紙張尺寸穩(wěn)定性對(duì)印刷質(zhì)量影響
紙張的尺寸穩(wěn)定性是紙張的一項(xiàng)重要指標(biāo)，它對(duì)印刷質(zhì)量的穩(wěn)定有著重要影響。
紙張的尺寸穩(wěn)定性也稱形穩(wěn)性，是指紙張水分變化時(shí)紙張的尺寸(形狀)發(fā)生變化的情況，以紙張水分變化前后的尺寸變化量對(duì)紙張?jiān)瓉?lái)尺寸的百分率表示。一般來(lái)講，各種紙張基本上都具有吸收水分時(shí)伸長(zhǎng)，降低水分時(shí)收縮的情況。變化的速率和程度隨著紙中纖維原料種類的不同而不同，變化的速率和程度越大的紙張形穩(wěn)性差;反之，則形穩(wěn)性好。
紙張變形的原因及其對(duì)印刷質(zhì)量的影響
在制造和使用的過(guò)程中，影響紙張變形的因素較多，紙漿的物理化學(xué)特性、打漿情況、化學(xué)品和填料的選擇、抄紙性能、紙機(jī)的裝備狀況以及使用過(guò)程中的水分得失都會(huì)影響紙張的尺寸變化。這里我們只討論成紙?jiān)谶\(yùn)輸和印刷過(guò)程中水分得失引起的尺寸變化。
紙張主要由纖維素組成，而纖維素又是親水性很強(qiáng)的物質(zhì)，它具有很強(qiáng)的吸水性和脫水性。紙張?jiān)诖娣拧⑦\(yùn)輸以及印刷過(guò)程中，由于溫度和濕度的變化引起紙張含水量的變化，導(dǎo)致膨脹和收縮。紙張水分變化引起紙張尺寸變化的主要原因有：紙張水分變化時(shí)，組成紙張的單根纖維可以吸收水分膨脹或失去水分收縮，使整個(gè)纖維形狀發(fā)生變化，從而引起紙張的尺寸變化;紙張內(nèi)部存在氫鍵結(jié)合，紙張吸收或失去水分時(shí)，氫鍵的作用得到加強(qiáng)或削弱，使纖維互相拉緊或推開(kāi)。
紙張內(nèi)部纖維因水分得失產(chǎn)生的形狀變化最終將導(dǎo)致紙張的尺寸變化，給印刷帶來(lái)不利影響。紙張含水量過(guò)大時(shí)，紙張中纖維、填料與膠料之間的結(jié)合力容易降低，進(jìn)而影響紙張表面強(qiáng)度，導(dǎo)致印刷后出現(xiàn)掉粉、掉毛等不良現(xiàn)象的發(fā)生。而掉粉、掉毛的發(fā)生降低了紙邊的硬度和挺度，輸紙時(shí)容易產(chǎn)生定位不穩(wěn)的問(wèn)題，造成套印失準(zhǔn)。如果紙張含水量過(guò)低的話，紙張彈性差，印刷時(shí)網(wǎng)點(diǎn)印跡容易擴(kuò)大，導(dǎo)致網(wǎng)點(diǎn)擴(kuò)大率大。
因此，紙張不宜在與其含水量不適應(yīng)的高濕度條件下進(jìn)行印刷，而應(yīng)在中濕度的情況下進(jìn)行印刷，這有利于套印精度的保證。為了使紙張的含水量在整個(gè)紙面上保持均勻一致，并且與印刷車間的溫濕度相適應(yīng)，同時(shí)為了降低紙張對(duì)環(huán)境濕度的敏感程度，提高紙張尺寸的穩(wěn)定性，一般在印刷之前，要采取一定的處理措施。
紙張變形的處理方法
為了改善紙張的尺寸穩(wěn)定性，通常要對(duì)紙張進(jìn)行處理，處理的方法有：
1.涂布。紙張經(jīng)過(guò)涂布可以一定程度上改善紙張的變形情況。但是，紙張經(jīng)過(guò)單面涂布并干燥后，由于纖維和水分子結(jié)合的平衡系統(tǒng)遭到破壞，會(huì)造成紙張內(nèi)部水分子分布不均勻，內(nèi)應(yīng)力不一致，引起各部分收縮膨脹率不一而產(chǎn)生變形。如果不加以調(diào)態(tài)整飾，就會(huì)影響紙張的運(yùn)行適性。
