更新時間:2011-04-09
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青青草网站(dá)儀器:紙和紙板的基本性能及其測試詳細介紹
1、 定量
定量俗稱克重,是指單位麵積紙(zhǐ)張的(de)重量,一般以(yǐ)每平方米多少克來表示。國外也有以每令紙多少磅或多少公斤來表示的,可以(yǐ)根據紙的長、寬規格和每令張數換算為每(měi)平方米多少克(kè)。
定量是紙zui基本的一項物理指(zhǐ)標(biāo),它的高低及其均一性,影(yǐng)響著紙張所有的物理、機械、光學和印刷性能。一般印刷紙的各種性能指標,如厚度、抗張強度、耐破度、不透明度等都與定量密切相關。如果紙張定(dìng)量明顯低(dī)於其標準規定,不但容易發(fā)生透印的印刷故障(zhàng),而且會因機械強度(dù)不(bú)夠而發生斷線。反之,如果定量過(guò)於偏高,則生產中就要浪費紙漿,並且保證不了用戶每噸卷(juàn)簡紙的實用麵積。當一張紙與下(xià)一張紙的(de)定量不同時(shí),印刷調節工作(zuò)不能在這種紙張間隔中進行,就會(huì)發生套印不準(zhǔn)和印跡(jì)深淺不一的問題。同一(yī)張(zhāng)紙定量不均勻時,更易導致文(wén)字字(zì)跡(jì)不清和圖片(piàn)色澤(zé)不一致。紙(zhǐ)和紙板的定量
定量是紙及(jí)紙板zui基本的一項質量指標。因(yīn)為大多數紙(zhǐ)張(zhāng)是按重量銷售的。定量是指單位麵積(jī)的重(chóng)量,一般以每平方米(mǐ)紙張(zhāng)有多少克表示。而我們使用紙張一般是使用紙(zhǐ)頁的(de)麵積。比如(rú)新聞紙印報時,按定量5l克/米2。每噸紙印46000份報紙,定量增加1 克即52克/米2,則每噸紙少印900份報紙(zhǐ),給社會財富造成損失,故必須嚴格控製定量。目前國外為節約原材料,紙張在向低定量方麵發展,新聞紙已(yǐ)降低(dī)到48.8克/米2,航空版為3 0克(kè)/來2。為此(cǐ)生產及印刷部門都采用相應的(de)措施,保證質量。定量影響紙張物理、光學和電氣(qì)性能。一般的物理性能 如抗張強度、耐破度(dù),撕裂度等(děng)都於與定量有關。
2、厚度與緊(jǐn)度
厚度表示紙張的厚薄程度。測微計進行測定,以一定的麵積一定的壓力下測定紙(zhǐ)張厚度大小,一般壓力為(wéi)980千帕,一般要求一批紙或紙板的厚度一致,否則製成物品的厚薄就不一致。緊度是指每立方厘米(mǐ)的紙和紙板的重量.其結果以克/厘米(mǐ)3表示。
厚度表示紙張的厚薄程度。用測微計進行測定,以一定的(de)麵積一定(dìng)的壓力下測定紙張厚(hòu)度大小,一般壓力為980千帕,一般要求(qiú)一批紙或紙板的厚度一致,否則製成物品的厚薄就不(bú)一致。如印圖書因紙張厚(hòu)度不一致,則印成的(de)書有厚有薄,一本書內厚度不均對讀者(zhě)及印刷部門皆不(bú)適宜,經(jīng)濟上也不合(hé)理,所以印(yìn)刷紙的厚度是一(yī)項重要的物 理指標,同時厚度也能影響(xiǎng)印刷紙的不透明和(hé)壓縮性。所 以要控製厚度,以使紙張的其它物理性能得到適當控製。
緊度是(shì)指每(měi)立方厘米(mǐ)的紙和紙(zhǐ)板的重量.其結果以克/厘米3表示。緊度是衡量紙或紙板結構的鬆緊程度的指標,是紙和紙板的基本性質。因為(wéi)同體積的重量越大,紙的結構就越緊密反之紙頁較鬆 。緊度能在相當(dāng)程度(dù)上表(biǎo)示紙張的結(jié)構。它於紙(zhǐ)張的多孔性、吸收性,剛性和強度有密切的夫係.並且影(yǐng)響到紙和紙板的光學性能,印刷性能、物理性能。測定紙張的緊度,並其(qí)強度性能,可以提供關於紙張有價值(zhí)的資(zī)料。例如:紙張的耐破度高、而緊度(dù)低,這種紙張很可能是(shì)用強韌的長纖維漿料(liào)製造的; 紙張的耐破(pò)度高而緊度很大,這種紙張很可能是用切斷和水化(huà)很(hěn)好的漿料製(zhì)成的;後一種紙張與(yǔ)長纖維漿材製成的紙張相比,撕裂度和耐折度較低。根據一些資料報導,增加紙張緊度則可增加紙張的抗張(zhāng)強度 和耐破度,且成直線關(guān)係,但到一定值之後,紙張的撕裂度則隨著紙張緊度的增加而按(àn)比例降低,緊(jǐn)度增加(jiā)使紙張的(de)多孔性和透氣性降低,透氣度與緊度成反比也使(shǐ)紙(zhǐ)張的彈性、 不(bú)透(tòu)明性、吸墨性(xìng)和形穩性降低。但增加了紙張的剛硬性。