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纸张丝缕方向的形成及特点 纸张丝缕方向及实际应用

赶印网 2019-08-21 阅读:65
摘要:作为印刷材料最主要部分的纸张,其性能、印刷适性的重要性已广为国内外印刷工作者所认同,如纸张的许多物理、机械和化学性能等。

作为印刷材料最主要部分的纸张,其性能、印刷适性的重要性已广为国内外印刷工作者所认同,如纸张的许多物理、机械和化学性能等。然而在纸张的特性中,有一个非常重要的物理特性却还没有引起我国印刷业的足够重视,即纸张丝缕方向。本文结合笔者在生产教学中的实践,就纸张丝缕方向及其实际应用等几个方面展开论述。

纸张丝缕方向的形成及特点

1.形成

纸张丝缕方向通常也称为纸张的方向或者纸张的丝绺方向。在造纸过程中,纸浆从流浆箱流布到筛网(长网或圆网)上时,由于纸浆水流的动能和高速运行的筛网的共同作用,使得纸张的纤维大致有规则地按照造纸机运行的方向排列而形成纸张的丝缕方向。

而手工造纸则是通过一个筛网,采用手工抖动的办法渗漏掉纸浆中的大部分水分,同时也使纸张纤维在筛网的范围内能均匀地分布。这种方法制得的纸张,其纤维分布是没有规律的,也不存在纸张丝缕方向。

2.特点

(1)膨胀特性

由于纸张纤维在吸水发生膨胀时,其纤维伸长率远小于其变粗率,这样就形成了一个和纸张丝缕方向相对应的方向,即纸张膨胀方向,它和纸张丝缕方向相垂直。

在纸张含水量发生变化后,在纸张膨胀方向的尺寸变形比在纸张丝缕方向要大得多,这一点从纸张在印刷过程中经常发生因单面吸湿而引起卷曲变形的情况就可以看出。

(2)挺度特性

与纸张丝缕方向相统一,在纸张丝缕方向上纸张的抗张强度和挺度都要大于在其膨胀方向上的相应值,这在印刷及印后加工中都应该加以注意。

纸张丝缕方向的检测与标定

1.检测

纸张丝缕方向的检测方法很多,但其原理并不复杂。主要也就是利用上面列出的纸张在丝缕方向和膨胀方向所表现的不同特性来检测的,如挺度、膨胀变形率、耐撕折度等。主要有以下几种方法(详细检测方法省略)。

(1)撕纸法

这种方法适用于中等厚度的纸张,如60~128g/m2的纸张,既不是很薄也不是很厚的纸张。

(2)折叠法

这种方法适用于相对较厚或挺度较好的纸张,同时也说明沿着纸张丝缕方向较易折叠。

(3)弯曲法

这种方法适用于较厚和挺度较好的纸张。

(4)裁纸条法

这种方法适用于薄纸和不是很厚的纸张。

(5)浸水法

浸水检测法几乎适用于所有的印刷纸张,也是一种比较简单的方法。

当然,纸张丝缕方向的检测还有很多方法,我们可以视情况灵活运用。

2.标定

对于我们常用的单张纸来说,如何来标定它的丝缕方向呢?我们知道,印刷用的单张纸都是由卷筒纸经过分切以后得到的,而卷筒纸的纸带方向即为纸张丝缕方向,但对于我们常用的单张纸来说,如何来标定它的丝缕方向呢?我们知道,印刷用的单张纸都是由卷筒纸经过分切以后得到的,而卷筒纸的纸带方向即为纸张丝缕方向,但由卷筒纸分切成单张纸时有多种分切方法。如图1所示,

图1

要得到一张70cm×100cm的纸张,既可以让短边(70cm边)和纸张丝缕方向平行,也可以让宽边(100cm边)和纸张丝缕方向平行,这就形成了在实际使用中两种类型的纸张丝缕方向。

我们通常用纸张的纵向或横向来表示纸张丝缕方向,其实这是一个比较模糊的概念,很难在实际当中得到推广和应用。关于印刷纸张丝缕方向的标定在国际标准DIN-6749和DIN-6730中已做了比较详细的规定,归纳来说,主要有四种表示方法(以规格为70cm×100cm的纸张为例)。

(1)文字说明法

如图2所示,

图2

纸张是从一个宽100cm的纸卷上裁切得到的,而纸张的短边(70cm边)与纸张丝缕方向平行,这种纸张我们可以称其为宽带纸,或者说这种纸张的丝缕方向是短边方向。

同样,如图2所示,纸张是从一个宽70cm的纸卷上裁切得到的,而纸张的长边(100cm边)与纸张丝缕方向平行,这种纸张我们可以称其为窄带纸,或者说这种纸张的丝缕方向是长边方向。

