【正文】 《印刷材料及適性(第二版)》每章小結(jié)及復(fù)習(xí)題解答第一篇 承印材料第一章 印刷紙的組成承印材料：是可以承載油墨或粘附性色料，呈現(xiàn)圖文的所有物質(zhì)的總稱。 紙張的組成：基本組成——植物纖維輔助材料——填料、膠料、色料等紙張的定義：紙張是纖維間通過氫鍵互相締和的隨機(jī)取向的層次網(wǎng)絡(luò)。形成網(wǎng)絡(luò)的條件： ①纖維間不加任何粘和劑能相互粘接②纖維能形成隨機(jī)取向的層次網(wǎng)絡(luò)注：在自然界中，能滿足這一條件的只有纖維素纖維(cellulose fiber)，而纖維素纖維廣泛存在于各種植物中。一、造紙植物纖維原料的種類木材纖維原料? 針葉木（軟木）和闊葉木（硬木）非木材纖維原料? 籽毛纖維——如棉纖維? 韌皮纖維——亞麻、黃麻、大麻、檀皮等? 草類纖維——稻草、蘆葦、玉米稈等廢紙?jiān)偕w維二、植物纖維原料的化學(xué)組成第一類：碳水化合物——主要組份是纖維素和半纖維素，占原料化學(xué)組份的50%以上。第二類：苯酚類物質(zhì)——主要組分是木素，占原料化學(xué)組分的10%35%。第三類：萜稀類——主要組分是松節(jié)油，松香酸。其它組分——脂肪酸、醇類、蛋白質(zhì)、無機(jī)物等? 植物纖維中的主要組份在纖維原料的化學(xué)組分中，纖維素、半纖維素、木素為主要組分，也是成品紙張的主要組分。1. 纖維素(cellulose)線性高分子amp。每個(gè)基本單元上都有三個(gè)醇羥基。（這些醇羥基對(duì)紙張的性質(zhì)有決定性的作用）2. 半纖維素(semi cellulose)單位重量中含有的羥基個(gè)數(shù)比纖維素更多，吸水、潤(rùn)漲能力更強(qiáng)。有利于水化、細(xì)纖維化，能提高紙張的柔軟性和強(qiáng)度。半纖維素含量高的紙張，形穩(wěn)性較差。3. 木素(lignin) 空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的大分子?；瘜W(xué)結(jié)構(gòu)極不穩(wěn)定，易發(fā)生氧化。不吸水，不潤(rùn)漲，對(duì)紙張的強(qiáng)度沒有貢獻(xiàn)。含量高反而會(huì)阻礙纖維素分子間交織。使紙張耐久性差，易變黃，變脆。所以制漿過程中要一定程度上除去木素。輔助材料為改善紙張性能而加入的各種助劑包括填料、膠料、色料。一、膠料1. 施膠的目的：使紙張?jiān)谝欢ǔ潭壬汐@得抗拒流體浸潤(rùn)的能力。2. 施膠的方法：內(nèi)部施膠：將膠料加入紙漿中，再抄造成紙。表面施膠：將抄造好的紙張浸入膠料溶液中或輥涂等。3. 表面施膠對(duì)紙張性能的影響? 提高抗水能力? 對(duì)紙張油滲性的影響：增加紙面與油的接觸角，在紙面形成相對(duì)連續(xù)無孔的膜，減少或阻止油的滲透。 ? 對(duì)紙張可擦性的影響可擦性：在無任何腐蝕作用下，從紙面擦去印跡的性質(zhì)。主要從兩方面影響：一是減少了油墨的滲透，因而易于把油墨擦掉。二是增加表面纖維間的黏結(jié)，從而增加了紙面的抗摩擦性能。? 對(duì)紙張強(qiáng)度的影響：提高紙張的抗張強(qiáng)度。?二、填 料1. 加入填料的目的：使紙張取得特定性能，改進(jìn)紙張的印刷適性(提高不透明度、白度、平滑度，改善形穩(wěn)性，吸墨性等）根據(jù)不同的紙張而添加不同的填料。2. 填料應(yīng)具備的性質(zhì)：? 高白度? 高折射率，低水溶性? 顆粒細(xì)小? 化學(xué)穩(wěn)定性好? 密度較小3. 加入填料對(duì)紙張性質(zhì)的影響（1）對(duì)光學(xué)性質(zhì)的影響不透明度：紙張不透光的性質(zhì)。取決于? 光散射界面數(shù)量的多少? 散射界面間折射率的差異未加填料的紙張：主要界面： 纖維素——空氣，折射率： 1. 531. 0加入填料的紙張：增加界面：纖維素——填料，填料——空氣填料顆粒細(xì)小，折射率高，使紙張不透明度明顯提高。 白度：加入填料能夠增加紙張的白度。（2）對(duì)表面平滑度和印刷適性的影響細(xì)小填料能填補(bǔ)纖維所形成的凹凸不平，所以能提高紙張的平滑度。