不久前，北京某出版印刷了一套（上、下两册）图文并茂的软封面彩色书籍。该书的印刷采用多色平版印刷，为大32开本，326页。为了防止被不法分子盗印，该出版社采用将同一种胶版纸(80g/m²)分别投放给两家印刷厂印刷，然后将印刷好的印张在同一家装订厂装订成册的做法。

　　没想到，该书在书库存放1月之后，准备送往书店销售时，却发现每一套书（一套两册）摞在一起时怎么也放不平整。仔细查看，原来是两本书的变形不一样，经过分析，发现上、下两册书所用的纸张的丝缕方向不一致。

　　一、纸经的丝缕方向

　　纸张的丝缕方向，简单地说，就是纸张纤维排列的方向，亦有人称之为“丝流方向”。

　　纸张是一种非均质材料，在纸张抄造过程中，与造纸机运转方向平行的方向为纸张的纵向，与造纸机运转方向垂直的方向为纸张的横向。由于在纸张成形过程中纤维受到造纸机运转方向较大的牵引力作用，使纤维大多数沿造纸机运转方向排列，造成纸张的纵向和横向在许多性能上存在差别，这就是所谓的纸张的方向性。由于纸张的方向性和单张纸裁切方法的不同，纸张可分为纵向纸和横向纸两种，如图1所示。

图1 纸张的丝缕方向

　　纸张的方向性在单张纸印刷特别是平版印刷中，具有重要作用。由于纸张纤维在吸湿润胀时，纤维直径方向臌润的幅度比其长度方向要大，故纸张吸湿时，横向伸长率比纵向大，一般大2－8倍。有人做过试验，规格为787mm×1092mm的单张胶版纸，当相对湿度由50％上升到65％时，纵向伸长率为0.05％，横向伸长率为0.15％。可见，在受湿度影响时横向纸比纵向纸的变形要严重，因此，印刷的纸张最好裁切成纵向丝缕的纵向纸（印刷中一般叫纵丝缕纸）。

　　二、纸张丝缕方向对书籍的影响

　　书籍由内文和封面组成。

　　内文：采用直丝纸张印刷的书翻阅比较容易。采用横丝纸张印刷的书不仅不易翻阅，而且若装订方式是无线胶订时，装订边易出现波浪现象（图2）。



图2 纸张丝缕方向对书籍内文的影响

　　封面：采用直丝纸张的封面切口处易整张卷起，采用横丝纸张的封面天头、地脚易卷起（见图3）。



图3 纸张丝向对书籍封面的影响

　　为了减少纸张丝向对书籍变形的影响，最佳的选择应是：内文采用直丝纸张，封面采用横丝纸张并且加折页。

　　三、单张纸胶印机对纸张丝向的要求

　　PS版被安装到胶印机的印版滚筒上之后，便由平面变成圆筒状。假定印版滚筒轴向（Z向）不受外力的作用，印版在XOY平面内必然发生弯曲变形（见图4）。



图4 印版在滚筒上的弯曲变形

　　印版在XOY平面内的弯曲变形，可以近似地看作是一个矩形截面的支梁的纯弯曲变形，如图5左图所示。按照材料力学理论，以梁在纯弯曲过程中，任何一个截面都保持其平面形状不变而转过一个角度。若设想梁由纵向纤维所组成，随着横截面的转动，梁的凹边纤维将缩短，凸边纤维将伸长，中间必有一层纤维长度不变，即所谓“中性层”。矩形截面梁的中性层位置与梁的中间层的位置是一致的。对于印版来说，中性层的长度即等于变形前印版的宽度，印版上用于印刷的表面，即相当于梁的凸边的外表面，这里的变形最为严重。



图5 印版弯曲变形简化图

　　印版版面因弯曲变形而产生的相对伸长率ΔL₁/L可用下列经验公式计算：

　　ΔL₁/L＝b/2R+b

　　式中，R为印版滚筒的半径，b为印版的厚度。从公式中可以看出：当印版厚度一定时，版面弯曲变形随印版滚筒半径的增大而减小；反之，随印版滚筒半径的减小而增大。现代胶印机印版的利用系数大，因而滚筒的半径小，产生的弯曲变形量大，这对图文尺寸的影响是不可忽视的。

