印刷紙的組成與結(jié)構(gòu)

印刷包裝材料與適性印機(jī)101/印機(jī)1022011-9-14課程簡(jiǎn)介《印刷材料及適性》是印刷工程專業(yè)學(xué)生的專業(yè)基礎(chǔ)課，內(nèi)容包括紙張、油墨兩部分。本課程的任務(wù)是分析和研究實(shí)際印刷過(guò)程中有關(guān)紙張、油墨的問(wèn)題。主要包括印刷用紙及其他承印材料的印刷性能，油墨及其組成，油墨的印刷適性等。必修課，3學(xué)分，考試課課程考核：平時(shí)成績(jī)：40%，期末成績(jī)：60%授課內(nèi)容1.承印材料與印刷適性1.1印刷紙的組成與結(jié)構(gòu)紙張的組成，紙張的結(jié)構(gòu)，紙張的形成1.2印刷的性能物理性能，化學(xué)性能，光學(xué)性能，表面性能，紙張的水分平衡，1.3印刷紙的種類新聞紙，書(shū)刊印刷紙，膠版印刷紙，涂布印刷紙，合成紙與復(fù)合紙1.4包裝承印材料紙板與瓦楞紙板，塑料承印材料，金屬材料，復(fù)合包裝材料，玻璃與陶瓷包裝材料授課內(nèi)容2.油墨與印刷適性2.1油墨的組成與穩(wěn)定性2.2印刷油墨的性能流變、干燥、光學(xué)、耐抗、粘彈和物理性能2.3印刷油墨的種類平版、凸版、凹版、網(wǎng)版、光學(xué)、熱敏、功能性和數(shù)學(xué)印刷油墨3.橡膠與印刷適性印刷橡皮布與適性，印刷墨輥與適性4.印刷版材平印版、凸印版、凹印版、網(wǎng)印版和CTP印版課程要求掌握承印材料(主要是紙張)和油墨的組成、結(jié)構(gòu)與基本性質(zhì)之間的關(guān)系，掌握材料的性能對(duì)印刷的影響，材料的印刷適性和相互之間的聯(lián)系掌握印刷材料各項(xiàng)性能的表示方法、測(cè)試原理和測(cè)試手段第一章印刷紙的組成與結(jié)構(gòu)第一節(jié)紙張的組成2011-9-141.植物纖維纖維、填料、膠料和色料植物纖維由纖維素、半纖維素、木素和其他少量成分組成。木材纖維非木材纖維二次纖維針葉木（軟木，長(zhǎng)纖）闊葉木（硬木，短纖）禾本科植物纖維：稻草、蘆葦、甘蔗渣、竹、龍須草、玉米桿韌皮纖維類：麻及樹(shù)皮種毛纖維原料：棉混合廢紙、舊報(bào)紙、舊瓦楞紙箱、白紙邊；節(jié)約森林資源，保護(hù)環(huán)境1.1纖維結(jié)構(gòu)模型初生壁次生壁（S1、S2、S3）細(xì)胞腔ML=middlelamella,P=primarywall,S1=outerlayerofthesecondarywall,S2=middlelayerofthesecondarywall,S3=innerlayerofthesecondarywall,W=wartylayer.1.2纖維素D-吡喃式葡萄糖基，1,4-β-甙鍵，線型高分子化合物；每個(gè)基環(huán)上有三個(gè)醇羥基；1.2纖維素纖維素與水作用水橋；水份蒸發(fā)-纖維靠近；0.255-0.275nm產(chǎn)生氫鍵；結(jié)合力；強(qiáng)度親水性-吸濕-紙紙伸縮；相對(duì)濕度1.3半半纖維維素聚糖的總總稱：D-葡萄萄糖基、、D-半半乳糖基基、D-木糖基基、D-甘露糖糖基、L-阿拉拉伯糖基基、D-葡萄糖糖醛酸基基等有利于水水化、細(xì)細(xì)纖維化化、提高高紙張的的柔軟性性和強(qiáng)度度。紙紙張的柔柔軟性和和強(qiáng)度。。半纖維素素含量高高的紙張張，形穩(wěn)穩(wěn)性較差差1.4木木素苯丙烷烷結(jié)構(gòu)構(gòu)單元元；醚醚鍵和和碳碳碳鍵連連接；；三維維網(wǎng)狀狀結(jié)構(gòu)構(gòu)；天天然高高分子子化合合物。。