1、西安理工大学本科生毕业设计论文- 1 -纸张白度对印品质量的影响探讨目录一、 绪论-(2)1) 研究的背景及其意义-(2)2) 研究问题的思想及其限制-(3)3) 研究流程图和实验流程图-(4)二、 文献探讨-(4)1) 纸张按用途及品质分类-(4)2) 纸张的基本特性-(9)3) 纸张性质分类以及对印品的影响-(12)4) 纸张白度的概义及与印品质量的关系 -(17)5) 印刷品质的标准判定-(20)三、 实验项目和步骤-(21)1) 实验设计方案-(21)2) 实验用纸-(22)3) 纸张测试-(23)四、 实验相关结果-(24)1) 纸张白度数据-(24)2) 不同纸张与油墨色彩的关系数
2、据-(25)3) 纸张光泽度测量数值-(26)五、 实验结果分析以及结论-(26)1) 白度，与密度的关系分析-(26)2) 平滑度与密度的关系分析-(26)3) 白度对印品质量的影响-(27)六、 实验后的思考与建 议-(28)七、 相关参考文献-(28)、 致谢-(29)西安理工大学本科生毕业设计论文- 2 -壹、绪论一、研究的背景及其意义近年来，我国造纸工业迅速发展，纸和纸板总产量，总消费量已位居世界第二，并形成了一套完整的标准化体系，其中，国家标准确无误化法，计量法和产品质量法，是纸产品生产与销售必须遵循的三个基本法。我国造纸工业标准包括国家标准，轻工行业标准和企业标准，就应用领域而言
3、，有产品标，产品性能测试方法标准和产品测试环境大气条件标准，同时还有纸张质量监督检验造纸专用计量器具累工业部部门计量检定规程，根据我国造纸工业标准化体系表，出版印刷用纸分为非涂布纸与涂布纸两大类；出版印刷业大批量使用的纸张，如新闻纸，胶版印刷纸，出胶印书刊纸，凸版印刷纸等属非涂布印刷纸类；铜版纸，低定量涂布纸，铸涂纸等属涂布印刷纸类，纸张的光学性能从测试依据的光学原理看，白度，色度，不透明度等属纸张的漫反射特性，光泽度，印刷光泽度属纸张的镜面反射特性。众所周知，白色纸张可真实，客观地反映出印刷图文的全部色彩，提高文字的反差和清晰度，使复制品色彩鲜艳，达到图文并荗的效果，纸张的白度越高，这种效果
4、越显着，然而白度不宜过高，否则反射光线强，对视觉神经刺激过强，易引起视觉疲劳，因而印刷纸并不是白度越高越，而且不同用途印刷纸的白度什也不尽相同，据悉，中国少年儿童出版社，从保护少年儿童视力的角度出发，很多课本都采用了低白度纸张，有的图书内文字甚至采用豆绿和浅黄色书写纸，安徽少年儿童出版社也将教辅书用纸白度降低到 76-85%.教育部规定，儿童用教科书用纸的白度 75-76%尽管出版印刷用纸基本为白色或近白色，但都有偏色现象，有的偏蓝，有的偏红，目的是使视觉判断显得更加白些，但也要因人而异，不管怎么样，同批供应的纸张应白度一致，色调均匀，色差不明显，以避免装订成册的印刷品切口色调出现分层现象。“
5、印刷”就其实言而言，是油墨向承印物上的转移，承印物的种类繁多，但其中使用最大多的要数纸张，对于纸张白度，表面平滑度等特性， 由于印刷技术的快速发展，造就印机种类繁多，所以每个印刷单位几乎是都有一种，甚至更多，市场上有许许多多的机种让消费者去选择，姑且不论厂牌的话，一般使用者对色彩表现，分辨率等条件都是相当重视的，但有一点也常常忽略掉的，那就是纸张的选择比较不会去重视，很多人认为价钱贵的纸张就可以表现出色彩，其实也不完全是如此，那是因为纸的性质不同会影响其印刷出来的结果，所以有些人在选购时很少注意纸张的种类及性质，认为印色彩不差即可，比较不会注意有其它因素会影响. 使印刷品的质量不高，因此，研究
