印刷材料及适性概论

内容要求
1. 通过对植物纤维的学习，了解印刷用纸的 基本组成 2. 掌握植物纤维原料的化学组成、结构及特点 3. 了解各组分对纸张性质的影响 4. 掌握辅料的种类及作用 5. 了解纸浆造纸工艺过程
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1-1 印刷用纸的基本组成
印刷用纸是以植物纤维为主要原料制成的。
纸张——是纤维间通过氢键相互粘结起 来的随机取向的层次网络。
[C6H10O5]n → [C6H7O2 (OH)3]n ，每个单元
上含有3个自由的羟基
纤维素结构式：
CH2OH
H
O
H
O
OH H
H
H OH
n
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1-1 印刷用纸的基本组成
纤维素在化学结构上的特点：
① 葡萄糖为基本的结构单元，纤维素为多糖； ② 纤维素分子中含有大量的羟基，易形成氢
造纸纤维应能满足以下条件：
自身能相互粘结； 形成随机取向的层次结构。
符合以上条件的物质——纤维素纤维
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1-1 印刷用纸的基本组成
纸张的组成
植物纤维
木材，茎干，韧皮，籽毛，合成纤维等
填料
CaCO3，TiO2 ，滑石粉，高岭土等
胶料
提高纸张的抗水性，改善纸张的光泽度
通过表面施胶增强了纤维间的粘结及表面纤维与 纸体的粘结，可明显改善表面强度、抗张强度、 耐折度等强度性能。
1-2 印刷用纸的辅料
二、填料
一般为溶解性较小的矿物质； 作用——造纸时加入到纸浆中，使纸张的光
学性能和印刷适性符合特定的要求。 1. 常用填料：
应具有的特性：高白度、高折射率，颗粒细小， 水溶性小，密度低，化学稳定性好；
常用类型：CaCO3，3MgO·4SiO2·H2O，TiO2 等
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1-2 印刷用纸的辅料
2. 加填的目的：
改善纸张的光学性质和印刷适性； 提高纸张的白度、平滑度和不透明度； 增强纸张对油墨的亲和力； 改进纸张的柔软性和形状稳定性，从而提高
① 对纸张抗水能力的影响
胶印用纸必须施胶，以减少表面纤维的脱落和纸 页的变形，柔印水性墨用纸也需施胶；
② 对纸张油渗性的影响
纸张适度的抗油性则有助于提高印品的光泽度；
特种包装纸需较高的抗油能力；
③ 对纸张可擦性的影响
通过施胶增强表面纤维的粘结性，提高纸张的抗 摩擦性，实现可擦性；
④ 对纸张强度的影响
③ 半纤维素的含量多少影响纸张的性质，可增强纤 维的润胀、水化、细纤维化程度，提高纸张的强 度（柔软性）；
④ 半纤维素含量过高，则纸张的形状稳定性下降， 伸缩率增大。
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1-1 印刷用纸的基本组成
3. 木素
立体网状结构的天然高分子化合物
特点
① 木素的结构单元中苯基上连有甲氧基或羟基，原 料不同结构不同；
填料、胶料、染料等，
它们可以改善纸张的白度、透明度、平 滑度、抗水性等性能。
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1-2 印刷用纸的辅料
一、胶料
1. 施胶的作用：
纸张纤维及纤维间存在大量的孔隙，各纤维 成分含有大量亲水羟基，对水或液体的吸收 极强，会导致字迹图像模糊或透印；
在纸中加入某些具有抗液性的胶体物质，使 纸张在一定程度上不被水等液体浸润，即给 予纸张抗液体渗透和扩散的性能。
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课程介绍
学科基础课，必修课 （考试课 ）
64学时（周学时 4） 教材：《印刷材料及适性》（第二版）
齐晓坤等编，印刷工业出版社 课程考核方式：
笔试闭卷考试成绩占70%， 平时表现占30%（作业和考勤）
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课程内容
印刷材料
其它材料
承印材料
油墨
纸张
包装印刷材料
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要求
1.熟悉印刷包装材料的基本组成与结构 2.了解印刷包装材料的性能和检测方法 3. 掌握印刷包装材料的印刷适性 4.了解印刷包装材料在印刷生产过程中的常见故 障及排除方法
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第一篇 承印材料
第一章 印刷用纸的组成与制造
1-1 印刷用纸的基本组成 1-2 印刷用纸的辅料 1-3 印刷用纸的制造工艺
二、造纸纤维原料的化学组成及特点：
植物纤维的化学组分包括四类，主要为碳 水化合物和苯酚类物质两种，其中
纤维素、半纤维素、木素
为主要成分，它们的性质对纸张的性能有 很大的影响。
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1-1 印刷用纸的基本组成
1. 纤维素
葡萄糖脱水聚合的产物，长链的天然高聚物， 线性结构，聚合度约为103
2.非木材纤维原料：
① 草类纤维：如芦苇、麦草、稻草、秸秆等 ② 韧皮纤维：麻类、树皮如亚麻、檀皮等 ③ 籽毛纤维：棉纤维——纤维素含量高（94%）
3. 再生纤维——废纸、破布，节约能源，减少消耗
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云杉
桦木
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1-1 印刷用纸的基本组成
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1-2 印刷用纸的辅料
2. 施胶的方法：
内部施胶：胶料加入纸浆中，抄造成具有憎液性 的纸。
表面施胶：在成纸表面涂布胶料，在纸面形成连 续的憎液性膜。
3. 胶料的种类：
内部施胶用：松香胶料、合成胶料，其他胶料 表面施胶用：淀粉、明胶、PVA等
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4. 表面施胶对印刷纸性能的影响：
色料
调整纸张的颜色
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毛细管
植物纤维
填料、胶料、色料
图示：纸张的结构
1-1 印刷用纸的基本组成
一、造纸植物纤维原料的种类：
1. 木材纤维原料：
一般直接从树木中获取，分为两类： ① 针叶木：软木，质地松软，如杉、松、柏 ② 阔叶木：硬木，质地较硬，如杨、桦、枫
键，容易吸水、润胀； ③ 纤维素分子具有极性和方向性，易氧化； ④ 纤维素分子容易水解。
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1-1 印刷用纸的基本组成
2. 半纤维素
是多种具有支链的复合聚糖的总称，原料不同，化 学结构不同。
特点：
① 含有大量羟基，吸水润胀能力大，半纤维素的含 量决定了纤维的吸水性；
② 半纤维素的聚合度一般在200左右；
② 木素起粘结纤维、增强植物纤维组织强度的作用；
③ 木素结构极不稳定，受环境影响易发生变质、变 色反应，影响纸张的耐久性；
④ 木素是疏水物质，不易吸水润胀，含量过高时纸 张脆而硬，强度降低，因此在制浆中要一定程度 的除去木素，以保证纸张的质量。
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1-2 印刷用纸的辅料
辅料——为满足纸张的不同使用性能而 添加到纸张中的各种助剂，如：