調(diào)態(tài)是一種工藝過(guò)程，它能把紙?jiān)诩庸み^(guò)程中已產(chǎn)生并存在于紙中的不希望有的應(yīng)力消除掉，使紙張獲得整體上均勻分布的合適的水分，保證紙張暴露在正常的室內(nèi)溫度和濕度下保持平整和穩(wěn)定的尺寸。所以在紙張的涂布加工和處理過(guò)程中，增濕調(diào)態(tài)是經(jīng)常應(yīng)用的重要工序。傳統(tǒng)的工藝方法大致有兩類：比較舊的方法是將紙頁(yè)掛在一定濕度的環(huán)境中或在一個(gè)大的密封空間內(nèi)，充入大量的蒸汽使之形成一個(gè)高溫而穩(wěn)定的濕度空間，在這種狀態(tài)下，根據(jù)纖維吸水平衡原理，紙頁(yè)慢慢地吸收水分直到紙幅絕對(duì)濕含量與周圍空氣濕含量一致的平衡狀態(tài)，利用這種工藝方法，紙頁(yè)的增濕調(diào)態(tài)效果比較好，但占用空間較大、時(shí)間長(zhǎng)，而且不適用于卷筒紙，所以這個(gè)方法已逐步被淘汰;**種較常用的方法是用液態(tài)水來(lái)增濕，在一個(gè)小型的密封裝置內(nèi)，噴射出分散的或改變形態(tài)的小液滴而形成一個(gè)霧化空間，利用靜電荷的吸附原理使小液滴與紙面接觸而達(dá)到增濕目的，但是這種方法只能使紙頁(yè)表面增濕，霧化的小液滴不會(huì)滲入紙頁(yè)內(nèi)部纖維，而且很容易造成紙頁(yè)表面水分過(guò)大而產(chǎn)生膨脹或污點(diǎn)等紙病，從而降低紙的質(zhì)量。
根據(jù)多年生產(chǎn)的經(jīng)驗(yàn)和實(shí)踐證明，紙張經(jīng)增濕調(diào)態(tài)后，可消除紙頁(yè)的變形問(wèn)題，對(duì)紙頁(yè)的平整性、尺寸的穩(wěn)定性，后工序的壓光整飾、印刷、分切、包裝都具有十分重要的意義。當(dāng)紙?jiān)?/span>“自由狀態(tài)”時(shí)，如果沿幅寬和沿縱向兩者的水分能均勻地調(diào)整到所要求的值，那么就可能生產(chǎn)出“不變形”的較平整的紙，靜電干擾的危險(xiǎn)性可以減少，而且改善了紙?jiān)谟∷C(jī)上的運(yùn)行性能，提高紙頁(yè)印刷的適應(yīng)性。
2.起皺。紙張變形會(huì)影響紙的其它性能和印刷質(zhì)量，但為了改善紙的一些性能，我們可以人為地在紙張上做出一些褶皺，這就是起皺技術(shù)。紙張起皺可以大大改善紙張的變形性質(zhì)，提高紙的伸長(zhǎng)率和動(dòng)態(tài)強(qiáng)度，獲得柔軟性、透氣性和彈性，改進(jìn)紙的吸收特性、透氣性以及其他特殊性質(zhì)。
紙張起皺的方法有“印紋壓輥”方法，此外，最普及且應(yīng)用廣泛的是使用刮刀在烘缸上起皺，并將紙從缸面上剝離的刮刀法。根據(jù)與刮刀接觸紙幅的水分可劃分三種：濕法起皺，紙幅水分40?60%狀態(tài)下起皺;半干法起皺，紙幅水分20?40%狀態(tài)下起皺;干法起皺，紙幅水分5?8%狀態(tài)下起皺。不管是干法起皺還是濕法起皺，基本原理都相似。濕法起皺與半干法起皺容易掌握，起皺后的皺紋也較均勻，但紙張干燥后紙質(zhì)發(fā)挺，板而硬，僅適于生產(chǎn)低檔衛(wèi)生紙使用。
3.調(diào)濕。調(diào)濕(吊晾)處理，紙的水分含量是以紙中含水的重量與紙的重量的百分比來(lái)表示。當(dāng)紙張的含水量變化0.1%時(shí)就會(huì)影響套印，所以控制紙張的含水量是保證套印準(zhǔn)確的前提。一般情況來(lái)說(shuō)，印刷用紙的含水量應(yīng)控制在7%±1%，且紙中心與紙的周邊含水量誤差不大于1%為宜。通常印刷公司晾紙的方法是提前24小時(shí)把紙張運(yùn)輸?shù)接∷④囬g或置于與印刷車間溫、濕度相近的車間待用。很多公司由于場(chǎng)地的限制，需要印刷的紙張只是在印刷前幾個(gè)小時(shí)才能周轉(zhuǎn)進(jìn)印刷車間，這對(duì)于紙張尺寸的穩(wěn)定性是很不利的。最好的做法是在比印刷車間相對(duì)濕度高6%?8%的晾紙間進(jìn)行加濕處理或者先放在較濕的地方加濕，然后再到印刷車間進(jìn)行水分的平衡，使紙張的含水量均勻穩(wěn)定。
