《印刷材料及適性》課件-第二章 紙張的性質(zhì)與檢測

印刷材料第二章紙張的性質(zhì)與檢測上節(jié)回顧紙張的組成紙張的組成基本組成---植物纖維輔助材料---填料、膠料、色料等纖維素木素半纖維素紙張的分類1.按包裝形式分為：卷筒紙和平板紙。2.按紙張表面是否涂布涂料（加工類型）分為：涂布紙和非涂布紙。3.按定量大小分為：紙和紙板。4.按纖維原料分為：植物纖維和非植物纖維兩類。5.按實(shí)際用途分為：文化用紙、生活用紙、包裝用紙和技術(shù)用紙?，F(xiàn)代造紙工藝第一節(jié)紙張的基本性質(zhì)PART01第一節(jié)紙張的基本性質(zhì)印刷適性：是指紙張、油墨等材料為獲得最理想的印刷質(zhì)量效果所必須具備的相關(guān)性質(zhì)。紙張的基本性質(zhì)主要包括從外觀上直接觀察的紙張質(zhì)量的綜合表現(xiàn)即是外觀質(zhì)量。一、外觀質(zhì)量1.紙張的尺寸規(guī)格：紙張幅面的大小正度紙（787*1092）、大度紙（850*1168）開本（將一整張紙裁切成幅面相等的單張紙的份數(shù)）第一節(jié)紙張的基本性質(zhì)成品尺寸*紙張尺寸開數(shù)正度大度正度大度全張紙781×1086844×1162787×1092889×11942開(對開)543×780581×844540×740570×8403開362×781387×8444開390×543422×581370×540420×5706開362×390387×42288開271×390290×422260×370285×42016開195×271185×260210×28532開203×140開本及其幅面尺寸第一節(jié)紙張的基本性質(zhì)2.紙張的偏斜度：指平板紙的長邊（或短邊）與其相對應(yīng)的長邊（或短邊）的尺寸偏差的最大值。標(biāo)準(zhǔn)：偏斜度誤差在3-5mm。測定：通常采用對折測定法。3.常見紙病：是指紙張殘存的不符合規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)的缺陷。透光、折子、皺紋、臟點(diǎn)、塵埃斑點(diǎn)、孔眼和裂口等。偏斜度第一節(jié)紙張的基本性質(zhì)透光皺紋臟點(diǎn)塵埃斑點(diǎn)孔眼裂口第一節(jié)紙張的基本性質(zhì)二、基本質(zhì)量指標(biāo)1.定量定義：紙張和紙板每平方米的質(zhì)量，單位是g/m2。測定：通常采用定量測量儀來測量。電子天平

質(zhì)量（g）面積（

）定量（

）第一節(jié)紙張的基本性質(zhì)2.厚度定義：紙張的厚薄程度，通常以紙張?jiān)谝?guī)定的壓力下測定紙張兩表面的垂直距離，以mm或μm表示。測量：采用高精度厚度測定儀測量。厚度測量儀第一節(jié)紙張的基本性質(zhì)3.緊度定義：是指每立方厘米紙張的質(zhì)量，以g/cm3表示。影響因素：取決于纖維的種類、打漿程度、抄紙時(shí)網(wǎng)部脫水情況、濕壓程度和壓光強(qiáng)度，與耐破度、抗張強(qiáng)度成正比，與透氣度成反比。松厚度：數(shù)值上是緊度的倒數(shù)，是指1g紙張?bào)w積有多大，用cm3/g表示。紙的定量×松厚度×張數(shù)=書籍總厚度