(2)字母表示法

这种表示法是用纸张规格数字和英文字母M一起来表示纸张丝缕方向,M是英文字母Machine的缩写,表示纸张的机械方向,即纸张丝缕方向。DIN-6749和DIN-6730规定,用这种表示法表示纸张丝缕方向时,要将规格中的短边数字放在前面。如70cmM×100cm,表示纸张丝缕方向为短边方向。70cm×100cmM,表示纸张丝缕方向为长边方向。

(3)下划线表示法

将纸张膨胀方向边的规格数字用下划线标定,以此来间接表示纸张丝缕方向。如70cm×100cmM,是丝缕方向为长边方向的纸张,也可以表示为:70cm×100cm。

(4)箭头表示法

这也是表示纸张丝缕方向最简单和直观的方法,但必须借助示意图才能说明白。

在纸张的外包装上一般也会利用这种方法来表示所包纸张的丝缕方向,如图3所示。

图3

我们至今还很少看到国内的单张纸外包装上有标示纸张丝缕方向的说明或者符号,由此也可以看出业界对纸张丝缕方向的重视程度还远远不够,其实它对印刷、印后加工以及成品的质量和使用都有着很大的影响。

纸张丝缕方向对印刷的影响

对于常规胶印来说,水是不可或缺的。正是利用油水互不相容的原理,胶印工艺才能够正常地进行。然而水在印刷中又有着很大的副作用,其中之一便是它能使纸张吸水膨胀,使得纸张的尺寸发生改变,从而影响印刷中的套准精度。在受湿的情况下,纸张在丝缕方向和膨胀方向的伸长率不同,膨胀方向上的尺寸变形率要比丝缕方向大。另一方面,纸张的挺度在膨胀方向和丝缕方向也有很大的差别,丝缕方向上的挺度要明显大于膨胀方向,而印刷过程中又要求纸张能够很服贴地包覆在滚筒表面上印刷,以利于纸张的顺利压印、平稳交接和防止纸张拖梢的甩脏。从这两方面我们不难理解, 印刷时应该使纸张丝缕方向和印刷滚筒轴线平行,如图4所示。

图4

这里又会衍生出另外一个问题,如果纸张这样设置的话,那纸张的圆周方向(上下方向)在印刷过程中不是也会膨胀变形,不是同样会影响套准精度吗?相对来说,纸张在这个方向上的膨胀变形要好处理一些,有效途径之一便是利用包衬半径和图文尺寸变形的关系原理,通过适当减少印版滚筒包衬的办法来弥补这种膨胀,四色印刷机上印版滚筒包衬半径逐级递减正是这种关系原理的典型应用。

对于厚纸来说,印刷中将其丝缕方向设置成和滚筒轴线方向平行显得尤为重要。

纸张丝缕方向对印后加工的影响

纸张丝缕方向对印后加工的影响主要表现在折页工序中,前面我们也讨论了利用折叠法来判定纸张丝缕方向。同样道理,机械或手工折页时折刀和纸张丝缕方向平行要比与之垂直来得容易,折出的折线也要光滑平服得多。所以,无论是机械折页还是手工折页,其最后一折的折线应该与纸张丝缕方向平行为好。如图5所示,

图5

几种常见折页情形及纸张应有的丝缕方向。

印刷成品对纸张丝缕方向的要求

纸张在丝缕方向和膨胀方向所表现出的不同的挺度特性,也决定了我们在进行印刷设计和操作时,尤其要对其加以关注,无论是在包装印刷领域还是在书刊印刷领域。下面就一些印刷成品对纸 张丝缕方向要求的实例加以说明。

1.书刊

如图6所示,要求纸张的丝缕方向和书脊的方向平行,这样书本在展开时就会很平服,便于阅读,如图6a所示,否则就会如图6b所示。

图6

对于内文用纸较厚的书来说,这一点表现得尤为突出,也应该特别引起我们的重视。

2.纸板标牌

如图7所示,

图7

要求纸张的丝缕方向和支撑底边的方向垂直。如图7a所示,这样标牌才能够更好地靠立,否则就会如图7b所示,标牌会弯曲下趴。

3.瓶罐等的标贴

如图8所示,

图8

这些标贴贴在瓶罐等的外表面上,而这个外表面通常都是圆柱形曲面,为了使标贴贴得更稳定,这时也要求纸张的丝缕方向和圆柱面高的方向一致。

4.纸板包装盒

如图9所示,包装盒在运输和堆放过程中必须不能变形,以使其中的产品能够很好地得到保护。这就对制作包装盒的纸板的丝缕方向有一定的要求,即纸板的丝缕方向要和纸盒立的方向一致。当对纸盒垂直方向的承重要求不是很高时(尤其是一些小的包装盒),为了便于纸盒在成品包装时能自动撑开,通常将丝缕方向设置为与纸盒立的方向垂直。

图9

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