供何種印刷機(jī)類型使用的紙張,都要求纖維組織(或涂層)均勻、平整、潔凈,紙面不許有縐紋、折子、纖維束、疙瘩、條痕(有光澤或無光澤的)、孔眼、窟窿、裂口和機(jī)械損傷等以及影響印刷作業(yè)和印刷口質(zhì)量的其它紙病。
2、物理和機(jī)械性質(zhì)方面。不同類型的印刷機(jī),因其結(jié)構(gòu)形式或印刷速度不同,以及印刷品性質(zhì)的各異對(duì)所用紙張的表面性質(zhì)、吸墨性質(zhì)、光學(xué)性質(zhì)、機(jī)械強(qiáng)度等主要物理和機(jī)械性質(zhì)都有不同要求。紙張的各種性質(zhì),都必須與印刷機(jī)的輸紙方式、印刷速度、印刷壓力等相適應(yīng),以保證紙張能夠順利地進(jìn)行印刷,并獲得預(yù)期刷效果和最低限度的消耗。
3、化學(xué)性質(zhì)方面。紙張?jiān)谟∷⑦^程中,對(duì)于由印版轉(zhuǎn)移到橡皮布表面的非圖文部分的潤濕液膜,或圖文部分的油墨膜,不應(yīng)產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng),以保證油墨的正常轉(zhuǎn)移及其在紙面上的固著、干燥速度和顯色效果。
二、紙張的印刷適性
所謂紙張的印刷適性,通常是指用于某一印刷方式的紙張,應(yīng)具有適應(yīng)其工藝和技術(shù)條件(如機(jī)型、工作速度、印刷壓力、環(huán)境溫濕度等)的各種性質(zhì),這些性質(zhì)又必須使所生產(chǎn)的印刷品達(dá)到一定的質(zhì)量要求和效果。行業(yè)中把紙張的這些性質(zhì),統(tǒng)稱為紙張的印刷適性。國際印刷專業(yè)組織曾下過這樣的定義:所謂紙張的印刷適性,是根據(jù)給定的印刷方式,以必要的速度、必要的數(shù)量,在對(duì)生產(chǎn)必要質(zhì)量的印刷品進(jìn)行管理時(shí),用以表征紙張的物理化學(xué)各種性能所使用的綜合詞匯。
(一)工藝技術(shù)適性
印刷用紙的工藝技術(shù)適性,是指其在印刷過程中的各種性質(zhì),也叫做作業(yè)適性。
1、抗張強(qiáng)度
在膠印過程中,尤其是在使用卷筒紙時(shí),紙張的抗張強(qiáng)度具有重大的實(shí)際意義。它從輸紙到切紙部位,均處于張緊的狀態(tài)下,縱向承受著較大的牽引拉伸應(yīng)力和變形,如其張力過大或抗張強(qiáng)度太低時(shí),都可能發(fā)生裂斷現(xiàn)象。不論何種印刷用紙,抗紙強(qiáng)度都是一項(xiàng)重要指標(biāo)。紙張的抗張力主要取決于纖維本身的強(qiáng)度和結(jié)合力,纖維的平均長度及其互相交織的強(qiáng)度也具有決定性的影響。
紙張抗張力的大小,是以kgf表示的。但因單位重量不同的紙張,其絕對(duì)值不同,故一般以裂斷長來表示其相對(duì)值。紙張抗張力的變化,主要取決于伸長率、灰分、均勻度、水分、表面強(qiáng)度,以及工作環(huán)境的溫濕度等。
2、耐折強(qiáng)度
在卷筒紙書刊印刷中,或是在地圖(軍事地圖、海洋地圖等)的印裝和使用上,都要使紙張縱向與橫向受一定力的拉伸和反復(fù)的折疊。因而,對(duì)于不同性質(zhì)的印刷品所用紙張的耐折度有著不同的要求。如印刷一般地圖(如交通圖、導(dǎo)游圖等)時(shí),通常要求其耐折度不小于300折次。
