平滑度是成品质量的要素

出处:按学科分类—工业技术 中国轻工业出版社《涂布加工纸技术手册》第171页(6750字)

平滑度关系到原纸其它特征及是木浆纤维选择的依据。最后的涂布成品一般来说比原纸更平滑,并且增加了光泽度、不透明性和白度,这些关键词如“更”、“增加”是原纸借涂布层而增强了,而在实际涂布的应用中原纸的表面带有尘埃、纸屑、浆块等的话,将相反地增强这些缺点的扩大。

平滑度对多数涂布操作来讲,是一种普通竞相寻找的第一品性目标,平滑度与后期寻找的光泽度有关。

在8g/m2的涂布量的涂料涂在纤维交织的原纸上,干燥后的涂料厚度为5μm,而构成原纸的各纤维即使经过精浆(或打浆)、压榨和烘干的造纸过程,其直径也要20μm到65μm,加以这原纸经过造纸过程是水润胀和纤维素解键在交替进行着,每经“一湿”和“一干”的循环,就增加原纸面的粗糙度,所以可以看到原纸的平滑性是非常重要的,而这种平滑性处理要根据原纸最终产品的使用要求,来选择从构成它的纸浆纤维外形、性质始,一直到纤维和化学品的配比,加上整个造纸工艺的控制,才能达到特定原纸该是多少平滑度,及其它特性。还有与造纸过程有关的生产机械特征又影响了这些原纸的特性(见图3-6),以下是有关图表。

图3-6 理想的原纸纤维结构图

薄壁纤维图(B)比厚壁纤维图(A)更合适一些

照相凹版轮转印刷(rotogravure),需要微观平滑度(Micro Smoothness),所以要求用很平滑的原纸。在测定平滑度方面有几种方法,但是PPS仪(Parker Print Surf)测定容易,精确度高,还有PPS在特定场合能预测最后涂布成品的平滑度,本书的不少典型涂布应用例往往是基于原纸的适当平滑度上,预测试验基于特定设备即特定造纸机和特定机外型涂布机上的,这对工厂来说是很重要的,Sheffield平滑仪也能很好地预测许多纸种平滑度的要求,但PPS仪对照相凹版轮转印刷要求的预测,是优越的。

按照天津造纸技术研究所1992年的研究报告,认为别克(Bekk)平滑度不能真实地反映和印刷效果相关的纸面平滑程度,因此比较评价涂布印刷纸的质量水平的,特别是对某类宏观平滑度较差,但微观平滑度很好的涂布纸张,采用PPS印刷粗糙度测定结果与印刷效果的相关性最好,这是因为PPS方法测定时模拟了印刷的较高压力,因此,只要不影响印刷效果的宏观平滑度,对该仪器均无影响,而该仪器测量环面宽仅51μm,不管凸峰构成的纸面凹坑相互是否沟通,只要峰的尺寸达到50μm左右,便会影响测定结果,而涂布印刷纸大的微观凸峰恰恰都在这个尺寸范围左右,因此PPS测定值能敏感地反映决定印刷效果的“大微观平滑度”,其测定结果更真实更可靠。表3-5是用PPS印刷粗糙度法、本特生粗糙度法、IGT印刷粗糙法和别克平滑度法对国内外37份涂布印刷纸和22份涂布印刷纸板进行了对比测试结果,并同时测定印刷光泽度和印刷网点(IGT印刷网点),在这两种同一参数下统计相互之间的相关性的,虽然该测定的是以涂布纸和涂布板纸为试样,但对测定原纸平滑度的规律也是一样的。

表3-5 不同平滑(粗糙)度测定结果和印刷效果之间的相关性

原纸的平滑度还决定于原纸纤维原料材种的配比,以下图3-7表3-6可供参考。

高涂布量伴随着有效的超级压光,可以改善成纸的平滑度,但降低了它的松厚度和挺度,原纸多次采用相对的低量涂布,将改善它成品的平滑度,还有涂布适当采用杨克式烘缸纸机生产的原纸,其光面也将改善成纸的平滑度。

表3-6 北美纸浆木材性质

图3-7 软木及硬木长细胞型图解

注:所有图用同一放大倍数表示组成部分相对尺寸。

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