掉毛、掉粉知识大讲坛
一、掉毛
当使用质量差的纸张，油墨过粘、给墨量或印刷压力过大，以及采用超高速进行印刷等情况存在时，印刷过程中纸面上的纤维、填料和涂料等，就容易从纸张表面剥落下来而堆积在胶辊、印版、橡皮布上，影响产品的印刷质量。
纸张的掉毛主要是两方面的原因造成的。首先是纸张的质量，其次是印刷条件。纸张的质量是指纸张的表面强度；纸张的表面强度，是衡量纸张表面的纤维、填料、胶料间结合力大小的物理量，一般是指单位纸面上垂直于纸面的抗水层、抗撕裂的能力。表面强度大的纸张，在印刷中掉毛少。所以，在实际应用中，纸张的表面强度也叫做纸张的掉毛抗阻。它反应了纸张在印刷过程中抗掉毛的能力。
印刷条件包括的内容较多，有润湿液的供给量、油墨的粘性、粘度、印刷速度等等。
1、纸张掉毛与堆墨的产生
纸张的掉毛，一般分为干掉毛和湿掉毛。
在单色胶印机中，纸张的掉毛为干掉毛，是在纤维或颜料之间的结合力小于油墨的粘着力时发生的。而湿掉毛是在这一条件下再加上水的参与发生的。
多色机印刷过程中，除了第一色组滚筒第一色油墨外，其余几个色组的油墨，都要印在已经印过的油墨的白纸表面上，而这个白纸表面是经过润湿液润湿的。纸张在润湿后，其表面强度必然下降，最后一色若在白纸部分进行印刷，白纸表面强度最弱。
从纸张上脱落的纤维，涂料粒子堆积在橡皮布上，便发生橡皮布堆墨的故障。多色胶印机根据印刷图文的不同，堆墨的程度也有所不同。但一般来讲，第一色组橡皮布滚筒上不容易发生，往往是在第二色或以后各色组发生，这是因为纸张产生堆墨的主要原因。由于残余粘性所引起的粘性有增大和润湿液的润湿引起的湿掉毛。因此越是靠后面的滚筒，堆墨越容易发生。
堆墨开始形成时，首先使图像变得粗糙，这是由于脱落的纤维，涂料粒子随同油墨一起剥落，并在橡皮布上形成堆墨。因而使凸起部分的油墨转移不良,致使印版掉版发生。
2、纸张掉毛及堆墨的处理方法
减少纸张掉毛的最根本的方法，是选择高表面强度的纸张印刷。然而，实际中未必都使用这类纸张，那么从工艺角度考虑，首先润湿液应控制在最少量的范围，其次，降低印刷速度，以便降低油墨在印刷过程中的粘性，缓冲纸张的掉毛。对于较严重的掉毛纸张，为了保证质量，正式印刷前先压一遍清水或印刷精细产品前先套印一次白油或多次清洗橡皮布。
随着经济的发展,我国造纸和印刷业都有了很大进步,两行业之间的合作交流也越来越紧密。实践证明,在印刷过程中发生掉粉掉毛故障,是目前印刷纸张存在的较为突出的问题。纸张印刷时出现的掉粉、掉毛现象,会严重影响印刷产品的质量,甚者毁坏印刷机械。
掉粉、掉毛是指在印刷过程中纸张表面松散粒子的脱落现象，与拉毛现象不同，掉粉、掉毛是指单纯由于润版液的湿润或机械摩擦作用就能导致纸面松散粒子的脱落，而拉毛必须在油墨的分离力大于纸面表面粒子之间的结合力时才发生。因此，拉毛是导致纸面相互结合的粒子的剥落，而掉粉、掉毛是纸面松散粒子的脱落。拉毛取决于纸面的表面强度，掉粉掉毛则取决于纸面的干净程度（指纸面松散结合粒子和纸尘的多少）。虽然是纸张两个不同方面的性能，但对印刷造成的影响是一样的，纸面脱落下的松散粒子同样会堆积在橡皮布表面，转移到印版表面等，引起类似拉毛的故障。纸张掉粉、掉毛会造成印刷上脏、堆版，使印刷品图像文字模糊，混有白斑（点）等。
三、纸张掉粉、掉毛的原因归纳起来有如下几点：
（1）纸张纤维之间或纤维与填料之间的结合力差；
（2）纸张表面的纤维结合状态不良或结合强度不高；
（3） 印刷过程中纸面纤维与印版之间因摩擦而产生静电荷，纸张表面结合不牢的小纤维和填料被带正电荷的印版所吸引；
（4）在压印区，纸张因被拉伸和压缩而导致纤维间结合力减弱，表面结合不牢的纤维或填料脱落下来。