6、纸张的印刷适性势在必行随着印刷技术的高速发展，光依赖过去那些性能的纸张根本满足不了现在印刷高速发展的现代化要求，印刷的高速发展, 造就了印刷纸张的多样性，以满足各种不同的印刷要求，现在国内市场上各种各样的纸张琳琅满目,如何来选择能满足自己需要的纸张还是个关键, 所以我们选择用印刷适性仪来做 IGT 印刷适性实验，选用同种油墨，对 8 种不同的纸张分别进行印刷实验,然西安理工大学本科生毕业设计论文- 3 -后针对不同性质的纸张，测量并研究探讨其相关性，好让购买者知道不同纸张在相同的印刷条件下会有不同的效果的呈现，所以可以让使用者知道纸张不同的性质会影响其印刷效果，才能有正确选择。（由于平滑度也很
7、重要地影响着印品的质量，光考虑白度与印刷密度的关系，而忽略平滑度对印品密度的影响，会给研究带来较大的误差,所以我们在研究白度对印品质量影响的同时也把平滑度考虑进去， 建立二元变量，以得出更有效，更精确的结论）三、研究问题的思想及其限制假设利用 IGT 印刷适性仪进行印刷实验印出来的不同性质的纸张会有不同的印刷品质效果。针对白度、平滑度二种不同性质作品质分析，测量印刷油墨密度值及偏什么色，是否有明显的关系，来做判断。用 IGT 印刷适性仪对不同性质纸张进行印刷，对印品质量考虑问题如下：1.不同白度的纸张跟印品的密度关系如何？2.不同平滑度的纸张与印品密度关系如何?3.两者是如何共同来影响印品密度
8、，建立二元回归方程得出二者与密度的具体相关关系式. 研究限制1.我们只改变纸张的性质分别是白度、平滑度二种不同性质作品质分析，在做 IGT 印刷适性实验时，我们无法对印刷油墨的黑量和黑层厚度进行有效的数量控制，只能凭借主观经验进行调配. 2.本实验是针对纸张的白度和平滑度二项因素探讨，因实验器材的不足,以及要求，无法对其它因素加以探讨。3由于实验材料的不足，我们无法得出大量的实验数据，进行更精确的分析.六、研究流程图与实验流程图(实验流程图)贰、文献探讨一、纸张按用途及品质分类纸张种类繁多，依其用途及品质特性可概分为文化用纸、工业 用纸、包装用纸、家庭用纸、西安理工大学本科生毕业设计论文- 4
9、 -资讯用纸及特殊用纸等六大类，简述如下：文化用纸：资讯传递、文化传承所用，故与印刷业有密切关系，常见之文化用纸如铜版纸、轻涂纸、道林纸、新闻用纸、圣经纸等。工业用纸：用来制造纸箱、纸盒、纸杯、纸盘等之纸张或纸板，因需再经加作业，故称之为工业用纸，常见之工业用纸如牛皮纸板、瓦楞芯纸、涂布白纸板、灰纸板等。包装用纸：制造纸袋、购物袋、纸胶袋之纸张，常见之包装用纸如玻璃纸、包装纸、袋用牛皮纸等。家庭用纸：与卫生保健或居家生活有关之用纸，如卫生纸、面纸、纸尿裤、餐巾纸、纸巾、医疗用纸等。资讯用纸：日本称之为情报用纸，因办公室自动化及电脑列表机之兴起，故为近来快速发展之纸张，如非碳复写纸、影印纸、电脑
10、报表纸、感热记录纸(如传真纸) 、静电记录用纸等。特殊用纸：针对特殊用途而制造之纸张，如棉纸、宣纸、防油纸、防锈纸、钞票纸等文化用纸：铜版纸、道林纸、模造纸、证卷纸、印书纸、画图纸、招贴纸、打字纸、圣经纸、邮封纸、香烟纸、格拉辛纸、新闻纸等。一、涂布纸于原纸表面经涂料涂布干燥后压光之涂布加工纸，其等级可分为下列几类： (1) 超级铜版纸(A 0)：经二三次涂布之最高级铜版纸，总涂布量每面在 25g/m2 以上，光泽度达 80 度以上，纸面极为细致平滑，印纹非常清晰、亮丽，适用于高级画册、高单价产品行型录，重要文件等品 质要求极高之印刷品。 (2) 特级铜版纸(A 1)：依日本造纸业一般分类标准