3、撕裂強(qiáng)度
撕裂強(qiáng)度是指紙張?jiān)谑芤欢ㄋ毫Γ袅Γr(shí)抵抗撕能力的程度,以撕裂度表示(前面已講過)。
4、伸縮率
伸縮率是指紙張?jiān)诓煌臐穸认?,各向直線尺寸的相應(yīng)變化,表征其伸縮后的各向?qū)嶋H尺寸與原尺寸的相對(duì)比值,它是衡量紙張尺寸穩(wěn)定性的一項(xiàng)指標(biāo)。
在膠印過程中,要求所用紙張?jiān)诃h(huán)境溫濕度、印刷工藝的變化下,能夠保持尺寸的相對(duì)穩(wěn)定,達(dá)到較好的紙相形穩(wěn)性(不起縐或折痕等)和較小的伸縮率。但是,由于生產(chǎn)條件或紙張本身存在的質(zhì)量差異紙張?jiān)诃h(huán)境溫濕度變化下,或是在壓印和剝離瞬間受橡皮布上水膜和墨膜的拉扯力的作用,都會(huì)使其在縱、橫向有不同程度的尺寸變化、或產(chǎn)生不正常紙相。產(chǎn)生這種變形的原因,主要是由于紙面的多孔性和纖維的吸濕性,以及纖維內(nèi)存在的結(jié)合水的平衡等造成的。
一般地說,伸縮率與紙中的纖維有關(guān)。紙張浸濕后的纖維的長度變化較小,而纖維的徑向變化較大,所以吸濕后的變形,總是橫向伸長比縱向大許多倍。如果,將濕潤變形后的紙張?jiān)傩懈稍?,則會(huì)引起顯著的收縮,其尺寸不僅比濕潤后的小,而且還小于它的原有尺寸,人們稱為這種變形為剩余變形。
紙張剩余變形的性質(zhì),在膠印中有著實(shí)際的意義,為了調(diào)整紙張的含水量,控制其在印刷過程中的伸縮率,保持正常的紙相和穩(wěn)定尺寸,以保證套印精度,通常利用紙張剩余變形過程中的滯后現(xiàn)象及其效應(yīng),進(jìn)行調(diào)濕處理。
5、含水量
含水量是指一定重量的紙張,在常溫條件下與環(huán)境的相對(duì)濕度相平衡的水分含量,也稱含濕量,簡稱水分。
一般地說,膠印用紙的含水量在6~8%之間,這種水分是一種機(jī)械的結(jié)合水,人們通常把這種水分稱為吸濕水。紙張的這種水分與大氣中的溫濕度之間有著一定的關(guān)系。據(jù)試驗(yàn),在一定的相對(duì)濕度下,紙張含水量與溫度成反比,溫度每變化5℃含水量變化0.15%;在一定的溫度下,紙張含水量與相對(duì)濕度成正比,相對(duì)濕度每變化10%,相當(dāng)于含水量平均變化1%。一般情況下,含水量每變化1%時(shí),其縱向變形為0.025~0.05%,橫向變形為1%。
紙張含水量的變化,在印刷過程中還受印版潤濕液的影響。所以,在工藝上通常利用紙張的滯后效應(yīng),將其置于較車間相對(duì)濕度高了5~8%的條件下進(jìn)行調(diào)濕(靜態(tài)或動(dòng)態(tài)鼓風(fēng)吊晾)處理,使它的含水量約增加0.5%。經(jīng)過這樣的處理,印刷時(shí)紙張向空氣解濕和向印版吸濕,保持了水分的相對(duì)平衡;降低了對(duì)環(huán)境濕度的敏感性;達(dá)到穩(wěn)定尺寸和紙相的目的;保證了套印精度和限制了變形故障的產(chǎn)生。
