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解剖紙張淺探紙張的含水量和酸堿度

2007/8/10 15:04:24 人評(píng)論

紙的基本原料是植物纖維,一般都會(huì)再細(xì)分為木材和非木材兩類。大部分紙張,都是用木材纖維造成,這是由於木材的各個(gè)部分,都有大量的纖維,而且它的成本也較為便宜。不過(guò),在選用木材以外,亦有紙張是用非木材纖維造成,例如蔗渣、蘆葦、破布等。不同的原料,會(huì)影響到紙有不同的化學(xué)特性。以下會(huì)就紙的含水量和酸筋性兩方面,跟大家討論一下?! 〖埖暮俊 ⊥ǔ<埖暮?,是以紙中所含水份的重量,與紙的重量作百分比表示。一般印刷用紙的含水量,約在4~8%之間,按這比例計(jì)算,一噸紙中,約有40~80千克的重量為水?! 〖垙堉杏卸嗌侔拖墒撬?,是個(gè)十分重要的問(wèn)題。無(wú)論紙張的含水量過(guò)多或過(guò)少,對(duì)印刷的效果,多少都會(huì)有影響。水份太少,紙就容易變脆,而且還很易在印刷機(jī)上產(chǎn)生過(guò)多的靜電;但紙張的水份太多,也不是一件好事,因?yàn)檫@會(huì)使印刷油墨不易干燥。不過(guò)相對(duì)來(lái)說(shuō),水份之多寡,對(duì)印刷的影響還算是小了,它對(duì)紙張本身的影響更大,紙的抗張力、柔韌性、耐折度等,都會(huì)因含水量的轉(zhuǎn)變而起變化。  前面提過(guò),造紙的基本原料是植物纖維。植物纖維具親水性,屬親水性物質(zhì)。原來(lái)所有親水性物質(zhì),都有一個(gè)特性,就是要以水為媒來(lái)結(jié)合。這即是說(shuō),單憑壓力去擠壓紙張纖維,而失去水作調(diào)和,纖維就無(wú)法結(jié)在一起,造成紙張。但這并不表示水越多,纖維便會(huì)結(jié)得越緊,所謂物極必反,纖維間的結(jié)合強(qiáng)度,與合水量的關(guān)系為一條鐘型曲線(bell curve),假設(shè)水份增加到一定份量時(shí),紙張的結(jié)構(gòu)就會(huì)變得松散,纖維的結(jié)合強(qiáng)度就開(kāi)始下降,影響紙張的抗張力?! 》催^(guò)來(lái)說(shuō),水份太少,對(duì)紙張亦有影響。由於含水量太少,紙就變得過(guò)於剛硬,因而容易發(fā)脆,纖維之間亦容易滑移,大大降低紙張的柔韌性和耐折度。所以紙張要發(fā)揮它的最佳性能,就要適當(dāng)控制紙張中的水份含量?! 〔贿^(guò),我們還需要考慮到空氣中的濕度。當(dāng)紙張中的纖維暴露於空氣中時(shí),它很自然會(huì)吸收空氣中的水份,吸收的速度有多快,視乎當(dāng)時(shí)的濕度和溫度而定;而如果當(dāng)時(shí)的空氣是十分干燥的話,那麼紙張中的水份,就會(huì)反過(guò)來(lái)流失於空氣之中。紙張是會(huì)吸收水份,還是會(huì)流失水份,是基於紙張和空氣的相對(duì)濕度而定。如果紙張的含水量跟空氣中水份含量相等,那就達(dá)至平衡水份,紙張的結(jié)構(gòu)就不會(huì)因空氣的濕度而再赳變化。不同的紙張,在不同的相對(duì)濕度下,都有相應(yīng)的平衡水份,而即使在同一濕度下,不同紙質(zhì)也會(huì)有不同的平衡水份。紙質(zhì)越具親水性的,紙的平衡水份就越高,反之亦然?! y(cè)定水份的方法并不復(fù)雜,簡(jiǎn)單地解說(shuō),是把測(cè)試的樣本,放入100~105°C的烘箱中供至[恒重](桓重即是指連續(xù)兩次的量重,樣本的重量相差在萬(wàn)分之二以下),然後按以下公式計(jì)算:  X=(m1-m2)/m1×100%  X :樣本中的水份含量(%)  m1:烘乾前樣本的質(zhì)量(g)  m2:烘乾後樣本的質(zhì)量(g)  紙的酸堿度  酸堿度是以pH值來(lái)表示,當(dāng)pH值是7,表示紙張的酸堿度是中性,如果pH值低於7,就表示紙張偏酸,高於7就是偏堿。這一大堆數(shù)值中,最好的當(dāng)然是表示中性的7,但實(shí)際上,pH值正正是7的紙不多。很多非涂怖紙的酸堿度,是在4.5~7.0之間,帶有弱酸性;而涂怖 紙的酸堿度則在7~9之間,帶有弱堿性  但即使量出了紙張的pH值,并不代表這張紙永遠(yuǎn)都是處?kù)哆@個(gè)酸堿度,酸堿度是會(huì)因著周圍的環(huán)境而變化。空氣中含有二氧化碳,這種氧體會(huì)與紙張中的水份發(fā)生化學(xué)作用,令pH值逐漸下降,生成弱酸性。帶堿的紙可能會(huì)因此而逐漸變酸,而帶酸的就變得更酸?! 槭颤N我們一定要知道紙的pH值?因?yàn)榧埖乃釅A度,會(huì)直接影響到紙的壽命。一張紙,它的pH值越低,紙張的褪色現(xiàn)象和抗張力就會(huì)越來(lái)越差,也就表示,這張紙命不久矣。在酸性的影響下,紙張的纖維素和半纖維素會(huì)加速分解,令紙張的分子結(jié)構(gòu)變得松散。但提高pH值,也不見(jiàn)得一定會(huì)延長(zhǎng)紙的壽命,因?yàn)樵谶^(guò)堿的環(huán)境下,纖維也會(huì)加速分解。  那麼用pH值低的紙印刷,會(huì)有什么問(wèn)題出現(xiàn)?在印刷時(shí),紙張的酸性物質(zhì),會(huì)與添加於油墨中的乾燥劑起化學(xué)作用,產(chǎn)生不溶於油的物質(zhì),令氧化結(jié)膜的干燥過(guò)程受阻,減慢,油慢油墨的干燥速度;除此之外,由於印刷用的潤(rùn)滑液本身已帶弱酸性,而紙張?jiān)谟∷⒌倪^(guò)程中,又不斷滲出酸性的物質(zhì),加重潤(rùn)滑液的酸性,進(jìn)一步拉長(zhǎng)干燥時(shí)間,使印品出現(xiàn)乾燥不良和背面沾臟的現(xiàn)象?! H值高的紙又有另一個(gè)問(wèn)題。如同酸性過(guò)高的紙,堿性過(guò)高的紙?jiān)谟∷⒅校矔?huì)分解出物質(zhì),不過(guò)這次分解出來(lái)的是堿。這些堿性物質(zhì)會(huì)中和潤(rùn)版液,提高了潤(rùn)版液的pH值,因而影響到油墨的正當(dāng)轉(zhuǎn)移,更甚者,會(huì)減低印品的光澤,令油墨看起來(lái),顏色不夠鮮艷?! ∷?,只要我們?cè)谟∷⑶埃攘私饧垙埖乃釅A度,便可按這來(lái)調(diào)整潤(rùn)版液的pH值,與及使用可相配合的油墨來(lái)印刷,從而有效地保持印刷的品質(zhì)。

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