各(gè)種不同用途的紙張對緊度的要求是(shì)不相同的,有的(de)要求較大的緊度。例如電容器紙(緊度1-1.2g/cm3),其原因是(shì)提高緊度能夠提高紙的耐電強度,改善紙張(zhāng)的電絕緣性。有的紙要求較小的緊度。例如:濾油紙、濾紙等。因為(wéi)緊(jǐn)度大會影響到過濾性能,緊度小的紙板(鬆厚度高) 經濟價值高。因(yīn)為這種紙板能造出(chū)更多種厚紙盒,而其重量(liàng)比較輕(qīng)。對印刷紙來說, 要求有一定(dìng)的緊度,以保證(zhèng)紙張的(de)強度(dù),一定的剛硬性及(jí)表(biǎo)麵性(xìng),但緊(jǐn)度不(bú)宜過大(dà),以免降低(dī)紙的不透明度和印刷性能。因而,對各種紙張和紙 板應根據使用要求來確定紙與紙板合理的(de)緊度。
3、平滑度(dù)
平(píng)滑度是指在一(yī)定的(de)真空度下,一定容積的空氣通過受一定壓力的試樣表麵與玻璃麵之間的間隙所需(xū)的時間,以秒表示。平滑度決定於(yú)紙張的表麵(miàn)狀況,如果紙麵凹凸不平,紙的平滑度(dù)很差。
4、 抗張強度和伸長率
抗張強度是指紙或紙板所承受的張力。通常(cháng)以抗(kàng)張力表示:即一定寬度(dù)的試樣的抗張力(牛頓);或以裂斷長表示:即一(yī)定寬度的紙條在本身(shēn)重力作用下將紙拉斷時所 需的紙張長度(米);或與橫向(xiàng)切麵的抗(kàng)張力表示;即以試 樣單位橫截麵的(de)抗張力(牛頓/米2)表示。 抗張強度是物理特性中的重要參數之一。又是一種基本檢驗。長率是(shì)指紙或(huò)紙板受到一定的張力後.至裂斷時的伸長對原試樣長度的百分率。伸長率是衡量紙張強韌性(xìng)的一項重要指標。
5、撕裂度
撕裂度是指撕(sī)裂(liè)預(yù)先切口的試樣至一定長度時(shí)所需的力,以毫牛(頓)表示。紙的斷裂度就是紙與紙板(bǎn)抗衡裂的(de)能力。
6、耐折度
耐折度是指紙和紙板在一定張力下,所能(néng)經受180°的往複折疊次數。以往複折疊次數(shù)表示(shì)。耐折度表示紙張的(de)耐柔折疊的能力。
7、紙和紙板的伸長率伸長率是指紙或紙板受到一定的張力後.至裂斷時的伸長對原試樣長度的百分率。伸長(zhǎng)率是衡(héng)量紙張強韌性的一項重要指標。實際上是紙 張拉斷時的極限應變。伸(shēn)長(zhǎng)率愈(yù)大,表示(shì)紙的彈(dàn)性愈好, 紙張就愈不易破損。它是紙繩紙、手(shǒu)巾(jīn)紙、薄(báo)頁紙、電纜線、瓦楞芯紙(zhǐ)、紙袋紙、包裝紙、撲克牌紙和(hé)其地類似的紙張品種的重要性能。伸張率測定並不是真正(zhèng)的變形測 定,是在*破損時延伸長度,其中包括紙張的彈性與(yǔ)非彈性伸長率(lǜ)。伸長率是紙張吸收功的(de)重要組成部分,也是紙張耐破度和原(yuán)始抗撕力的一項因素。
8、紙和紙板的伸縮率伸縮率是指紙張浸於一定溫度的(de)水中起出並風(fēng)幹後尺寸的(de)相對變化。以尺(chǐ)寸的增減對原(yuán)試樣尺寸的百分率表示。紙張的伸縮性,是當紙張水分發生變化時,紙張的尺(chǐ)寸發生變化(huà)的情況。所有的紙張基本上都(dōu)在水分含量增加時伸長,而在水分含量降低時(shí)收縮,但其變化的速度。當緊度愈大時,則伸縮率愈大,形穩性也愈差。反之伸(shēn)縮率愈(yù)小,行穩性也愈(yù)好。用於膠版(bǎn)印刷(膠版印刷紙,凹版印刷紙等(děng))和某些特 殊用途的紙張(如地(dì)圖紙、海圖紙、製圖紙、水彩畫紙、記錄紙、郵票紙等)要束具有較低伸縮率(高的形穩性)。例如:用於膠(jiāo)版印刷的紙張,在套色印刷時。如果紙張的伸(shēn)縮率大,形穩性差,就會造成印刷發生走樣套印不準 的現象,從而嚴(yán)重地影響到(dào)印(yìn)刷品的質具。海圖紙要求極低 的伸縮率,不但是(shì)為了適應膠版印(yìn)刷(shuā)的條件,同時更(gèng)重要的是,如果印刷後的圖紙在各個溫濕度(dù)不(bú)同的地方引起誤 差範圍之外的變形,就直接(jiē)影響圖紙的測距和測向,甚至 影響航行的安全,因此海圖紙的形穩住不但要比一般用(yòng)幹膠版印刷的紙(zhǐ)張(zhāng)高,而且比地圖紙還高。因此,紙的伸縮率是一項(xiàng)很重要的使用性(xìng)能。