厚度（

）定量（

）緊度（

）

第一節(jié)紙張的基本性質(zhì)已知某種紙尺寸為480mm×560mm，現(xiàn)測的其厚度為0.09mm，10張這種紙的質(zhì)量為215g，試計(jì)算該種紙的定量以及緊度。第一節(jié)紙張的基本性質(zhì)1.紙張的兩面性1）紙張正反面的形成紙頁一面與網(wǎng)面接觸，另一面與毛毯接觸；紙頁成形過程中單面脫水，流失細(xì)小纖維和填料。三、紙張的兩面性和方向性2）紙張正反面與印刷的關(guān)系正面平滑度高，著墨效果好，表面強(qiáng)度低，易發(fā)生拉毛；反面粗糙度高，著墨效果差，表面強(qiáng)度高，不易拉毛。第一節(jié)紙張的基本性質(zhì)3）紙張正反面的判斷方法A.直接觀察法；B.碳素紙壓痕觀察法；C.浸潤判斷法；D.硬幣判斷法。2.紙張的方向性（絲縷性）1）紙張方向性的形成：抄紙機(jī)的牽引力縱向橫向單張紙由于裁切的方法不同可以形成縱向紙和橫向紙縱向紙橫向紙紙張縱向和橫向的差別:

抗張強(qiáng)度:縱向＞橫向吸濕變形率:橫向＞縱向?qū)?87×1092mm的單張印刷紙,當(dāng)相對濕度從50%升到65%時(shí),縱向伸長率為0.05%,橫向伸長率為0.15%.若787×1092mm為縱向紙,則其長邊伸長為0.55mm,短邊伸長為1.18mm,若為橫向紙,則其長邊為1.64mm,短邊伸長為0.4mm,可見橫向紙比縱向紙?jiān)谑軡穸扔绊憰r(shí)變形更為嚴(yán)重.因此,印刷紙最好切成縱向紙.紙張縱向和橫向的差別第一節(jié)紙張的基本性質(zhì)第一節(jié)紙張的基本性質(zhì)縱橫向的判斷方法第一節(jié)紙張的基本性質(zhì)縱橫向的判斷方法直觀法：將紙張平放于桌面上，置于光線下，使眼睛的觀察角度與紙張呈45°，當(dāng)觀察到紙張有明顯的植物纖維排列方向的一邊為縱向，另一邊則為橫向。撕裂法：分別沿紙張的兩邊緩慢撕裂紙張，其中阻力較大且破口不直的一邊為紙的橫向，另一邊則為縱向（破口整齊）。水測法：將一張邊長為2cm的正方形的紙片置于睡眠，潤濕后迅速撈起，觀察其卷曲方向，邊部未彎曲的一邊為縱向，另一邊為橫向。紙條彎曲法：分別沿紙張兩邊裁切1cm寬，15cm長的兩個(gè)紙條，將紙條重疊在一起，用手抓住一端，另一端讓其自由彎曲，紙張分開時(shí)，下方紙張為橫向。潤濕質(zhì)變法：裁一邊長為2cm的正方形紙片，分別將兩邊置于水中潤濕，撈起后等待片刻，彎曲度較大的一邊為橫向，較平直的一邊為縱向。第二節(jié)紙張的機(jī)械強(qiáng)度PART02第二節(jié)紙張的機(jī)械強(qiáng)度一、抗張強(qiáng)度1.定義：斷裂時(shí)所能承受的最大張力。2.表示方法：絕對抗張力、裂斷長。3.測定方法：肖伯爾抗張強(qiáng)度儀。測試的方法是取裁剪寬度為25毫米，長度為150-200毫米的樣本，在紙張長度的兩端施加拉力，以測量樣本被拉斷時(shí)的力度。第二節(jié)紙張的機(jī)械強(qiáng)度絕對抗張力：以紙張標(biāo)準(zhǔn)所規(guī)定的試樣寬度（15mm），在抗張強(qiáng)度測定儀上直接讀出的荷重F，用N來計(jì)量。裂斷長：當(dāng)紙張不能承受自身重量而斷裂時(shí)的長度，以m為單位?？箯垙?qiáng)度纖維之間的結(jié)合力纖維本身的強(qiáng)度第二節(jié)紙張的機(jī)械強(qiáng)度二、耐折度1.定義：反復(fù)折疊而未產(chǎn)生斷裂的能力。2.測定方法：在規(guī)定的試驗(yàn)條件下，將試樣以135°的折角折斷前紙張所能經(jīng)受折疊的次數(shù)，以雙折次表示。耐折度儀第二節(jié)紙張的機(jī)械強(qiáng)度提問：縱向耐折度和橫向耐折度哪一個(gè)比較大？縱向橫向第二節(jié)紙張的機(jī)械強(qiáng)度三、撕裂度1.定義：裂斷預(yù)先切口試樣至一定長度所需要的力。2.測定方法：撕裂度儀。第二節(jié)紙張的機(jī)械強(qiáng)度提問：生活中哪些紙張需要較高的撕裂度？第二節(jié)紙張的機(jī)械強(qiáng)度四、挺度1.定義：紙和紙板抗彎曲強(qiáng)度的性能，是將彎曲一端加緊的規(guī)定尺寸的試樣至15°角時(shí)的力或者力矩。2.測定方法：紙張挺度儀。第二節(jié)紙張的機(jī)械強(qiáng)度提問：印刷紙張為什么要測試挺度？印刷過程中挺度好的紙張?jiān)谟∷⒅斜容^順利，能夠不卡紙一次性完成印刷。挺度高的紙張?jiān)谟∷⒅胁蝗菀鬃冃危Ч?，印刷時(shí)就會(huì)越順利越方便。否則，紙張的形變會(huì)造成紙張?zhí)诇?zhǔn)不齊的問題。第三節(jié)紙張的表面性質(zhì)PART03第三節(jié)紙張的表面性質(zhì)一、平滑度1.定義：紙張表面平整光滑的程度。平滑度是評價(jià)紙張表面凹凸程度的一項(xiàng)指標(biāo),是指在一定的真空度下，一定體積的空氣通過受到一定壓力、一定面積的試樣表面與玻璃表面之間的間隙所需要的時(shí)間。（平滑度可分為紙張平滑度和印刷平滑度）2.紙張平滑度與印刷的關(guān)系：清晰度、光澤度和層次階調(diào)。3.測定紙張表觀平滑度方法：顯微照相法、觸針法和OCR法等。