11、，每面涂布量约 20g/m2 之高级铜版纸，纸面平滑细致，具优越印刷适性，。 (3) 铜版纸(A 2)：分为单面及双面涂布之铜版纸，依日本纸业分类标准其每面涂布量约 10g/m2以上，为目前文化出版、广告设计、印刷装订及工商业界最常使用纸种之一。 (4) 轻量涂布纸(A 3)：依日本纸业分类标准，每面涂布量约 7-10g/m2 之涂布纸， (5) 钝面铜版纸：采粉面涂布压光之铜版纸，光泽度约在 2040 ，具有高印刷光泽，如本公司出产之特级雪面铜版纸。 (6) 雪面铜版纸：光泽度在 20 度以下之粉面涂布压光铜版纸，纸质细柔、不反光不伤视力。 (7) 微涂纸：经颜料涂布及压光，改善纸面均匀性及
12、提高平滑度，并提高纸张托墨性。 (8) 划刊纸：直接于纸机上涂布加工之印书用纸，适用于彩色、套色、单色印刷品使用。 (9) 杂志纸：轻涂布压光之印书纸类，是目前 杂志最常使用的纸种， 西安理工大学本科生毕业设计论文- 5 -二、道林纸以化学浆抄造而成之印刷书写用纸，是目前文化出版、印刷装订最常用纸种之一. 三、模造纸以化学浆及部份机械浆抄造而成之印刷书写用纸，纸质较道林纸稍差，色泽略黄、韧性佳、拉力强且价格便宜，使用相当普遍。 四、淋膜纸属道林纸类，韧性强、表面较粗糙，以增强淋膜之渗入及附着力具有防水及防潮的作用，本公司亦生产淋膜纸及黄色淋膜纸。 五、印书纸专供印刷书册之模造纸类，因考虑保眼问
13、题，纸张多带浅米黄色，特性与一般模造纸大致相同。 六、图画纸纸色微带乳白、不伤眼力，轫性强、耐擦拭、不起毛、有强吸水及显色力。 七、证卷纸强轫耐折可供有价证卷及高级文件、信函之高级书写用纸。 八、招贴纸薄磅单光纸，适用于招贴、标语、日历、十行纸之用纸。 九、打字纸打字及复写用之高级薄页纸张、适合报表、传票及信纸用。 十、圣经纸含有大量二氧化钛填料，纸质轻、不透明度高、专供印制圣经、字典或航空快报用。 十一、邮封纸文书复写及邮票包装用之单面光亮纸，纸质极为强轫，单面具有强烈光泽。 十二、香烟纸含有大量碳酸钙填料，使纸张燃烧时因碳酸钙分解出二氧化碳而具缓冲作用，不致燃烧过速。 十三、格拉辛纸经高度
14、打浆后以强压压光机处理过之纸张，用在包装、相簿、集邮册等隔页。十四、新闻纸主要原料为磨木浆，白度要求在 55%GE 以上，并需有适当之透明度。家庭用纸 一般系指消费性的清洁用薄纸而言，其包括有：面纸、餐巾纸、浴厕用纸、厨房纸巾等。 一、面纸 化妆及清洁用之薄纸，其原料多为漂白化学纸浆及螺萦纸浆，而加工成皱纹状其特性为不易撕裂、富柔软性、不易起毛、具耐湿性，且不可含有可迁移萤光剂。二、餐巾纸 用餐时代替餐巾所用之纸张，一般为 100%原生化学纸浆或掺用部份原生机械木浆，同样不得含有可转移性之萤光剂。 西安理工大学本科生毕业设计论文- 6 -三、厨房纸巾 使用漂白化学纸浆添加湿强剂制成有皱纹之纸张
15、，供替代手巾于厨房擦拭用。 四、卫生纸具适度柔软性，容易吸水之厕所用纸，产品依表面状态可分为皱纹卫生纸、花纹卫生纸，而依构造形状可分为卷筒型（包括单层与双层）及平板型（包括折叠及连续抽取式），所谓卷筒即每隔一定之距离打一排与卷轴轴向平行之小孔，以便纸张轻易地从纸卷上撕下。 五、卫生棉一般由披覆体、吸收体及防漏体所构成。其质地要求柔软且为中性、无污点、杂质及纸浆硬块,其外观应无脱落、断裂及破孔等现象。 目前正隆公司生产“春风系列 “家庭用纸产品、产品如下： 抽取式面纸、袖珍包面纸、平板卫生纸、卷筒卫生纸、抽取式纸巾及厨 房纸巾、擦手巾等产品。工业用纸 一、牛皮裱面纸板(Liner board)牛