9、紙和紙板(bǎn)的縱(zòng)橫向,如何測定紙張具有一定的方向,縱向(xiàng)是指與紙(zhǐ)機運行平行的方向。由(yóu)於纖(xiān)維排列大多數順著造紙機(jī)運(yùn)行的方向,而且在(zài)這方向上(shàng)紙張承受(shòu)著(zhe)較大的牽引力。橫向是指紙張與紙機運行的方向垂直的方同。在測定各種物理性能,光學性能時,一定(dìng)要考慮紙張的方向。在測定抗張強度,耐折度、撕(sī)裂度要從縱橫兩個方向裁(cái)成紙樣,以供測定兩(liǎng)個方向的(de)強度。抗張(zhāng)強度和耐折度 縱向比橫向大。撕裂度是橫向大(dà)。在測定紙張的光學性能 時,例如白度縱向比(bǐ)橫向就低一些。因(yīn)此在進行紙張質量檢 驗時必須考(kǎo)慮紙張的方向。很多紙張要求(qiú)縱向和橫向的強(qiáng)度要盡量接近一些,然而也有例外,例如:有時(shí)紙張要求有(yǒu)較大的縱向抗張強度(dù)(電纜紙和紙繩紙)。各種(zhǒng)紙張應當利用其方向的zui大優點。印刷紙的裁(cái)切將縱向裁成長 邊,使紙張進入印刷機時,縱向與壓印輥的軸心線平行。書寫(xiě)紙為了便於折頁和(hé)翻開書本,縱向是書本(běn)紙頁的上下方向。製圖表卡片紙,則將紙張的縱向裁成圖表的(de)豎(shù)同,以取得這一(yī)方麵剛度較大的優點(diǎn)。在粘合多層紙張時,期望各(gè)層紙張的縱橫向交叉排列,但(dàn)這並不一定可以經常做到。包裝在金屬罐頭外麵的標簽經常(cháng)使裁紙張的縱向 與罐頭的直(zhí)立方向平行,以便取得(dé)繞於罐頭zui大的柔軟性。
紙和紙板縱橫(héng)向測定法:
(1)紙條彎曲法 與原試樣的(de)邊平行地取兩條相互垂直的長200 毫米(mǐ)、寬15毫米的紙條。將其重疊,用手指捏(niē)住一端,使另(lìng)一端自由的彎向左方或右方,如兩個紙條分開,下麵的紙條彎曲(qǔ)大,則為紙的橫向;再將兩紙條(tiáo)彎向另一方向,如上麵的紙條壓在下(xià)麵的紙條上,兩個(gè)紙條不分開,上麵的(de)紙條為橫向。
(2)紙頁卷曲法 與原紙(zhǐ)樣的邊平方地切取50毫米X 50毫米見方或直徑為50毫米的試片,並標注出相(xiàng)當於原試樣的邊的方向,然後將該片漂浮在水麵上,試片卷曲時,與卷曲軸平行的方 向(xiàng)為(wéi)線的縱向。
(3)抗張強度(dù)鑒(jiàn)別法 按照紙(zhǐ)條(tiáo)的強度(dù)分辨方向,與原試樣邊平行地(dì)切取(qǔ)兩條 相互垂直(zhí)的長250毫米(mǐ),寬15毫米(mǐ)的紙條,測定其抗(kàng)張強(qiáng)度,一般情況下抗張強度大的為縱向。如以測(cè)定試片(piàn)的耐(nài)破 度米分(fèn)辨縱橫向時,則與破裂主(zhǔ)線成直角的方向為(wéi)縱向。
10、 紙和紙板的正反麵,如何測定紙張有兩個表麵,貼(tiē)向造紙機造(zào)紙網(銅網或聚酯(zhǐ)網)的(de)一麵為反麵,另一方向(xiàng)為正(zhèng)麵。 反麵由於有造紙網印出來的網紋,總是比較(jiào)粗(cū)糙一(yī)些;紙張反麵比較疏鬆,正麵比較緊密。紙張兩麵平滑(huá)度的差別一般稱為紙張的兩麵差別性。物理和光學性能的檢驗習慣上正反(fǎn)麵都要做,如果隻檢查一麵時,必(bì)須說明檢驗的是哪一麵。紙張在使用時應當考慮到在反麵(miàn)的(de)問題,如果隻在紙張(zhāng)的一麵印刷(shuā)則在正麵可(kě)以得到的效果。各種紙張都有一定程度的(de)兩(liǎng)麵差別性,紙張的正麵比反 麵更平(píng)滑些,並且有較細密的組織。兩麵(miàn)差別性是因兩麵纖維組織結構具有實際差別。由(yóu)幹(gàn)紙頁的正(zhèng)麵有含量較高的填料、膠(jiāo)料、顏料和細纖維,而(ér)反麵則反之,使紙頁兩麵的整飾度和反射度有差別,形成紙張的兩(liǎng)麵光學性能差 別,這在厚紙(zhǐ)方麵,表現更為明(míng)顯。按照(zhào)一般情況,在紙頁的反麵粗大纖維較多。白紙反麵(miàn)的白度有時比正麵高, 這是因為在紙張反麵,有大量白度比較低的細小纖維從(cóng)網 麵(miàn)被排除了(le)。紙張施膠度兩(liǎng)麵常有不同,主要原因是因為 紙張兩麵鬆香量(liàng)有差別。一(yī)般的情況是紙張的正(zhèng)麵施膠度 檢驗效果(guǒ)良好,因為(wéi)膠料保留多些,而(ér)反麵施膠度檢驗效(xiào)果低些,因為膠料(liào)保留少些。雙麵(即正反麵(miàn))使用的紙是指兩麵同時(shí)使用或兩麵(miàn)沒 有顯著特征都可以使用者。如(rú):書(shū)寫紙、凸版印刷紙、 打字紙等。拷(kǎo)貝紙也是(shì)雙麵光紙張,由於正反麵沒有顯著差別,可以用正麵也(yě)可以用反麵,但隻使用一麵。一麵使用的紙是指正反麵的平滑度(dù)有顯著差別。如有光紙、招貼紙(zhǐ)、單麵膠版(bǎn)紙、單麵塗料印刷紙等。這些單麵光紙因正麵的平滑度、光澤度高(gāo),正反麵有顯著(zhe)差別(bié),隻(zhī)能在正麵使用。
