纸张吸湿性与酸碱性.pptx
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1、纸张周围环境的温湿度变化对纸张水分含量的影响非常大,因此了解其对环境变化的反应非常重要。第1页/共38页 一、纤维与纸张的水分 纸的水分含量:是以纸中含水的质量与纸的质量的百分比来表示的,一般印刷纸的水分大约在4%8%左右。纸张所含水分的形式:1)吸附水分(纸张粗糙表面吸附的水)2)毛细管水分(靠纸页毛细管作用附着的水分)3)润胀水(存在于纤维细胞壁中)第一节 纸张的吸湿性第2页/共38页纸中水分含量的多少对印刷的影响 水分太低的纸张发脆,而且会在印刷机上产生过多的静电,如果水分含量过高,将会使油墨难于干燥。纸中水分的增减变化对纸的各种性质影响更大,随着水分的变化,纸的定量、抗张强度、柔韧性、
2、表面强度等都将发生变化,纸的尺寸将发生伸缩。第3页/共38页为什么水分会对纸张的性能影响这么大呢?可从纸浆结合成纸张的过程中,纤维与水的关系进行分析。纸张在它的最佳性能下有一个恰当的水分含量。第4页/共38页二、水分的平衡 1、湿度概念 所谓湿度就是表示空气中含有的水分或水蒸气,或者说潮湿与干燥的程度。湿度有几种表示方法:1)绝对湿度:1m3空气中实际上含有的水蒸气的质量 2)饱和湿度:空气中能够含有最大限度水蒸气的数量 3)相对湿度(relative humidity),RH:指1m3空气中实际所含有水蒸气的质量与相同温度下饱和状态时所含水蒸汽质量的百分比。第5页/共38页 2、平衡水分 环
3、境湿度变化时,纸张便会从空气中吸收水分或把水分传到空气中而失去水分,经过一定时间,吸湿速率与失水速率相等,保持动态平衡,水分达到饱和状态,我们把在一定湿度状态下,水分不再发生变化的状态叫做水分平衡状态,这时的含水量叫做平衡水分。第6页/共38页1)在同一)在同一相对湿度相对湿度下,纸质的不同有不同的下,纸质的不同有不同的平衡平衡水分。水分。在不同相对湿度下,各种品种的纸张都有其在不同相对湿度下,各种品种的纸张都有其相应的平衡水分。相应的平衡水分。不同种类的纸张,对于相同的含水量变化,不同种类的纸张,对于相同的含水量变化,尺寸稳定性会不一样。尺寸稳定性会不一样。掌握这个平衡水分值,可制定各种纸张
4、的含水量的掌握这个平衡水分值,可制定各种纸张的含水量的管理目标。也为防止纸张吸湿或脱湿发生伸缩变形提供管理目标。也为防止纸张吸湿或脱湿发生伸缩变形提供参考。参考。纸种纸种纸种纸种不同相对湿度下的平衡水分不同相对湿度下的平衡水分不同相对湿度下的平衡水分不同相对湿度下的平衡水分%40%55%65%75%40%55%65%75%新闻纸新闻纸新闻纸新闻纸7 78 88 86 69 9050510104 4胶版印刷纸胶版印刷纸胶版印刷纸胶版印刷纸6 61 16 68 87 75 58 83 3涂布纸涂布纸涂布纸涂布纸5 55 55 58 86 65 5第7页/共38页2)在同一相对湿度下,环境温度变化会
5、引起平衡水分发生变化。在一定RH下,温度每变化5,纸含水量变化为0.15%,车间的温度必须控制,一般温度变化不要超过3。被带入印刷车间的纸堆温度必须考虑到。假如较低温度的纸张被转移到温度更高一些的印刷车间,那么纸堆周围的空气就会冷却,局部相对湿度就会上升,纸堆将吸收水分,产生润胀,如果该温度低于露点(降低温度能使具有一定质降低温度能使具有一定质量和体积的未饱和水汽变为饱和水汽,而这个温量和体积的未饱和水汽变为饱和水汽,而这个温度称为露点度称为露点),湿气将会凝聚在纸堆的外表面。第8页/共38页三、纸张的吸湿性1、概念:纸张的吸湿、脱湿与滞后现象吸湿:当把一湿含量小于其平衡水分的纸页放在空气中时
