印刷质量影响因素_印刷常见质量问题
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影响印刷工艺正常进行的因素很多,如印刷设备、油墨、纸张等。其中纸张本身及使用方面的诸多因素对印刷质量的影响很大,以下我们就此问题做一分析。
纸张本身的原因
1.纸张的纤维及组分
纸张主要是由植物纤维(木材类、茎秆类、韧皮类、籽皮类等)、填料(滑石粉、高岭土、硫酸钡等)、胶料(松香胶、硫酸铝、骨胶、淀粉、干酪素)等组成的,由于所用原料不同,制成的纸张性能也不同。如普通纸大都采用茎秆类纤维,其表面凸凹不平、多孔,即使用滑石粉加填,也不能进行高质量的印刷;而较高级的纸张韧皮类和籽皮类纤维含量少,且常用高岭土等进行表面涂布,纸面的平整度、光滑度、光泽度及强度都好于普通纸。
2.纸张的亲水性
纸张中的纤维、填料都是亲水性很强的物质,加上纤维、填料之间所形成的毛细孔对水有吸附作用,更增加了纸张的亲水性。纸张的含水量与空气湿度成正比,阴雨天时,空气的湿度相对增大,这时纸张会吸收空气中的水分而膨胀,强度随之下降,印刷时就易出现剥离现象,墨迹的干燥速度也明显下降。当空气干燥或气温较高时,纸张内部水分又会散发到空气中,使纸张失水而收缩,造成纸张抗拉力下降、发脆、易碎,并产生静电,印刷时会因纸张吸水过量而变形。
纸张的亲水性对印刷工艺的影响相当大,特别是采用单色机套印时,印完第一色后,必须经过晾晒,使墨迹彻底干燥后再印第二色。如果车间温湿度发生变化或润版液用量过多时,第二色印刷就会因纸张的变形而套印不准。为了适应纸张的这一亲水性,应把车间的湿度控制在一定范围内,并将纸张提前送到车间,与车间的温湿度平衡。
3.纸张的平滑度
纸张的平滑度是指纸张表面的平整、均匀及光滑程度,主要由制造工艺及原材料的性质决定,对印刷质量有直接影响。表面平滑的纸张印出的印品印迹清晰、整齐、层次分明;而表面凸凹不平的纸张,印刷时因墨层转移不均匀,可导致印迹不清晰,严重时会出现毛刺现象。另外,纸张还具有两面性,即便是用同样墨量、同一台胶印机印刷,其正面的图文清晰度等都比反面高。因此,印刷时应选择平滑度好的纸张,以提高印刷质量。
4.纸张的施胶度
纸张施胶度越高,其抗水性越强,润版液的用量就少,如胶版纸等;纸张施胶度越低,其抗水性越小,润版液的用量就大,如毛边纸等。因此印刷时应根据纸张施胶度的多少相应增加或减少润版液用量,使纸张强度等适应印刷要求,减少纸张伸缩、掉毛、掉粉及变形等纸病。
纸张使用方面的原因
1.纸张的裁切
印刷用纸首先要求尺寸准确,裁切时应留出标线、叼口的位置,且各边相互垂直,以便套印;纸张的经纬方向应一致,以便于胶印机叼纸牙的叼纸。裁切时,刀口要光滑、整齐,不能有毛边,否则印刷时胶印机的叼纸牙不能准确叼住纸边,易引起碎纸、双张、套印不准确等故障。
2.纸张的存放
首先要求存放地的温湿度接近印刷车间,并较稳定,且存放时纸张应堆放平整,否则也就失去了存放的意义。其次要存放适当的时间,使纸张充分与环境温湿度适应,并基本定型,即便临时更换到其他地方,短时间内也不会发生尺寸变形。这样的纸张经过裁切后上机印刷,对印刷质量影响很小。但如果存放期过短,则与刚生产出的纸张没有太大的区别,其含水量不稳定,纸张发脆、易碎、易产生静电,上机印刷时,不利于输纸,且易起褶而影响印刷质量。此外,纸张不宜大批量裁切后存放,因为如果用不完,剩余的纸张也会变形。
3.印刷机对纸张的影响
印刷时,一些操作人员遇到纸张起褶、变形、套印不准等问题,就认为是纸张的质量不合格,其实印刷机调整不当也是引起印刷故障的原因之一,如过紧的叼纸牙容易将纸张的边缘叼破或叼成不平
状,影响印刷套印准确性;而叼纸牙过松,在橡皮滚筒合压时,会因油墨的黏性等因素使纸张滑动,影响纸张的套准精度和网点的光洁度;规矩调节不当也会引起纸张起褶;机器供水量过大时,也会导致纸张过分吸水而变形
(1).拷贝纸:17g正度规格:用于增值税票,礼品内包装,一般是纯白色。
(2).打字纸:28g正度规格:用于联单.表格,有七种色分:白.红.黄.兰.绿.淡绿.紫色。
(3).有光纸:35-40g正度规格:一面有光,用于联单.表格.便笺,为低档印刷纸张。
