紙張的力學性質(zhì)

紙張的力學性質(zhì)1第1頁，共27頁，2023年，2月20日，星期六第三章紙和紙板的力學性質(zhì)

知識點第一節(jié)紙張的流變性質(zhì)第二節(jié)紙和紙板機械強度第三節(jié)紙張的表面強度

2第2頁，共27頁，2023年，2月20日，星期六第一節(jié)紙張的流變性質(zhì)一、紙張的粘彈性變形

1.應(yīng)力：物質(zhì)為抵抗外力，在單位面積上發(fā)生的內(nèi)力。2.變形：使物體尺寸發(fā)生變化的數(shù)量對原有尺寸的比率。DFDAkmm3第3頁，共27頁，2023年，2月20日，星期六

3.最大應(yīng)力：物體在保持能恢復(fù)其原有形態(tài)條件下能承受的最大負荷，亦成為彈性極限。

4.粘彈性變形：加在物體上的應(yīng)力因產(chǎn)生變形隨時間而變化，這種特定的變形稱粘彈性變形。

對于理想彈性固體（胡克定律）：

（無時間因素）對于粘彈性（理想液體）：

（有時間因素）4第4頁，共27頁，2023年，2月20日，星期六二、紙張的彈塑性請見p29紙張彈性

敏彈性：紙張受力后瞬間的變形，并能完全恢復(fù)。滯彈性：紙張長時間內(nèi)受力后，除瞬間變形外，在長時間后也能完全恢復(fù)。彈塑性(可壓縮性)：所產(chǎn)生的形變和變形恢復(fù)滯后于作用力的撤除。塑性：紙張受力后，當力超出紙張的最大的彈性力后，發(fā)生形變，此形變在保持原來結(jié)構(gòu)的條件下，是不能恢復(fù)的。5第5頁，共27頁，2023年，2月20日，星期六紙張受到不大于彈性極限的負荷時，變形與負荷成正比，表現(xiàn)出彈性性質(zhì)；當負荷超過彈性極限時，其變形與負荷不成正比，表現(xiàn)出彈塑性和塑性性質(zhì)。6第6頁，共27頁，2023年，2月20日，星期六彈塑性對紙張性能的影響1）強度：彈性大，強度大，不易破裂2）尺寸穩(wěn)定性紙張彈塑性與印刷的關(guān)系1）紙張在印刷壓力作用下產(chǎn)生的彈塑性變形，可產(chǎn)生一種緩沖作用，使紙張與印版或橡皮布得到良好接觸，使油墨得以均勻轉(zhuǎn)移。印刷壓力撤除后，彈性好的紙張其變形會馬上恢復(fù)。2）彈塑性好的紙張，即使表面結(jié)構(gòu)較為粗糙，也能獲得良好的印刷效果。3）多色印刷，要求較高的彈性恢復(fù)率。4）印后加工中，軋凹凸加工，塑性大的紙張容易產(chǎn)生變形。7第7頁，共27頁，2023年，2月20日，星期六一、抗張強度與伸長率

1.抗張程度：指紙或紙板在斷裂時所能承受的最大張力，以寬度為15mm的標準試樣測得的紙樣斷裂時荷重來表示。有以下幾種表示方式：（1）絕對抗張力：以紙或紙板標準所規(guī)定的試樣寬度，在抗張強度測定儀上直接讀出的荷重F，用N計量。第二節(jié)紙和紙板的機械強度請見p218第8頁，共27頁，2023年，2月20日，星期六（2）裂斷長：指紙條長度達到不能承受本身的重量時而自行裂斷時的長度，與厚度無關(guān)，適用于比較不同定量的紙和紙板。L—裂斷長，mF—試樣的絕對抗張力，NB—試樣寬度，mmW—試樣定量，g/m2

不同紙張：絕對抗張強度相差很大，但裂斷長相差不大，因為同種材料制成。

同種紙張：絕對抗張強度相差很大，但裂斷長相差也很大，與絲縷性有關(guān)。9第9頁，共27頁，2023年，2月20日，星期六2.伸長率：紙或紙板受張力至斷裂時的伸長與原長之比的百分率。

3.測定：常采用肖伯爾抗張強度儀

4.應(yīng)用：各種紙（尤其是卷筒紙）的抗張強度的要求M.C.TECTensileTester擺錘式抗張試驗機10第10頁，共27頁，2023年，2月20日，星期六二、耐折度：