紙和(hé)紙(zhǐ)板正反麵的測定法簡(jiǎn)述如下:
1.直觀法 折疊一張試片,觀察一麵的相對平滑性,從造紙網(wǎng)的菱 形壓(yā)痕往(wǎng)往可以認出網麵。拿時水平放正,使人射光與紙 麵成45°角,視線也與紙麵成45°角,觀察紙麵的網(wǎng)痕。也 可在顯微鏡下觀察紙麵有助於識別網麵。
2.濕(shī)潤法 用水或稀氫氧化(huà)鈉溶液浸漬紙麵,將多餘液(yè)排掉,放置 幾分鍾,觀察兩麵,如有清晰的網印即為反麵。
3.撕裂法 一手拿試片,使縱向與(yǔ)視線平行,與試片表麵成水平(píng),用(yòng)另一手將紙向上拉,這(zhè)樣首先在(zài)縱向(xiàng)上撕。然後將撕紙的方向漸漸地轉向橫向,向紙的外邊撕去,翻過紙(zhǐ)麵。這樣另一麵(miàn)上,仍按上法撕紙,比較兩條撕裂線(xiàn)上的(de)紙毛(máo), 一條線上的比另(lìng)一條上要明顯。特別是縱向轉向橫向的曲線處,紙毛明顯的為網麵。當(dāng)網麵向上時(shí)。紙(zhǐ)的毛邊更甚。- 紙和紙板的平滑度平滑度是指在一定(dìng)的真空度下,一定容積的空氣通過受 一定壓力(lì)的試樣表麵與玻璃麵之間的間隙所(suǒ)需的時間,以秒表示。 平滑度決定於紙張的(de)表麵狀況,如果紙麵凹凸不平,紙的平滑度很差。紙報(bào)表麵上(shàng)有皺紋、壓花、硬紙塊、折子(zǐ)、透簾、斑點、塵埃(āi)以及銅網和毛毯的印痕,或有調粉、掉毛現 象(xiàng),纖維間隙等都會降低紙張表麵的(de)平整情況,從而降低紙的(de)平滑度。因此,一般平滑度與紙(zhǐ)張外觀有。一張粗糙的紙張不能引人愛好,紙麵上有過多的(de)鋼網、毛毯(tǎn)印子或者 有破浪皺紋、起毛(máo)、有很壞的壓花現象,多是不能滿足要求的。平滑度是書寫紙(zhǐ)的重要性(xìng)能,因為書寫紙是用兩麵的,不論哪一麵都要求在書(shū)寫時墨水不能滲透而影(yǐng)響另一麵(miàn),筆尖不鉤紙麵(miàn),書寫流利。對印刷紙來(lái)說(shuō),統張的平(píng)滑度愈大,表麵愈均一時(shí),在(zài)印刷過程中,印刷(shuā)效果好。這(zhè)點對印刷圖片是(shì)特別重要的。不同的(de)印刷方法,對紙張的平滑度和表麵均一性的要求也有(yǒu)所不同,凹版印刷要求總的平滑度和表麵均一性,其次是膠版印刷(shuā)。凸版印刷的紙張的平滑(huá)度,可以 稍為低些。不同用途的紙張,考慮平滑度時,要注意到:
(1)平滑度與鬆(sōng)軟性要互相協凋。要(yào)保持平滑度和鬆軟性有一定的比例關係,才能夠製出印刷質(zhì)量好的紙。這是由於比較鬆軟的紙張才能使紙張的表麵與印刷版表麵充分地*地接觸,這點對於凸板(bǎn)印刷特別重(chóng)要。有時為了保證紙張的鬆軟性而不得不降低紙張的壓光(guāng)程(chéng)度以致降低紙 張的平滑度。往往發現平滑度比較(jiào)低,比較鬆軟的紙張,比起平(píng)滑度較高,比較硬的紙張(zhāng),具有更好的印(yìn)刷性能。因(yīn)而在製造印刷紙時要(yào)求盡可能做到製出平滑(huá)度比較高 又比(bǐ)較鬆軟的紙張。
(2)平滑度與吸墨性的關係。平滑度高的紙張往往緊度比較大(特別是在采用紙機壓光來增(zēng)加(jiā)平滑度的情況下),從(cóng)而使紙張的吸(xī)油墨性降低,因而要求吸油墨高的紙張(如用(yòng)於高速輪轉印刷機的新聞紙)平滑度不宜(yí)過高。
(3) 紙張兩麵平滑度差的問(wèn)題。紙張兩麵的平滑度是不一致的。一般來說,正麵的平(píng)滑度大於反麵的平滑度。由於一般紙張都是兩麵印刷的,而(ér)對印刷質量影響很大。根據印刷的要求(qiú),凹版印刷紙正麵與反麵平滑度之差不大(dà)於20%,一號膠版印(yìn)刷紙不大於20%,二號膠版印刷紙不大幹30%,凸版印刷紙不大於25~35%。
