紙張絲縷方向的形成及特點(diǎn) 紙張絲縷方向及實(shí)際應(yīng)用

作為印刷材料最主要部分的紙張，其性能、印刷適性的重要性已廣為國(guó)內(nèi)外印刷工作者所認(rèn)同，如紙張的許多物理、機(jī)械和化學(xué)性能等。然而在紙張的特性中，有一個(gè)非常重要的物理特性卻還沒(méi)有引起我國(guó)印刷業(yè)的足夠重視，即紙張絲縷方向。本文結(jié)合筆者在生產(chǎn)教學(xué)中的實(shí)踐，就紙張絲縷方向及其實(shí)際應(yīng)用等幾個(gè)方面展開論述。

紙張絲縷方向的形成及特點(diǎn)

1.形成

紙張絲縷方向通常也稱為紙張的方向或者紙張的絲綹方向。在造紙過(guò)程中，紙漿從流漿箱流布到篩網(wǎng)(長(zhǎng)網(wǎng)或圓網(wǎng))上時(shí)，由于紙漿水流的動(dòng)能和高速運(yùn)行的篩網(wǎng)的共同作用，使得紙張的纖維大致有規(guī)則地按照造紙機(jī)運(yùn)行的方向排列而形成紙張的絲縷方向。

而手工造紙則是通過(guò)一個(gè)篩網(wǎng)，采用手工抖動(dòng)的辦法滲漏掉紙漿中的大部分水分，同時(shí)也使紙張纖維在篩網(wǎng)的范圍內(nèi)能均勻地分布。這種方法制得的紙張，其纖維分布是沒(méi)有規(guī)律的，也不存在紙張絲縷方向。

2.特點(diǎn)

(1)膨脹特性

由于紙張纖維在吸水發(fā)生膨脹時(shí)，其纖維伸長(zhǎng)率遠(yuǎn)小于其變粗率，這樣就形成了一個(gè)和紙張絲縷方向相對(duì)應(yīng)的方向，即紙張膨脹方向，它和紙張絲縷方向相垂直。

在紙張含水量發(fā)生變化后，在紙張膨脹方向的尺寸變形比在紙張絲縷方向要大得多，這一點(diǎn)從紙張?jiān)谟∷⑦^(guò)程中經(jīng)常發(fā)生因單面吸濕而引起卷曲變形的情況就可以看出。

(2)挺度特性

與紙張絲縷方向相統(tǒng)一，在紙張絲縷方向上紙張的抗張強(qiáng)度和挺度都要大于在其膨脹方向上的相應(yīng)值，這在印刷及印后加工中都應(yīng)該加以注意。

紙張絲縷方向的檢測(cè)與標(biāo)定

1.檢測(cè)

紙張絲縷方向的檢測(cè)方法很多，但其原理并不復(fù)雜。主要也就是利用上面列出的紙張?jiān)诮z縷方向和膨脹方向所表現(xiàn)的不同特性來(lái)檢測(cè)的，如挺度、膨脹變形率、耐撕折度等。主要有以下幾種方法(詳細(xì)檢測(cè)方法省略)。

(1)撕紙法

這種方法適用于中等厚度的紙張，如60～128g/m2的紙張，既不是很薄也不是很厚的紙張。

(2)折疊法

這種方法適用于相對(duì)較厚或挺度較好的紙張，同時(shí)也說(shuō)明沿著紙張絲縷方向較易折疊。

(3)彎曲法

這種方法適用于較厚和挺度較好的紙張。

(4)裁紙條法

這種方法適用于薄紙和不是很厚的紙張。

(5)浸水法

浸水檢測(cè)法幾乎適用于所有的印刷紙張，也是一種比較簡(jiǎn)單的方法。

當(dāng)然，紙張絲縷方向的檢測(cè)還有很多方法，我們可以視情況靈活運(yùn)用。

2.標(biāo)定

對(duì)于我們常用的單張紙來(lái)說(shuō)，如何來(lái)標(biāo)定它的絲縷方向呢?我們知道，印刷用的單張紙都是由卷筒紙經(jīng)過(guò)分切以后得到的，而卷筒紙的紙帶方向即為紙張絲縷方向，但對(duì)于我們常用的單張紙來(lái)說(shuō)，如何來(lái)標(biāo)定它的絲縷方向呢?我們知道，印刷用的單張紙都是由卷筒紙經(jīng)過(guò)分切以后得到的，而卷筒紙的紙帶方向即為紙張絲縷方向，但由卷筒紙分切成單張紙時(shí)有多種分切方法。如圖1所示，