　　图6表示了印版包角α，包衬厚度及印张上图文宽度三者之间的关系。从图6中可看到，印版下的衬垫增加后，包角将减小。



图6 包角及包角的减小

　　印版滚筒的包角改变Δα以后，压印滚筒的印刷角也改变Δα，但因压印滚筒的半径并未改变，所以必然引起转印到印张上的图文宽度改变（ΔL_印）。这样，利用增减印版滚筒包衬的厚度，即可以适当地控制印刷图文的变化。但是，滚筒包衬厚度的增减，实质上改变了滚筒系统直径的关系，而滚筒系统直径的关系是受滚筒配置理论制约的，所以滚筒包衬厚度的可调范围一般都很小。例如，低速的J2101印刷机，滚筒衬垫增减量宜控制在0.1mm之内，中速印刷机宜控制在0.05mm之内，高速印刷机的范围更小。否则，将破坏已经调节好的“理想”的工作压力，造成着水辊，着墨辊与印版的接触不良，滚筒之间的表面摩擦加大，从而使印版的耐印力下降，网点变形严重。

　　在平版印刷机上，印版或橡皮布沿滚筒轴向的图文尺寸很难调整，但沿滚筒周向的图文尺寸，却可以通过在印版下面增减衬垫的厚度进行微量调整。所以，在单张纸胶印机上，采用纸张的纵向丝缕和印刷滚筒（压印滚筒、橡皮滚筒、印版滚筒）的轴向平行的方式输纸。为了使印刷车间便于规范化管理，我国新颁布的纸张标准，在纸张的规格中规定，全张纸的幅面有两种：890mm×1240(M)mm,900mm×1280(M)mm，M表示纸张丝缕的走向。

　　上述内容和开头讲的一套书放不平整有什么关系呢？我们来分析一下。

　　原来，某出版社供给甲、乙两个印刷厂的纸张均为890mm×1240(M)mm的全张纸，只是甲厂印刷书籍内文时，使用的是对开单张纸胶印机，于是他们将890mm×1240(M)mm的纸裁切成对开纸，印刷时纸张的丝缕方向是胶印机印刷滚筒的轴向相垂直的，即为横向纸；而乙厂印刷书籍内文时，使用的是四开单张纸胶印机，于是他们将全张纸裁切成四开纸，印刷时纸张的丝缕方向是和印刷滚筒的轴向相平行的，即为纵向纸。这样，甲厂印刷的书的内文是横向纸，而乙厂印刷的书的内文是纵向纸，因两本书内文印刷时所用纸张的丝向完全不同，其变形也不致，因此一套书当然就放不平整了。

　　四、判断纸张丝向的常用方法

　　虽然全张纸已经标明了纸张丝向的方向，如890mm×1240(M)mm和900mm×1280(M)mm，纸张的丝向和纸张的长边相一致。但是，因为裁切的原因，原纸张的丝向会被改变，所以在生产现场，人们常常用一些简单的方法来判断纸张的丝向。

　　1．比较法

　　此法适用于厚纸。在同一纸张内，截取直、横各一条面积在小相同的细长条，做好辨别两张纸条位置的记号。然后将两张细长纸条叠放在一起，用手持一边，另一边悬空后，观察两纸条是分开还是合在一起，再将纸张反过来观察。当开始纸张合在一起而反过来却是分开时，则可确定当两张纸分开时，下方的纸为横丝向，上方的纸为直丝向（见图7）。



图7 比较法

　　2．膨胀法

　　此法适用于薄纸。将纸张单面一角抹水，静待一分钟后观察纸张卷起的情况，如图8所示，依纸张卷起的方向即可判断丝向。



图8 膨胀法

　　3．撕裂法

　　将一张纸从宽两边撕开，可以感觉从纸张两边分别撕开时用力有轻有重。感觉用力轻的（轻易撕开）方向即为纸张的丝向。另外，比较纸张两边撕裂之痕迹，痕迹较直的方向即为纸张的直丝向（见图9）。



图9 撕裂法

　　4．目视法

　　此法适用于纸板及非涂布纸。直接用眼睛或借助放大镜观察纸面的纹路（大部分纤维排列方向）。纸面纹路的方向即为纸张的丝向（见图10）。



图10 目视法

[时间：2001-10-23  作者：冯瑞乾  来源：印刷技术2001－10]