- 紙和紙板的抗(kàng)張強度抗張強度(dù)是指紙或(huò)紙板所承受的張力。通常以抗張力表示:即一定寬度的試樣的抗張力(牛頓);或以裂斷長 表示:即一定寬度的(de)紙條在本身重力作(zuò)用下將紙拉斷時所(suǒ) 需的紙張長度(米(mǐ));或與橫向切(qiē)麵的抗張力表示;即以試 樣單位橫截麵的抗張力(牛頓/米2)表示。 抗(kàng)張強(qiáng)度是物理特性中的重要參數之一(yī)。又是一種基本 檢驗。抗張強度是比較複雜(zá)的,它是耐破度、抗(kàng)撕力和耐(nài) 折度等的一個組成(chéng)部分,裂斷長係抗(kàng)張強(qiáng)度、厚度(dù)和定量的函數。構成紙(zhǐ)的抗(kàng)張力有四個主要因素:纖維結合強度(dù);纖維平均長度;纖維內(nèi)部組織方向交錯係(xì)數:纖維原來 的強度(dù)。纖維結合力的大小和性質是影響有效抗張強度的(de) zui重要的條件(jiàn)。 抗張強度指(zhǐ)標對新聞組(zǔ)和供輪(lún)轉(zhuǎn)印刷機印刷用紙(zhǐ)等是很 重要的,因為鉸高的抗張強(qiáng)度有助於承受印刷機的牽引力。抗張強度也(yě)是紙袋紙和包裝(zhuāng)紙的重要(yào)性能。瀝青浸漬紙需 要有高的抗張強度,以承受浸漬後的紙張在漂浮幹燥中(zhōng)所 承受的(de)壓力。其它紙繩紙和電纜(lǎn)紙的抗張強度也特別重要。
- 紙和(hé)紙板的破裂功應用應力應變曲線(xiàn)來評定紙的動態強度。應力一應變曲線下麵包圍的(de)麵積(jī),就是紙(zhǐ)在破裂前所做的破裂功(gōng)。用牛頓.毫米表示。破裂功的測定有利於重點說明在破壞以前的紙張往(wǎng)能。如紙袋紙的破損常常是在多次受力後(hòu)才發生的。每受一次(cì),強度(dù)和伸長性(xìng)能就下降一次。因此掌握紙張受力過任中的變化性能比掌握破壞時靜態強度在(zài)紙張使(shǐ)用性能上顯得更為重要,而大(dà)多數一級檢驗器隻測定破壞時的強度(dù)。從(cóng)實用觀點出發,紙張破壞以前的(de)性(xìng)能比破壞時更為重要,因(yīn)此紙張一(yī)般並(bìng)不使用到破壞程度。如紙袋要有高的強度,以(yǐ)保證(zhèng)紙袋在運輸過程(chéng)中不破(pò)損。傳統上是以耐破度、撕裂度、抗張強度等指標來反映紙 袋紙的強度(dù)性(xìng)能,但從長期的生產中(zhōng)發現抗張力、耐破度和 撕裂度大的紙袋紙在實際(jì)使用中破損率未必很低,相反隻要增加紙(zhǐ)的伸長率,既使紙的抗張力、耐破度稍差一些、反而會符合(hé)上述的要求。為了更好說明問題,還是以紙(zhǐ)袋紙為 例來說明動態強度的問(wèn)題。對於紙張來說。瞬時應變(不 可(kě)迅速複原的應變(biàn))zui能反映紙袋紙的使用性能。因為它能夠較確(què)切地(dì)反映紙袋紙(zhǐ)受力後(有人測定過力的作帶時 間,有時短到百分之一秒),瞬時擴(kuò)散(sàn)後破裂(紙張受到衝擊 後至發生破裂時間為幹分之三秒)的動態狀(zhuàng)況。紙張的破 損主要(yào)田於紙張受到瞬時衝擊應力的作用而造成的。如果(guǒ)能適應這(zhè)種瞬時衝擊(jī)應力,紙袋紙(zhǐ)就能減少被損。因此從 動力學角度可(kě)以看到,伸長率大的柔韌的紙能夠較多的吸 收紙張受到(dào)衝擊時的應力,而且(qiě)將這應力迅速地向四周擴散。而伸(shēn)長率小的紙在受(shòu)到衝擊時,應力集中在受力點,因而越容易(yì)造成破損。因此,應用紙的應力-應變曲線來評(píng)定紙袋紙的動態強(qiáng)度,就顯得非常適合,它的主動(dòng)方向是改善統的(de)韌性,提(tí)高紙的破裂功,也就是提高抗張(zhāng)力(lì)和伸長率,這在紙袋統的製造過程中要特別注意。 另一點要特別指出的是一張具有(yǒu)高韌性的(de)紙,其縱橫方向的拉力與伸(shēn)長率的乘積應該相(xiàng)等。這個乘(chéng)積叫做紙在使用過程中的淨效(xiào)應。淨效應愈高,紙的破損就愈小(xiǎo)。如果紙的縱橫方向上拉力與伸長率乘積的差別很(hěn)大,橫向的動態(tài)強度特(tè)別小,造成紙張在使用過程中的薄弱性,從而增加紙張的破損率。因此(cǐ),根據紙張淨效應的特(tè)點,可以認為單向韌性紙不能完*紙張在使用過程中的破損率。 所以目(mù)前世界上許多國家的(de)包裝用紙朝著雙向韌性紙發展以提高紙張淨效(xiào)應。
普通硫酸鹽法紙漿製造的紙袋紙具有良好的抗張力,但伸長率較低,特(tè)別是紙的縱向伸長率很低。因此、紙袋破裂時(shí)的裂縫總是與紙的縱向垂直(zhí)。提高了縱向伸長率的韌性紙,它的裂縫方向也就轉了(le)個90°,即與紙的橫向(xiàng)相垂直,這 就失分(fèn)說明了伸長率的大小明顯地影響著統(tǒng)的破裂情況。當然,在提高伸長率的同時,必須保持必(bì)要的抗張刀。因為紙張的破裂,主要是導致纖維之間的結合在(zài)受力過程中不斷 遭到破壞,抗張力高(gāo)時,這種破壞的阻力就(jiù)大(dà),抗張力很低時,伸長率很大(如皺(zhòu)紋衛生紙)也是容易發生(shēng)破裂的。 由上麵(miàn)的(de)分析(xī)看出。提高紙袋(dài)紙的使用性能,主要的問題就是(shì)提高紙張的(de)韌性,即提高紙的破(pò)裂功,要提(tí)高破裂功可以通過提高抗張力和伸長(zhǎng)率實現。由於提高抗張力是有(yǒu)一定限度的,因此(cǐ).矛盾的主要方麵(miàn)是如何提高紙張的伸(shēn)長率。
