[普通]浅谈纸张表面性能与印刷品质量的关系

纸张是印刷行业的重要基本原料。报纸、杂志、书本、纸盒、包装袋等等都离不开纸张印刷。由于纸包装具有来源广、价格便宜、有良好的弹性和韧性、便于加工、回收重复利用等优点正在被人们越来越广泛的采用。而作为承印物的纸张，其质量优劣直接影响到印刷品的质量。

印刷适性是纸张和纸板要达到预期的印刷效果应具有的性能。通常把与印刷质量有一定联系的纸张的性能称为纸张的印刷适性。它包括纸张的物理性能、化学性能、光学性能等等。纸张的表面性能包含在印刷适性中，纸张的表面性能对印刷品的质量起着至关重要的作用，它主要包括纸张的白度、平滑度、光泽度、表面强度、表面效率、油墨的吸收性能等等。

纸张的白度是指纸张受光照射后全面反射的能力，也是纸张光亮的程度。一般来说，白度高，印刷图像表现的色彩明朗，阶调层次反差也显得强烈，立体感强；反之，印刷图像所表现的色彩和阶调层次也就灰平，反差不足缺乏立体感。另外，如果纸张偏色，会改变印刷品色彩与中性灰平衡。

由于印刷品的反差是随纸张的白度增加而增加的，且大多数彩色油墨都为透明或半透明的，纸面的反射光会通过墨层透射出来，因此对于彩色印刷品，应采用高白度的纸张进行印刷；而对于书刊这类经常阅读的印刷品，由于高的白度常会导致不良的阅读效果，所以这类印刷品用纸的白度不必太高。

纸张的平滑度是一个很重要的印刷适性，它分为表观平滑度和印刷平滑度。纸张的平滑度对印刷品的质量有着直接的影响，它决定着在压印瞬间，纸张表面与印版或橡皮布表面的接触程度，是影响油墨转移是否全面、图文是否清晰的重要因素。

纸张平滑度高则有利于油墨在纸面上形成均匀平滑的墨膜，提高印刷品的光泽度，同时还可以通过光的反射特性影响印刷品的光泽。平滑度高的纸张，在墨层厚度稍有变化时，仍能保持较高、较稳定的油墨转移率，并很快形成均匀的干燥墨膜，具有良好的光泽性，颜色鲜艳、明快，层次丰富；反之，平滑度低的纸张，由于表面凹凸不平，有孔隙，油墨渗透较多，墨层光泽性差，颜色彩度较低。印刷的目的在于真实地再现原稿，它包含颜色的再现和网点的还原，即要求把有层次的网点形状按版面原来的样子还原在纸上，并使油墨均匀地分布在各网点。

光泽度是用来表示纸张的一种表面光学特性，它反映了纸张光泽和印刷品光泽的高低，也反映了纸张表面显示影像的能力。从对印刷品质量的影响来看，纸张的光泽度与印刷品的光泽度之间有着十分直接的关系，同时它与纸张的表观平滑度之间具有相关性。并且纸张的光泽度与纸张的着墨率有着直接的关系，光泽度高的纸张较光泽度低的纸张，在纸面印以相同墨膜厚度时能获得更高的印刷密度。

但光泽度过高往往会由于炫光的影响导致阅读质量下降，使人感到疲倦。因此以文字为主的印刷出版物，往往采用低光泽度的纸张，而以宣传为主的商业性印刷品，高光泽度的涂料纸仍是主流。

表面强度是指纸张的表面纤维、胶料、填料之间或纸张表面涂料粒子之间及涂层与纸基之间的结合强度。它是纸张很重要的一个印刷适性。在印刷过程中，如果印刷纸张的表面强度较差，印品的图文边缘便会看到白边或者印不实、发虚等现象，且纸张易掉粉、掉毛，这些掉粉、掉毛不仅容易粘在印版和橡皮布上，使印版和橡皮布产生堆墨故障，而且会增加胶

纸张的油墨吸收性能是指纸张表面在印刷机上压印瞬间接收转移油墨的能力，它是纸张表面被印刷油墨润湿的能力、纸张表面吸收一定油墨组份的能力和纸张表面固定与保留均匀墨膜的能力的综合体现。

纸张对油墨的吸收性应适当，如果纸张对油墨的吸收能力过大，油墨中连结料过量地被吸收进纸层或涂层，造成纸面上油墨层中缺少连结料，颜料留在表面，油墨光泽度降低，会导致印迹无光泽，印迹粉化，呈色效果不良，墨色密度降低．甚至产生透印现象。纸张对油墨吸收性太差，在印刷过程中虽可以得到色彩鲜艳的墨层，但影响油墨的渗透凝固和氧化聚合作用，致使油墨固着速度降低，容易发生背面蹭脏现象。因此，准确评价纸张的油墨吸收能力并预测其对印刷品质量的影响，对于印刷质量控制和纸张生产中产品质量的提高都具有十分重要的意文。