(4).书写纸:50-100g大度.正度均有,用于低档印刷品,以国产纸最多。
(5).双胶纸:60-180g大度.正度均有,用于中档印刷品以国产.合资及进口常见。
(6).新闻纸:55-60g滚筒纸.正度纸.报纸选用。
(7).无碳纸:
40-150g大度.正度均有,有直接复写功能,分上.中.下纸,上中下纸不能调换或翻用,纸价不同,有七种颜色,常用于联单.表格。
(8).铜版纸:
A.双铜80-400g正度.大度均有,用于高档印刷品。
B.单铜:用于纸盒.纸箱.手挽袋.药盒等中.高档印刷。
(9).亚粉纸:105-400g用于雅观.高档彩印。
(10).灰底白版纸:200g以上,上白底灰,用于包装类。
(11).白卡纸:200g,双面白,用于中档包装类。
(12).牛皮纸:60-200g,用于包装.纸箱.文件袋.档案袋.信封。
(13).特种纸:一般以进口纸常见,主要用于封面.装饰品.工艺品.精品等印刷。
纸张的规格
纸张的规格包括纸张的类型、尺寸和重量。
1.纸张的类型
在印刷用纸中,纸张一般分为单张纸和卷筒纸两种类型。卷筒纸用在轮转印刷机上,一般印刷大都采用单张纸。
2.纸张的尺寸
印刷纸张的尺寸规格分为单张纸和卷筒纸两种。
单张纸的幅面尺寸有:800mmXl230mm,900mmX 1280mm,1000mmX 1400mm,690mmX960mm。纸张幅面允许的偏差为土3mm,符合上述尺寸规格的纸张均为全张纸或全开纸。其中880mmXl230mm是A系列的国际标准尺寸。
卷筒纸的长度一般6000m为一卷,宽度尺寸有787mm、850mm、880mm、1092mm、1575mm、1562mm等。卷筒纸宽度允许的偏差为土3mm。
3.纸张的重量
纸张的重量用定量和令重来表示。
定量是单位面积纸张的重量,单位为g/m2,即每平方米的克重。常用的纸张定量有50g/m9,60g/m2,70g/m9,80g/m2,lO5g/m2,128g/m2,157g/m2,200s/m2等。定量越大,纸张越厚。定量在250g/m2以下的为纸张,达到或者超过250g/m2则为纸板。
令重是每令纸张的总重量,单位是kg。1令纸为500张,每张的大小为标准规定的尺寸,即全张纸或全开纸。
根据纸张的定量和幅面尺寸,可以用下面的公式计算令重。
令重(kg):纸张的幅面(mz)X500X定量(g/m2)
常用纸张的分类
纸张的种类很多,约有上千种,但我们经常接触的只有百余种,涉及到印刷、装订的也只有十几种。纸张的分类方法有两种:一种是根据造纸方法不同分类;另一种是根据纸张品
种不同分类。
1.按造纸方法分类
①施胶纸与非施胶纸 根据使用需要,纸张可以施胶也可以不施胶。施胶的称胶版纸,单面施胶的为单面胶版纸,双面施胶的为双面胶版纸,不施胶的为一般纸。
②涂料纸与非涂料纸 涂料纸,也称铜版纸。它是在原纸上进行涂布、增白、压光等制成的一种纸。③色纸与白纸 色纸,即染色纸,用有机或无机染料可加工出各色纸张。白纸又分有增白剂和无增白剂纸,无增白的纸也称本色纸。
④卷筒纸与单张纸 卷筒纸即纸张按一定宽度连续复卷成筒状的一种包装形式;单张纸,是将连续的纸张,按一定规格裁成所需幅面的一种包装形式。卷筒纸供轮转印刷机连续印刷使用,单张纸可在一般印刷机上使用。
2.常用纸张分类及用途
常用纸张有三种,即印刷用纸、书写制图用纸、包装用纸。
(1)印刷用纸 印刷常用纸张有凸版、新闻、胶版、铜版纸等多种。
凸版纸:一般书籍、杂志、课本和部分手册、资料等
新闻纸:报纸、期刊、部分书籍和手册等
胶版纸:高档书籍、手册、杂志、文献、一般彩图、画册、封面、商标、年历等
薄凸版纸(字典纸):普通字典、科技资料等
铜版纸(涂料纸):细网线印晶、画册、封面、高级本册封面、夹卡、台历、各种装饰书盒、高级 包装盒 等
凹版纸:有价证券、重要文件、美术图片、画册等
白卡纸:名片、请柬、证书、奖状、贺年片、包装盒、精平装书背和硬衬纸等
(2)书写制图用纸
书写纸:一般用于手册、账册、试卷等 ;无碳、有碳纸:复写、打字、发票等
打字纸:单据、信笺、表格、讲义等 ;图画纸:铅笔画、水彩画