- 紙和紙板的耐破度
耐破度(dù)是指紙與紙板在單位麵積上所承受的均勻地增加的zui大壓力。其結果以千帕表示。 耐破度是紙(zhǐ)張(zhāng)的耐(nài)破強度,它代表紙張(zhāng)的總強度與(yǔ)均勻(yún)性。也可以說耐破(pò)度決定於紙張(zhāng)強度的總和與均勻性,決定於它的伸長(zhǎng)率和紙張結構方麵的某些特點。它的(de)性質與抗強(qiáng)力的機械性質間(jiān)有一定的關係,但(dàn)也受到紙張伸長率的影響,因而它也區映了紙張的強韌性。抗張力是一定寬度的縱橫平均(jun1)值,縱橫差別可能很大,而耐破度是一定麵積的強度總和。構成這些機械(xiè)強度的主(zhǔ)要因素,則是纖(xiān)維的結合力(lì)和平均長度。耐破度是(shì)抗張強度和伸長率的複合函數,其應力大部分是(shì)在紙張破裂時(shí),橫跨紙幅的壓力差所形成(chéng)的一種(zhǒng)張力,由於兩個方向上的變(biàn)形大(dà)體相等,因而產生了紙張中的不均衡(héng)應力,紙樣一般破裂成為(wéi)一(yī)條與(yǔ)紙張縱向垂直的裂縫。這種現象是由於紙張縱向的(de)伸長(zhǎng)率較小,在橡膠膜鼓起時,把(bǎ)應力導致為縱(zòng)向張(zhāng)力。耐破度直接與紙袋紙、包(bāo)裝紙和紙盒(hé)紙板的用途直接有關係。這些(xiē)紙張在使用過程中受到耐破(pò)度檢驗過程中類似的應力,然而,對於大多數的紙(zhǐ)張(zhāng)來說,耐破紙與紙張用途之間並無直接。
- 紙和紙板的撕裂度
撕(sī)裂度是指撕裂預先切口的試樣至一定長度時(shí)所需的力,以毫牛(頓)表示。紙的斷裂度就是紙與紙板抗衡裂的能力。與紙的耐折度(dù)有一定的關係。撕裂度(dù)也取決(jué)於(yú)纖(xiān)維長度及其內部組織方向和纖維本身的強度。也與紙的結合強度和交織情況(kuàng)有關。一般撕開紙(zhǐ)的力,比裂斷紙張所(suǒ)需的力小的多,撕(sī)開時所做的功包括兩部分,就果把纖維拉開所做的功和把(bǎ)纖維(wéi)拉斷(duàn)所(suǒ)做的功。用未打漿的紙漿製成的紙(zhǐ)張,其(qí)撕(sī)裂力接近全部用於(yú)克服拉開纖維(wéi)時摩擦阻(zǔ)力所做的功。實際纖維 並未拉斷,因為纖維間接觸麵積(jī)小,摩擦(cā)阻(zǔ)力小,因(yīn)而抗撕力也低。經過輕微打(dǎ)漿以後纖維間結合力增加,因而把纖維拉開的摩擦阻力增加,抗撕力也就較大。在打漿初期,抗張力增加,這就是大多(duō)數紙張的典型現象。然而幹紙漿並不(bú)一定(dìng)總有這種撕力的初(chū)期現象,當打漿度大大增加後,纖維間已不易相互滑離,而同(tóng)時本其抗張強度受到破壞的纖維數量(liàng)則大大增加了,這種作用將(jiāng)更近似剪切作用(yòng),而不是拉開作用(yòng)。因此,拉斷纖維所做的功比從紙(zhǐ)頁(yè)中拉開 纖維所做的(de)功小得多,從而撕開(kāi)紙張所需要的(de)功降低。換句話說,由於打漿而增加紙頁的內聚力和剛度,並將使撕力(lì)集中在(zài)小麵積上,其結果是抗撕力降低。通過(guò)撕裂(liè)度的測定(dìng)可以知道纖維處理的方(fāng)式,並了(le)解打漿的情況,如果抗衡力很高,耐(nài)破度很低,這是打(dǎ)漿不足的現象;如果抗衡方很低,耐破度很高,這可能是紙漿打(dǎ)漿(jiāng)過度;如果抗撕力與耐破度過低(dī),可能是纖維處理過程中的切斷過多。撕裂度的檢驗對於使用過程中受到斷裂作用的紙張如紙袋紙、條紙、建築(zhù)紙板、薄頁紙、郵封紙及有(yǒu)些製盒紙特別有用。
- 紙和紙板的耐折度(dù)