測定紙張印刷平滑度方法：光學(xué)接觸法和空氣泄漏法第三節(jié)紙張的表面性質(zhì)（1）、顯微照相法原木衛(wèi)生紙SEM掃描電鏡圖嬰幼兒專用衛(wèi)生紙SEM掃描電鏡圖紙張表觀平滑度檢測方法1毫米=1000微米第三節(jié)紙張的表面性質(zhì)（2）、觸針法原理：觸針法是用一根很細(xì)的觸針接觸被測表面并做定向滑動(dòng)，被測表面輪廓形狀的垂直起伏將被與觸針同步運(yùn)動(dòng)的傳感器轉(zhuǎn)換成電信號，由此可以計(jì)算被測表面粗糙度參數(shù)值。第三節(jié)紙張的表面性質(zhì)（3）、OCR(OpticalCharacterRecognition)法第三節(jié)紙張的表面性質(zhì)印刷平滑度（空氣泄漏法）在一定真空度和壓力下，測出一定量的空氣通過試樣表面與支承玻璃砧接觸面所需的時(shí)間。試樣越平滑，它與玻璃砧之間的接觸就愈緊密，空氣通過的速率就越慢，一定量的空氣通過所需要的時(shí)間就越長，表明紙張表面平滑度就越高。第三節(jié)紙張的表面性質(zhì)紙張平滑度與印刷之間有什么關(guān)系？紙張平滑度決定著紙張與印版接觸的緊密和完滿的程度；紙張平滑度越高，能獲得字跡清晰，圖文醒目的可能性就越大；紙張平滑度還影響紙張的光澤度。第三節(jié)紙張的表面性質(zhì)二、可壓縮性1.定義：紙張厚度可被壓減的程度。2.紙張可壓縮性與印刷的關(guān)系：回彈性、敏彈性和滯彈性。第三節(jié)紙張的表面性質(zhì)紙張的可壓縮性對印刷有什么好處？給印刷過程一個(gè)緩沖，防止印版的損壞；彌補(bǔ)紙張表面厚度和勻度的變化，使印刷圖像和紙張之間可以達(dá)到一種最緊密的接觸；紙張平滑度還影響紙張的光澤度。紙張種類紙張分類第三節(jié)紙張的表面性質(zhì)三、表面強(qiáng)度1.定義：紙張表層物質(zhì)互相結(jié)合的強(qiáng)度。（拉毛、脫粉和剝紙）

