印刷纸张酸碱性对印品质量的影响

　　纸的发明是人类进步的重要标志，是人类文明和科学文化得以记载、积累、传播和发展的重要物质条件。其中，印刷用纸是纸张中用量最大，最为重要的一类产品，而纸张的各种性能，包括机械性能、物理性能、化学性能、光学性能等，对印刷复制过程及印刷品的质量有较大的影响。因此，了解纸张的这些性能，在印刷时适当调节印刷参数和印刷工艺，是获得高质量印刷品的关键。纸张的酸碱性是纸张化学性能的一项指标，是影响印刷品质量的重要因素，本文将简单讨论纸张酸碱性对印刷品质量的影响。

　　纸张的酸碱性

　　纸张的酸碱性是在造纸过程中产生的。溶液酸碱性的强弱取决于溶液中氢离子和氢氧根离子的浓度，通常用pH值来表示和衡量。但准确地讲，纸张这种固体是不可能具有pH值的，因为纸张是由纤维、添加剂和一定的水分组成的多相体系。因此，我们通常所说的纸张的pH值是指浸泡过纸张的水溶液的pH值。

　　一般来说，纸张的pH值应以中性为好，但实际上大多数非涂布印刷纸的pH值在4.5～7.0之间，呈弱酸性，涂布印刷纸的pH值在7～9之间，呈弱碱性。纸张酸性的主要来源于造纸原料中的矾土[Al2(SO4)3]，由于铝化合物水解产生大量的氢离子，是使松香施胶纸张呈现酸性的主要原因。纸张制成后，空气中的SO2、CO2气体被纸张吸收并进一步氧化成硫酸和碳酸，同时，纸张中纤维素的酸基、碳水化合物胶料、漂白和制浆化学药品残留的氯水解生成盐酸和次氯酸，以及一些涂料的酸性成分等也是使纸张呈酸性的因素。纸张呈碱性，主要是因为造纸时，分散在填料中的高岭土、碳酸钙是呈碱性的，胶黏剂中的干酪素，涂料中氰胺－甲醛树脂或聚乙烯亚胺树脂等的存在都是使纸张呈碱性的因素。同时，现代抄纸工艺由原来的酸性抄纸改为碱性抄纸，也会导致纸张酸碱性的变化。

　　纸张酸碱性对印刷品的影响

　　1.对印品“耐久性”的影响

　　这里所说的印品耐久性实际上指的是印刷所用纸张的耐久性，指经过很长时间，纸张仍能保持其重要的使用性能，特别是耐折度和颜色等特性的程度。对于印刷用纸，耐久性表达了纸张印刷品的使用寿命或可以保存的最长时间。影响纸张耐久性的因素很多，包括造纸时所用纸浆的种类、胶料、涂料、酸和金属化合物的含量以及存储或使用时的温度、湿度、光照等，而pH值是影响纸张耐久性最主要的因素。

　　若pH值较低，会加快纤维素、半纤维素的降解，因为在酸性纸张中，氢离子促使纤维素大分子的“氧桥”断裂，从而使纤维素发生水解和氧化反应，造成纤维软化和断裂，且这些反应都比较强烈，会使纸张印刷品严重退色，酸性越强，这种现象就越严重。由于纸张的酸性主要来源于施胶中所用的矾土，所以制造耐久性高的印刷用纸，如具有长期保存价值的档案文献和重要文件用纸，都采用了不加矾土的中性施胶方法。用亚硫酸盐抄制的纸，因为pH值低和酸性蒸煮条件对植物纤维的特殊作用，故耐久性比较差，不如硫酸盐浆所抄的纸。如果漂白后纸张中残留的氯含量比较高，则氯离子就会与水作用产生强酸，使纸张的酸性较强，导致耐久性大大下降。对于pH值较高的纸张来说，强碱性也不利于提高纸张的使用寿命，因为纤维素在碱性较高的条件下，其氧化降解速度也会大大加快。因此对于印刷用纸来说，强酸、强碱性对于印刷品的耐久性都有很大的破坏作用。

　　2.对印刷质量的影响

　　（1)纸张的酸碱性对印刷质量的影响是非常显著的。纸张的pH值是影响印刷油墨氧化结膜干燥速度的重要因素之一，若纸张呈酸性，则酸性物质与干燥剂中的多价金属作用，生成不溶于油脂的产物，阻止了油墨的氧化结膜，抑制了油墨的干燥。因此，当纸张的pH值较低，即纸张酸性较强时，印刷油墨的干燥时间会明显延长，当纸张的pH值低于5时，甚至会造成干燥完全停止。特别是在相对湿度比较高的条件下，纸张中的水含量增加，这些水能够直接参与纤维素和半纤维素的水解，使纸张中的酸性成分含量增加，严重影响油墨的干燥速度。当纸张呈碱性时，一般都认为氢氧根离子会加快印刷油墨的干燥速度，促进干燥。但事实上，在实际的生产过程中，这种加速剂的作用并不十分显著。图1为纸张的酸碱性对印刷油墨干燥时间的影响。

　　 (2）对于胶版印刷来说，印刷纸张的酸碱性还会影响润版液的pH值。正常情况下，润版液药水呈弱酸性，当印刷纸pH值过低时，会进一步降低润版液的pH值，从而影响印刷油墨的干燥速度，使印刷品出现干燥不好和背面粘脏等不良现象。同时，润版液的酸性过强，必然会加快印版的腐蚀速度，从而降低印版的耐印力，还会破坏印版网点，影响印刷品阶调和层次的再现。当印刷纸的pH值过高，即碱性过强时，印刷过程中，纸张中的碱性物质会不断地溶解并传递到润版液当中，与弱酸性的润版液发生中和反应，使润版液的酸碱度发生改变。此外，这些碱性物质还会减小印版水墨界面上的界面张力，促使油墨乳化，导致非图文部分上脏，使印品光泽度下降，油墨色泽暗淡等。润版液的酸性越强，这种影响就会越大。

　　(3)对印刷油墨稳定性的影响。有一些油墨中所含的颜料在强酸或强碱的条件下非常不稳定，当油墨印刷在一些偏酸或偏碱性的纸张上时，经过一段时间油墨的颜色就会消退，使印刷品失去原有的光泽和色彩。实际生产中，如果印刷纸的酸性过强，进行金属油墨印刷后，印刷品上图案的颜色会渐渐由金色、银色变为黑色，印品失去金属光泽。这是由于印刷纸中的氢离子转移到金属油墨中，使油墨中的金属粒子被腐蚀的结果。

　　另外，一些纸张印刷后用来包装金属制品或与金属接触，由于纸张的强酸或强碱性，对金属制品造成的污染或腐蚀也很严重。特别是一些用来包装食品的纸张，如果其酸性或碱性较强，会造成对食品的污染，对人体伤害也非常大。对于照相纸和复印纸、滤纸、指示器用纸、胶版纸、电器绝缘用纸等多种纸张来说，其中残留的酸性物质和碱性物质的量也是越少越好。

　　因此，纸张在生产的过程中要尽量控制其酸碱性，使其呈中性。印刷单位在使用新的纸张时，最好要了解纸张的酸碱性，对其进行测定，并根据印刷纸的酸碱性适当调节润版液的pH值，控制生产车间的温湿度，改变印刷过程中的相关参数或印刷工艺等，尽量将印刷纸酸碱性对印刷品质量的影响减到最小，实现印刷的最好效果。