4.主動(dòng)加濕。針對(duì)膠印采用水墨分離的原理，印刷時(shí)紙張由于吸濕而產(chǎn)生變形，根據(jù)紙張水分變化的滯后效應(yīng)，可以在正式印刷前將紙張印一遍水，主動(dòng)加大紙張的含水量(俗稱“跑水”)，讓紙張有一個(gè)預(yù)吸濕的過(guò)程，這樣在正式印刷時(shí)紙張變形量就會(huì)小很多。在膠印尤其是UV印刷后，由于受到干燥溫度的影響，紙張?zhí)幱诿摑襁^(guò)程，尺寸通常變小。在覆膜或脫機(jī)上光后由于受到高強(qiáng)度熱量的影響，紙張的尺寸變形較大。盡管放置了十幾個(gè)小時(shí)或更長(zhǎng)時(shí)間，但是對(duì)于紙張水分的影響不是很明顯，而且紙張尺寸嚴(yán)重變形很難恢復(fù)。在這種情況下可以通過(guò)主動(dòng)加濕的方法調(diào)節(jié)紙張的含水量從而使紙張的尺寸回彈一些。
以上幾種方法都是通過(guò)調(diào)節(jié)紙張的狀態(tài)來(lái)改善紙張的穩(wěn)定性，除此之外，還應(yīng)該從印前著手，對(duì)印刷設(shè)置做適當(dāng)處理，補(bǔ)償紙張的變形量，以保證印刷質(zhì)量。
1.印刷紙張幅面的選擇。在排版時(shí)必須考慮到紙張的變形情況，不同紙張的變形量是不同的。有些紙張的質(zhì)地比較疏松，很易受到水分變化的影響。對(duì)于這些紙張，排版的幅面就不宜太大。很多印刷公司的膠印設(shè)備是對(duì)開(kāi)幅面，所以希望紙張能以對(duì)開(kāi)幅面生產(chǎn)，從而提高生產(chǎn)效率。但是有些產(chǎn)品對(duì)于下一道加工工序要求較多而且對(duì)套印精度要求較高，如果以對(duì)開(kāi)幅面上機(jī)印刷，紙張的相對(duì)變形量也比較大，造成后加工套印的極大困難。這樣就要求最好使用全開(kāi)的紙張進(jìn)行印刷，但有時(shí)會(huì)造成紙張的浪費(fèi)。因此，需要根據(jù)產(chǎn)品的具體要求制定具體細(xì)致的工藝方案。
2.紙張的印刷方向。由于紙張纖維在長(zhǎng)度方向上的變形要大于半徑方向，因此采用縱向與印刷滾筒軸向相平行的紙張進(jìn)行印刷，對(duì)提高套印精度是有利的。我們有必要研究紙張吸濕性能和水分變化尺寸穩(wěn)定性的影響規(guī)律，并按照這種規(guī)律制定印刷工藝和調(diào)濕規(guī)范，也有必要探討克服因紙張變形導(dǎo)致套印不準(zhǔn)的辦法，從而減少印刷質(zhì)量事故以提高印品質(zhì)量水平。
3.套印圖案位置的設(shè)置。有些印刷品尤其是包裝盒，需要燙金或凹凸套印，在拼版時(shí)需要注意盡量把燙金圖案排在靠近靠身的一側(cè)，這是由于靠身側(cè)的規(guī)矩要好于靠外側(cè)，尤其是一些尺寸較大的包裝盒，靠外側(cè)比靠身側(cè)的套準(zhǔn)難度大。按照包裝結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的要求，包裝盒長(zhǎng)邊的放置方向拼版時(shí)需要把紙張纖維方向和包裝盒的長(zhǎng)邊垂直，這樣可以得到最大限度的紙盒強(qiáng)度，但是這種排版方式往往不利于下一步工序的套準(zhǔn)，因此，套印圖案的設(shè)計(jì)及位置設(shè)置要格外注意。