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纸张匀度的产生、检测及对印刷性能的影响

摘 要：分析了纸张匀度的不良现象、产生原因，以及纸张匀度对纸张性能、印刷操作板弹簧和印刷质量的影响，并介绍了匀度检测技术领域的新发展，为造纸及印刷工作者提供参考。

关键词：纸张匀度；印刷；检测

纸张的匀度为纸张定量的分布状况，即微小面积上质量或紧度的变化。用肉眼很容易看到纸张的不均匀性，不均匀的定量分布不仅影响纸张的外观，而且对纸张的物理性能和化学性能有直接影响。匀度的好坏是影响印刷适应性的重要因素。

1 纸张匀度的不良现象及原因

纸张匀度不好一般认为有3大影响因素：①浆料自身的絮聚；②纸机操作不当；③成形脱水不均匀。

1．1 匀度不良的现象

(1)团状组织 纤维互相絮聚在一起成为一团，无规则地分布于纸中。在团状组织上，纸层较厚，透光比较微弱；在团状组织之间，纸层较薄，透光比较强烈，印刷不透明度较低。

产生原因：①对纤维较长的浆料打浆不足，特别是打浆过程中切断作用太小，使浆料中的纤维交织成团，形成纸张后出现团状组织；②上前浆料浓度太高。纸浆悬浮液的浓度愈高，愈容易因纤维絮聚而在成纸上出现团状组织；③纸机流浆箱和案振动所产生的分散纤维能力的大小，也对团状组织的形成产生影响。

(2)“云彩花”又叫云状组织，它是指透光看时，纸张中的纤维像云彩那样一朵一朵地分布于纸张中，造成纸的纤维分布不均匀。

原因：上纸料的水量过大或浓度不匀而形成的。即当上已有部分纤维沉积后，表面上仍有较多的水在涌动，把已形成的纤维层冲散而形成“云彩花”。如果案是摇振的，振幅较大而振动较少时，致使“云彩花”的形成。

(3)纤维组织脱节 指在纸机运行方向纤维交织不良的现象，表现为许多横向的、长短不一的透光缝隙分布在纸幅上。缝隙处的浆层较薄，透光较强，成为纸幅的送水薄弱环节。此现象主要发生在长纸机上。

原因：纸料从唇板间喷出的速度太慢造成的。当纸机车速太快时，连续喷出的浆料连接不上已沉积在上的浆料，就会在纤维交织上出现间断，发生纤维组织脱节的现象。

(4)波浪状的纤维组织 指在纸的横向沿幅宽出现一道道弯弯曲曲的波浪状加厚层。

原因：上时浆速太快，喷上的浆流向前翻滚到已形成的湿纸层所致。此现象易发生在低速纸机上。

(5)浆道子 指纸幅上的一些迎光可见的纵向条状浆痕，其实质是较厚的浆层所致。

原因：①上纸料的浓度太低，沿宽出现一条条纵向凸起的浆流，当两股浆流交汇在一起时便形成较厚的条状浆道子；②案上被停用的案辊未脱离铜，案辊顶部被铜所磨平，从而使浆料在乎顶上汇聚时形成浆道子；③个别案辊动平衡不好或弯曲不直，使铜在运行中发生抖动并使浆流汇合而产生浆道子。

2 匀度对纸张性能的影响

纸张大多数物理性能指标(如厚度、抗张强度、耐破度、撕裂度等)都受纸张匀度的影响。匀度不好的纸，其抗张强度、耐破度、撕裂度在不同的定量点往往有较大的差异，使纸对水及油墨吸收不均匀，影响其印刷效果。平滑度和不透明度也相对较差。

2．1 匀度对厚度的影响

匀度不良，因而厚度也不均匀，进入干燥部时水分也不均匀，干燥时发生不均匀收缩，从而出现一些纸病(如泡泡纱、微起皱等)。通过压光机时，在纸的表面上会清晰地压出发亮较透明的斑点。这是由于较厚的地方湿度大，而且压实的程度较高所致。在这种情况下，为了平衡纸的水分，再将纸作过干干燥，这样导致纸的脆性增加，易产生感应静电。