16、皮纸板系专做瓦楞纸板之非瓦楞层纸张之用，其表面常用未漂硫酸盐木浆制成,中底层则可掺用废纸纸浆。二、瓦楞芯纸(corrugating medium)瓦楞芯纸系使用半化学纸浆制成之原纸，用以制成瓦楞纸板之瓦楞层为目的， 三、包装纸(Wrapping paper)包装纸泛指用作包装之纸类，如水泥袋纸、夹层柏油纸、铝薄褙纸、袋用牛皮纸等。 四、涂布白纸板(Coated white board)涂布白纸板系指单面或双面均用漂白纸浆并经涂布处理，中层用废纸浆或其它纸浆制成之纸板，五、非涂布白纸板(White board)单面或双面均用漂白纸浆未经涂布处理，中层用废纸浆制成之纸板。 六、灰纸板(Chip b
17、oard)灰纸板系用废纸为原料，通常经圆网机所抄成之纸板。 七、油毛毡原纸(Base paper for asphalt roofing)油毛毡原纸乃专供浸渍柏油后制成油毛毡之原纸，以木浆废纸、破布、羊毛等原料制成质地疏松柔软而仍具适当强度之原纸。资讯用纸:一、非碳复写纸(No Carbon Required paper) 纸张的一面涂布微胶囊(CB) ，囊内含有色素，另一面涂布显色剂 (CF 面) ，使用时须 CB 面与 CF 面相对应，当纸张受压时，CB 面之微胶囊破裂，色素逸出并与 CF 面之显色剂反应而发色，利用此原理而达到复制效果。一般 NCR 可分为上用纸、中用纸、下用纸三种，可依
18、复制要求张数的多寡而调配组成。 西安理工大学本科生毕业设计论文- 7 -二、感热纸(Thermal paper) 纸张表面涂上含有色料之涂料，此色料经由加热产生化学反应而显色，可使用移动式之热头而在加热之区域显色，传真机即利用此原理并搭配感热纸而达到传真显相之功。 三、喷墨印刷用纸(Ink Jet Printing Paper) 墨水经由喷头直接喷在纸面而显相，为达到直径小、边缘整齐、密集度高的特点，纸张须具有细致多孔性的结构。而在多色喷墨时，为减小毛边、色差及透印现象，必须严谨地控制纸张表面的吸水性及斥水性。 四、影印纸(Plain Paper Copy，简称 ppc) 影印机所用之纸张，为
19、使影印作业顺利，纸张需具有尺寸安定、抗静电、碳墨定着良好之特性。 五、偶(重) 氮感光纸(Diazo Paper) 将原纸涂布偶（重）氮感光液而做成之正片感光纸，为求感光效果均匀细致，涂布原纸必须交织均匀、不含杂质、低 pH、上胶度高及纸面均匀细致。 六、静电记录纸(Electrotatic Recording Paper) 纸面涂有导电层、绝缘层涂料，而可以接受从针状电极放出之电压在纸面上破坏绝缘曾而与导电层形成静电潜像，使显像剂加入时能附着在图案上，然后热融固定在纸面上产生明晰之图案。 七、光学阅读纸(Optical Character & Mark Reader Paper) 应用于光学
20、阅读机上之印刷用纸，用于阅读文字，数字者称 QCR，阅读特殊记号者称 OMR，因为是利用光学之吸收或反射来阅读，为避免误读，对纸张之清洁度、平滑性、耐磨擦性、尺寸安定性，带电防止性要求高。 八、磁气记录纸(Magentic Ink Character Reading paper ,MICR 用纸) 纸张表面涂布强磁性之微粒粉末，而能用磁性油墨印刷出可由电脑辨认之图样之纸张，主要用于有价票卷，如证券、乘车票、通行证等二、纸张的基本特性印刷品的优劣，都因纸张与油墨为互存的关系，了解两者的特性，对帮助改善印刷品品质有极大作用。现在让我为大家介绍一下印刷其中一样必需品纸张，它的特性。 1.纸张表面(P