（3）對(duì)紙張強(qiáng)度的影響填料加入減少了纖維間的交織，使紙張抗拉強(qiáng)度、耐折度、撕裂度、挺度等下降。三、色料色料是各種顏色的染料。就是用作紙張染色和調(diào)色的顏料和染料。加入色料的目的：? 使紙張著色。? 提高紙張對(duì)不同波長(zhǎng)光反射的均勻性，從而使紙張“顯白”。紙張制造工藝概述造紙就是將植物纖維經(jīng)過加工處理，并添加有關(guān)物質(zhì)后抄造成紙的過程。這一過程由制漿和造紙兩大部分組成。制漿 ：從植物纖維的細(xì)胞壁中，把非纖維物質(zhì)除去，使植物纖維離解，變成以纖維素纖維為主體的本色漿或漂白漿。造紙：把漿料進(jìn)一步處理，使其成為薄膜狀物質(zhì)的過程。一、制漿：用化學(xué)或機(jī)械或二者結(jié)合方法使植物纖維破解成漿的過程。1. 化學(xué)法制漿原理：親核試劑與木素發(fā)生反應(yīng)，使木素結(jié)構(gòu)單元的連接斷裂，成為溶于水的低分子，使植物纖維分離成單根纖維。特點(diǎn)： ? 應(yīng)用范圍廣，原材料廣泛? 成漿強(qiáng)度大? 顏色深，需采用多段漂白? 制漿效率低，廢液回收復(fù)雜2. 機(jī)械法制漿原理：利用機(jī)械方法（磨石）在水和蒸汽的存在下對(duì)木材進(jìn)行磨解，使纖維離解。特點(diǎn)：? 保留了原料中大量木素，制漿率高于化學(xué)漿? 紙張不透明度高，吸墨性好，可壓縮性好? 由于木素的存在，不宜長(zhǎng)期保存3. 化學(xué)機(jī)械法原理：先用化學(xué)藥品對(duì)原料進(jìn)行預(yù)處理，再用機(jī)械方法進(jìn)一步磨解。特點(diǎn)：? 條件較溫和，制漿率較化學(xué)漿高? 可抄造新聞紙、包裝紙，經(jīng)漂白抄造書寫紙、雜志紙二、漂白1. 漂白目的：徹底去除木素等雜質(zhì)，提高漿料純度和白度。2. 漂白方法? 氧化型漂白劑——永久漂白? 還原型漂白劑——暫時(shí)漂白3發(fā)展趨勢(shì)——減少化學(xué)漂劑，尤其是含氯漂白劑? 含氧漂白amp。生物漂白三、紙料的制備打漿打漿的作用：使纖維細(xì)胞發(fā)生變形、位移、使纖維疏解、潤(rùn)脹、分絲、帚化。這些作用交錯(cuò)進(jìn)行，大大增加了纖維的比表面積，纖維表面游離出大量親水的羥基，在水中通過水的作用形成“水橋”，在干燥脫水后，轉(zhuǎn)化為纖維之間的氫鍵締和。四、紙張的抄造有兩種方法：干法以空氣為介質(zhì)，濕法以水為介質(zhì)。抄造設(shè)備：長(zhǎng)網(wǎng)、圓網(wǎng)、夾網(wǎng)在抄紙過程中形成方向性和正反兩面性。五、涂布1. 涂布目的：明顯提高紙張的均勻性、平滑度，通過壓光，可以明顯提高紙張的光澤度，改善紙張的形穩(wěn)性。2. 涂布紙的種類：輕量涂布紙、普通涂布紙、特殊涂布紙3. 涂布紙的生產(chǎn)過程：4. 涂料的主要組成及作用顏料：占涂料的70%80%，如鈦白、高嶺土等它是決定涂料紙油墨接受性、平滑度、光澤、白度和不透明度的主要成分。膠黏劑：淀粉、干酪素、PVA等。它使得顏料粒子之間相互粘結(jié)，使圖層與原紙之間牢固粘結(jié)。助劑：為了改進(jìn)顏料的分散性，提高涂層的耐水性以及改善涂料的流動(dòng)性等。按涂布機(jī)與抄紙機(jī)的關(guān)系分為機(jī)內(nèi)涂布（on machine）和機(jī)外涂布（off machine）6涂布方式：輥式涂布、氣刀涂布、刮刀涂布第二章 紙張的結(jié)構(gòu)紙張是一種非均質(zhì)物質(zhì)，結(jié)構(gòu)相當(dāng)復(fù)雜概括起來其特點(diǎn)主要有：（1）具有多相復(fù)雜的結(jié)構(gòu)元素（2）結(jié)構(gòu)元素在三個(gè)方向上各向異性（3）具有孔隙結(jié)構(gòu)（4）結(jié)構(gòu)元素之間存在結(jié)合力。這個(gè)結(jié)合力是紙張強(qiáng)度的基礎(chǔ)。（5）紙張存在兩面性紙張的基本結(jié)構(gòu)性質(zhì)一、紙張的正反兩面性（復(fù)習(xí)題一）正面：毛氈面 反面：網(wǎng)面1. 