1.表示紙或紙板抵抗往復(fù)折疊的能力，其測定紙張受一定力的拉伸后，再經(jīng)來回折疊而使其斷裂。單位：雙折次

紙張的耐折度與絲縷性有關(guān)：紙張縱向耐折度>橫向耐折度。耐折度與紙張含水量有關(guān)：紙張受潮后，耐折度有所增大。11第11頁，共27頁，2023年，2月20日，星期六測定：常用的肖伯爾型、MIT型TiniusOlsenM.I.T.FoldingEnduranceTesters12第12頁，共27頁，2023年，2月20日，星期六三、耐破度：耐破度：指紙張在一定面積下，以勻速加壓至破裂時所能承受的最大壓力，它是抗張強度與伸長率的復(fù)合函數(shù)。單位：Pa

測定：采用繆綸式耐破度儀耐破度：纖維強度+平均長度+纖維間結(jié)合力。紙張縱橫兩個方向強度之差+空氣相對濕度（紙張含水量）13第13頁，共27頁，2023年，2月20日，星期六電腦測控紙板（紙張）耐破度儀14第14頁，共27頁，2023年，2月20日，星期六四、撕裂度

1.撕裂度：指撕裂一定距離紙頁所需的力，單位：N

2.測定：采用愛利門道夫撕裂度儀影響撕裂度的因素：主要是紙張的纖維的長度，纖維間的結(jié)合力，還有處理方式。15第15頁，共27頁，2023年，2月20日，星期六撕裂度儀16第16頁，共27頁，2023年，2月20日，星期六五、挺度

1.挺度：指紙張抵抗彎曲的性質(zhì)，即剛性

B：寬度

L：長度

T：厚度

2.測定（1）Taber挺度儀（2）Gualey挺度儀重要性：單張紙印刷中的輸紙、收紙17第17頁，共27頁，2023年，2月20日，星期六Taber挺度儀18第18頁，共27頁，2023年，2月20日，星期六一、紙張的表面強度表面強度：指紙張表面纖維、膠料、填料間和紙張表面涂料粒子間及涂層與紙基之間的結(jié)合強度，它表示紙張在印刷過程中抗油墨分裂力的能力，又稱拉毛阻力。第三節(jié)紙張的表面強度請見p32

P≥F1+F2+F3P—紙張表面強度

F1—油墨對紙張的粘附力（粘度有關(guān)）

F2—剝離張力（印刷速度有關(guān)）

F3—印版、橡皮布對紙張的粘附力19第19頁，共27頁，2023年，2月20日，星期六

二、紙張在印刷中產(chǎn)生拉毛的原因1、拉毛：紙張在印刷過程中，當紙張或紙板表面的外部張力大于紙張或紙板的內(nèi)聚力時，紙張或紙板表面發(fā)生的肉眼可見的破裂現(xiàn)象。外部張力：油墨的分離力內(nèi)聚力：決定紙張表面強度的紙面粒子間的結(jié)合力。非涂料紙：纖維間結(jié)合力涂料紙：涂層和基體間的結(jié)合力以及涂層內(nèi)部的結(jié)合力

20第20頁，共27頁，2023年，2月20日，星期六2、拉毛種類：干拉毛濕拉毛

干拉毛與水無關(guān)，是在纖維或填料之間結(jié)合力小于油墨的分離力時發(fā)生的。濕拉毛與紙張的耐水性有關(guān)。21第21頁，共27頁，2023年，2月20日，星期六三、拉毛對印刷的影響

1、造成圖文部分的污染（1）白斑的產(chǎn)生（2）由細微的紙粉和微細的涂料粒子等的拉毛引起，通常在橡皮布上發(fā)生堆墨現(xiàn)象。

2、膠印中橡皮布及墨輥清洗次數(shù)增加四、掉粉掉毛：在印刷過程中紙張表面松散粒子的脫落現(xiàn)象。22第22頁，共27頁，2023年，2月20日，星期六五、拉毛和掉毛區(qū)別：拉毛必須是在油墨的分離力大于紙面粒子間的結(jié)合力時發(fā)生的；而掉毛掉粉指只由于潤版液的濕潤或機械摩擦力作用就能導(dǎo)致紙面松散粒子的脫落；2)由不同作用引起：拉毛取決于紙張的表面強度；掉毛掉粉取決于紙面的干凈程度。23第23頁，共27頁，2023年，2月20日，星期六六、表面強度的表示方法—VVP拉毛速度：在一定的印刷壓力條件下，當印刷速度增大到紙張開始起泡破裂時的速度，稱為臨界拉毛速度。VVP值：臨界拉毛速度與拉毛試驗油墨塑性粘度的乘積

VVP值為正值

VVP值↑——表面強度↑比較不同粘度拉毛油墨測定的紙張表面強度提供了便利。24第24頁，共27頁，2023年，2月20日，星期六七、表面強度的測試方法1、蠟棒法由20根粘膠能力不同的蠟棒，從2A~32A編號測量時將蠟棒的一