印刷用纸的质量影响因素和检测

印刷用纸的质量影响因素和检测一、纸的分类说起纸的分类，很使人困惑不解。到底以什么为标准分类，大家莫衷一是，并不定论。土纸与洋纸、手工纸与机制纸、普通纸与特种纸等，令人眼花缭乱。每个国家都有自己的纸的分类原则或标准，甚至有的造纸公司或大型造纸也自订纸名、系列和分类。因此，很难定出世界性的统一分类，只是按照“约定俗成”的习惯，用“模拟数学”的方法处理之。在我国，习惯上按照用途把纸划分为：1、印刷用纸类；2、包装用纸类；3、生活用纸类；4、技术用纸类；5、其它（特种）用纸类。这里所说的“纸”，包含了纸张和纸板，故纸板不另单项列出。而且以上各类纸细分也很多（详表1）。文化用纸资讯传递、文化传承所用，故与印刷业有密切关系，常见之文化用纸如铜版纸、轻涂纸、道林纸、新闻用纸、圣经纸等。工业用纸用来制造纸箱、纸盒、纸杯、纸盘等之纸张或纸板，因需再经加作业，故称之为工业用纸，常见之工业用纸如牛皮纸板、瓦楞芯纸、涂布白纸板、灰纸板等。包装用纸制造纸袋、购物袋、纸胶袋之纸张，常见之包装用纸如玻璃纸、包装纸、袋用牛皮纸等。家庭用纸与卫生保健或居家生活有关之用纸，如卫生纸、面纸、纸尿裤、餐巾纸、纸巾、医疗用纸等。资讯用纸日本称之为情报用纸，因办公室自动化及电脑列表机之兴起，故为近来快速发展之纸张，如非碳复写纸、影印纸、电脑报表纸、感热记录纸(如传真纸)、静电记录用纸等。特殊用纸针对特殊用途而制造之纸张，如棉纸、宣纸、防油纸、防锈纸、钞票纸等。如上所述，纸的品种太多，至于纸的品种究竟有多少，据英国《Paper》在1967年第8期曾介绍说，估计世界上大约有12000种纸；我国现在已经能够生产的纸种，大约是500多种。在上述纸类的生产量中，根据造纸协会预计2009年我国造纸总产量将达到8000万吨（表2），人均62kg/(人.年)。其中文化用纸、工业用纸、包装用纸、家庭用纸、资讯用纸以及特殊用纸分别为3200、3000、200、500、800、300万吨。所有类型高档用纸所占比例基本未超过40%。本书的内容是讲纸的质量与检测，纸的品种太多，各项质量指标也多，不可能一概而全，面面俱到。要讲清楚，必须从不同的纸及它的用途谈起。离开了用途而泛谈纸的质量（或性能），等于对空开炮，无的放矢。因此对于各种功能用纸，质量重点是看是否满足使用或消费者的要求。控制重点质量指标，以降低某些性能来换取增强另一些性能，最终即节省到产品的质量与成本和使质量指标更加符合使用者的需要。1、印前原料检测设备国内常用印刷用纸有:铜版纸、胶版纸、商标纸、牛皮纸、瓦楞纸、纸袋纸、玻璃纸、防潮纸、白卡纸等。伴随着社会经济的发展，人们的物质生活水平提高了，对生活中常用的物品的要求也高了，人们还希望买到一些手感好、质感好的纸张，从而通过印刷品的阅读和浏览，能够得到美的享受，所以纸张的品种和品质必须不断创新和提高。好的印刷材料—印刷用纸的质量保证就不容致疑了。那么纸刷用纸的主要指标有那些呢？1、物理性能，如定量、厚度、坚度等；2化学性能，如水份、灰份、施胶度、酸碱性等；3、机械性能，如拉伸强度、裂断长、耐折度、撕裂度、耐破度等；4、光学性能，如白度、不透明度、光泽度等；5、表面性能，如平滑度、精糙度、表面强度、匀度；6、其它性能、如耐久性、层间结合性等。在此对它们的含义及方法做解释，详细的测定方法可参考相对应国标：物理性能定量：定量是纸最基本的性能指标之一，定量常被视为纸的特性参数，因为大多数纸张都是按质量轻重来销售的，。所谓定量就是“按照规定的试验方法测定的纸与纸板单位面积的质量，单位为g/m2。”定量的测定方法是：把10张切好的100CM2纸样，经过恒温恒湿处理后，使用分析天平称重，把称得的质量再乘以10，即得出每平方米的克重。定量测定的准确与否，直接影响如裂断长、紧度、拉伸指数等项目的测定，不可小视。定量测定的准确度，与被测试样的面积精度和称重装置的准确度有关，试验方法标准对切样器具和称重仪器严格的要求。