纸张的印刷适性

纸张的印刷适性

        纸张的吸墨性是指纸张对油墨的吸收能力，或者说油墨对纸张的渗透能力。油墨对纸张的渗透，实际上是纸张和油墨两方面固有特性，在一定印刷条件下的综合反映。它不仅与纸张的疏松程度，纸张纤维的表面性质，填料、胶料含量，油墨组成成分及其特性有关，而且与印刷方式、印刷速度、印刷压力等因素有关。这里仅从纸张的角度，讨论纸张对油墨的吸收能力。

一、  纸张吸墨性与印品质量

    油墨从印版或橡皮布上转移到纸张之后，油墨中的一部分，特别是油墨中的连结料要向纸张进行渗透。与此同时，连结科中的溶剂开始挥发。另外，连结料的主体部分产生化学反应与物理反应，从而印张表面的墨膜逐渐地增加粘性与硬度，最后形成固体膜层，这是油墨转移后大体上的干燥过程。因此纸张的吸墨能力、吸收速度，也就是油墨对纸张的渗透能力、渗透速度，影响着油墨干燥的快慢，影响着纸张吸墨以后**庄纸面上油墨的组分结构以及结膜以后的物理性质，也就是说纸张吸墨能力将影响印品的质量。国内外印刷理论工作者对纸张的吸墨性能进行了大量的定性和定量的研究，其目的都是为了寻求吸墨性能对印品质量的影响规律。

    纸张纤维与纤维之间，纤维与填料之间的间隙大小不等，这些间隙的大小服从于正态分布曲线。油墨是由颜料粒子与连结料所组成，颗粒状颜料粒子的大小也是服从于正态分布曲线。倘若颜料粒子的均值远较纸张细小纤维间间隙大小的均值为大，则油墨转移到纸张以后，在纤维间的毛细管作用下吸收油墨，其中部分细小纤维间隙仅吸收连结料，形成过滤现象。假若纸张吸墨性过高，连结料过多地被吸入纸张内部，使墨层中油分过多地减少，颜料粒子被悬浮在纸面，结膜干燥后印品缺乏光泽，甚至有的印迹一经摩擦，颜料会发生剥落现象，称之为“粉化”。

    如果纸张过分疏松，吸油性过强，加之所使用的油墨粘度较低，印刷压力过大，还会导致油墨渗透至纸张背面，形成从印张背面见到正面的印迹，称之为“透印”。

    如果纸张吸墨性过强，而且纸张毛细管孔径的均值较大，会使部分颜料粒子连同连结料一起渗入纸内，影响墨层的结膜厚度，印迹不能在纸面呈现应有的色彩饱和度，亦会影响印品质量。

    纸张的吸墨能力对印迹的干燥速度影响比较大，吸墨性过小的纸张进行印刷时，固着干燥结膜慢，容易造成背面粘脏。特别是印刷一般书刊和用新闻纸印刷，所采用的油墨是以渗透干燥为主的油墨，印刷速度快，要求纸张有较强的吸墨能力。

    此外纸张的吸墨性有助于增加墨膜对纸张的附着力，增加墨膜对纸张的粘合强度。印刷油墨附着于纸张或其它承印物的原理比较复杂，附着力大体可分为两种：一是承印物与油墨膜之间的分子力(又称二次结合力或范德华力)；另一种则是油墨被吸进纸张内部固化之后，相当于机械的抛锚作用。因此，承印物具有一定的吸墨性有助于提高墨膜与承印物的粘合强度。

    掌握纸张的吸墨性能是合理制定印刷工艺。研究印刷的机理、提高印品质量的重要方面。

    二、  纸张的紧度与空隙率

    纸张的吸墨性取决于其内部的疏松程度，也就是纸张内部空隙所占空间的大小。纸张的松紧程度在造纸行业通常用纸张的紧度来表达。所谓紧度是指每立方厘米的纸样重量，以克／厘米3计。具体计算用下式：

              D = g／d×1000                   （1）

   式中：  D表示纸张紧度(克／厘米3)。

                 g表示纸的定量(克／米2)。

                 d表示纸的厚度(毫米)。

    从紧度定义知，紧度就是单位体积的重量，只不过所谓体积是纸张组分(纤维填料等)的体积与纸张内部空隙所占空间的体积之和。

    相同定量的纸张，如果较厚则纸张较疏松，纸的紧度就较低。一般纸张按紧度大小可分为三级：紧度低于0．55克／厘米3的称为低紧度纸，紧度为0．75~0．55克／厘米3的称为中紧度纸，紧度大于0．75克／厘米3的称为高紧度纸。胶印希望纸张的吸墨性不要太强，常用中紧度或高紧度纸。对于报纸印刷或一般书刊印刷，使用的是以渗透干燥为主的油墨，需要纸张具有较强的吸墨能力，因此常用低紧度纸进行印刷。

    国家标准与轻工业部部颁标准对各种印刷用纸规定了紧度要求的指标。  

如前所述，相同定量的纸张，其紧度大者内部空隙较小。因此紧度只具有相对比较的含义，并没有表明纸张内部空隙部分所占的比例。为了定量地说明纸张的多孔程度，常用纸张的空隙率表示。纸张的空隙率，亦称有孔度，定义为纸中空隙容积部分对总体积之比，即：

W = V1／V

式中：V表示纸张试样的体积，即试样面积乘以试样厚度；V1表示纸张试样中空隙部分容积的总和，等于纸张试样体积V与纸张试样中所含有的纤维、填料等实体部分体积V′之差。若以密度表示，则上式可写成：

W = V1／V = W =（V- V′）／V=1-D／D′             （2）

式中：D是试样重量G与试样体积V之比，即纸张的紧度，可以通过公式（1）来确定。因试样体积中包括空隙部分的容积．因而D值不是纸张实体部分的真正密度，通常称可见密度或表观密度。

    D′是试样重量G与试样中实体部分体积V′之比，也就是纸张中纤维、填料等物质的平均密度，称为纸张的真正密度。由于试样中实体部分体积不便直接测定，可以通过比重瓶间接测量。

    将已知重量的纸张试样置于已知重量和容积的比重瓶中，抽出空气使之处于真空状态，然后充满已知比重的液体，再称总重量。由于瓶中为真空，所注液体能充满纸张内部空隙部分的空间。即可按公式（3）来计算纸张试样的真正密度。

因比重瓶总重量Wt是纸重Wp，瓶重Wc和所充液体重量Wa之和，所以所充液体的重量为：

Wa = Wt – Wp - Wc

    真FL：D／T—真4／P

因此比重瓶内液体的体积Va为：

     Va =（Wt – Wp - Wc）／ρ

其中ρ为所充液体的密度。

又因比重瓶的容积Vcc已知，于是纸张内部空隙部分的体积V′为：

      V′=Vc-Va =Vc-（Wt – Wp - Wc）／ρ

所以纸张的真正密度为：

      D′=G／V′=G／〔Vc-（Wt – Wp - Wc）／ρ〕          （3）

下表为利用上述方法测得的纸张空隙率。

    从上表可见，所有采用水测定的各种纸张空隙率的数据，都比采用石蜡油测定的数据大，这可能是因水容易浸入纤维间隙，而非极性的分子量很大的石蜡油不易完全浸入纤维间隙之故。