你有没有想过,一张纸巾和一张打印纸,为什么一个吸水性强,另一个却几乎不吸水?这背后,其实是纸张纤维结构在起作用。而衡量纸张“喝水”快慢的指标,在造纸行业里有个专业名字--可勃吸收值。测量这个数值的仪器,就是可勃吸收性测定仪。
咱们先做个简单实验:拿一张纸,平放在水面上,计时60秒,然后看它吸了多少水。这个“吸水量”就是可勃吸收值,单位是克每平方米(g/m)。数值越大,说明纸越能吸水。比如厨房纸巾的可勃吸收值可能高达几十甚至上百,而铜版纸可能只有个位数。
可勃吸收性测定仪的工作原理,其实和这个实验一模一样。它有一个金属圆筒,底部开口,上面压着一个橡胶垫。测试时,把纸样夹在圆筒和橡胶垫之间,圆筒里倒入100毫升蒸馏水,水只接触纸的一面。60秒一到,迅速翻转仪器,倒掉水,吸干纸面多余水分,再称重。纸样吸水前后的重量差,除以纸的面积,就是可勃吸收值。
这台仪器看起来简单,但设计上有个巧妙之处:水只接触纸的一面,模拟的是实际印刷或涂布时,油墨或涂料从单侧渗入纸张的情况。如果两面都泡水,那测出来的就是“浸泡吸收”,和实际生产场景对不上号。所以,可勃吸收性测定仪专门针对单面接触液体的场景,这个设计思路一直沿用至今。
那这个数值有什么用呢?举个例子,印刷厂印包装盒,如果纸张吸墨太快,油墨会渗到背面,图案发花;如果吸墨太慢,油墨干不了,蹭脏下一张纸。所以,印刷厂在进纸时,会要求供应商提供可勃吸收值,比如要求60秒内吸收量在20到30 g/m之间。数值在这个范围内,印刷效果才稳定。
再比如,生产纸杯的厂家,会在纸板内侧涂一层聚乙烯薄膜,防止漏水。涂布前,他们也要测原纸的可勃吸收值。如果数值太高,涂料会被纸吸走,薄膜不均匀;如果太低,涂料挂不住,容易剥落。所以,控制这个数值,是保证纸杯不漏水的前提。
还有一类特殊纸张,比如热敏纸(就是收银小票用的纸),它表面有一层化学涂层,遇热变色。如果涂层被纸吸掉太多,字迹就模糊。所以,热敏纸生产时,也要用可勃吸收性测定仪监控原纸的吸水性,确保涂层留在表面。
你可能觉得,这不就是测个吸水吗,有什么难的?但实际操作中,影响结果的因素很多。比如水温,标准要求23℃±1℃,因为水温高了,分子运动快,吸水速度就变快。再比如纸样要裁成准确的圆形,面积有标准规定,裁偏了,结果就不准。还有计时,60秒要掐得准,多一秒少一秒,数值都会变。所以,操作这台仪器,需要按标准流程来,不能随意发挥。
另外,可勃吸收性测定仪测的是“短时间接触”的吸水性。如果想知道纸张长时间泡在水里的吸水量,那要用另一种方法,比如毛细吸液高度测试。但日常生产中,大多数情况都是短时间接触液体,比如印刷、涂布、施胶,所以可勃吸收值成了造纸厂和下游用户沟通的一个常用指标。