蒸煮：：高溫溫下一一定濃濃度的的酸和和堿能能使木木素降降解為為易溶溶性的的小分分子溶溶于蒸蒸煮液液漂白：：次氯氯酸鹽鹽、二二氧化化氯、、臭氧氧、過(guò)過(guò)氧化化氫等等氧化化劑作作用于于木素素，生生成低低分子子羧酸酸和二二氧化化碳愈瘡木木基紫丁香香基對(duì)羥基基苯1.4木木素阻礙纖纖維間間的結(jié)結(jié)合，，使紙紙張耐耐久性性差，，易變變黃。。1.5其其他少少量成成分果膠質(zhì)質(zhì)、各各種抽抽出物物和礦礦物質(zhì)質(zhì)等果膠含含量少少不超超過(guò)1%抽出物物包括括果糖糖、單單寧、、淀粉粉、脂脂肪、、樹(shù)脂脂和蠟蠟等礦物質(zhì)質(zhì)：原原料燃燃燒后后殘存存的物物質(zhì)叫叫灰份份1.5原原料化化學(xué)組組成的的比較較1.5原原料化化學(xué)組組成的的比較較ComponentWoodNonwoodCarbohydrate65-8050-80Cellulose40-4530-45Hemicelluloses25-3520-35Lignin20-3010-25Extractives2-55-15Proteins<0.55-10Inorganic0.1-10.5-10SiO2<0.10.5-7Comparisonbetweenthetypicalchemicalcompositionofwoodyandnon-woodyfeedstocksusedforpulping(%ofthefeedstockdrysolids2.填填料料纖維之之間不不均勻勻的孔孔眼和和空隙隙，使使紙張張凹凸凸不平平。加填：：紙漿漿中加加入一一些礦礦物質(zhì)質(zhì)（填填料））改善平平滑度度；不不透明明度；；白度度；吸吸墨性性紙張強(qiáng)強(qiáng)度（（表面面強(qiáng)度度）降降低；；20%填料種類化學(xué)組成相對(duì)密度折射率滑石粉30.6%MgO,62%SiO22.71.57瓷土39%Al2O3,45%SiO22.581.56沉淀碳酸鈣98.6%CaCO32.651.658鈦白98%TiO23.92.65硫酸鋇97%BaSO44.3-4.41.642.填填料料PapergradeTypeoffillerContentinpaper%newsprint-virginpulpnofiller/clay-1-withdeinkedpulpclay/carbonate5-15super-calendaredwoodcontaining-gravureclay/talc25-35-offsetclay20-30-catalogclay4-15basepaperforcoating-woodcontainingclay/carbonate7-15-woodfreecarbonate/clay15-30finepaper-copy,inkjet,laserprintcarbonate20-253.膠膠料料紙張多多孔結(jié)結(jié)構(gòu)，，毛細(xì)細(xì)管作作用力力；字字跡模模糊施膠：：獲得得抗拒拒流體體滲透透、擴(kuò)擴(kuò)散的的性能能。表表面施施膠或或內(nèi)部部施膠膠。紙內(nèi)施施膠的的膠料料：松松香膠膠、分分散松松香膠膠、合合成膠膠（AKD和ASA）等等。表面施施膠：：氧化化淀粉粉、聚聚乙烯烯醇、、羧甲甲基纖纖維素素、合合成樹(shù)樹(shù)脂等等。