2.紙張表面強(qiáng)度與印刷的關(guān)系：拉毛和掉粉。3.測定方法：加速印刷法和蠟棒法。（視頻鏈接）4.紙張表面強(qiáng)度的控制。第三節(jié)紙張的表面性質(zhì)拉毛對印刷的影響：圖文部分的污染；膠印中橡皮布清洗次數(shù)增加；墨輥清洗次數(shù)增加。拉毛：膠印時(shí)非涂料紙表面?zhèn)€別短小的植物纖維被拉掉的現(xiàn)象。脫粉：銅版紙表面涂料層中的白色粉質(zhì)顏料顆粒被拉掉的現(xiàn)象。第三節(jié)紙張的表面性質(zhì)拉毛和掉粉的區(qū)別？拉毛是導(dǎo)致紙面相互結(jié)合的粒子的剝落掉粉掉毛是紙面松散粒子的脫落拉毛取決于紙張的表面強(qiáng)度，掉粉掉毛取決于紙面的干凈程度第三節(jié)紙張的表面性質(zhì)紙張表面強(qiáng)度如何控制？采用合理的制漿方法獲取良好的漿料；輔以適當(dāng)?shù)拇驖{；精確控制填料的加入量；對紙張表面施膠；嚴(yán)格控制干燥曲線第三節(jié)紙張的表面性質(zhì)從印刷的角度分析，怎樣保證紙張相對表面強(qiáng)度不降低？油墨的粘性大于紙面粒子之間的結(jié)合力時(shí)會(huì)出現(xiàn)拉毛，故要降低油墨的粘性。印刷速度過快會(huì)出現(xiàn)拉毛，因此減低印刷速度。溫度過低，導(dǎo)致油墨粘性增大，也會(huì)出現(xiàn)拉毛，因此可以預(yù)熱油墨。潤版液用量過大，紙張吸收水后表面強(qiáng)度會(huì)降低，因此減少潤版液的使用量。第三節(jié)紙張的表面性質(zhì)課后習(xí)題：為什么平滑度高的紙張可以用于印刷精細(xì)印刷品？紙張的可壓縮性對印刷有什么意義？表面強(qiáng)度差的紙張?jiān)谟∷⒅幸壮霈F(xiàn)哪些故障？第四節(jié)紙張的吸收性質(zhì)PART04第四節(jié)紙張的吸收性質(zhì)不同紙張的吸墨滲透能力第四節(jié)紙張的吸收性質(zhì)一、紙張吸墨性：紙張對油墨的吸收能力。（毛細(xì)管作用力）二、影響因素：紙張結(jié)構(gòu)、油墨特性、印刷方式和印刷壓力。三、紙張吸墨性與印刷的關(guān)系：油墨接受性能和油墨吸收性能。四、測定方法：壓印瞬間吸收性能和毛細(xì)管吸收性能等。第四節(jié)紙張的吸收性質(zhì)一、紙張吸墨性：紙張對油墨的吸收能力。（油墨對紙張的滲透能力）第四節(jié)紙張的吸收性質(zhì)二、紙張吸墨性大小的影響因素：紙張結(jié)構(gòu)的疏松程度油墨的組成和特性印刷方式印刷壓力第四節(jié)紙張的吸收性質(zhì)三、紙張吸墨性與印刷的關(guān)系紙張對油墨的吸收可分為兩個(gè)階段1）印刷機(jī)壓印瞬間：依靠印刷壓力的作用把轉(zhuǎn)移到紙張表面墨膜的一部分不變化地壓入紙張較大的孔隙。2）印刷過程中：依靠紙張的毛細(xì)管力吸收油墨。第一階段很大程度取決于印刷壓力的大小，印刷速度也會(huì)起到一定程度的作用。第二階段的吸收比第一階段更為重要，因?yàn)檫B結(jié)料從油墨整體分離出來，將改變保留在紙面油墨的結(jié)膜性質(zhì)，從而影響油墨的干燥。