纸张表面强度测试与改善方法

纸张表面强度是指纸张在印刷过程中，受到油墨剥离张力作用时，具有抗掉毛、抗掉粉、抗起毛、抗分层的能力，通常用纸张的拉毛速度来评价，单位为m/s或cm/s。当然早期也有使用蜡棒法进行评价的。

表面强度低的危害

1、印刷掉毛/掉粉，印刷过程中纸张表面纤维或涂料颗粒被拉掉，这部分纤维或涂料颗粒被压印在橡皮布上，由于压印物导致橡皮布局部高出，印刷成品会出现以异物性状为基础，周边形成空白图文，影响印刷质量及印刷效率。（多发生在平板胶印当中）

2、对于非涂布原纸来说纸张表面纤维被剥离后，大量纤维容易进入油墨中并重新参与上墨印刷，这部分杂质会填充印版网点，造成糊板或印版报废。

表面强度检测方法

1、传统的蜡棒检测法 （GB/T 22837-2008）

蜡棒检测是一种过去常用的表面强度检测方法，通过融化不同型号（4A-23A，个别数字不连续）的蜡棒与纸张表面粘合，根据冷却并迅速拔开蜡棒后纸张表面被破坏情况判定纸张表面强度。

但蜡棒检测本身有很多的不足之处：蜡棒的实验条件更多处于静态，而印刷机车速越来越快，两种工况差异决定了蜡棒检测的指导性下降；蜡棒检测与达因检测一样只能粗略量化，无法连续精准指导生产调节；蜡棒法更接近于油性油墨印刷，而当前水性油墨的兴起使得越来越少人使用蜡棒检测法。

2、IGT印刷适性仪检测法（GB/T 2679.15-1997）

IGT印刷适性仪（AIC2-5T2000等）作为一种采用加速印刷方式测定纸和纸板印刷表面强度的方法。正被越来越多的造纸厂和印刷厂所接纳。IGT测试仪器的检测能力，能够帮助客户进行表面强度（干、湿）、吸油及上光性、纸张粗糙度、印刷发花及helio等多项专业检测。

表面强度改善方向

1、纸张调节方向：

表面强度差按照程度区分，可分为起毛和分层两种程度，其中起毛相对较好理解，而对于分层来说，经过仔细观察，会发现大部分情况发生在面衬/面芯之间，这就对于我们表面强度调整提供了很多的有效指导方向：

★★★★★ 较有效的方法是提高表面施胶淀粉挂量，由于淀粉胶具备一定的渗透性，淀粉中含有的葡萄糖单元，能够有效的增强面衬/面芯之间的捆绑效果，大幅提升纸张表面强度，但往往带来的副作用是生产成本升高、纸张翘曲调节困难、成纸吸胶困难等问题，因此该方法建议作为应急调节使用。（此处需要说明的是，除了提高表胶浓度、降低刮棒加载压力以外，提高进入表胶前成纸水分对于增加挂胶量同样有明显的效果，造纸生产技术人员应当充分用好这些调节方法）

★★★ 由于一些分层起毛问题发生在面衬/面芯这样的层间薄弱环节，因此通过增减喷淋淀粉用量，有效提高对应位置的层间结合，也是非常有效的操作手段

★★★★ 填料是影响纤维间结合的重要因素，特别是直接参与印刷的面浆层，如果该层中填料加入过多，会导致表层纤维间结合强度不足而容易被油墨剥离拔出。因此建议在印刷要求较高的订单生产时将表层浆料中填料用量适度下调。

★★★ 对于原纸来说，压榨部脱水不足与入烘缸处缸温过高合并在一起，会使得纸张表面迅速加热蒸发，对纸张表面纤维结合程度造成破坏，影响原纸表面强度下降。

★★★ 涂料保水性决定了最终涂层的强度，其主要来自于三个方面，一个是原纸表面抗水性（保留率，浆内及表面施胶，烘缸温度等），一个是涂料配方优化（胶黏剂用量、pH值、颜料复配情况、涂料分散情况等），还有一个是涂布运行工艺（涂布量控制、回流量控制、涂料温度、原纸pH等）。

★★★★ 打浆度在工艺条件允许的情况下，单独增加面层浆料打浆度通常能够改善纸张表面强度。

★★★★ 通过提高压榨部压力，能够在湿纸幅状态下减小纤维间接触距离，提高纤维形成氢键结合的概率，让纸张能够获得更多结合键能，用以补偿油墨印刷过程中带来的剥离力。

2、印刷调节方向：

降低油墨黏度（用撤黏剂），减小墨层厚度，降低印刷速度以及减小印刷压力都能起到减缓纸张印刷过程中表面强度受破坏的程度。