复印纸:专为复印机用纸 ;描图纸:设计底图
有光纸:稿纸、信笺、发票等 ;宣纸:木版水印、绘画、书法、裱粘等
拷贝纸:复写、打字、商品内包装、集邮册等;
连史纸(毛边纸):书法、绘画、制作线装书
(3)包装用纸
牛皮纸:包装、卷宗、信封、纸袋、精装书背用纸等
瓦楞纸 :包装箱、垫箱板、易碎损物品包装盒或箱
黄色包装纸:包装书册、食品、临时各种包装用纸等
花纹纸:高级化妆品等各种高级小商品包装盒
一、纸张的主要性能(property)
物理性能:包括定量、厚度、紧度、透气度、施胶度和吸收性等
光学性能:包括白度、不透明度等
机械性能(机械强度):包括抗张强度、耐破度、耐折度和撕裂度等
化学性能:包括化学成分的含量、水分、PH值、灰分、铜价和粘度等
(一)纸张的物理性能
1.定量与厚度(quantity and thickne)
定量是指纸张单位面积的重量,一般以每平方米纸张有多少克表示,即g/m2。
厚度是指在一定的面积和一定的压力下,测得纸样两面之间的垂直距离。
2.紧度(tightne)
紧度是指每立方厘米纸张的重量,其结果以g/cm3表示。
3.施胶度
施胶度表示纸张抗水性能的大小。施胶度是以标准墨水划线时,不扩散也不渗透的线条最大宽度(mm)表示。
4.吸收性(absorptivity)
纸张对液体、气体具有吸收能力。吸收的原理:1)纸张纤维之间具有无数毛细孔隙,2)纤维素和半纤维素具有大量亲水基团—OH。
纸张的含水量(正常含水量一般为7%)
吸收有害气体,不利于纸张的耐久性
(二)纸张的光学性能
白度(whitene)是指纸张受到光照后全面反射的能力,以百分数表示。某一纸张白度下降表示纸张老化耐久性下降的指标。
(三)纸张的机械性能
纸张的机械性能又称机械强度,是指纸张在一定机械外力条件下,抵抗外力作用的能力。也是衡量纸张耐久性的重要指标。
机械强度(mechanical shrength)取决于纸张纤维的原始强度,和纤维与纤维之间的结合强度。
1.抗张强度(tensiling strength):纸张能承受的最大张力。通常以一定宽度的试样的抗张力,以N/15mm、KN/m表示。
2.耐破度(wearproof strength):纸张在单位面积上所承受的均匀增大的最大压力,以Pa、Mpa、Kpa表示。
3.耐折度(foldproof strength):纸张在一定张力下,试样来回做一定角度折叠,直至其断裂时的折叠次数,以双次表示。
4.撕裂度(tearproof strength):纸张被切出一定长度的裂口,再从裂口开始撕破所需要的力,以mN表示。
(四)纸张的化学性能
1.水分
结合水(bound water):纤维素非结晶区上有许多游离氢氧基,能于水分子氢键结合,这部分水是结合水。结合水分子排列有一定方向,赋予纤维柔韧性和好的机械强度。
游离水(free water):纤维结构中的各个单元,如微纤维之间、原细纤维之间或大分子之间存在大量毛细管,由毛细管作用所吸附的水称之为游离水。促使纸张纤维素发生各种有害化学反应,并为微生物和档案害虫提供水分。
2.纸张的PH值
酸是纤维素水解反应的催化剂,氢离子浓度越大,刺激氧桥断裂,影响纸张耐久性。
3.纸的铜价(cupric value)
铜价是指在特定的条件下,100g绝干纤维素(纸浆)使氧化铜(CuO,二价铜)还原为氧化亚铜(Cu2O,一价铜)的克数。
铜价主要用于鉴别纤维素C1还原基的多少以及链的长短。纤维素分子水解、氧化后聚合度下降,暴露出更多的还原基团,铜价增大,耐久性下降。
二、纸张老化(aging)
(一)张老化的概念:在外界各种不利环境作用下,纸张主要化学成分发生不可逆的化学变化,从而使纸张性能下降的过程。
微观表现:纤维素、半纤维素和木质素的化学结构发生变化;
宏观表现:纸张泛黄,白度下降;机械强度下降;铜价上升;酸度上升PH值减小。
(二)纸张老化原因
1.老化的内因
(1)主要化学成分的变化
维素和半纤维素水解、氧化、氧化降解、光解、光氧化作用
木质素氧化和光解反应
纤维素>半纤维素>木质素(表示分子稳定性,不宜老化程度)
(2)纸张内部的有害物质
生产过程中残留的酸、氧化剂、施胶明矾、金属离子等