正反面產(chǎn)生的原因 ：紙頁成型過程中單面脫水，在脫水的同時(shí)網(wǎng)面一部分細(xì)小纖維、填料、膠料的流失所至。2. 兩面性對(duì)印刷紙的質(zhì)量及印刷的影響：兩面性對(duì)印刷紙的質(zhì)量影響很大，可以導(dǎo)致印刷品質(zhì)量的不均勻性，不利于印刷質(zhì)量的控制。紙張的正面平滑度較高，著墨效果好，但表面強(qiáng)度較低，在印刷中容易出現(xiàn)拉毛的現(xiàn)象。相反，反面較為粗糙，著墨效果差，但表面強(qiáng)度高，不易出現(xiàn)拉毛的現(xiàn)象。二、紙張的方向性（復(fù)習(xí)題二）紙張的方向性與抄紙過程中紙漿在網(wǎng)上的分布情況有關(guān)，噴灑在抄紙機(jī)網(wǎng)案上的紙料纖維由最初的隨機(jī)取向到逐漸定向，使纖維的長(zhǎng)度方向大部分順向抄紙機(jī)運(yùn)行的方向，從而形成了紙張的方向性。在單張紙膠印的過程中，一般用縱向紙，即紙張絲縷的方向應(yīng)該與印刷的方向垂直。因?yàn)榧垙堅(jiān)谖鼭駶?rùn)濕時(shí)，纖維直徑方向膨脹的幅度要比其長(zhǎng)度上大，所以平板膠印紙張吸濕時(shí)，橫向伸長(zhǎng)率要比縱向大得多，應(yīng)該用縱向紙。三、紙張的勻度（復(fù)習(xí)題三）紙張的勻度：指紙張中纖維分布的均勻程度(uniformity) 。勻度不僅影響紙張的外觀質(zhì)量，同時(shí)影響紙張的一般物理性質(zhì)和光學(xué)性質(zhì)，也會(huì)影響非涂料紙的印刷性能。紙張的水平及垂直結(jié)構(gòu)一、紙張的水平結(jié)構(gòu)1. 紙張的水平結(jié)構(gòu)也就是紙張的理想二維網(wǎng)絡(luò)的統(tǒng)計(jì)幾何結(jié)構(gòu)。2. 理想二維網(wǎng)絡(luò)是指把n根纖維通過隨機(jī)方法放于面積為A的平面上形成的理想纖維網(wǎng)絡(luò)簡(jiǎn)稱為2D紙頁。盡管紙張具有多層結(jié)構(gòu)，但實(shí)際上，紙頁中纖維絕大部分都是在平面上分布的。3. 紙頁的力學(xué)性質(zhì)不僅取決于纖維間交叉的總量，而且還取決于纖維網(wǎng)絡(luò)中每根纖維交叉的數(shù)量。4. 纖維中心的不均勻分布是紙頁不均勻性的最基本的原因。二、紙張的垂直結(jié)構(gòu)（復(fù)習(xí)題四）“Z”向強(qiáng)度：在紙張的垂直結(jié)構(gòu)中，最重要的結(jié)構(gòu)性質(zhì)是纖維間粘結(jié)的程度。紙張中纖維間的粘結(jié)狀態(tài)決定了紙張?jiān)诖怪狈较虻目箯垙?qiáng)度，稱之為剝離強(qiáng)度。相對(duì)粘結(jié)面積（RBA）：紙頁中纖維間總粘結(jié)面積與發(fā)生粘結(jié)的纖維的總面積的比率。RBA決定“Z”向強(qiáng)度紙張的孔隙結(jié)構(gòu)（復(fù)習(xí)題五）紙張的孔隙結(jié)構(gòu)是由構(gòu)成紙張的基本組成——多孔的纖維和紙張成形過程中纖維之間的交織情況決定的?？紫堵剩嚎紫堵手讣垙埖目紫扼w積與紙張的總體積之比。平均孔半徑也稱為等效孔半徑(equivalent pore radius )，指長(zhǎng)度等于該方向紙頁厚度的孔隙的當(dāng)量半徑。紙張的孔徑分布必須與油墨中顏料粒子的大小與分布很好地匹配才能印刷出高質(zhì)量的印刷品。第三章 紙張的基本物理性質(zhì)印刷運(yùn)行適性（Printing Run ability）：為保證印刷生產(chǎn)的順利進(jìn)行，紙張所應(yīng)具備的性能。印刷質(zhì)量適性（ Printability ）：直接影響印刷品質(zhì)量的性能。定量、厚度和緊度一、定量1. 定量(Basic weight）：?jiǎn)挝幻娣e紙張的重量g/m22. 測(cè)量條件：使紙樣在恒溫恒濕的環(huán)境中達(dá)到平衡。3. 令重（ kg）=長(zhǎng)（M）寬（M）500 定量/1000（復(fù)習(xí)題二）為何現(xiàn)在傾向于使用