當(dāng)紙張含水量過高、過低或者不均勻時(shí),都會(huì)形成緊邊、荷葉邊、卷曲等凹凸不平直的紙相。一旦進(jìn)入印刷機(jī)就會(huì)產(chǎn)生縐紋、折子等故障。同時(shí)含水量過高或過低時(shí),也會(huì)相應(yīng)地引起其它性質(zhì)的改變。如果含水量過高,抗張和表面強(qiáng)度降低、塑性增強(qiáng),印跡的墨膜固化延緩;含水量過低,容易產(chǎn)生靜電現(xiàn)象并趨于脆硬。
6、靜電
靜電是指紙張因摩而產(chǎn)生的帶靜電的現(xiàn)象。一般地說,水分含量低的紙張無論在造紙的壓光過程中或在印刷機(jī)上,一旦受到激烈摩擦?xí)r,都會(huì)產(chǎn)生靜電現(xiàn)象。在以往的膠印過程中,因?yàn)殪o電現(xiàn)象而影響印刷作業(yè)和產(chǎn)生故障的情形并不多見。但是,隨著膠印機(jī)的自動(dòng)化與高速化,特別是高速卷筒紙膠印機(jī)出現(xiàn)后,因靜電而造成的故障,已成為普遍關(guān)注的課題。如紙張帶靜電后,便會(huì)引起起毛,妨礙傳紙,產(chǎn)生不同程度的收紙、闖紙困難和窩邊、折角,甚至不能自動(dòng)準(zhǔn)確地堆積整齊,尤其在卷筒紙膠印機(jī)上會(huì)造成裁切時(shí)廢品率的增高。
紙張帶靜電現(xiàn)象,除了含水量過低和因摩擦產(chǎn)生靜電現(xiàn)象外,還受組成中所用填料或施膠物質(zhì)的影響。
消除紙張帶靜電現(xiàn)象,雖已有各種類型的靜電消除器可供選用,但是,最簡便的有方法還是使紙張?jiān)鰸瘢捎眠@種方法的缺點(diǎn)是需要較長的時(shí)間。因此,對(duì)帶靜電的紙張,要采用控制車間溫濕度,并按裝安全可靠的靜電消除器的綜合措施來消除靜電和提高紙張含水量。
(二)印刷質(zhì)量適性
在印刷生產(chǎn)中,通常把紙張與印刷質(zhì)量密切相關(guān)的各種特性,稱為紙張的印刷質(zhì)量適性。
1、彈塑性
彈塑性是指紙張?jiān)谑艿揭欢ǖ耐饬ψ饔脮r(shí),所產(chǎn)生的彈性與塑性變形。
膠印過程,就是將印版上的圖文墨膜,經(jīng)過橡皮布間接地轉(zhuǎn)移到紙張上的過程。在轉(zhuǎn)移過程中,必須施加一定的壓力,紙張?jiān)趬毫ψ饔盟查g,會(huì)有壓縮變形。當(dāng)作用力消失后,如因壓縮而變形的紙張即可恢復(fù)到狀態(tài)時(shí),則這種變形性質(zhì)為彈性變形。如壓縮變形后不再恢復(fù)到受力前的狀態(tài),則這種變形性質(zhì)為塑性變形。
通常紙張是同時(shí)具有彈性和塑性的,所以,將紙張的這種特性稱為彈塑性。
2、表面強(qiáng)度
表面強(qiáng)度是指紙張組成中的纖維、填料和膠料三者之間(或涂料層與原紙之間)結(jié)合牢度,它是評(píng)價(jià)紙面抵抗外力能力大小的一項(xiàng)指標(biāo)。
在印刷瞬間,紙張與油墨間有較復(fù)雜的機(jī)械力關(guān)系。在力系中,為了保證向紙面正常地轉(zhuǎn)移圖文墨層和印張剝離時(shí)紙面組織結(jié)構(gòu)不遭破壞,應(yīng)滿足下式要求:
式中:P—紙張中纖維、填料與膠料間(或涂料層)的結(jié)合力;
F1—油墨對(duì)紙面的粘力;
F2—剝離張力(慣性力);
F3—橡皮布的粘力。