6、它会吸湿,至与空气达到平衡。脱湿:当把一湿含量大于其平衡水分的纸页放在空气中时,它会脱湿,至与空气达到平衡。第9页/共38页滞后现象:是指在同一相对湿度下,吸附时的吸着水量低于解吸时的吸着水量的现象。表现为在某一湿度条件下达到平衡水分的纸张,如果再经吸湿(脱湿)后,重新回到原有相对湿度环境时,其含水量比原来的要有所增加(减少)。例:两张相同的纸张例:两张相同的纸张A A和和B B,在相同的空气湿度下达到平衡,但,在相同的空气湿度下达到平衡,但A A纸是由纸是由高含水量放在空气中,高含水量放在空气中,B B纸是由低含水量放在空气中,当达到平衡时,比较纸是由低含水量放在空气中,当达到平衡时,比较A
7、 A纸与纸与B B纸的纸的 含水量?含水量?第10页/共38页滞后现象的原因:氢键不可逆 吸湿:无定形区氢键不断打开,游离出羟基吸着水。仍保持着纤维素分子间的部分氢键。解吸:润湿了的纤维脱水收缩,部分羟基重新形成氢键,但受到纤维凝胶结构的内部阻力的抵抗,使已被吸着的水分不易蒸发(即纤维素与水分子之间的氢键不能全部可逆地打开),形成的氢键相对较少。而吸着中心相对较多,吸着水的量相应也较多,产生滞后现象。图图 纸的吸湿与脱湿曲线纸的吸湿与脱湿曲线第11页/共38页2、纸张变形的特性、规律(伸缩性或形稳性)由单根纤维的伸缩产生1)方向性 纸张沿纵向的伸缩率小,沿横向的伸缩率大。(正因为如此在进行彩色
8、胶印时,套色不准的毛病往往出在伸缩率大的横向上。)2)两面性 当纸张厚度上(z向)的组成成分不太均匀时,纸张的一面可能收缩的比另一面大,纸张将卷曲,朝向收缩更大的那面。卷曲现象通常是纸张与液态水接触引起,而不是相对湿度的变化造成的。纸张会以纵向为轴心发生卷曲,造成输纸不匀、套印不准。第12页/共38页 一张7871092的全张纵向纸,从RH50%变化到65%,若纸张在横丝方向伸长率为0.15%,纵丝方向的伸长率为0.05%,请问短边伸长与长边伸长之比X为多少?若该纸为横向纸呢?以纸张的伸缩性小为好纸张的纵向印刷为宜第13页/共38页四、纸张的吸湿性对印刷的影响1、纸张吸湿性对纸张强度的影响 纸
9、张变湿会使纤维之间交织纸张变湿会使纤维之间交织形成的氢键作用力变弱。主形成的氢键作用力变弱。主要通过纤维间结合形成的强要通过纤维间结合形成的强度如抗张强度、表面强度、度如抗张强度、表面强度、耐破度等随纸张水分的增加耐破度等随纸张水分的增加而下降;与纤维间的结合与而下降;与纤维间的结合与松软性有关的强度如耐折度、松软性有关的强度如耐折度、撕裂度等随水分的增加而增撕裂度等随水分的增加而增加,但水分过高强度重新下加,但水分过高强度重新下降。降。第14页/共38页2、纸张的吸湿性与静电 1)静电的产生:在环境比较干燥时,纸张由于水分少而绝缘性提高,所以摩擦产生电荷的纸张很难得到中和。静电问题与环境的相
10、对湿度与纸张的湿含量有关(水分低于3.5%,相对湿度40%)。第15页/共38页2)静电危害:吸附粉尘、纸毛,影响输纸,加剧飞墨。卷筒纸,在连续进纸时纸张静电影响小,经过印刷吸收水分,使纸张的导电性能提高,静电大大减少。一般不会影响下面的工序。单张纸印刷机在输纸装置分离纸张时会因纸张之间静电的吸引作用而难以分离,很容易造成双张多张起褶等纸张故障。在收纸时,会因为纸张带静电造成纸张收不齐,为下面的印刷和裁切带来麻烦。3)静电消除方法:一是增加车间的湿度,在地面洒些水,在车间吊晾纸张。二是采用空气离子化方法。第16页/共38页3、纸张的吸湿变形引起印刷故障1)由润版液引起纸张伸长而发生套印不准 在
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