第四節(jié)紙張的吸收性質(zhì)四、紙張吸墨性的測定壓印瞬間油墨吸收性能的測量毛細(xì)管吸收性能的測量實(shí)驗(yàn)步驟：（1）將過量的試驗(yàn)油墨涂于紙張表面。（2）讓油墨在紙面保留一定時(shí)間。（3）用軟布或脫脂棉將過量的油墨擦掉。（4）分別測量臟污區(qū)域的反射率與干凈紙面的反射率。實(shí)驗(yàn)原理：通過測定紙張和制版在規(guī)定時(shí)間內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)面積上吸收非干性油墨后表面反射因數(shù)的降低來表示紙張對油墨的吸收性能。第四節(jié)紙張的吸收性質(zhì)練習(xí)：1.紙張的吸收性通常指什么？2.影響紙張吸收性的因素有哪些？第五節(jié)紙張的光學(xué)性質(zhì)PART05第五節(jié)紙張的光學(xué)性質(zhì)一、白度1.定義：紙張受光照后對可見光波全面反射的能力。2.紙張白度與印刷的關(guān)系：反射率、飽和度和色偏。3.影響因素：漂白制漿工藝、脫木素能力和填料。4.測定方法：光電白度儀等。第五節(jié)紙張的光學(xué)性質(zhì)案例分析：為什么以文字為主的書刊正文所用的紙張的顏色沒有封面紙張的顏色白？為了方便人們閱讀時(shí)不會(huì)造成眼睛疲勞所設(shè)計(jì)的，也就是說不同的紙張具有不同的白度。光譜第五節(jié)紙張的光學(xué)性質(zhì)選擇性吸收：當(dāng)物體對可見光中的不同波長的色光進(jìn)行不等量吸收，物體呈現(xiàn)的顏色就是彩色。紙張的白度是由可見光漫反射的總反射率和對各色光反射率的均勻程度決定的。非選擇性吸收：可見光由不同波長的光譜組成，當(dāng)物體對可見光中的不同波長的色光進(jìn)行等量吸收，物體所呈現(xiàn)的顏色就是從白到黑的一系列中性灰色，即無彩色。紙張白度與印刷的關(guān)系：選擇性吸收時(shí)，紙張會(huì)產(chǎn)生偏色，最終導(dǎo)致印刷圖案的偏色。第五節(jié)紙張的光學(xué)性質(zhì)紙張白度的影響因素：1.提高紙漿的白度2.脫去木素3.選擇白度高的填料4.減少紙漿中天然的色料紙張白度與印刷的關(guān)系：選擇性吸收時(shí)，紙張會(huì)產(chǎn)生偏色，最終導(dǎo)致印刷圖案的偏色。第五節(jié)紙張的光學(xué)性質(zhì)紙張白度的測定：第五節(jié)紙張的光學(xué)性質(zhì)二、紙張光澤度1.定義：紙張表面在反射入射光的能力。2.紙張白度與印刷的關(guān)系：色強(qiáng)度、飽和度。3.影響因素：平滑度。4.測定方法。第五節(jié)紙張的光學(xué)性質(zhì)案例分析：為什么銅版紙的彩色印刷看起來顏色飽和、艷麗，但有時(shí)候反光刺眼？銅版紙的光澤度高，印刷顏色鮮艷。第五節(jié)紙張的光學(xué)性質(zhì)光澤度理解：紙張表面在反射入射光能力方面與完全鏡面反射能力的接近程度第五節(jié)紙張的光學(xué)性質(zhì)紙張光澤度的影響因素：1.平滑度（決定因素）2.涂布3.壓光、超級壓光第五節(jié)紙張的光學(xué)性質(zhì)紙張光澤度與印刷的關(guān)系：紙張擁有一個(gè)較高的光澤度，可以得到較高的色強(qiáng)度以及飽和度。