2．2 匀度对机械性能的影响

表1所列为纸张匀度对机械性能的影响。由表1可知，纸张机械性能数值的一致性由变异系数表示，其数值大小与纸张匀度有关。纸张匀度好，它的各项机械性能测试值的相差就小，变异系数就越小。所以，提高了纸张的匀度大大简化了人工环节的浪费减少了毛病率的产生此项比较合适大型的工厂和公司使用，也就是提高了数据的一致性，使可靠性提高。由表1可以看出，照相原纸的匀度最好，其各项机械性能数值的均衡性也相应较好。

2．3 匀度对平滑度的影响

Roger Danby等人最新研究，采用灰度级直方图描述匀度与平滑度的关系。直方图表示数字图像中每一灰度级与其出现的频数(具有该灰度级的像素的数目)间的统计关系，横坐标表示频数(或相对频数=频数／总像素数)，纵坐标表示灰度级。图1是2种不同匀度纸张的平滑度图像像素点灰度级直方图。左图是一张匀度好的纸张，其灰度级分布较窄，几乎所有的像素都落在中间3个频数段，纸张的平滑度高。相反，右图是匀度不好的纸张，其灰度级分布较广，中间3个频数只占总频数的一个小部分，纸张的平滑度低。

3 匀度对印刷运行性能的影响

3．1 断纸

纸张的破损通常发生在纸张的薄弱点，所以根据强度要求，纸张在这些薄弱点上的平均定量必须高于规定的极限定量。而在纸面上，这些低定量点周围的高于平均定量数的部分并不重要。因为当纸张发生破裂时，传播这一裂断的力比引起它的力要小，即当纸张在其薄弱点处破裂时，由于应力集中，故周围的高定量处不能阻止其破裂。

纸、凸版纸、胶印书刊纸这几种用量较大的纸张，大多数是以卷筒纸的形式印刷的。卷筒纸在一定张力作用下，从输纸部位到印刷机组，再到折页切纸部位，均处于张紧状态，在印刷方向(纵向)上承受的拉力较大，且难免因为纸卷不圆、印版辊筒空当等原因使纸幅承受的张网带炉力产生周期性变化；在横向上，经过各机组干燥系统的烘干作用，纸张会产生收缩。如果纸张匀度差，易产生断纸故障。由于每次断纸就要使印刷作业停止数分钟，有时在断纸的同时还会损伤印版和橡皮布，致使不调版就不能印刷。这样，影响印刷的运行效率。

今年3月8日3．2 给纸故障

静电 静电是由于纸和其他物质摩擦或纸与纸之间的摩擦产生的，它随着纸本身及周围空气的导电性之高低而发生很大的变化。匀度不好的纸张，由于过干干燥，易产生感应静电，这样对印刷作业和印刷质量产生很大的影响。由于异性电荷相吸，致使纸张难以分开，在乎板印刷时形成多张纸页同时送人印刷机。在卷筒纸印刷时发生倒纸困难；又由于同性电荷相斥，往往发生印刷品的漂移，致使套印不准或收纸不齐。带静电的纸页还容易吸附空气中的黏尘和纸屑，使其牢固地国家主席习近平在考察上汽团体时就指出黏附在印刷品上，直接污染印品。

台纸不平 放在给纸台上的纸页，有时会发现1台纸半边高半边低，或两杨梅边高中间低的现象，称为台纸不平。这是由于纸张匀度不良造成的。台纸不平在印刷时会使给纸发生困难，尤其是在与前挡规接触的一面，如果纸台一边高一边低，则2个吹风管或2个压纸脚不能同时作用于同一张纸，这就使给纸发生故障。若是自动续纸器的平板印刷机，会造成吸双张等缺点，还会产生未印上字画的废页。（待续）