要控制和改进掉毛、掉粉现象首先要从改进成纸的表面强度着手。它涉及浆料的质量和配比、填料的性质及用量、助剂的使用、上网和脱水的控制、干燥曲线和水分的控制等许多方面。
１.浆料质量的控制
纸页中长纤维的主要作用是它组成了纸页的拉力骨架，所以其纤维要求有较大的湿重和一定程度的帚化。湿重过小会造成拉力指标下降，同时纤维碎片增加，引发掉毛、掉粉，纤维过长则容易出现絮聚造成匀度恶化。帚化率低同样会降低纤维结合力，但帚化程度不能过高，否则纤维过于柔软，不但会造成脱水和干燥部的抄造困难，同时会造成成纸易吸收水分，出现纸页不平整现象。在实际生产中长纤维打浆采用提高打浆浓度、适当延长打浆时间的方式，磨片最好选择使用宽和浅齿型的磨片。
短纤维浆的选择是非常重要的，最好选择在低的打浆度下具有较好结合力和半纤维素含量相对高的浆种，但其成本较高，使用相对比较便宜的进口阔叶浆，成本有较大优势，但需要较高的打浆度才能达到要求的拉力指标，这样造成纤维处理程度过大，碎片增加，对掉毛、掉粉产生不良影响。短纤维浆的打浆控制方面，要注意依据脱水和干燥状态以及成纸状况，控制其打浆度的大小，而长纤维的成浆质量尽可能保持稳定。实际生产中采用比长纤维打浆略高的打浆浓度，成浆打浆度比长纤维高一些的打浆方式。通过短纤维的高打浆度来增加短纤维和骨架长纤维的结合力。
在纤维的配比方面，理想的方式是增加长纤维的用量，它对于改进表面强度和改善掉粉的作用无疑是明显的，但由于成本的关系，长纤维被迫要减少用量，但配比过低会使掉毛、掉粉现象变得无法控制。在生产中为了弥补这一方面的限制，长纤维和混合浆打浆度相对上调，但需要对干燥进行优化，避免泡泡沙纸病的产生。
２.填料
填料的质量和用量是产生掉毛掉粉问题的重要因素。
为防止掉毛、掉粉，一般要求填料的质量必须满足：晶型为纺锤型，这样能保证填料和纤维的有效接触面积；粒径和比表面积合适，粒径过小则比表面积过大，容易出现填料絮聚现象，纸面有粉块类的纸病，即掉粉问题，粒径也不能过大，否则阻碍纤维间的结合，降低强度引起掉毛掉粉问题；沉降速度要与纤维在网部的脱水、成形速度相匹配，否则会使填料在纸页的垂直方向上出现分布不均现象，出现严重掉粉问题。
填料用量控制：纸张灰分应控制较低水平，灰分过高肯定掉粉，同时会降低纤维间的结合力，出现掉毛现象，过低的灰分增加成本的同时又会导致纸页平整性差的问题。
３.助剂
在一般纸张生产中，主要的助剂是阳离子淀粉，其作用是改善纸页的强度，相应地提高了纤维和填料之间的结合强度，有利于减少掉毛掉粉的发生。同时因其具有一定的施胶作用，可以在纸页表面形成一层类似耐磨性质的膜状胶体，一定程度上改善了表面强度，减少掉毛和掉粉。因此淀粉的使用是非常有必要的。
但淀粉用量的增加，并不代表增强效果就一定会提高，因为淀粉的使用效果还与原料性质、打浆的质量，以及上网浆料的电荷情况有关。假如浆料要求较低的打浆作用，那么纤维的表面积小，打浆游离出的经基含量低，所以淀粉在超过一定用量后作用不大。同时用量过大，一方面会造成细小纤维和填料在纸页的正面存留多于反面，出现两面差，另一方面增加用量后，由于细小纤维和填料优先与淀粉结合，过多地吸附淀粉，可导致纤维间出现电荷相反的现象，留着率反而降低。淀粉的加人位置也是一个十分重要的问题，因为淀粉不耐剪切，最好离上网位置越近越好，曾经实验加在压力筛后的管道上，但出现混合不均匀，使用效果较差。实际生产中一般加在压力筛前，经过压力筛的混合后上网使用。
4.上网脱水
