影响纸张含水量的时间因素分析

□仵 红

印刷中使用的纸张经常放在印刷生产车间，就会跟车间周围的空气接触，纸张自身就会在空气中吸收或释放水分，以含水量的变化和环境湿度保持平衡，纸张含水量变化会引起纸张伸缩(包括局部变形)。纸张尺寸变化，会造成产品套印不准，成为次品、废品。纸张的尺寸稳定性与印刷的作业适性有着很大关系。

一、纸张的含水量

纸张具有高度的吸水性和脱水性能。且纸中的半纤维素是比纤维素更强的亲水物质。纸张是一种复杂的多元材料，依靠吸附水分、毛细管水分和润胀水三种不同的结合形式来保持水分。

二、时间对纸张含水量影响的实验

(一)实验仪器和材料。J-CBY100纸与纸板吸收性测定仪，电子天平，不同克重的铜版纸和胶版纸，量杯，剪刀，擦布，吸水纸等。

(二)实验步骤。一是试样制备及处理。首先按照GB450及GB10739进行试样的制备和处理，然后将处理后的试样切成直径为125mm的圆形样片，最后用精度不低于0．001g的天平称量试样质量。二是用量筒准确量取100ml蒸馏水倒入可勃(Cobb)吸收性试验仪的金属圆筒内，擦净圆筒环面和试样压盖内表面。三是将已称好质量的圆形试片安放在环形表面上，被测面朝着有水的方向，并将试样压盖盖在试样上，使之与圆筒固定在一起。四是将圆筒旋转180°同时开始计时。到达规定时间后，立刻将圆筒翻正，取出试样放在事先准备好的吸水纸上，将试样吸水面向下。再在试样上放吸水纸，并用压滚在4s内往返压一次，使试样表面呈无水光泽，把试样取出立刻折叠，以免湿的一面水分蒸发，迅速称量，记录数据。每张试样只测试一次，不重复使用。五是每测定5次，根据纸的吸水量大小再补加一定量的水。六是若试样在实验中被水渗透，则试样作废，需要另取试样重新做。如果多次出现这种情况，则需更改实验时间。七是数据计算。纸与纸板表面吸水量(Cobb)值:单位面积的纸和纸板在一定压力、温度下，在规定时间内表面所吸收的水量，以g/m2计。具体公式如下:C=(G2-G1)×100。式中:C为可勃吸水值;G2为吸水后称出之试样质量;G1为吸水前称出之试样质量。

(三)实验说明。本实验中所采用的吸水纸为60 g/m2新闻纸，但实验规定吸水纸定量为200～250 g/m2，所以在使用中多层叠加来满足实验要求。因为铜版纸与胶版纸吸水性能不同，所以吸水时间设定不同。

(四)实验数据。如表1～5所示。

表1 105g/m2铜版纸在不同时间下的含水量

表2 128g/m2铜版纸在不同时间下的含水量

表3 157g/m2铜版纸在不同时间下的含水量

表4 80g/m2胶版纸在不同时间下的含水量

表5 100g/m2胶版纸在不同时间下的含水量

(五)时间对纸张含水量的影响。时间对纸张含水量影响的情况如图1、2所示。

图1 不同克重铜版纸在不同时间下的含水量

图2 不同克重胶版纸在不同时间下的含水量

(六)实验结论。从图1可以看出，当时间从30s增大到90s时，铜版纸纸张含水量从10%增大到60%。从图2可以看出，当时间从30s增大到60s时，80 g/m2胶版纸含水量从10%增大到80%，100g/m2胶版纸含水量从10%增大到30%。因此纸张吸水时间越长，纸张的含水量也就越大。也可以看出在相同时间内，不同的纸张吸水性不同，含水量也不同，由图80g/m2胶版纸吸水性比铜版纸好。在相同时间内，不同定量的相同纸张吸水性也不同。

三、对纸张含水量变化的影响因素

大部分纸张是采用植物纤维为主要原料制成的薄层结构材料，其材料具有吸收液体和透气的性能，组成的纸张结构疏松多孔，靠大小不同的毛细管从周围潮湿的空气吸收水分，向周围干燥的空气散发水分的特性。植物纤维是纸张最基本的组成。目前造纸工业用植物纤维原料主要分为木材纤维原料和非木材纤维原料两大类。造纸植物纤维原料的化学组分一般分为碳水化合物、苯酚类物质、萜烯类以及其他少量组分。碳水化合物中的主要组分包括纤维素和不溶于水的非纤维素;苯酚类物质中的主要组分为木素。在纤维原料的化学组分中，纤维素、半纤维素和木素为主要组分，也是成品纸纤维的主要成分，其性质对纸张性质有很大的影响。纸张具有高度的吸水性和脱水性能，且纸中的半纤维素是比纤维素更强的亲水物质。

四、纸张含水量对印刷的影响

一般来讲，各种纸张基本上都具有吸收水分时伸长，降低水分时收缩的情况。变化的速率和程度因纸中纤维原料种类的不同而不同。纸张在空气中不同时间的吸湿与脱湿，造成纸张局部伸缩发生形变，产生波浪形弯曲和紧边，多色印刷中很容易发生套印不准。纸张中含水量的多少对印刷有很大影响。水分太低的纸张会发脆，会在印刷过程中产生静电;如果纸张含水量太高，会使印刷油墨难以干燥。

五、纸张含水量的控制

纸张在印刷前要进行调湿处理，使纸张含水量均衡，并和印刷车间的温、湿度相适应，提高纸张尺寸的稳定性，让其滞后效应充分显示出来，从而提高套印精度。调湿时间越长，纸的伸缩性越小，其稳定性也越高。一般在印前至少24小时就要将纸张送入印刷车间进行调湿处理，使纸张所含的水分与印刷车间的温湿度相适应。同时还要注意控制印刷车间的温、湿度，尽量使其具备恒温恒湿的理想条件。纸张外包装不要过早去除，否则会使纸张两侧与内部出现一定程度的湿度差，其吸水伸缩量会不同，从而使套印不准。

六、结语

总之，印刷车间湿度较高时，纸张含水量的多少，与纸张放置时间的长短度相关，放置时间越长，纸张含水量越接近车间湿度，放置时间短，就会接近纸张的初始状态。纸张的含水量是印刷过程中不可忽视的一个重要因素，只要我们用心去分析，结合实际生产，就一定能了解它，掌握它，避免其对印刷带来的负面影响，从而提高印品质量。

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