一、 核心概念:什么是“拉毛"?
拉毛(Picking):在印刷過程中,當油墨對紙張表面的粘附力大于紙張內部纖維、填料或涂料粒子間的結合力時,印刷機的橡皮布會將紙張表面的部分纖維、填料或涂層撕扯下來。
現象:印刷品上會出現無規則分布的毛刺、白點、發花等現象,嚴重時甚至會造成紙張撕破、堆積的紙毛粉末污染印版和橡皮布,導致印刷無法進行。
本質:拉毛現象直接反映了紙張表面強度(Surface Strength) 的高低。
二、 測試儀器:
深圳市普云電子有限公司出品的IGT印刷適性儀PY-H805型紙和紙板印刷表面強度測定儀(紙張拉毛性能測試儀)
IGT印刷適性儀是模擬印刷過程并對其進行標準化、實驗室化的儀器。它主要由以下幾部分組成:
1. 印刷單元:包括一個標準的印刷盤(類似印版)和一個壓印滾筒。
2. 傳動系統:提供精確可控的印刷壓力和平穩的印刷速度。
3. 油墨制備系統:包括調墨刀、墨槽等,用于制備和涂布標準油墨。
4. 專用拉毛油墨:這是一系列粘性(Tack值)嚴格標定且依次遞增的油墨。
三、 評價方法詳解:拉毛強度的測定流程
該方法的核心是:找到在標準測試條件下,恰好開始導致紙張表面發生拉毛現象的那個臨界油墨粘性值。
步驟如下:
1. 試樣制備:
將待測紙板切成標準尺寸的試樣。
在標準溫濕度環境(如23±1°C, 50±2%RH)下進行溫濕平衡處理,通常至少4小時。
2. 選擇油墨:
從一套粘性值已知的拉毛油墨中,根據預估的紙張表面強度,選擇一個起始油墨。通常從粘性較低的油墨開始測試。
3. 測試操作:
將選定的油墨用調墨刀在墨槽中均勻涂布一定長度。
將試樣固定在壓印滾筒上。
啟動儀器,印刷盤以設定的標準壓力、速度與紙樣進行“印刷"接觸。
每次測試使用一個新的、干凈的區域。
4. 結果判定(核心步驟):
印刷后的試樣需要立即在良好的光源下(通常配備拉毛觀測燈)進行觀察。
觀察方法:將試樣放在觀測燈下,通過改變視線與試樣之間的角度,利用側光觀察墨跡表面。拉毛的點會因為表面被破壞而產生漫反射,看起來比周圍完好的墨層更“亮"或更“白"。
判別標準:
未拉毛:墨層均勻、光滑,無任何明顯的亮點或破壞點。
臨界點(拉毛開始):觀察到第一條、或第一個小區域的連續拉毛痕跡。這是最關鍵的評價點。
明顯拉毛:出現大量、連續的拉毛點,甚至成片纖維被剝離。
5. 迭代測試,確定臨界值:
如果第一次測試沒有拉毛,則更換粘性更高一級的油墨,在同一張紙樣的新區域重復測試。
如果第一次測試就出現明顯拉毛,則更換粘性更低一級的油墨重復測試。
如此反復,直到找到恰好能引起紙張表面開始出現拉毛的油墨。
6. 結果表達:
拉毛強度最終以這個臨界油墨的粘性值來表示。單位通常是油墨粘性值(Tack值) 或該油墨的編號。
例如:報告結果為“拉毛強度:12 Tack"或“拉毛強度:AIC2-5號油墨"。這個值越高,說明紙張的表面強度越高,在高速印刷時能抵抗更高粘性的油墨而不被拉毛。
四、 關鍵參數與影響因素解讀
測試方法之所以標準,是因為它嚴格控制了所有變量,只讓“油墨粘性"作為變量去探測紙張的強度。
1. 印刷速度:速度越快,油墨的分離力(剪切力)越大,越容易拉毛。IGT儀器可以模擬不同的印刷速度(如cm/s),速度也是評價指標之一(如同時報告在X速度下的拉毛強度)。
2. 印刷壓力:壓力必須標準化,過大的壓力會人為地增加拉毛的風險,導致測試結果偏差。
3. 環境溫濕度:嚴重影響油墨的流變性和紙張的強度。溫度升高,油墨粘性下降;濕度變化會影響紙張的纖維結合力。因此必須在標準環境下進行。
4. 油墨性質:必須使用專用的、標定好的拉毛油墨,普通印刷油墨無法給出可量化的結果。
五、 實際應用與意義
1. 指導印刷生產:
印刷廠在接到一批新紙板時,可以先測試其拉毛強度。
根據測試結果,可以科學地選擇油墨種類、粘稠度和印刷速度,從而避免在生產線上出現拉毛故障,減少浪費和停機時間。
基本原則:紙張的拉毛強度(臨界Tack值)必須大于印刷機上實際使用的油墨粘性,并留有一定的安全余量。
2. 評價紙張質量:
對造紙廠和紙板廠而言,拉毛強度是衡量其產品表面涂層質量、纖維結合質量和整體性能的關鍵指標。
通過測試,可以優化生產工藝(如涂料配方、壓光工藝等),提升產品質量和競爭力。
3. 質量仲裁依據:
當印刷廠和紙張供應商因印刷故障(如拉毛)發生爭議時,依據標準方法(如GB/T 2679.16/ISO 3783)測得的拉毛強度報告可以作為客觀、科學的仲裁依據。
總結
紙板印刷適應性測試儀對拉毛強度的評價方法,是一種模擬實戰、科學量化的檢測手段。它通過一套標定的“wuqi"(拉毛油墨),在標準的“戰場環境"(溫濕度、壓力、速度) 下,去探測紙張表面的“防御強度"(表面強度),并最終找到一個精確的臨界值。這個值對于印刷工藝的制定和紙張質量的把控具有至關重要的指導意義。