圖1

要得到一張70cm×100cm的紙張，既可以讓短邊(70cm邊)和紙張絲縷方向平行，也可以讓寬邊(100cm邊)和紙張絲縷方向平行，這就形成了在實(shí)際使用中兩種類型的紙張絲縷方向。

我們通常用紙張的縱向或橫向來(lái)表示紙張絲縷方向，其實(shí)這是一個(gè)比較模糊的概念，很難在實(shí)際當(dāng)中得到推廣和應(yīng)用。關(guān)于印刷紙張絲縷方向的標(biāo)定在國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)DIN-6749和DIN-6730中已做了比較詳細(xì)的規(guī)定，歸納來(lái)說(shuō)，主要有四種表示方法(以規(guī)格為70cm×100cm的紙張為例)。

(1)文字說(shuō)明法

如圖2所示，

圖2

紙張是從一個(gè)寬100cm的紙卷上裁切得到的，而紙張的短邊(70cm邊)與紙張絲縷方向平行，這種紙張我們可以稱其為寬帶紙，或者說(shuō)這種紙張的絲縷方向是短邊方向。

同樣，如圖2所示，紙張是從一個(gè)寬70cm的紙卷上裁切得到的，而紙張的長(zhǎng)邊(100cm邊)與紙張絲縷方向平行，這種紙張我們可以稱其為窄帶紙，或者說(shuō)這種紙張的絲縷方向是長(zhǎng)邊方向。

(2)字母表示法

這種表示法是用紙張規(guī)格數(shù)字和英文字母M一起來(lái)表示紙張絲縷方向，M是英文字母Machine的縮寫，表示紙張的機(jī)械方向，即紙張絲縷方向。DIN-6749和DIN-6730規(guī)定，用這種表示法表示紙張絲縷方向時(shí)，要將規(guī)格中的短邊數(shù)字放在前面。如70cmM×100cm，表示紙張絲縷方向?yàn)槎踢叿较颉?0cm×100cmM，表示紙張絲縷方向?yàn)殚L(zhǎng)邊方向。

(3)下劃線表示法

將紙張膨脹方向邊的規(guī)格數(shù)字用下劃線標(biāo)定,以此來(lái)間接表示紙張絲縷方向。如70cm×100cmM，是絲縷方向?yàn)殚L(zhǎng)邊方向的紙張，也可以表示為：70cm×100cm。

(4)箭頭表示法

這也是表示紙張絲縷方向最簡(jiǎn)單和直觀的方法，但必須借助示意圖才能說(shuō)明白。

在紙張的外包裝上一般也會(huì)利用這種方法來(lái)表示所包紙張的絲縷方向，如圖3所示。

圖3

我們至今還很少看到國(guó)內(nèi)的單張紙外包裝上有標(biāo)示紙張絲縷方向的說(shuō)明或者符號(hào)，由此也可以看出業(yè)界對(duì)紙張絲縷方向的重視程度還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠，其實(shí)它對(duì)印刷、印后加工以及成品的質(zhì)量和使用都有著很大的影響。

紙張絲縷方向?qū)τ∷⒌挠绊?

對(duì)于常規(guī)膠印來(lái)說(shuō)，水是不可或缺的。正是利用油水互不相容的原理，膠印工藝才能夠正常地進(jìn)行。然而水在印刷中又有著很大的副作用，其中之一便是它能使紙張吸水膨脹，使得紙張的尺寸發(fā)生改變，從而影響印刷中的套準(zhǔn)精度。在受濕的情況下，紙張?jiān)诮z縷方向和膨脹方向的伸長(zhǎng)率不同，膨脹方向上的尺寸變形率要比絲縷方向大。另一方面，紙張的挺度在膨脹方向和絲縷方向也有很大的差別，絲縷方向上的挺度要明顯大于膨脹方向，而印刷過(guò)程中又要求紙張能夠很服貼地包覆在滾筒表面上印刷，以利于紙張的順利壓印、平穩(wěn)交接和防止紙張拖梢的甩臟。從這兩方面我們不難理解， 印刷時(shí)應(yīng)該使紙張絲縷方向和印刷滾筒軸線平行，如圖4所示。