2.老化的外因
高温、高湿、光线、酸、氧化剂、微生物等加速发生水解、氧化和光解反应。
(三)人工老化试验(accelerated aging test)
人为给纸张不利的外因条件,加速纸张老化速度,测出纸张白度、机械强度、酸度等理化指标,判断纸张耐久性的试验。
干热老化试验表明:纸张在温度105℃±2℃老化72小时,相当于自然室温下保存25年。以此判断纸张耐久性的好坏,并可推算出纸张的预期寿命。
一 印刷纸张尺寸
平板印刷纸张的大小和形状是由长、宽尺寸决定的。其长宽尺寸是依据印刷品的开法(最常用的为几何级数开切为32开)和印版的要求由国家主管部门规定的。卷筒印刷纸只规定了其宽度(或长度),印张的长度(或宽度)则在印刷机上切出,所以卷筒纸尺寸与平板纸尺寸的实质是一致的,只不过形式不同罢了。
印刷纸的长宽尺寸虽然是由国家主管部门规定的,但并非简单的人为规定,而是有其科学依据的:第一要保持常规开法印制出的各种印刷品形状美观,不使印出的书籍呈正方形或窄长条,给人以不协调的感觉。第二要保持采用几何级数开法时,不同开数(如16开和32开)的书籍形状相似。
从争取印刷品形状美观的角度来看,纸张及成书的长宽比使人感觉最合适的比例是所谓的“黄金比”。“黄金比”即长:宽=1.618:1。
要保持不同开数的书籍形状相似,就要研究纸张的开切(或折叠)方法。纸张一般是按对半裁切的方法裁截。裁切(或折叠)后的长就是裁切前的宽,要想保持裁切后和裁切前形状相似,就必须保持裁切前的长与宽之比。即要求:a:b=b:(a/2),这就是说,要使32开书籍的形状与16开、64开书籍的形状保持相似,就必须使纸张尺寸的长与宽之比接近于1.414:1。
国外不少国家都采用这个长宽比。如日本平板纸841*1189(MM),我国采用的国际通用尺寸880*1230(MM)。
根据中华人民共和国国家标准GB147-89的规定,卷筒纸的宽度尺寸(单位:MM)是:157
51562 1400 109
21280 1000
1230
900
880
787
平板纸幅面尺寸(单位:MM)是:
1000M*1400
1000*1400M
900*1280M
900M*1280
880*1230M
880M*1230
787*1092M
1092M*787
(数字后的M表示纸的纵向;卷筒纸宽度的允许误差为上下3MM,平板纸幅面尺寸允许误差为上下3MM;在本标准中尽管没有850*1168这一规格,但在目前实际运用中这一规格应用得还比较多。)
二 定量和厚度
定量是单位面积纸张的重量,以每平方米的克数来表示,它是进行纸张计量的基本依据。印刷纸张的定量,最低为25克/平方米,最高为250克/平方米。
定量分为绝干定量和风干定量。前者是指完全干燥,水分等于零的状态下的定量,后者是指在一定湿度下达到水分平衡时的定量。通常所说的定量是指后者。定量的测定要在标准的温湿度条件下(温度23上下1度;相对湿度50上下2%)进行。
在技术方面,定量是进行各种性能鉴定(如强度、不透明度)的基本条件。在实用方面,定量是决定单位重量所具有的使用面积的根本因素。纸张的定量尽管允许有一定的误差,但必须严格控制误差的限度。
厚度是在规定一定面积、一定压力的条件下所测得纸的两个表面之间的垂直距离。纸的厚度与纸的基本规格没有直接关系,但对印刷品的使用者和出版者来说,厚度是一个十分重要的质量指标。
厚度与定量有着密切的关系,厚度大的印刷纸张一般定量也比较高。但二者之间也不是简单的正比关系,既有的厚度小的纸反而比厚度大的纸定量高,这是由于紧度(密度)不同所产生的影响。
三 令重
500张完全相同的纸页叫做一令,一令纸的重量叫做该种纸的令重。国际上也有以480张或1000张为一令的,在涉外纸张业务和使用进口纸时,应该特别注意这一点。
通常所说的平板纸的令重,并不是该令纸的实际重量,而是按该品种印刷纸张的标准定量推算出来的重量。
由定量计算令重的方法是用每令纸的面积乘以该种纸的标准定量。即,令重(千克)=纸张的长(M)*宽(M)*500*[标准定量(克/平方米)/1000]
用公式表示为:Q(令重)=0.5A(长)B(宽)M(标准定量)