影響紙張含水量的時間因素分析

□仵 紅

印刷中使用的紙張經常放在印刷生產車間，就會跟車間周圍的空氣接觸，紙張自身就會在空氣中吸收或釋放水分，以含水量的變化和環境濕度保持平衡，紙張含水量變化會引起紙張伸縮(包括局部變形)。紙張尺寸變化，會造成產品套印不準，成為次品、廢品。紙張的尺寸穩定性與印刷的作業適性有著很大關系。

一、紙張的含水量

紙張具有高度的吸水性和脫水性能。且紙中的半纖維素是比纖維素更強的親水物質。紙張是一種復雜的多元材料，依靠吸附水分、毛細管水分和潤脹水三種不同的結合形式來保持水分。

二、時間對紙張含水量影響的實驗

(一)實驗儀器和材料。J-CBY100紙與紙板吸收性測定儀，電子天平，不同克重的銅版紙和膠版紙，量杯，剪刀，擦布，吸水紙等。

(二)實驗步驟。一是試樣制備及處理。首先按照GB450及GB10739進行試樣的制備和處理，然后將處理后的試樣切成直徑為125mm的圓形樣片，最后用精度不低于0．001g的天平稱量試樣質量。二是用量筒準確量取100ml蒸餾水倒入可勃(Cobb)吸收性試驗儀的金屬圓筒內，擦凈圓筒環面和試樣壓蓋內表面。三是將已稱好質量的圓形試片安放在環形表面上，被測面朝著有水的方向，并將試樣壓蓋蓋在試樣上，使之與圓筒固定在一起。四是將圓筒旋轉180°同時開始計時。到達規定時間后，立刻將圓筒翻正，取出試樣放在事先準備好的吸水紙上，將試樣吸水面向下。再在試樣上放吸水紙，并用壓滾在4s內往返壓一次，使試樣表面呈無水光澤，把試樣取出立刻折疊，以免濕的一面水分蒸發，迅速稱量，記錄數據。每張試樣只測試一次，不重復使用。五是每測定5次，根據紙的吸水量大小再補加一定量的水。六是若試樣在實驗中被水滲透，則試樣作廢，需要另取試樣重新做。如果多次出現這種情況，則需更改實驗時間。七是數據計算。紙與紙板表面吸水量(Cobb)值:單位面積的紙和紙板在一定壓力、溫度下，在規定時間內表面所吸收的水量，以g/m2計。具體公式如下:C=(G2-G1)×100。式中:C為可勃吸水值;G2為吸水后稱出之試樣質量;G1為吸水前稱出之試樣質量。

(三)實驗說明。本實驗中所采用的吸水紙為60 g/m2新聞紙，但實驗規定吸水紙定量為200～250 g/m2，所以在使用中多層疊加來滿足實驗要求。因為銅版紙與膠版紙吸水性能不同，所以吸水時間設定不同。

(四)實驗數據。如表1～5所示。

表1 105g/m2銅版紙在不同時間下的含水量

表2 128g/m2銅版紙在不同時間下的含水量

表3 157g/m2銅版紙在不同時間下的含水量

表4 80g/m2膠版紙在不同時間下的含水量

表5 100g/m2膠版紙在不同時間下的含水量

(五)時間對紙張含水量的影響。時間對紙張含水量影響的情況如圖1、2所示。

圖1 不同克重銅版紙在不同時間下的含水量

圖2 不同克重膠版紙在不同時間下的含水量

(六)實驗結論。從圖1可以看出，當時間從30s增大到90s時，銅版紙紙張含水量從10%增大到60%。從圖2可以看出，當時間從30s增大到60s時，80 g/m2膠版紙含水量從10%增大到80%，100g/m2膠版紙含水量從10%增大到30%。因此紙張吸水時間越長，紙張的含水量也就越大。也可以看出在相同時間內，不同的紙張吸水性不同，含水量也不同，由圖80g/m2膠版紙吸水性比銅版紙好。在相同時間內，不同定量的相同紙張吸水性也不同。

三、對紙張含水量變化的影響因素

大部分紙張是采用植物纖維為主要原料制成的薄層結構材料，其材料具有吸收液體和透氣的性能，組成的紙張結構疏松多孔，靠大小不同的毛細管從周圍潮濕的空氣吸收水分，向周圍干燥的空氣散發水分的特性。植物纖維是紙張最基本的組成。目前造紙工業用植物纖維原料主要分為木材纖維原料和非木材纖維原料兩大類。造紙植物纖維原料的化學組分一般分為碳水化合物、苯酚類物質、萜烯類以及其他少量組分。碳水化合物中的主要組分包括纖維素和不溶于水的非纖維素;苯酚類物質中的主要組分為木素。在纖維原料的化學組分中，纖維素、半纖維素和木素為主要組分，也是成品紙纖維的主要成分，其性質對紙張性質有很大的影響。紙張具有高度的吸水性和脫水性能，且紙中的半纖維素是比纖維素更強的親水物質。

四、紙張含水量對印刷的影響

一般來講，各種紙張基本上都具有吸收水分時伸長，降低水分時收縮的情況。變化的速率和程度因紙中纖維原料種類的不同而不同。紙張在空氣中不同時間的吸濕與脫濕，造成紙張局部伸縮發生形變，產生波浪形彎曲和緊邊，多色印刷中很容易發生套印不準。紙張中含水量的多少對印刷有很大影響。水分太低的紙張會發脆，會在印刷過程中產生靜電;如果紙張含水量太高，會使印刷油墨難以干燥。

五、紙張含水量的控制

紙張在印刷前要進行調濕處理，使紙張含水量均衡，并和印刷車間的溫、濕度相適應，提高紙張尺寸的穩定性，讓其滯后效應充分顯示出來，從而提高套印精度。調濕時間越長，紙的伸縮性越小，其穩定性也越高。一般在印前至少24小時就要將紙張送入印刷車間進行調濕處理，使紙張所含的水分與印刷車間的溫濕度相適應。同時還要注意控制印刷車間的溫、濕度，盡量使其具備恒溫恒濕的理想條件。紙張外包裝不要過早去除，否則會使紙張兩側與內部出現一定程度的濕度差，其吸水伸縮量會不同，從而使套印不準。

六、結語

總之，印刷車間濕度較高時，紙張含水量的多少，與紙張放置時間的長短度相關，放置時間越長，紙張含水量越接近車間濕度，放置時間短，就會接近紙張的初始狀態。紙張的含水量是印刷過程中不可忽視的一個重要因素，只要我們用心去分析，結合實際生產，就一定能了解它，掌握它，避免其對印刷帶來的負面影響，從而提高印品質量。

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