1.4色色料顏色紙紙漿：：染料料染色色白色紙紙：調(diào)調(diào)色和和增白白木素或或其他他發(fā)色色基團(tuán)團(tuán)淺黃黃色，，調(diào)和和色相相-純純白；；熒光光增白白劑濕強(qiáng)劑劑、干干強(qiáng)劑劑、助助留劑劑、消消泡劑劑、抗抗水劑劑1.5紙紙張的的強(qiáng)度度氫鍵結(jié)結(jié)合力力(纖纖維間間形成成的氫氫鍵)化學(xué)主主價(jià)鍵鍵力(纖纖維素素分子子鏈葡葡萄糖糖基之之間的的鍵力力)極性鍵鍵之間間的吸吸引力力(分子子間的的范德德華吸吸引力力)表面交交織力力(由纖纖維的的長(zhǎng)短短及表表面狀狀況所所決定定的)其中，，氫鍵鍵的結(jié)結(jié)合力力對(duì)紙紙強(qiáng)度度影響響最大大第一章章印印刷紙紙的組組成與與結(jié)構(gòu)構(gòu)第二節(jié)節(jié)紙紙張的的結(jié)構(gòu)構(gòu)2011-9-141.紙紙張張結(jié)構(gòu)構(gòu)特點(diǎn)點(diǎn)紙張的的組分分及在在紙頁(yè)頁(yè)中的的排列列和分分布。。具有多多相多多種組組分組分在在XYZ三三個(gè)方方向各各向異異性：：纖維維排列列；組組分分分布多數(shù)紙紙張結(jié)結(jié)構(gòu)兩兩面性性：白白度、、平滑滑度、、吸水水性紙張有有復(fù)雜雜的孔孔隙結(jié)結(jié)構(gòu)：：透氣氣、吸吸收性性、可可壓縮縮性孔隙率率：指指紙張張孔隙隙體積積與紙紙張的的總體體積之之比沿紙頁(yè)頁(yè)縱向向的平平均孔孔徑半半徑最最大，，沿厚厚度方方向的的平均均孔徑徑半徑徑最小小印刷紙為0.02-0.2μμm1.1紙紙張的兩面面性紙張兩面性性：細(xì)小纖纖維、填料料、膠料的的流失對(duì)印刷紙質(zhì)質(zhì)量的影響響平滑度和施施膠度→油油墨的接受受性和吸收收性不同正面平滑度度較高，著著墨效果較較好，但表表面強(qiáng)度低低，在印刷刷中更易發(fā)發(fā)生拉毛現(xiàn)現(xiàn)象。反面面正好相反反。正面接觸的的橡皮布表表面的堆粉粉堆毛現(xiàn)象象要比反面面嚴(yán)重正反面鑒別別立式加網(wǎng)紙紙機(jī)能夠克克服紙張兩兩面性1.1紙紙張的兩面面性產(chǎn)地瑞典英國(guó)日本龍游黃臺(tái)定量(g/m2)42.244.542.241.54242.2平滑度（S）正7537.415915715650.7反46.62493.213912729.4拉毛速度（cm/s）正557850504879反919562696685印刷密度紅色正0.440.40.580.740.650.31反0.420.370.580.620.550.28藍(lán)色正0.380.450.570.650.750.44反0.310.370.570.5紙紙張的垂直直結(jié)構(gòu)Z向強(qiáng)度：：紙張?jiān)诖勾怪狈较虻牡目箯垙?qiáng)度度現(xiàn)象：膠印印中的拉毛毛現(xiàn)象細(xì)小纖維和和填料在Z向的分布布1.2紙紙張的垂直直結(jié)構(gòu)填料在紙頁(yè)頁(yè)“Z”向向的分布Twocross-sectionsofahandsheet2.紙張張的絲縷紙張絲縷：：紙張中大大多數(shù)纖維維的排列方方向，平行行紙機(jī)運(yùn)行行方向；分分縱絲縷和和橫絲縷；；單張紙平平印中，紙紙張絲縷對(duì)對(duì)印刷的影影響很大紙張絲縷的的形成：紙紙張抄造時(shí)時(shí)由于銅網(wǎng)網(wǎng)的平移和和震動(dòng)使大大部分纖維維順著一個(gè)個(gè)方向，而而形成了縱縱、橫向。。2.紙張張的絲縷縱、橫向異異性：強(qiáng)度度不同以及及吸濕后尺尺寸變化不不同對(duì)印品質(zhì)量量影響：吸吸濕后，水水分子滲透透；纖維分分子間的距距離；使紙紙張發(fā)生膨膨脹；脫水水后又會(huì)使使紙張收縮縮。影響印印刷時(shí)套印印的準(zhǔn)確度度。調(diào)整印刷襯襯墊補(bǔ)償紙紙張形變，，印刷紙通通常用直絲絲綹直絲綹：纖纖維排列方方向與印刷刷輥筒平行行；橫絲綹綹：纖維排排列方向與與印刷輥筒筒垂直。