对于不同的纸张，用同一种油墨印刷，其颜色再现，有时差别很大，有时基本相同，这是由纸张的光泽度和吸收性的综合效果共同作用的，即纸张的表面效率。纸张的表面状态和吸墨性，会同时作用并改变三原色油墨的色调与灰度，进而导致混色油墨的色调变化，影响色彩再现。

有文献报道在约50年前还没有导入ClO₂漂白过程的时候，纸浆的白度在如CEH的传统漂白工艺下一般在（70～80）％，很少超过85％（ISO）。在使用ClO₂漂白剂并采用了多种组合的5，6段漂白技术以后，现在漂白纸浆的白度要达到（85～88）％（ISO）甚至更高。

李昭成等研究表明使用品蓝+玫瑰精混合染料和单独使用甲基紫均能提高纸张白度（2～3）％。采用调色技术提高纸张白度与加大漂率提高白度相比，成本低，得率高，色调柔和，且不易返黄。

纸浆的品种是影响平滑度的一项重要因素，机械木浆含有纤维束，制成的纸粗糙，亚硫酸盐木浆和棉浆使纸张易平整些。

提高纸浆的打浆度可以增加纸张的平滑度。根据很多研究工作者报告，细浆制得的印刷纸的平滑度较高。Sain研究所得平滑度常数与纤维粗度的关系表明纸的平滑度与纤维粗度有密切关系。粗纤维若处于纸张表面，必然使成纸较糙。

加填和表面施胶可以改进平滑度，涂布纸的表面为涂料层构成，随涂料的性质和涂布机的特性形成不同的表面，与非涂布纸相比，可得到平滑度极高的纸面。为了减少成本和提高成品质量，造纸过程中需要使用填料：如使用滑石粉，其相对于其他颜料价格较低，在造纸中的应用主要是出于提高成纸质量和改善造纸工艺的要求。对成纸质量来说，滑石粉可以提高平滑度，改善适印性，增加有色纸的色度，对成纸强度性能的影响比其他填料小。

压光处理和涂布是提高纸张光泽度常用的方法。一般来讲，压光处理可以提高纸的密度，降低纸张孔隙率。压光后纸张表面光散射系数降低，光泽度、紧度和平滑度得以显著提高。

纸张涂布的首要目的是改善其印刷适应性，同时可以提高纸页光泽度、白度和不透明度。一般来讲，纸张不透明度随涂布量的增加而增加。涂布后纸张光学特性首先取决于颜料的种类、特性及胶粘剂的用量，涂布纸的光学特性随涂布量的增加而改善。相同涂布量时使用光散射系数高的涂料成纸光学特性好。

张伟广指出合理控制打浆，适当提高打浆度，通过打浆促进纤维帚化，增加了纤维的表面积，相邻羟基通过氢键结合低增加了结合力，又提高了纸页的紧度。

在浆料中加入干、湿强剂，可减少纸张掉毛掉粉。淀粉是一种常见的干强剂，它能增大纤维间结合强度，从而提高纸页强度。其他添加剂，包括聚丙烯酰胺。聚乙烯胺及脱乙酸酰多糖，也可提高干强度。在湿部添加0.3％用量的CMC，含机械浆纸掉毛的程度可以减轻25％左右。

目前我国使用较多的表面施胶剂是淀粉和PVA。即使用很少的淀粉施胶量(1g／m²）进行表面施胶也能显著降低纸张掉毛（可降低约80％），掉毛的平均粒子尺寸可以降低1/3。为了进一步减轻掉毛，可以在淀粉中使用涂布常用的交联剂。向阳等利用低温等离子体表面处理发现可以有效地改善胶版纸的表面施胶效果，显著地提高纸张的表面强度。

在常用的三大类造纸纤维原料中，阔叶木纤维结合强度较差，成纸孔隙率小但数量极多，这种结构赋予了纸页极强的吸墨性能；针叶木纤维交织缠绕相对紧密，成纸孔隙率不高，吸墨性中等；禾草类纤维细而挺硬，交织成的空隙很小，制成的纸张紧密发脆，孔隙率低，吸墨性较差。因此在针叶木浆中配入适量阔叶木浆或增加混合浆中阔叶木浆的比重可以提高成纸的松厚度和吸墨性能。

由于大多数填料对印刷油墨的亲和力都大于纤维表面对印刷油墨的亲和力，而且填料粒子分散于纤维之间，减少了纤维的相互联接和氢键结合，所以填料的加入能够提高纸张的吸墨性能。

纸张的表面效率是由纸张的光泽度和吸收性共同作用的结果，只有掌握好它们之间的关系才能取得相同的颜色再现效果，才能保证印品质量的稳定。当纸张的吸收性强时，要以高光泽度来进行补偿；而低光泽度的纸张，则必须以低吸收性来补偿。

随着印刷技术的不断发展，印刷装备水平的不断提高，对纸张适印性的要求也越来越高，纸张表面性能对印刷品质量具有及其重要的影响。因此在造纸过程中改进纸张的表面性能、在印刷过程中准确合理地控制印刷工艺，对于提高印刷品的质量和生产效率大有益处。