圖4

這里又會(huì)衍生出另外一個(gè)問(wèn)題，如果紙張這樣設(shè)置的話，那紙張的圓周方向(上下方向)在印刷過(guò)程中不是也會(huì)膨脹變形，不是同樣會(huì)影響套準(zhǔn)精度嗎?相對(duì)來(lái)說(shuō)，紙張?jiān)谶@個(gè)方向上的膨脹變形要好處理一些，有效途徑之一便是利用包襯半徑和圖文尺寸變形的關(guān)系原理，通過(guò)適當(dāng)減少印版滾筒包襯的辦法來(lái)彌補(bǔ)這種膨脹，四色印刷機(jī)上印版滾筒包襯半徑逐級(jí)遞減正是這種關(guān)系原理的典型應(yīng)用。

對(duì)于厚紙來(lái)說(shuō)，印刷中將其絲縷方向設(shè)置成和滾筒軸線方向平行顯得尤為重要。

紙張絲縷方向?qū)τ『蠹庸さ挠绊?

紙張絲縷方向?qū)τ『蠹庸さ挠绊懼饕�表現(xiàn)在折頁(yè)工序中，前面我們也討論了利用折疊法來(lái)判定紙張絲縷方向。同樣道理，機(jī)械或手工折頁(yè)時(shí)折刀和紙張絲縷方向平行要比與之垂直來(lái)得容易，折出的折線也要光滑平服得多。所以，無(wú)論是機(jī)械折頁(yè)還是手工折頁(yè)，其最后一折的折線應(yīng)該與紙張絲縷方向平行為好。如圖5所示，

圖5

幾種常見折頁(yè)情形及紙張應(yīng)有的絲縷方向。

印刷成品對(duì)紙張絲縷方向的要求

紙張?jiān)诮z縷方向和膨脹方向所表現(xiàn)出的不同的挺度特性，也決定了我們?cè)谶M(jìn)行印刷設(shè)計(jì)和操作時(shí)，尤其要對(duì)其加以關(guān)注，無(wú)論是在包裝印刷領(lǐng)域還是在書刊印刷領(lǐng)域。下面就一些印刷成品對(duì)紙 張絲縷方向要求的實(shí)例加以說(shuō)明。

1.書刊

如圖6所示,要求紙張的絲縷方向和書脊的方向平行，這樣書本在展開時(shí)就會(huì)很平服，便于閱讀，如圖6a所示，否則就會(huì)如圖6b所示。

圖6

對(duì)于內(nèi)文用紙較厚的書來(lái)說(shuō)，這一點(diǎn)表現(xiàn)得尤為突出，也應(yīng)該特別引起我們的重視。

2.紙板標(biāo)牌

如圖7所示，

圖7

要求紙張的絲縷方向和支撐底邊的方向垂直。如圖7a所示，這樣標(biāo)牌才能夠更好地靠立，否則就會(huì)如圖7b所示，標(biāo)牌會(huì)彎曲下趴。

3.瓶罐等的標(biāo)貼

如圖8所示，

圖8

這些標(biāo)貼貼在瓶罐等的外表面上，而這個(gè)外表面通常都是圓柱形曲面，為了使標(biāo)貼貼得更穩(wěn)定，這時(shí)也要求紙張的絲縷方向和圓柱面高的方向一致。

4.紙板包裝盒

如圖9所示，包裝盒在運(yùn)輸和堆放過(guò)程中必須不能變形，以使其中的產(chǎn)品能夠很好地得到保護(hù)。這就對(duì)制作包裝盒的紙板的絲縷方向有一定的要求，即紙板的絲縷方向要和紙盒立的方向一致。當(dāng)對(duì)紙盒垂直方向的承重要求不是很高時(shí)(尤其是一些小的包裝盒)，為了便于紙盒在成品包裝時(shí)能自動(dòng)撐開，通常將絲縷方向設(shè)置為與紙盒立的方向垂直。

圖9