关键点在定量取样器的取样精度上，因为瓦楞原纸的纤维比较粗，建议先用冲压式的圆形定量取样器。推荐使用仪器型号为：QD3018纸张定量取样器。主要技术参数取样面积：100cm2。取样面积误差：±0.35cm2。取样厚度：(0.1～1.0)mm。厚度和紧度测试（GB451·3-2002《纸和纸板厚度的测定法》）厚度是纸的基本性能参数，纸的一些基本特性和强度性能与厚度有关，因此它是一个重要的性能检测项目，单位为μm或mm。厚度检测必须在规定条件下进行，纸张厚度检测仪器必须满足检测纸张接触面积、接触压力和测头降落速度三项基本要求，否则测量结果是不准确的。紧度。它是指每立方厘米纸张的重量，用g／C㎡表示。纸张的紧度由定量和厚度按下列公式计算出：D＝G／d×1000，式中：G表示纸的定量；d为纸的厚度。紧度是衡量纸张结构疏密的程度，若紧度过大，纸张易脆裂，不透明度和吸墨性将明显下降，印迹不易干燥，并容易产生粘脏过底现象。所以，紧度高的纸印刷时应注意合理掌握控制涂布的墨量，并选择干燥性与之相应的油墨。检测仪器为：QD-3055A纸和纸板厚度仪测量范围：（0～5）mm，分度值0.01mm接触压力：（100±10）kPa接触面积：（200±5）mm2测量面平行度：≤0.005mm尺寸及偏斜度（GB451·1—2002《？》）印刷用纸尺寸主要根据用户或出版部门的要求裁切。裁切的平板纸一般呈矩形，测量长度和宽度。其单位为MM，精确1MM。偏斜度只用于平板纸，以检查分切时的偏差。尺寸大于600MM，偏斜度±3MM；尺寸小于600MM时，偏斜度为±2MM正反面和纵横向纸张正面一般比较平整、光滑、吸收性较好，而反面比较粗糙点。一般目测就能辨别正反面。辨别正反面的方法还有划痕法和泡湿法，在此略。当纸浆从流浆箱中高速喷出至网部，铜网沿着造纸机向后行的方向运动。此时，纤维顺着网走方向排列多，此方向为纵向，反正与此方向垂直的称为横向。检查张纸纵横向的方法主要有纸条弯曲法，即按相互垂直的方向各切取长度为220MM，宽度15MM的纸条，分别做一个记号，再将此两个纸条用手掐住一端，别一端任其自由地向左或向右弯曲。如两个纸条分开，下边弯曲大的纸条为横向，上边的纸条为纵向。测试纵横向的方法还有纸页卷曲法和拉力鉴别法。在此略。尘埃度（GB/T1541？）尘埃度是指在纸面上用肉眼可见与纸页颜色有明显区别的“小点”（或脏块），并以1M2？面积内所含有的小点个数表示。小点数越多，尘埃度越大；测定方法是：将准确好的纸样，放在尘埃度测定台上，打开日光灯，在透光条件下观察，用铅笔圈出“小点”，再用标准尘埃图片与标出的小点相互对照，确定不同尘埃的面积大小，然后记录其个数。纸的正面尘埃计数完毕，反面再量之，直到全部测完为止。对印刷用纸来说，尘埃度越小越佳。尘埃度高的纸张，尤其是其中的黑点尘埃，将会造成不良的后果，致使印刷品报废。伸缩性（GB/T459-？）伸缩性也叫伸缩率，是以增减了的尺寸与原纸样尺寸的百分率来表示，纸的伸缩性有两种情况1浸水和干燥后的伸缩率。1的测定方法如下，裁切正方纸纸样两张，尺寸为220MM*220MM，再用划线器在其上划出两条相距200MM的标记线（距离A）。然后将纸样放入20℃的蒸馏水盘之中，经过2H充分浸泡，直至达到最大变形为止。从盘中取出纸样，平放在玻璃板上，用10倍的放大镜配合游标卡尺测量200MM标记线的变线量（距离B）。浸水后伸缩率（%）=（浸水后距离B-浸水前距离A）/浸水前距离A*100如果要测试干燥后的伸缩率，可将浸水后的试样，平放在滤纸上，在空气中使其自然风干至长度不变（距离C）为止，再用游标卡尺测量之。风干后伸缩率（%）=（风干后距离C-浸水前距离A）/浸水前距离A*100计算结果取平均值，以“+”表示伸长；“—”表示收缩。注意纵横向要分别测量。按规定：纵向小于0.5%,横向小于2.5%纸张的伸缩率与纸浆的品质有关。因为纤维遇水浸泡后长度的变化较小，而其宽度（直径的精细）变化则较大。好比人体长高不易，长胖容易。