紙張光澤度測量：紙張?jiān)谝欢ǖ慕嵌认碌溺R面反射率與標(biāo)準(zhǔn)黑玻璃在同樣角度的鏡面反射率之比。第五節(jié)紙張的光學(xué)性質(zhì)三、紙張不透明度1.定義：紙張阻止入射光線透過的能力。2.紙張白度與印刷的關(guān)系：透印。3.影響因素：光譜反射、散射和吸收。4.測定方法：反差率。第五節(jié)紙張的光學(xué)性質(zhì)案例分析：字典的紙張比較薄，從正面能夠看到背面的印跡。紙張的不透明度低第五節(jié)紙張的光學(xué)性質(zhì)不透明度的理解：紙張阻止入射光線透過的能力。第五節(jié)紙張的光學(xué)性質(zhì)紙張不透明度的影響因素：1.打漿工藝2.紙張定量3.紙張緊度4.紙漿漂白程度5.填料6.色料第五節(jié)紙張的光學(xué)性質(zhì)紙張不透明度與印刷的關(guān)系：紙張印刷后透背現(xiàn)象的發(fā)生。要求凸版印刷紙和膠印書刊紙的不透明度必須在78%以上。紙張不透明度的測量：C0.89=R0/R0.89C0.89：TAPPI不透明度R0：試樣墊黑板時(shí)的反射率R0.89：試樣墊標(biāo)準(zhǔn)白度板時(shí)的反射率第六節(jié)紙張的吸濕性PART06第六節(jié)紙張的吸濕性一、紙張水分1.定義：紙張中的含水量。2.相對濕度：相對濕度是指單位體積空氣內(nèi)所含水蒸氣的量與同溫度下同體積的飽和水蒸氣內(nèi)所含水蒸氣的量之比。二、紙張含水和吸水的產(chǎn)生原因親水物質(zhì)的極性吸附和毛細(xì)管吸附作用三、紙張吸收規(guī)律：在一定的溫度和一定的濕度條件下，紙張的水分不再隨時(shí)間而變化的狀態(tài)稱為水分平衡狀態(tài)，此時(shí)的含水量叫做平衡含水量。第六節(jié)紙張的吸濕性真實(shí)案例：在印刷過程中，因紙張受潮而無法走紙，知道用除濕器除濕幾小時(shí)后才能正常走紙。原因是因?yàn)榧垙埼淖兞思垙埖某叽绾托螒B(tài)的變化，進(jìn)而導(dǎo)致了紙張走紙不暢、印刷適性下降。纖維在不同濕度情況下的變化第六節(jié)紙張的吸濕性1.溫度的影響在一定的相對濕度下，溫度每變化±5℃，紙張的含水量變化約為±0.15%。在套印中，要求紙張含水量變化不超過±0.10%，否則影響套印精度，車間的溫度必須控制，一般變化不要超過±3℃。含水量太高使得油墨難以干燥，含水量太低紙張發(fā)脆，印刷時(shí)易產(chǎn)生靜電。5.55.0240300360420180溫度含水量(%)第六節(jié)紙張的吸濕性2.濕度的影響---紙張吸濕-脫濕滯后效應(yīng)同種紙張,吸濕達(dá)到平衡時(shí)的含水量小于脫濕達(dá)到平衡時(shí)的含水量。204060803691215182124相對濕度%含水量(%)脫濕吸濕3.紙張吸濕-脫濕滯后曲線特點(diǎn)溫度一定時(shí),紙張含水量與空氣相對濕度不是直線關(guān)系。高濕度時(shí)和低濕度時(shí),相對濕度變化引起的含水量的變化率比中等濕度時(shí)相對濕度變化引起的含水量變化率大得多。結(jié)論:印刷在中等濕度條