匀度的好坏即纤维间的合理分布是影响掉毛掉粉的一个因素，如果纤维匀度差，表明纤维在上网时分布不合理，即局部长纤维多絮聚成团，在配比固定的情况下，势必造成附近部位短纤维多，纸页强度降低，掉毛掉粉问题必然发生，所以在上网时必须控制好浆网速比和上网浓度。如果上网时脱水较快，抄造时一般采用较低的上网浓度。同时降低上网浓度可以防止细小纤维和填料的流失过大，以及脱水过快导致两面差造成的掉毛掉粉问题。但浓度过低容易出现流速降低，纤维絮聚的趋势和时间增加，造成匀度恶化。生产中一般不低于}, s％a（浓度的最低值也与各纸机的设计参数有关）。为减缓脱水，在脱水元件上最好使用刮水板类温和的脱水元件，随着车速的增加和气温的升高脱水元件距离要适当增大，角度及时降低。
5.干燥
纸张对干燥方面要求一般都比较高，初期干燥必须缓慢升温，过急干燥会使纸页出现因水分剧烈蒸发造成的粗糙多孔问题，纤维之间的结合不好，造成掉毛掉粉问题。同时要保证成纸水分合适并稳定，使纤维可以达到最佳的结合状态。这就要求干燥控制系统必须稳定，每个烘缸都处于正常合理的状态。要做到这一点需要相关人员定期检测和及时修正。最好每班测量一次，甚至次数更多。避免只看总汽压和下机水分的不‘良操作习惯，因为即使总汽压只出现小范围波动，但整个干燥系统的变化却是巨大的。而下机水分只是一个时间点的数据，数据影响因素多，又比较滞后。
综上所述，纸张的掉毛掉粉问题主要应做好浆料的选择和处理，保证纤维的强度和均一性；做好填料质量控制，尽量避免影响纤维结合力的降低；淀粉的加量要适中，有效地提高纸页强度；做好上网、脱水优化和干燥的稳定，使纤维合理分布并达到最佳的结合状态。
掉粉、掉毛是指在印刷过程中纸张表面松散粒子的脱落现象，这些粒子主要有单根纤维、填料、胶料和涂料粒子，或是由这些物质的聚集体构成的毛或粉，它们或分散在纸页表面，或松散地粘在纸张表面，极易脱落。
纸张掉粉、掉毛会造成印刷上脏、堆版，使印刷品图像文字模糊，混有白斑（点）等。
纸张的两面性
纸张的两面性对印刷纸质量的影响很大，可导致印刷品质量不均匀。纸张正面的平滑度较高，着墨效果较好，但表面强度较反面低，在印刷中易掉粉、掉毛。相反，纸张的反面则较为粗糙，着墨效果较正面差，但表面强度较高，在印刷中不易掉粉、掉毛。实际印刷也证明，与纸张正面接触的橡皮布的堆粉现象要比反面严重得多。由于印刷纸的两面性不利于印刷品质量控制，所以印刷应选用两面性差别小的纸张。
为了克服纸张的两面性，目前国内外造纸厂普遍采取了一些措施：①在长网纸机上增设叠网，对纸页的正面进行适当脱水，使纸张的两面性能更接近；②采用化学助剂，使填料和细小纤维在反面尽可能附着牢固，减少流失，同时也能增加表面结合强度；③合理使用压榨和压光设备，改善纸张的两面性；④国外一些抄纸设备已采用圆网造纸机，两面同时脱水，大大减少了纸张两面的差别。
2.纸张的垂直结构
纸张的垂直结构，即纸张垂直方向（Z）的结构，其中最为重要的结构性质是纤维间的黏结程度，黏结状态决定了纸张在垂直方向上的抗张强度，称为剥离强度或Z向强度。剥离强度在印刷中，尤其在轮转胶印中十分重要，印刷过程中的掉粉、掉毛就是由纸张的Z向强度不足造成的。第二个重要性质是细小纤维和填料在Z向的分布，纸页成型过程中，由于网面细小纤维和填料流失大，造成成纸正面细小纤维和填料量高于网面，且它们之间的结合力差，这是印刷过程中纸张掉粉、掉毛的另一原因。
3.纸张的匀度
纸张的匀度表示其结构的均一性，即纸中纤维和其他固体物质（如填料等）的分布（散）情况，匀度好坏对掉粉、掉毛也有一定影响。匀度差的纸页中细小纤维和填料的含量和分布都不均一，通过压榨部和压光机后纸页的紧度不一致，造成结合强度的差别，引起纸张掉粉、掉毛。匀度不好，还会使纸页产生云彩花，含有云彩花的纸含水量通常不均匀，为了平衡纸的水分，只好将纸页干燥，而这样就易使纸出现掉粉、掉毛现象。