2.紙張張的絲縷紙張中纖維維的縱、橫橫向的判斷斷撕紙法紙條彎曲法法紙頁(yè)卷曲線線抗張強(qiáng)度或或耐破度鑒鑒別法787×1092mm的單張張印刷紙，，相對(duì)濕度度50%→→65%時(shí)時(shí)，縱向伸伸長(zhǎng)率為0.05%,橫向伸伸長(zhǎng)率為0.15%.長(zhǎng)邊短邊橫絲綹1.640.4直絲綹0.551.183.紙張的的勻度指紙張中纖纖維分布的的均勻程度度影響：外觀觀、物理、、化學(xué)性能能影響紙張均均勻度的因因素纖維特性填料紙料濃度及及流速的影影響勻度的測(cè)量量在透射光中中檢查時(shí)，，以光密度度波動(dòng)來(lái)表表示。人工視覺(jué)的的方法：云云彩斑點(diǎn)，，發(fā)亮或發(fā)發(fā)暗第三節(jié)紙紙張的形成成2011-9-141.制漿漿紙張的生產(chǎn)產(chǎn)兩工序：：制漿和抄抄紙1.1制制漿堿法制漿機(jī)械法制漿漿洗滌、篩選選和凈化漂白打漿施膠、加填填和染色2.抄紙、、整飾和涂涂布加工網(wǎng)部、壓榨榨部、干燥燥部整飾：超壓壓、復(fù)卷、、切紙、打打包涂布加工紙紙：銅版紙紙復(fù)合加工紙紙：鋁箔箔紙變性加工紙紙：鋼紙紙浸漬加工紙紙：蠟紙紙機(jī)械加工紙紙：壁紙3.紙的分分類定量紙：定量<250g/m2或厚度<0.1mm紙板：定量量>250g/m2或厚度>0.1mm纖維原料植物纖維非植物纖維維制造方法手工紙機(jī)械紙加工類型涂料紙非涂料紙3.紙的分分類用途文化用紙：：新聞紙、、印刷紙、、書(shū)寫(xiě)紙、、制圖紙、、復(fù)印紙等等包裝用紙：：牛皮紙、、紙袋紙、、玻璃紙、、防銹紙、、防油紙等等技術(shù)用紙：：傳真紙、、心電圖紙紙、電容器器紙等生活用紙：：衛(wèi)生紙、、壁紙、肥肥皂紙、餐餐巾紙等包裝用紙板板：箱紙板板、白紙板板、瓦楞紙紙板等技術(shù)用紙板板：過(guò)濾紙紙板、鋼紙紙紙板、絕絕緣紙板等等建筑用紙板板：石膏紙紙板、隔音音紙板、油油氈紙等印刷用紙板板：字型紙紙板、封面面紙板、車車票紙板等等4.紙張張的規(guī)格形式平板紙：?jiǎn)螁螐埣堄∷⑺C(jī)卷筒紙：：高速輪轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)印刷機(jī)尺寸：平板紙：880×1230、、880××1092、787×1092、787×960、690×960、850×1168，尺尺寸誤差不不許超過(guò)±±0.5mm或±1mm卷筒筒紙紙：：1575、、1092、、880、、787，，尺尺寸寸誤誤差差不不許許超超過(guò)過(guò)±±1mm紙張張開(kāi)開(kāi)法法兩分分法法和和三三分分法法4.紙紙張張的的規(guī)規(guī)格格對(duì)開(kāi)開(kāi)A1546××7874開(kāi)開(kāi)A2393××5468開(kāi)開(kāi)A3273××39316開(kāi)開(kāi)A4196××27332開(kāi)開(kāi)A5136××19664開(kāi)開(kāi)A698××1363開(kāi)開(kāi)364××7876開(kāi)開(kāi)364××3939開(kāi)開(kāi)262××36412開(kāi)開(kāi)196××36418開(kāi)開(kāi)182××26224開(kāi)開(kāi)182××19648開(kāi)開(kāi)98××182787××1092全全張張紙紙開(kāi)開(kāi)數(shù)數(shù)及及尺尺寸寸4.紙紙張張的的規(guī)規(guī)格格紙張張的的重重量量定量量：：g/m2令