纸张匀度对印刷性能的影响_刘小闹

摘
要： 分析了纸张匀度的不良现象、 产生原因 D 以及纸张匀度对纸张性能、 印刷操作和印刷质量的影响，
并介绍了匀度检测技术领域的新发展， 为造纸及印刷工作者提供参考。 关键词： 纸张匀度 C 印刷 C 检测 纸张的匀度为纸张定量的分布 状况， 即微小面积上质量或紧度的 变化。 用肉眼很容易看到纸张的不 均匀性， 不均匀的定量分布不仅影 响纸张的外观， 而且对纸张的物理 性能和化学性能有直接影响。 匀度 的好坏是影响印刷适应性的重要因 素。 9 纸张匀度的不良现象及原因 纸张匀度不好一般认为有 ! 大 影响因素： !浆料自身的絮聚； "纸 机操作不当； #成形脱水不均匀。 9: 9 匀度不良的现象 E " F 团状组织 纤维互相絮聚 产生原因： ! 对纤维较长的浆 料打浆不足， 特别是打浆过程中切 断作用太小， 使浆料中的纤维交织 成团， 形 成 纸张 后 出 现 团 状 组 织 ； 纸浆悬浮 " 上网前浆料浓度太高。 液的浓度愈高， 愈容易因纤维絮聚 而在成纸上出现团状组织； # 纸机 流浆箱和网案振动所产生的分散 纤维能力的大小， 也对团状组织的 形成产生影响。 E #“ F 云彩花 ” 又叫云状组织， 它是指透光看时， 纸张中的纤维像 云彩那样一朵一朵地分布于纸张 中， 造成纸的纤维分布不均匀。 原因： 上网纸料的水量过大或 浓度不匀而形成的。 即当网上已有 部分纤维沉积后， 表面上仍有较多 的水在涌动， 把已形成的纤维层冲 “ 云彩花 ” 散而形成 。 如果网案是摇 振的， 振幅较大而振动较少时， 致使 “云彩花” 的形成。 E ! F 纤维组织脱节 指在纸机
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匀度对印刷运
行性能的影响 0. / 断纸 纸张的破损 通常发生在纸张 的薄弱点， 所以根 据强度要求， 纸张 在这些薄弱点上的平均定量必须高 于规定的极限定量。 而在纸面上， 这 些低定量点周围的高于平均定量数 的部分并不重要。 因为当纸张发生 破裂时， 传播这一裂断的力比引起 它的力要小， 即当纸张在其薄弱点 处破裂时， 由于应力集中， 故周围的 高定量处不能阻止其破裂。 新闻纸、 凸版纸、 胶印书刊纸 这几种用量较大的纸张， 大多数是 以卷筒纸的形式印刷的。 卷筒纸在 一定张力作用下， 从输纸部位到印 刷 机 组， 再 到折 页 切 纸 部 位 ， 均处 （ 纵向 ） 于张紧状态， 在印刷方向 上 承受的拉力较大， 且难免因为纸卷 不圆、 印版辊筒空当等原因使纸幅 承受的张力产生周期性变化； 在横 向上， 经过各机组干燥系统的烘干 作用， 纸 张 会产 生 收 缩 。 如果 纸 张 匀 度 差， 易 产生 断 纸 故 障 。 由于每 次断纸就要使印刷作业停止数分 表 3 可以看出， 照相原纸的匀度最 好， 其各项机械性能数值的均衡性 也相应较好。 -. 0 匀度对平滑度的影响 5$6-% 7+,89 等人最新研究 2 " 4 ， 采用灰度级直方图描述匀度与平滑 度的关系。 直方图表示数字图像中 （ 具有 每一灰度级与其出现的频数 该灰度级的像素的数目 ） 间的统计 （或相对频数 关系， 横坐标表示频数 ， 纵坐标表示灰 : 频数 ; 总像素数 ） 度级。 图 3 是 " 种不同匀度纸张的 平滑度图像像素点灰度级直方图。 左图是一张匀度好的纸张， 其灰度 级分布较窄， 几乎所有的像素都落 在中间 ! 个频数段， 纸张的平滑度 高。 相反， 右图是匀度不好的纸张， 其灰度级分布较广， 中间 ! 个频数 只占总频数的一个小部分， 纸张的 平滑度低。
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纸张匀度对印刷性能的影响
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刘小闹 E G36 H30.40. F 陈蕴智 E I()4 J64=(3 F 天津科技大学， 天津， !$$### E ’304K34 L43?)1-3,9 .* M+3)4+) 04: ’)+(4.8.59D ’304K34D !$$### F