耐折度是指紙(zhǐ)和(hé)紙板在一定張力下,所(suǒ)能經受180°的往複折疊次數。以往複(fù)折疊次數表示。耐折(shé)度表示紙張的耐柔折疊的能力,它和紙的撕裂度有一定的關係。凡是在使(shǐ)用時需要時常折疊的紙,對耐折度的要求較為嚴格。如對鈔票紙、箱紙板的耐折度(dù)要求很高,對描圖紙、書寫紙、凸版印刷紙、書皮紙、包裝紙等 傳多一般的文化印刷用紙的耐折度都有一定的要求。耐(nài)折度對於表達紙袋紙和紙盒襯裏紙的使用性能很有意義。如折疊紙板是要(yào)刻劃和折成紙盒的,製盒(hé)板紙常放在手指之間(jiān)平折檢驗,每種方向折一次,並(bìng)與纖維順向成45°折一 次。如果表麵纖維並(bìng)未裂開(kāi),這是一種相當堅(jiān)強的紙(zhǐ)板。耐(nài)折度主要決定於纖細的平均長度,其次(cì)是纖維結合力(lì)。
- 紙和紙板的施膠(jiāo)度
紙與紙板(bǎn)的施膠度是以用標準墨水劃線時,不擴散亦不滲(shèn)透的線條(tiáo)zui大寬度毫米表示;或以紙與紙板的一麵與水接(jiē)觸,經過一定時間(jiān),表麵吸收水後能增加的重量(liàng)克/米2 表示。施(shī)膠度主要能反映紙麵(miàn)上滲(shèn)透和擴散的程度,是紙張物理(lǐ)檢驗中重要項目之一(yī)。各種(zhǒng)不同用途(tú)的紙張,對吸收性能的要求也是不相同的。有(yǒu)的紙張要(yào)求比較大的吸水性能,有的紙張則(zé)要求比較大的抗水性能,因此,隨著紙張種類的(de)不同(tóng),對施膠度(dù)的要求也有所不同,一般分為重(chóng)施膠、中等施膠、輕施膠和不施膠四類。要求重(chóng)施膠的紙張有紙袋(dài) 紙、書寫紙等;要求中等施膠的有畫報印刷紙、電報(bào)紙 等;要求輕施膠的有凸版印刷紙、有光紙、打(dǎ)字紙、火柴紙 等;要求不施膠的有新聞紙、電容器(qì)紙、紙、羊(yáng)皮紙 原紙、鋼紙原紙、濾紙、皺紋衛(wèi)生紙等。 不同的印刷方(fāng)法,對紙張的抗水性的要求也有所不同。 紙張的權水性能對於膠版印刷是很重要的,其原因是(shì)田於在進行膠版印刷操作時(shí),紙張(zhāng)要(yào)和濕的膠(jiāo)皮接觸。因此必須(xū)具有較大的抗水性,從而這類紙張(zhāng)在製(zhì)造過程中采用比較重的施膠。至於凸版印刷紙和凹版印刷紙對抗水性的要求則不高,一般都用輕施較。一(yī)般文化用紙如書寫紙用墨水(shuǐ)在紙上書寫(xiě)時(shí),墨水便有滲透擴散的現象,造成字跡模(mó)糊(hú)的(de)缺點。若是印刷用(yòng)紙,油墨印在紙上雖然不擴散但印出的字跡不鮮明,為了克服這種缺點,使之適應書寫(xiě)、印刷,就需用疏水物質加入紙漿中或紙的表麵(miàn)上,把(bǎ)纖維(wéi)包圍起來,使纖維與水不直(zhí)接接觸,從而給紙張一種耐水性能。
- 紙和紙板的透氣度(dù)
紙的透氣度是在(zài)一定(dìng)麵積、一定真空度下,每分鍾透過(guò)紙張的空氣量或透過100毫升空氣所需的時間,以毫升/分表示。透氣度是鑒別紙(zhǐ)層中(zhōng)間的空隙程度,也是檢驗(yàn)紙張(zhāng)防潮能(néng)力的指標之一,透(tòu)氣度(dù)是(shì)隨著紙(zhǐ)張的緊密度大小而增(zēng)減 的。纖維交織緊密,紙的(de)透氣度就小,反之則愈大,而紙張的防潮能力也愈低。要降低紙的透氣度和提(tí)高紙的防潮能力,首先要增加纖維間的結合力和(hé)均勻度,這就要(yào)在打漿中提供(gòng)紙料的打漿度。透氣度是水泥(ní)袋紙、紙袋(dài)紙、卷煙紙,電纜紙、拷貝紙及工業濾紙等的主要物理特性, 都需要測定其透氣(qì)度的大小。采用閘門連接裝料的水泥袋用紙袋(dài)紙,其透氣度是一項重要的指(zhǐ)標,紙(zhǐ)袋必須有一定(dìng)的透氣度、以防止袋裝時發生 破裂,但透氣度過好高了,又(yòu)易吸潮,所以(yǐ)必須控製一定的透氣度。卷煙紙用加填料(CaCO3)來控製氣度和調節燃燒速度,防(fáng)鏽(xiù)包裝紙應當具(jù)有zui低的透氣度以減少硫化氫、二氧化碳和其它氣體的滲透,濾紙(zhǐ)則需要有較大的透氣度。
- 紙和紙(zhǐ)板的吸收性
吸收性是指紙和紙板對水或其他有(yǒu)機(jī)溶液的(de)吸收性能。紙張的(de)吸收(shōu)性取決於纖維的性質、漿料的打漿度和紙張的結構。在印刷過程中,紙(zhǐ)張的吸收(shōu)性能過高,會招致用 油墨量大,甚至透印。若紙張吸收性能過(guò)小,又(yòu)會使紙張印跡不(bú)清,在使用平板紙時(shí),由於刷新速度快,還容易沾(zhān)汙其它的紙。紙張吸收性在一定程度上與紙張的透氣(qì)度、緊度、平滑度、施膠度有密切的關係。
- 紙和紙板的白度