一般地說,紙張的P值是個(gè)常數(shù),然而由于貯存、保管不當(dāng),會(huì)因含水量變化而使其降低。在印刷中,如不能確保上式各力的平衡,即使只有某項(xiàng)偏大時(shí),也會(huì)使紙面產(chǎn)生不同程度的脫粉、掉毛、剝紙或分層剝落等現(xiàn)象。
3、吸墨性
吸墨性是指紙張?jiān)谑苣?,?duì)油墨吸收的能力。
紙張吸墨能力的大小,是隨其纖維組織結(jié)構(gòu)的疏松或緊密、堅(jiān)實(shí)程度以及油墨對(duì)紙張滲透強(qiáng)弱而各異的。印刷中,紙張吸墨的過程,是在壓力、纖維間空隙及纖維間毛細(xì)管的共同作用下完成的,這個(gè)過程可分為兩個(gè)階段。
第一階段:橡皮布表面的圖文墨層,在印刷瞬間的壓力作用下轉(zhuǎn)移到紙面上,這時(shí)纖維的毛細(xì)管和油墨的滲透力作用尚未發(fā)生顯著作用,而壓力則起著主要作用。
第二階段:隨著油墨在紙面上的固著,纖維的毛細(xì)管和油墨的滲透力發(fā)生顯著作用。
一般地說,紙張組織結(jié)構(gòu)疏松,則纖維間間隙大,毛細(xì)管作用強(qiáng),吸墨能力就大;紙張組織結(jié)構(gòu)緊密,則纖維間間隙小,毛細(xì)管作用弱,吸墨能力就小。紙張纖維間的間隙的這種特性,直接與氣孔度、灰分、施膠度、平滑度、緊度等相關(guān)。紙張吸墨能力過大或過小時(shí),會(huì)造成圖文印跡的光澤暗淡,或產(chǎn)生透印、粉化、不干等現(xiàn)象。
4、平滑度
平滑度是指紙張表面狀態(tài)的光潔或粗糙程度,它是表征紙面細(xì)微結(jié)構(gòu)的平整與光滑性質(zhì)的。
在膠印過程中,為了使圖文墨層從橡皮表面順利地轉(zhuǎn)移到紙面上,并獲得圖象清晰,文字筆劃完整豐滿的印刷品,紙張的平滑度具有重要意義。
紙張的平滑度,對(duì)于油墨轉(zhuǎn)移和滲透的均勻性有著決定的作用。平滑度高的紙張,由于紙面的細(xì)微不平整度小而顯得光滑,故在壓印時(shí)能夠均勻地著墨;平滑度低的紙張,由于紙面的細(xì)微不平整度大而顯得粗糙,所以在壓印時(shí)不能獲得均勻一致的著墨。
紙張平滑度取決于本身的構(gòu)造和組織的均勻度、壓縮性等性質(zhì)。當(dāng)紙張平滑度不能滿足印刷要求時(shí),常采用調(diào)整印刷壓力或油墨粘度等手段來適應(yīng)這種情況。
5、白度
白度是指紙張受光照射后,全面反射的能力,它是表征紙張表面光學(xué)特性的指標(biāo)之一。
在膠印用紙中,要求同一印批紙張的白度必須接近。并且應(yīng)根據(jù)印刷品的性質(zhì)和使用條件,對(duì)紙張的白度提出不同的要求。一般地說,以文字為主的報(bào)紙、書刊等印刷品,其白度應(yīng)有利于保護(hù)讀者的視力。以彩色圖像為主的畫報(bào)、圖片、畫冊、包裝裝潢等印刷品,其白度應(yīng)有利于油墨色彩的,并能充分顯示出暗調(diào)層次。因此,印刷以文字為主的印刷品,用紙白度不宜太高;印刷彩色印刷品,用紙白度應(yīng)適當(dāng)高一些。
6、酸堿性
酸堿性是指紙張本身和涂料層所具有的酸性或堿性程度。
由于膠印潤版液是酸性的,如果紙張仍偏酸性,那就明顯地影響印跡墨膜的干燥。
膠版印刷紙?jiān)诙鄶?shù)情況下都是呈弱酸性的,但有時(shí)也有呈弱堿性的。
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