运行方向纤维交织不良的现象， 表 现为许多横向的、 长短不一的透光 缝隙分布在纸幅上。 缝隙处的浆层 较薄， 透光较强， 成为纸幅的薄弱环 节。 此现象主要发生在长网纸机上。 原因： 纸料从唇板间喷出的速 度太慢造成的。 当纸机车速太快时， 连续喷出的浆料连接不上已沉积在 网上的浆料， 就会在纤维交织上出 现间断， 发生纤维组织脱节的现象。 E % F 波浪状的纤维组织 曲的波浪状加厚层。 原因： 上网时浆速太快， 喷上网 的浆流向前翻滚到已形成的湿纸层 所致。 此现象易发生在低速纸机上。 E & F 浆道子 指纸幅上的一些 迎光可见的纵向条状浆痕， 其实质 是较厚的浆层所致。 原因： !上网纸料的浓度太 指在 纸的横向沿幅宽出现一道道弯弯曲
刷的目的在于忠实地再现原稿， 它 分为阶调再现和网点的还原。 阶调 再现是指原稿上的阶调层次在印品
试验研究
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晰， 更均一， 而右图 3 纸的匀度差， 印刷图像的清晰度和锐度相对较 低， 网点再现较 4 纸差。 5 0 6 色彩再现 对照原稿进行 比较， 观察原稿的色彩基调是否在 印刷品上得到正确的再现。 整个画 面的色调既要和谐， 又要有丰富的 变化。 文字和图像与空白部分的反 差 要 鲜明 、 舒适 。 纸 张 上 较厚 的 地 （ 即定量高处 ） 方 ， 由于受压较重而 墨 色 深； 在 纸上 较 薄 的 地 方 ， 由于 受压较轻而墨色浅， 色彩再现效果 差。 5 ! 6 印刷光泽 要求整个画面 有亮光， 有新鲜、 漂亮、 光彩照人之 感。 纸张原来较厚处质地紧， 不易吸 墨， 点子印得清楚并有光泽； 而原来 较薄处质地较松， 吸墨力大， 连结料 将过多地被吸入纸张内部， 使墨层 中油分减少过多， 颜料粒子被悬浮 在纸面上， 结膜干燥后， 点子印不完 整， 印品缺乏光泽， 以至于印出来的 文字和图像墨色不匀， 看起来深浅 不一。 5 " 6 印刷均匀一致 深、 浅调墨 色 都 要均 匀 ， 浓度也要一致， 无杠 子， 无字迹深浅不一的现象。 匀度差 的纸张， 对油墨的接受和吸收将产 生很大的不均匀性， 扰乱画面的均
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!"#$% $&’ ()*)$"+, 上清楚地再现出来， 画面景物的前 后 远 近有 空 间 感 、 立体感。 网点还 原， 要求把有层次的网点形状按版 面原来的样子还原在纸上， 并使油 墨均匀地分布在各网点内， 使印品 上的网点结实有力， 光洁饱满， 整齐 利落。 匀度不好的纸张， 表面均匀性 差。 印刷时， 纸张表面与着墨的印版 或橡皮布表面接触不匀， 就无法进 行网点的精细还原， 致使印品字迹 发淡、 发虚， 图像网点空虚， 层次减 少有时还会发生透印。 这就破坏了 原来层次的图面和实地部分的均匀 性， 降低了印刷效果。 对于网目调印 刷品， 在柔版印刷中， 纸张匀度差， 印刷时需要的网纹辊压力较小， 印 刷压力较大， 高调、 中高调部分的网 点扩大较大， 部分网点丢失， 影响印 品高光部分的层次再现； 暗调、 中暗 调部分发生并级， 印品层次感差， 不 能满足高档印刷的 需求。 凸版印刷中， 纸面与版面直接接 触， 油墨转移不均 匀， 定量低处， 图文 因压力过大发生网 点扩大。 胶版印刷 过程中， 印版线数 越大， 网点直径越 小， 若纸面匀度不 良， 易造成遗漏或 损伤细小的网点， 匀度对印刷品质量的影响， 可 从以下几个方面进行分析： * & + 阶调再现、 网点还原 印 改变图像均匀性， 使图像的浓淡和 层次发生变化， 达不到按原稿复制 图像的要求。 图 ! 是不同匀度的纸张及其在 相同的印刷条件下所获得的印刷图 像 ’"(。 印刷图像更清 , 纸匀度好，