紙或紙(zhǐ)板的白度(dù)是指白色(sè)或接近白色的紙或紙板表麵對藍光的反射(shè)率,與用藍光照射氧化鎂標準板表麵的反射率相(xiàng)對(duì)比來表示。白皮是所有白色紙及(jí)部分加工的淡色紙所必須具備的條件。白皮是根據使用的要求來規定的,白度對於印刷紙和書 寫紙特別重要。但隨著用途的不同。對於(yú)白度的要求也有所不同。特別是凹版印刷紙,白(bái)卡(kǎ)紙、特號薄頁紙等紙張要求(qiú)白度在90%以上,膠版印刷紙、證券紙、書寫紙(zhǐ)、畫報紙、打字紙等紙張要求白度在80%以上,凸(tū)版印刷紙、一般書寫(xiě)紙、有(yǒu)光紙要求白度在(zài)60~70%之間,新聞紙要求(qiú)白度為45~50%。對於印刷(shuā)畫報、美術圖片等的紙張,一股要求較高的白度,而對於印刷書籍雜誌的紙(zhǐ)張則白度不宜過高。又如(rú)加工鵝黃色、淺藍色臘光紙,如果(guǒ)原紙白 度(dù)差,上色後(hòu)往往呈灰暗色,而使色澤不鮮明。所(suǒ)以紙張必須根據用途和標準規定,注意檢查以(yǐ)衡量其使用效果。
- 紙和紙板(bǎn)的不透明度
不透明度是紙張的一種光學(xué)性質,紙張的不透明度(dù)是指單張試樣墊一個全吸收的黑色襯墊時對綠光的反射率(lǜ)與*不透明的若幹試樣的相應的反射(shè)率之比。紙張的不透明度對於印刷紙來說(shuō)是很重要的。隻(zhī)有紙張具有一定(dìng)的不透明(míng)度才能夠防止紙張透顯現象,以保證印(yìn)刷的質(zhì)量。對於書寫紙來說,也要求有一(yī)定的不(bú)透明度,以利於紙張的兩麵書寫。對於某(mǒu)些特殊的紙張(如(rú)不透明光紙)不透明度也是非常重(chóng)要的。不(bú)透明度是印刷紙、證券紙和書籍紙(zhǐ)等一項重(chóng)要物理特性。
- 紙和紙板的水分
水分是指紙和紙(zhǐ)板在100-150℃下烘幹(gàn)至恒重時所減少的重量與原(yuán)重量之(zhī)比,以百分率表(biǎo)示。水分是(shì)檢(jiǎn)測紙張的重要指標。任何紙張的(de)產品標準都有水分百分比(bǐ)的規定,這是因為構成紙張的主要成分是纖維素,纖維與水的關係,是(shì)紙張抄造中zui重要的關係。單根纖維的水分含量影響纖維強度、綿韌度和紙頁成形性能。紙張的水分影響紙張的重量、強度、耐久性、規格穩定性、油墨接受能力(lì)、整飾度、柔軟度和紙張的整個印刷性能和電氣性能等(děng)等。因此(cǐ),水分是紙張的(de)重要指標。纖維具有高度吸收水分的性(xìng)能,而空氣中經常含有一定百(bǎi)分比的水分。這樣當(dāng)空氣中含水量大於紙張本身含水量時,亦即氣(qì)候潮濕時,就會吸收空氣中的水分。同理,氣候幹燥時(shí),紙(zhǐ)張也會因風化作用而蒸發部分的水分。直到兩者間的水分平衡為止。因此,紙的含水量是隨著氣候幹濕的變化而(ér)變化,大氣是的含水量一般在7%左右,所以一般紙張產品的(de)水分指標規定在7±2左右。
- 紙(zhǐ)和紙板的灰分
灰是指紙或紙(zhǐ)板在(zài)燃燒後殘渣的重量與絕幹試樣重(chóng)量(liàng)之比,以百分率(lǜ)表示。紙與紙板的灰分主要(yào)是由紙中所填充物質等雜質量多少而異,一般為0.1-0.9%。施(shī)膠物質以及礦物色料的灰分隻是(shì)紙張全灰分中很少的一部(bù)分。紙張中含(hán)灰分(fèn)的百分比對其性質有很大影響,如定量在35-40克/米(mǐ)2,為(wéi)1號薄凸版印刷字(zì)典(diǎn)紙時,就必(bì)須含有20-25%的灰分。因(yīn)為(wéi)這些紙很薄,如果不加填料,就(jiù)形成透(tòu)明狀而不適於印刷(shuā)和使用。與此相反,有許多紙張不需要加入填料(如電氣絕緣紙),有灰分時就削弱它們的絕緣強度紙張(如包裝紙和製盒(hé)紙板)應含有(yǒu)低的灰(huī)分(fèn),因(yīn)為礦物質降低紙張強度。照相紙也宜含有(yǒu)高的灰分,分析工作濾紙應隻含有甚至於可以略去不計地灰分。所以從測定灰分中也可以看出紙張的(de)機械強度。填料過多在印刷時容易發(fā)生掉粉現象。一般地說,紙的灰分含量應在保證正常(cháng)的情況下予以適當控(kòng)製。灰分測定,沒有說明灰分的性質,而研究灰分的來源,卻很重要。因為在漂白或染色過程中,殘留的(de)藥品帶來(lái)了灰分,危(wēi)害了紙張強度的耐久性,而且比白土或其它填料更(gèng)為嚴重(chóng)。仿製新產品也要(yào)鑒(jiàn)定灰(huī)分。根(gēn)據灰分的含量,紙可(kě)以分為四類:無灰紙、少灰紙、中灰紙和多灰紙。
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