所以，纸的横向伸缩率要比纵向大。于是，用于胶印的纸张一定要注意纵横向之伸缩率的不同，载切时分开使用，以免影响套印不准。由此可知，伸缩率是胶版印刷纸的一个重要指标。化学性能水份（GB/T462-2003《纸和纸板水份的测定》）水分测定的传统方法是105℃下烘干称重法，使用烘箱和天平，这种方法是标准方法，但现在市场上也可见到很多企业在使用快速水分仪，这种方法属于非标快速方法。传统方法是：取一定质量的纸样（精确到0.001G）,在烘烘干箱中烘数小时（一般4小时），取出放入干燥皿中冷却30分钟后称量。通过以下方法计算水份。含水率=(试样原来的重量-试样烘干的重量)÷试样原来的重量试验仪器：适合标准要求的烘箱及高精度天平。纸的水份是随着气候的干湿变化而变化的，通常，空气中的水分约为7%，普通印刷用纸的水分是7%±2%。纸的水份之大小，会影响其许多性能。从印刷角度来说，水份对纸张尺寸、伸缩率、抗张强度、表面强度等几乎都有影响，不可小视。水份过大，会使套印困难，延缓油墨干燥，抗张和表面强度降低；水份过小，会使纸面发脆，容易产生静电，导致印刷时出现“双张”、“空张”等质量问题。灰分：纸经高温灼烧后剩下残留矿物质的质量与原来质量之比，以%表示。纸中的灰份视不同纸种而异，非涂布印刷纸的灰分低，涂布印刷纸的灰分高。纸中的灰分，究其来源不外乎是：纸中添加的填料、涂料和化学助剂的残渣等等。就印刷纸而言，含有的灰分：新闻纸为5%以下；胶印刷书刊纸约为10%—20%；铜板纸为20%-45%。非涂布印刷纸中，灰分主要来自填料。其含量的高或低对纸的性能之影响是：灰分增高时，纸的机械强度、表面强度将下降，不透明度和紧度上升；而当灰分减少时，前两项指标反而提高，后两项降低。灰份的测定方法是，称取一定的风干纸样，放入预先灼烧至恒重的坩埚内，在电炉上小心灼烧使之烧化。然后称到高温炉（马弗炉）里，于900℃到950℃高温下处理几小时，至坩埚内无黑色残留物为止。取出坩埚置于干燥器内冷却45min，称至恒重，再计算灰份。只需把灼烧后质量的变化与绝干纸样质量相除，即可得到灰份含量（%）。施胶度：（GB/T460？）纸对水的渗透力的大小，墨水划线法以线条扩散的宽度MM表示；可勃（Cobb）表面吸水重量法，以G/M2表示；电导测定法等，以秒为单位；最常用的是墨水划线法（俗称划线法），简单点说，这个方法是用鸭嘴笔或划线器蘸上专用墨水（有特殊配方），在纸上划出多秒宽度为0.25MM的墨线（不同的纸种要求不一样），依次递增至2.0MM。如果不出现“洇水”和渗透现象，就说明该纸的施胶度合格。否则，为不合格。一般不用纸种要求施胶度程度不同。可勃（Cobb）表面吸水重量法主要用于测定包装纸、纸袋纸的施胶度。它是把纸样与水接触一定时间（一般为1min），然后测定其表面吸收水后所增加的克重，用G/M2表示；酸碱性：即纸的PH值，数值为1-14，分别表示酸、中、碱性。就纸张本身的纤维而言，无所谓有酸碱性的区别。但是，在制浆、漂白过程中带来的残留物以及在调料中添加的物料等，所以才使纸张具有酸、中、碱性。纸的酸碱性测定方法主要有冷抽提法和热抽提法，热法是把5g(以绝干计)纸样置于沸水（250ml蒸馏水）中加热1h，然后将水溶液冷却至20℃-25℃，利用PH计测量；冷法是把纸样泡在室温(20℃-25℃)下的冷水中1h时，再依同样的方法测量其PH值。纸的酸碱性对印刷质量也有很大的影响。那麽用pH值低的纸印刷，会有什么问题出现？在印刷时，纸张的酸性物质，会与添加於油墨中的乾燥剂起化学作用，产生不溶於油的物质，令氧化结膜的干燥过程受阻，减慢，油慢油墨的干燥速度；除此之外，由於印刷用的润滑液本身已带弱酸性，而纸张在印刷的过程中，又不断渗出酸性的物质，加重润滑液的酸性，进一步拉长干燥时间，使印品出现乾燥不良和背面沾脏的现象。pH值高的纸又有另一个问题。如同酸性过高的纸，碱性过高的纸在印刷中，也会分解出物质，不过这次分解出来的是碱。这些碱性物质会中和润版液，提高了润版液的pH值，因