印刷纸的伸缩率与尺寸稳定性

印刷纸的伸缩率与尺寸稳定性
伸缩率是纸张受潮湿空气的影响，即不同湿度的变化，而使纸张的尺寸发生收缩或伸长的变化。

也可以是由于纸张受水浸渍使尺寸发生变化及浸渍后再干燥所发生的尺寸变化。

纸张因湿度或水分改变而发生伸缩的性质，称之为尺寸不稳定性。

伸缩率越小，尺寸稳定性越好；伸缩率越大，尺寸稳定性越差。

当印刷纸具有较好的尺寸稳定性时，才能使其在印刷时不发生大的伸缩和变形。

如果纸张伸缩变形较大，就会在印刷时套印不准，发生使版面错开的现象。

对于地图纸和胶版印刷纸来说，伸缩率是其最重要的质量指标之一。

因为印刷一幅地图或彩色图画，往往要经过多次着色（套印），每套印一次，纸就受到一次润湿伸长。

在套印次数较多的情况下，若伸缩率较大，就会引起套印严重不准，使地图或画面失真。

尤其地图上线条既密又细，如果纸张伸缩率大，就会使印出的地图界域不准。

地图纸特别强调伸缩率要小，尺寸稳定性要高。

纸张发生伸缩的原因从本质上讲有两点：单根纤维发生收缩及润胀；纤维相互贴紧或松散。

纸张发生伸缩，一般常同时包含上述两种原因，但根本原因是由于每个纤维随着水分含量的变化发生收缩或膨胀这一事实。

纸张的伸缩特性与纸张成形的方式有很大关系，特别是纸张抄造过程中所受牵引力的大小对伸缩率影响很大，一般纸张横向伸缩率比纵向要大，其原因一方面是由于多数纤维的排列方向和纸张的纵向相一致，而单根纤维的膨胀与收缩主要表现为横向。

另一方面是因为干燥过程中纸张在纵向受到拉伸，而横向则无此拉伸张力，所以横向上纤维有更大的聚在一起的自由，从而形成了内在的可膨胀性。

就造纸过程而言，影响纸张伸缩率大小的主要因素是打浆的程度及纸张的紧
度，打浆程度高的浆料造出的纸紧度大，伸缩率也大。

其原因是打浆使纸的密度增加并且减少了可以容纳纤维膨胀的空隙，同时打浆后纤维结合增强，使纤维难于滑移，这就使纤维的伸缩变化直接传递到纸页上了。

当然，浆料的种类及施胶加填也会影响纸张伸缩率的大小，一般麦草等草类纤维的成纸伸缩率比木浆大，加填和施胶会使纸张的伸缩率降低一些。

还应该指出，纸张在经过第二次润湿和干燥后，所产生的伸缩率比第一次润湿和干燥产生的伸缩率要小。

如果重复润湿，重复干燥，每次循环所产生的伸缩率将逐步减小。

用亚硫酸盐木浆抄制的纸张随润湿干燥循环的次数所表现的伸缩率见表5-4中的数据。

表5-4 润湿和干燥循环次数对伸缩率的影响
从表5-4的数据可以看出，将纸张进行反复的润湿和干燥处理，能够改善其尺寸稳定性。

在研究纸张的伸缩率时，还要注意伸缩速度的问题，因为有的纸虽然伸缩率较大，但在较长的时间中才能表现出来，即伸缩速度较慢，有的纸尽管伸缩率小，但一经润湿就很快伸长，即伸缩速度较快。

一般来说，在被少量水浸润的情况下，疏松多空隙的纸比致密紧实的纸虽然伸缩的程度要小一些，但尺寸变化的速度却较快（在达到吸水饱和时，结构疏松的纸比紧密的纸伸缩程度大）。

伸缩速度较慢的纸，即使伸缩率较大一些，在连续套印的情况下也不易产生套印不准。

因为在前一次印刷被浸润后还未发生伸长就进行了下一次套印，待套
印完毕发生伸缩就是同步的了。

值得庆幸的是，由于印刷工业的发展，越来越多的四色印刷机取代了大量的单色印刷机，使纸张伸缩率对印刷效果的影响已大大降低了。

测定纸张尺寸稳定性的方法较多，有将纸浸水后测定尺寸变化的方法，也有测定不同湿度时伸缩率的方法。

我国现行标准规定的测定方法如下：
1．切取规格为长250mm、宽15mm或20mm的试样5个，长边代表准确测定其性能的方向，即纵向或横向。

根据需要，试样也可沿横向纸幅均匀地切取220mm×220mm。

2．取试样置于一平坦的表面上，用试样画线器（如图5-6所示）在其上画个标记。

标记要处于同一水平面上，距离为200mm。

图5-6 试样画线器
将标记好的试样沉没于与标准大气温度相符的蒸馏水盘中直至达到最大变形为止。

时间可根据产品性能确定，一般不超过15 min。

达到终点时，从盘中取出试样，小心平放在平坦的表面上，注意勿使试样拉伸。

然后使画线器上的凿形脚之一与预先在试样上画的一个标记重合，并沿着棒的直边对齐，连接两个预先画好的标记，用画线器另一端的凿形脚再画一标记，用放大镜和量板或游标卡尺测量画在试样上的第一和第二标记的距离。

再由如下公式计算出纸张浸湿后的伸
缩率（纵向或横向）。

S1=0.5×△L1%
式中：S1-浸湿后的伸缩率，%；
△L1-湿后长度的变化（第一和第二标记间的距离），mm。

测定浸湿后的试样尺寸伸缩后，将纸样平放在玻璃上，让其风干，干后用画线器如上面所述方法测量试样尺寸变化。

由下式求出浸水风干后的伸缩率（纵向或横向）。

S2=0.5×△L2%
式中：S2-浸湿风干后的伸缩率，%；
△L2-浸湿风干后与浸湿前试样的尺寸变化，mm。

采用220mm×220mm试样时，可在试样的纵向及横向，用画线器各作两个标记，距离为200mm，然后按前述方法分别测量纵向及横向浸水后尺寸的变化和浸水风干后尺寸的变化。

纸张质量标准规定的和一般检验测定的伸缩率都是将纸张完全浸入水中的伸缩率，印刷工作者则更关心不同相对湿度下纸张变形的大小和受少量浸润水润湿后纸张伸缩的多少，这两者是有区别的。

不过，两者的相关性很好，一般完全浸入水中伸缩率较大的纸张，在不同湿度下和受少量水浸润后的伸缩率也较大。