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物质摩擦或纸与纸之间的摩擦产 生的， 它随着纸本身及周围空气的 导电性之高低而发生很大的变化。 匀 度 不好 的 纸 张 ， 由于过干干燥， 易产生感应静电， 这样对印刷作业 和印刷质量产生很大的影响。 由于 异性电荷相吸， 致使纸张难以分 开， 在平板印刷时形成多张纸页同 时送入印刷机。 在卷筒纸印刷时发 生倒纸困难； 又由于同性电荷相 斥， 往 往 发 生印 刷 品 的 漂 移 ， 致使 套印不准或收纸不齐。 带静电的纸 页还容易吸附空气中的黏尘和纸 屑， 使 其 牢 固地 黏 附 在 印 刷 品 上 ， 直接污染印品。 台纸不平 放在给纸台上的纸 页， 有时会发现 & 台纸半边高半边 低， 或两边高中间低的现象， 称为台 纸不平。 这是由于纸张匀度不良造 成的。 台纸不平在印刷时会使给纸 发生困难， 尤其是在与前挡规接触 的一面， 如果纸台一边高一边低， 则 " 个吹风管或 " 个压纸脚不能同时 作用于同一张纸， 这就使给纸发生 故障。 若是自动续纸器的平板印刷 机， 会造成吸双张等缺点， 还会产生 未印上字画的废页。 0 匀度对印刷适性的影响 杂志、 书刊等文字印刷品要求 印刷均匀、 准确； 画报、 宣传册、 商标 等印刷品是以能否忠实地再现原稿 来确定其质量的。 在判断和评价印
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试验研究 低， 沿网宽出现一条条纵向凸起的 浆流， 当两股浆流交汇在一起时便 形成较厚的条状浆道子； ! 网案上 被停用的案辊未脱离铜网， 案辊顶 部被铜网所磨平， 从而使浆料在平 顶上汇聚时形成浆道子； " 个别案 辊动平衡不好或弯曲不直， 使铜网 在运行中发生抖动并使浆流汇合 而产生浆道子。 了数据的一致性， 使可靠性提高。 由 匀度对纸张性能的影响 （如 纸张大多数物理性能指标 厚度、 抗张强度、 耐破度、 撕裂度等 ） 都受纸张匀度的影响。 匀度不好的 纸， 其抗张强度、 耐破度、 撕裂度在 不同的定量点往往有较大的差异， 使纸对水及油墨吸收不均匀， 影响 其印刷效果。 平滑度和不透明度也 相对较差。 -. / 匀度对厚度的影响 匀度不良， 因而厚度也不均匀， 进入干燥部时水分也不均匀， 干燥时 发生不均匀收缩， 从而出现一些纸病 （如泡泡纱、 微起皱等） 。 通过压光机 时， 在纸的表面上会清晰地压出发亮 较透明的斑点。 这是由于较厚的地方 湿度大， 而且压实的程度较高所致。 在这种情况下， 为了平衡纸的水分， 再将纸作过干干燥， 这样导致纸的脆 性增加， 易产生感应静电。 -. 匀度对机械性能的影响 2 3 4 表 3 所列为纸张匀度对机械性 纸张机械性 能的影响。 由表 3 可知， 能数值的一致性由变异系数表示， 其数值大小与纸张匀度有关。 纸张 匀度好， 它的各项机械性能测试值 的 相 差就 小 ， 变异系数就越小。 所 以， 提高了纸张的匀度， 也就是提高
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试验研究 钟， 有时在断纸的同时还会损伤印 版和橡皮布， 致使不调版就不能印 刷。 这样， 影响印刷的运行效率。 -. / 给纸故障 静电 静电是由于纸和其他 刷品质量时， 既要看其对原稿的还 原程度， 又要看画面的再现效果。 印 品质量的好坏， 既与原稿的质量、 题 材、 内容有关， 也与印刷用的纸张、 油墨、 印刷设备、 印刷条件等因素有 关。 其中， 以纸张对印刷影响较为重 要。 纸张的匀度对纸张物理和化学 性能有直接影响， 因此， 匀度对印刷 质量起较大的作用。 图 " 是计算机模拟匀度差的纸 张印刷所获得的图像 。 左侧是放
在一起成为一团 D 无规则地分布于 纸中。 在团状组织上， 纸层较厚， 透 光比较微弱； 在团状组织之间， 纸层 较薄， 透光比较强烈， 印刷不透明度 较低。
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国际造纸 "##$ 年 第 "! 卷 第%期
大 ) 倍的图像， 右侧是再放大的图 （&） 像。 右侧图有 ! 个不同的区域： 絮凝或高紧度区域由于纸张的吸收 率较低， 所以此处油墨的墨色比其 （" ） 他区域的黑； 中间紧度区域是印 刷图像的主要部分。 在这个区域， 印 刷工作者选择适宜的印刷条件以获 （! ） 得最佳的印刷质量； 空白或低紧 度区域， 印刷的油墨被纸张吸收， 可 能导致透印。