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2023-06-27
箱纸板平滑度的特性及测试方法探究
【摘要】：2017年7月1日正式实施的GB/T 13024—2016《箱纸板》中，新增加了一项平滑度测试要求。最新国家标准GB/T 13024—2016《箱纸板》中，仅对优等品和一等品要求检测平滑度。
纸制包装产品的性能取决于所用原纸的各项性能指标，例如定量、紧度、耐破、平滑度、环压、耐折度、吸水性等。包装的主要功能为运输、销售、保护，但为了更多地展示产品信息，不管运输包装还是销售包装大多需要印刷。
随着经济的快速发展，客户对印刷精度的要求越来越高，印刷产品占比飞速增长，印刷机的速度也越来越快，因此箱纸板的适印性能也越来越受关注。
2017年7月1日正式实施的GB/T 13024—2016《箱纸板》中，新增加了一项平滑度测试要求。箱纸板的平滑度是评价箱纸板表面凸凹程度的一个指标，对印刷用纸非常重要，因为它直接影响油墨的均一转移。因此深入了解平滑度，对改善纸制品包装的印刷效果具有指导意义。
1.平滑度特性
箱纸板平滑度是指纸张表面的平整、均匀及光滑的程度，它取决于箱纸板制造工艺及原材料的特性；平滑度缺陷会造成局部吸收油墨不一致，从而导致印刷局部发花等弊端。同样的印刷设备、印版、油墨、操作者，如果发现不同批次材料印刷效果不一致时，我们就有理由去怀疑箱纸板的平滑度性能。
最新国家标准GB/T 13024—2016《箱纸板》中，仅对优等品和一等品要求检测平滑度。优等品平滑度不小于8秒，一等品不小于5秒。市场上有部分产品对印刷的要求相对较低，如合格品箱纸板，GB/T 13024—2016中未对这些产品进行要求。
平滑度好的箱纸板，在印刷的时候只需较小的印刷压力就能够使印版和纸面得到均匀的接触，印版上的图字可以很好地再现，不仅线条清晰，颜色均匀，而且省油墨。平滑度差的箱纸板，表面不平整，与印版接触不均匀，印压不均，影响油墨的转移量，导致印刷深浅不一。如果是网点印刷，就不能够真实地再现原稿上图像的浓淡变化，深浅层次，影响网点印刷的质量，见图3-6-1。如果是实地印刷，因油墨转移量的不均，出现印刷颜色条状、块状的不均，严重影响印刷品质。
图3-6-1 网点印刷效果
2.测试原理
从测试原理来看，箱纸板的平滑度定义是：在特定的接触状态和一定的压差下，试样面和环形版面直接由大气通过一定量空气所需的时间。
依据GB/T 456—2002对箱纸板的平滑度进行测定，测试原理（见图3-6-2）：
图3-6-2 平滑度测试原理
平滑度指纸张表面凹凸不平的程度，选择玻璃作为参照物（玻璃相对于箱纸板平滑度是极好的），因此测试时试样的测试面贴向玻璃，上部硅胶密封圈在一定压力（100kPa±2kPa）下夹紧试样，并形成一定的真空度。此时，箱纸板表面纤维凹凸不平处与光滑的玻璃间就会形成间隙，这就是空气泄入的通道，间隙越大，那么降至一定真空度所需的时间越短，反之间隙越小，所需的时间越长。因此，测试数据越大，说明箱纸板的平滑度越好，反之说明平滑度越差。测试仪见图3-6-3。
图3-6-3 平滑度测试仪
3.测试步骤
（1）按GB/T 450—2008采样，正反面各取10个试样，试样面积至少60mm×60mm，试样上无褶子、皱纹、可见裂痕或其他纸病。
（2）按GB/T 10739—2002进行温湿度预处理。
（3）将试样的测试面贴向玻璃板放置，然后将胶垫与上压板放在试样上，施加（100±2）kPa的压力，并在大真空容器（设备的A档）中产生50.66kPa的真空，测量并记录真空度从50.66kPa降到48.00kPa时所需要的时间。如时间大于300s，则改用小容积（设备的B档），用另外的试样重新测试。如时间小于15s，则用另外的试样测试真空度从50.66kPa降到29.33kPa时所需时间（设备的C档）。
（4）测试得10个试样的数据，进行数据分析（平均值、标准差、均方根等）。
不同平滑度印刷效果的对比：
从达成包装常用箱纸板中选两款，分别定义为A、B，利用上述测试原理分别测试A、B两款箱纸板的平滑度，见表3-6-1，其中A属于优等品，B属于一等品。
表3-6-1 A、B两款箱纸板的平滑度测试数据
箱纸板A的平滑度平均值为13.3s，B的平滑度为6.4s，通过同一印版、印刷机、操作人员、油墨进行印刷比较。并在500倍的放大镜下显示箱纸板的纤维结构，蓝色油墨印刷对比效果，见图3-6-4。
从图3-6-4中可以看出，在500倍放大镜下，平滑度高的箱纸板A的表面纤维平整度好于平滑度低的箱纸板B。印刷着墨情况A也优于B。
图3-6-4 500倍放大镜下不同平滑度印刷效果的对比图
以往当瓦楞纸箱出现印刷不佳现象时，我们更多的只是考虑吸水性，很少会关注到箱纸板平滑度的问题。而图3-6-4的印刷效果再次验证了平滑度对印刷质量的影响，不容忽视。
4.结语
箱纸板平滑度的高低是影响纸包装印刷质量的重要因素之一，所以纸箱印刷质量要求高的包装产品，在配材时要注意：在其他因素相同的情况下，尽量要选取平滑度好的箱纸板。对箱纸板平滑度的测试、了解和分析，对于纸制品配材的选择具有指导意义，同时也说明新国家标准GB/T 13024—2016中，新增平滑度测试指标的必要性。
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