1、第四章 纸张的力学性能4-1 纸张的弹性与可压缩性4-2 纸张的机械强度4-3 纸张的表面强度2012.2印刷材料及适性2概述机械性质机械性质n纸张在外力作用下表现出的强度特性强度特性。n是印刷过程顺利进行的必要保证是印刷过程顺利进行的必要保证。n主要从以下几方面分析:2012.2印刷材料及适性34-1 纸张的弹性与可压缩性1.纸张的粘弹性变形n纸张是一种多相复杂且非均质的高分子材料。n纸张受到外力作用引起一定的变形,而产生的内应力会随变形时间而发生改变。n纸张的伸长率随外力的增大而增大,但不成线性关系,超过极限则纸张断裂。2012.2印刷材料及适性64-1 纸张的弹性与可压缩性n纸张在印刷压
2、力的作用下,Z向出现压缩变形,压力消除后能够恢复的特性。n兼具塑性塑性和弹性弹性特征。nZ向变形的大小取决于纸张的表观密度表观密度,与纸张的纤维原料、造纸工艺及涂布情况有关。n磨木浆制成的纸比化学浆制成的纸的Z向可压缩性大;n打浆度越大,紧度越大,Z向可压缩性越小;n纸张的涂布量越大,Z向可压缩性越小。2012.2印刷材料及适性84-1 纸张的弹性与可压缩性n在印刷过程中,Z向变形能产生一种缓冲缓冲作用,使纸张与印版良好接触,利于油墨的顺利转移,尤其可改善平滑度较低的纸张的印刷效果。n对于多色印刷用纸,要求具有较好的Z向压缩率和弹性恢复率,以保证套印效果。2012.2印刷材料及适性94-2 纸
3、张的机械强度n纸张的强度取决于纸张中纤维本身的强度和纤纸张的强度取决于纸张中纤维本身的强度和纤维的结合强度。维的结合强度。1.抗张强度n概念:在标准条件下,指定宽度的纸或纸板断裂前所能承受的最大拉力。n用绝对抗张力或断裂长来描述n测量:肖伯尔抗张强度仪2012.2印刷材料及适性114-2 纸张的机械强度2.伸长率n纸张受力断裂时伸长的长度与原来的长度之比。3.抗张强度对印刷的影响:n高速轮转印刷机对卷筒纸的抗张强度要求较高;n强度不足,会出现断纸故障;伸长率过大,会引起多色印刷的套色不准等故障。2012.2印刷材料及适性124-2 纸张的机械强度n表示纸张抵抗往复折叠的能力,以双折次表示。n测
4、量:肖伯尔型/MIT型耐折度仪n对于需热处理的印品尤为重要;其次是钞票纸、证券纸等都要求达到一定的耐折度。n耐折度取决于纸张纤维本身的长度、强度、韧性及纤维间的结合力。2012.2印刷材料及适性144-2 纸张的机械强度n表示纸张在不破裂时所能承受外压的程度。n对包装用纸要求较高。n是指撕裂一定距离纸页所需的力。n影响因素:与纤维处理方式和纤维的长度有关;n打浆适度,撕裂度提高;n打浆过度,撕裂度下降。2012.2印刷材料及适性164-2 纸张的机械强度n刚性特征,表征纸张抵抗弯曲的性能。n与纸张的流变性质有关,弹性越好则挺度越高。n纸张的挺度对单张纸印刷中的输纸和收纸过程影响较大。2012.
5、2印刷材料及适性174-3 纸张的表面强度n表面强度表面强度是指纸张表面纤维、胶料、填料间或纸张表面涂料粒子间、以及涂层与纸基之间的结合牢度。n表面强度表示纸张在印刷过程中抵抗油墨分裂力的能力。n拉毛拉毛:在印刷过程中,当作用于纸张表面的张力大于其内聚力时,引起纸张表面的剥裂,出现连续或不连续的未着墨区域的现象。2012.2印刷材料及适性184-3 纸张的表面强度1.造成图文部分的污染。n纤维状白斑纤维状白斑:纸面粒子剥落引起n非纤维状白斑非纤维状白斑:剥落的粒子沾到印版上,阻碍着墨,出现实地上的环形白斑。2.胶印中橡皮布及墨辊清洗次数增加。n剥落粒子随油墨附着于橡皮布上,阻碍油墨转移引起堆墨
6、;n拉毛严重时,脱落的纤维甚至会从印版到达墨辊,则需清洗墨辊。2012.2印刷材料及适性194-3 纸张的表面强度n湿拉毛:在多色胶印中,润版液的水分作用使纸张的表面强度有所下降而引起的拉毛。n干拉毛:只是单纯由于油墨的分离力大于纸张表面粒子的结合力而引起的,与纸张的耐水性无关。2012.2印刷材料及适性204-3 纸张的表面强度四、纸张表面强度的测量n利用IGT印刷适性仪,通过加速印刷的方法,测得纸张出现拉毛时的临界印刷速度(拉毛速度)来表征纸张的表面强度。n同种纸张采用不同粘度的油墨,其拉毛速度不同,因此需考虑油墨的因素。国际上采用VVP值度量纸张拉毛阻力的大小,同种纸张的VVP值为一常数。nVVP值=拉毛速度油墨塑性粘度n注意:由于纸张表面强度分布的不均匀性,应注意测量纸样的平均拉毛速度。用IGT适性仪 做拉毛实验2012.2印刷材料及适性22习题(二)