近几年抄纸多采用双层成形网，以便更好地支撑纸页，使纸页内部保留更多的细小纤维，纸张两面结构紧密，从而使掉粉、掉毛现象有所缓解。圆网纸机是双面脱水，除去了纸页两面潜在的掉毛物质（粗纤维和细小纤维），能够生产出结构均一且两面差小的纸张。
4.纸张表面结合强度
纸张表面结合强度是指纤维、填料、胶料三者间的结合强度，反映了纸张抗掉粉、掉毛的能力。结合力弱的纸在印刷过程中，油墨会把纸表面的部分纤维撕落，而且引起掉毛的力通常是垂直于纸面起作用的，使纸面与印版分离时可能发生表层局部脱落和起泡。
改善表面结合强度的方法：合理控制打浆，适当提高打浆度，即增加结合力，提高纸的紧度；合理控制填料配比和用量；改进压榨工艺，适当提高压榨部压力，增加纸张紧度；增加压光压力，使纸页进一步压实；采用表面施胶的方法，使施胶剂渗入到纸页内部；增加纸浆中长纤维的含量，在打浆过程中纤维切断要适当，使纤维得到充分疏解和帚化；尽量增加游离羟基的数量，从而增加纸张中纤维间的结合力。
涂料对涂布印刷纸掉粉、掉毛的影响
1.涂布目的
对纸张进行涂布的目的是在由纸浆纤维形成的凹凸不平和带孔隙的纸面上覆盖一层由细微粒子组成的对油墨吸收性能良好的涂料，以得到更好的均匀性、平滑性和印刷适印性等。纸张经涂布后，其匀度、紧度、适印性等得到改观，掉粉、掉毛现象减少。
2.掉粉、掉毛的原因
对于涂布纸来说，其掉粉、掉毛的原因在于：①原纸的结合力不足，使单根纤维和填料粒子与涂层一起从纸上脱落。可以用原纸表面施胶的办法来消除，同时还可以防止胶黏剂从涂料层向原纸内渗透，造成涂料层松散。②掉粉不是原纸问题，只是涂料层从纸表面脱落，可以通过增加涂料层中胶黏剂的含量来消除。③胶黏剂的选择或用量，涂布方法，助剂类型，干燥、固化、熟化的条件，压光处理等因素也会影响涂布纸掉粉、掉毛的程度。
3.涂布原纸的影响
涂布是以原纸为基材进行二次加工，但对于原纸内部的物理性质改进不大。因此，对于原纸本身存在的一些明显缺陷，仅靠涂布是不能解决的。
原纸的吸收性能是影响涂层强度和涂层与原纸结合强度的一个因素。涂料涂到原纸表面后，涂料中的水分与胶黏剂会部分转移到纸内。原纸吸收性过强会造成胶黏剂转移过度，严重削弱填料粒子间的结合强度，印刷时掉粉、掉毛就产生在涂层内部。反之，如果原纸吸收性过小，则涂料的胶黏剂无法黏着在纸面并进入原纸内，从而不能产生足够的黏结力。因此要求原纸要有一定的施胶度和适当的孔隙率，以确保正常的吸收性。
4.涂料的影响
胶黏剂是涂料的重要组分之一，其作用是促进涂层与原纸表层的黏结。胶黏剂过少，则不能提供足够的黏结力；胶黏剂过多，会造成涂层发硬、发脆。胶黏剂应用得当是涂布纸涂层在印刷时不发生掉粉、掉毛的保证。
涂料粒子的均匀度是另一个影响因素，涂料粒子不均匀会影响涂料间的结合力，当这种结合力小于印刷时与油墨间的结合力时，就会出现涂料层破碎的现象，所以必须使涂料有一定的分散性，因此在涂料制备时分散及筛选是不可忽略的。好的填料，适宜的分散性，可防止涂布时出现“沙点”，避免印刷时产生脱落现象。
影响印刷掉粉、掉毛的因素多种多样，除上述因素外，还与原纸、打浆方式、填料种类与添加量及抄造工艺有关。另外，印刷油墨的种类及印刷方式也是重要的影响因素，在实际印刷时需多方面考虑
纸张结构的影响及控制措施
预防和解决的办法：当使用质量不好的纸张进行印刷时，要适当调整降低油墨的黏度；尽量采用“深墨薄印”工艺进行印刷；以尽量小的润版液供给量，保持相对较小的油墨供给量；控制好合适的印刷压力和降低印刷速度等进行克服。