21、aper Surface)通常制造出来的纸张都有正反表面，性质也有差异，这差异包括表面的平滑度和光泽度等。于造纸过程中，纸浆会与金属网和毛毡接触以造成纸张，而金属接触面称为网面(Wire Side)，而毛毡接触的称为毯面(Felt Side)。一般的毯面颜色较白，对印刷油墨的光泽表现也较佳。测试纸张时必须注明网面和毯面。而纸张表面的特性测试有平滑度和表面强度。 1.1 平滑度(Smoothness) 纸张表面的平滑度对印刷有直接的影响，平滑度愈高的纸张，可供较细致精密的印刷网点使用，生产较高品质的印刷品。我们要求是平滑度均匀的纸张，其次才是高平滑度的纸张。而平滑度西安理工大学本科生毕业设计论文
22、- 8 -的单位是空气流量的时间。测试原理是在大约一平方寸面积的纸张表面，使用定量的气压施放在纸张表面，从而计算空气沿表面流过的时间。时间愈长表示其平滑度高。 1.2 表面强度(Surface Strength) 此强度是指纸张表面能承受油墨墨膜与印版之间分开时，对纸张表面所施加之垂直拔力，而纸张不致被剥皮或损坏表面的能力。表面强度的测试为检验纸张所含纤维与添加物，在印刷时表面脱落剥离的程度。测试的方法是采用标准蜡棒(Denison Wax)，标准蜡棒编号愈大，表示纸张的表面强度愈佳，此外也可用 IGT 印刷适性测性仪器，来测试纸张的表面强度，所取得的资料数据更详细，更能可靠预测纸张表面强度。
23、 2.纸张的颜色 纸张被看见的颜色，是吸收某一波长的光线而反射剩余波长的光线所产生的结果。因此，对油墨在纸张表面上的表现有直接影响。而测试颜色常以 CIE (Commission International edelEclairage 国际照明委员会）(IEC:International Electrotechnical Commission)的 X, Y, Z 值的标示法或用 Hunter L, A, B Scales 的方法表示。现时最普遍的方法去测试纸张颜色，是使用可见分光光度计(Spectrophotometer)，而内置的微型处理器方便转换不同的标示法。3.白度,光亮度(Bright
24、ness)造纸厂通常会测量白纸表面的光线反射量，而以百分比去表示反射的数率。工业界都会用这个数率去把纸张分等级，高数率的纸张为较高品质的成品。书籍的制作都会用较低光亮度的纸张，以减少眼睛受太多反射光线影响而容易疲倦。但一些宣传海报和杂志，都会使用高光亮度的纸张，以突出其内文和图片，来吸引入的注意。 4.不透光度(Opacity)此特性是指当印刷文字和图片在纸张的一面，而另一面也印有文字或图片，它们都不会发生透映现象。良好的纸张其不透光度高，让制成的书籍使读者阅读时能集中本身页内的内容，不致被印纹两面隐约可见影响使眼睛疲倦。影响不透光度的因素有：i.纸张本身的厚薄；ii.有否上胶；iii.纸张表
25、面的平滑度与粗糙度；iv.所含的植物纤维成份等。测试的方法是测量有多少光能穿透纸张本身，单位是百分比率。 5.定量,基重(Basis Weight)纸张的基重是指五百张基本尺寸纸张的重量。如果五百张尺寸 25x38in.的纸张重 80 磅，其基重便是 80 磅。在印刷行业或一般人士中，当考虑纸张厚薄或刚挺坚韧度时，都会与基重拉上关系。用基重去表示不同程度特性的纸张，都是已广泛被采用了。 6.纤维排列交织的方向(Grain Direction)西安理工大学本科生毕业设计论文- 9 -在造纸的过程中，纤维会沿顺着造纸机械的运行方向排列，而纤维排列和交织的情况，是直接影响纸张表面的平坦性和平滑度。交
26、织不良的纸张，会使印刷时出现墨斑(Mottling)的现象。检查纤维交织的情况，通常是将纸张样本对着光线，由光线透过纸张，来判断纸张的纤维均匀性。而现时更可利用扫描式电子显微镜(SEM)、能量分散光谱仪(EDS)和波长分散光谱仪 (WDS)，去试验和分析纸张表面结构及观察纤维交织情况。 7.抗张强度(Tensile Strength)纸张的抗张度是表示纤维经结合交织后，又经不同的加工程序而成为纸张后，纤维间能承受的拉力，以测验交织是否良好。此特性对于轮转机所用的卷筒纸尤其重要。测试的方法是取裁剪宽度为 25 毫米(mm)，长度为 150200 毫米(mm)的样本，在纸张长度的两端施以拉力，以测
27、量样本被拉断时的力度，单位为牛顿力量(Newton Force)/mm。 8.撕裂力度(Tearing Strength)纸张的撕裂力，是指在纸边施加相同而不同方向的拉力去撕开纸张。而纸张的纵向纤维与横向纤维的撕裂力不相等，因此，在测试时要检测纸张的纵向纤维和横向纤维的撕裂力，才能全面分析纸张的撕裂特性。测试的方法是裁切 60 毫米(mm)x60 毫米(mm)的纸张样本，然后将纸张夹在仪器的样本板上，预先裁切开一小段，再开动摇摆针(Pendulum)撕裂纸张，其单位为牛顿力量(Newton-Force)。 纸张的基本特性，比较重要或常常受业内人关注的，都已经于上文给大家简单介绍了，或许有不足之
28、处，但期望于这小小的篇幅里，与同业或对纸张特性有兴趣的人士分享少许知识罢了。三、纸张性质分类以及对印品的影响纸张抄造时由于制浆方式，纤维种类，添加剂种类，抄造方式及加工方式的不同，会产生不同的性质纸张，在应用方面会有不同方面，也会产生不同程度的影响，在印刷上纸张与印刷间的关系重于纸张的印刷适性，因其直接影响到印刷品质。针对印刷适性的观点来看：（一）印刷适性(Printability)1.外观性质(Appearance Properties)：如白度、纸张颜色、光泽度、不透明度。2.化学成份和相关性质(Chemical Composition and RelatedProperties)：如涂料
29、成份、纤维相填料成份、含水率相相对湿度、PH 值、白胶及水性。3.结构性质(Structral Properties)：如涂布纸抗剥离性、纸张压缩性、尺寸安定、纸张的交织与平整、丝流方向、内部的键结强度、透气性、 刚挺性。西安理工大学本科生毕业设计论文- 10 -4.表面性质(Surface Properties) ：如表面的清洁性、脏点、油墨吸收性、平滑度、表面强度、耐折性、两面性。(二) 纸张对印刷质量的影响(力学和化学性能的影响)物理性能一、印刷平滑度对印刷品质量的影响在印刷压力作用下纸张的平滑度称之为印刷平滑度。表面可压缩性决定纸张在印刷过程中压印瞬间纸张的平滑度。印刷平滑度是纸张表观
30、平滑度和表面可压缩性的综合效应。即印刷质量取决于纸张的表面可压缩性和纸张的表观平滑度。1. 纸张越粗糙，版上所需墨膜越厚。从而增加印品的不均匀性和透印性，增加机械网点扩大。2. 高的印刷平滑度能提高印刷品的光泽度。3. 印刷平滑度影响纸张着墨的均匀性。对网面调印刷品将会丢失网点。4. 实际工作中对印刷纸张较差平滑度的处理：a、采用适当较大的印刷压力。b、印以较厚的墨膜。二、印刷纸张的力学性质纸张的表面强度一、拉毛1、表面强度指纸张表面纤维、胶料、填料间、纸张表面涂料粒子间及涂层与纸基之间的结合强度。2、当油墨的分离力大于纸张的内聚力时，纸张表面发生的肉眼可见的破裂现象。3、拉毛的分类 ：干拉毛。湿拉毛4、拉毛对印刷的影响: 胶印中橡皮布及墨辊清洗次数增加 .印品质量降低，成本增大5、掉粉、掉毛：指在印刷过程中纸张表面松散粒子的脱落现象。光学性能一、印刷纸张的表面光泽度:纸张表面光泽度对印品质量的影响:纸张的光泽度与印刷品的光泽度之间有着十分直接的
