一、表面强度
表面强度是指在一定的压力下，以一定粘度的油墨，使纸在加速条件下印刷，纸张表面出现起毛时的最大速度（也叫拉毛速度）。它是纸包装材料印刷适性的重要性能指标。纸张的表面性能包含在印刷适用性中，对印刷的质量起着至关重要的作用。
表面强度是印刷用纸的一项重要的性能指标。随着印刷技术的不断发展，印刷速度不断提高，对纸张的印刷适应性尤其是表面强度的要求也越来越高。印刷强度低的纸张不能满足高速印刷的要求，只能在低速纸机上运行，否则就会引起纸张掉粉掉毛，严重的甚至会引起纸张起泡分层，造成印刷糊版、破版，使印刷品报废。表面强度低印刷脏版是印刷厂反映最强烈的国产印刷纸质量问题之一。同时这也是各国造纸工作者非常重视的质量问题。因此在造纸过程中改进纸张的表面强度，在印刷过程中准确合理的控制印刷工艺，对于提高印刷品的质量和生产效率大有裨益。
相关的术语如下：
拉毛picking：在生产或印刷过程中,当施加在纸张表面的外部拉力大于纸或纸板的内聚力时,所发生的纸面层破坏现象。
拉毛速度picking velocity：印刷时印刷纸表面开始起毛的印刷速度。
印刷表面强度printing surface strength：印刷表面强度是以连续增加的速度印刷纸面,直至纸面开始起毛时的速度,以m/s表示。
目前国际上测定印刷适应性的仪器种类很多，其中有2种方法最常用。一种是传统的蜡棒检测法，执行标准是GB/T 22837-2008；另外一种是加速印刷方法即IGT印刷适性仪检测法，执行标准是GB/T 22365-2008。IGT印刷适性仪检测法是1948年荷兰印刷及印刷器材研究所(IGT)设计的，是目前用得最为广泛的方法。
IGT印刷适性仪检测法按照GB/T 22365-2008《纸和纸板印刷表面强度的测定》进行。该标准等效采用ISO3783:1980，适用于各种纸和纸板模拟印刷的试验。。
二、参考方法标准
GB/T 22365、ISO 3783
三、检测原理和结构原理
（1）检测原理
恒压下用标准油墨印刷一张试样,同时使印刷速度逐渐增加,以纸面发生起毛时的最小速度测定纸张的印刷表面强度,此速度越高,表明纸张的印刷表面强度越好。
（2）结构原理
A、摆锤 C、压印滚筒（扇形体）D、印刷盘 E、加压弹簧
图1 摆锤传动原理图
在印刷品印刷过程中，优质纸张、油墨和三个工艺要素（油墨厚度、印刷压力和印刷速度）是保证印刷制品质量的重要条件。
本仪器是根据三个可变的、独立的工艺要素的特定要求设计的。
油墨厚度：通过打墨机、油墨吸管、油墨分布面积，并控制注墨量和印刷盘着墨时间，可获得准确的墨膜厚度。
印刷压力：在具有标准衬垫的情况下，利用杠杆加压机构（见摆锤传动原理图），使印刷盘D在弹簧E的拉力作用下，相对于印刷扇形体C产生一定压力，弹簧E的拉力，即印刷盘对扇形体的压力可在标尺上读出。压力值可调整到需要的值，并保持压力的再现性。
印刷速度：本仪器的摆速由自由跌落摆锤A实现，并获得加速度。如用手转动摆锤A，可获得近似恒速；换上弹簧加速器，可以得到不同的加速度。
测定仪是一小型印刷机，印刷盘代替印刷板，印刷盘在打墨机上着墨。扇形体用衬垫覆盖。摆锤与扇形体同轴联结。在恒速时，可以用手转动摆锤；加速时，用自由跌落摆锤的方法，此时速度是递增的，最大速度为125cm/s。如果需要更高的速度，可使用弹簧加速器。
四、检测设备
IGT印刷适性仪（摆式）包括两个独立的部分,一个是油墨分布系统（匀墨器）,能赋予印刷盘一层已知厚度的标准油墨；另一个是由摆或弹簧驱动的印刷仪器（主机）,印刷压力由调节弹簧的负荷控制。
（1）油墨分布系统（匀墨器）
分布油墨用的匀墨辊应由聚氨酯制成。加1mL标准油墨印10条试样,赋予印刷盘上的标准油墨厚度(7.6士0.6)μm的均匀墨层。
（2）印刷仪器（主机）
印刷仪器有一个约150°的扇形轮,半径为85mm,用标准衬垫(5.4)包覆,试样贴在上面。扇形轮与光滑的金属印刷盘接触,并以逐步增加的速度运转,以完成试样的印刷。金属印刷盘的直径为65mm,宽为10mm,将试样压力调节至(345士10)N进行印刷。仪器备有印刷速度和试样印刷位置关系图表,以便查出印区内每一点的印速。当扇形轮包好衬垫夹好试样,并在仪器轴杆上插入印刷盘,使之处于靠近试样位置时,可通过压力调节把手将印刷压力调至设定值。
五、测试过程
1. 试样及试样处理
试样采取按GB/T 450进行，处理按GB/T 10739进行。所有试验均应在GB/T10739规定的标准大气条件下进行,应保证仪器与试验器材均与标准大气条件达到平衡。为达到较高的试验准确性,将试验室的温度条件最好控制在(23士0.5)℃范围内。
沿纸页横幅均匀切取(350×35)mm的试样,正反面各不少于5张,试样的长向为纵向,并分别对正反面作出标记。
2. 衬垫的固定与张紧
转动扇形轮,使其夹子位于对应手柄的位置,将衬垫平直地放在扇形轮上,前端用夹子夹紧,将衬垫的另一端插入张紧轴处。转动扇形轮处于印刷启动位置,并同时将衬垫铺平。松开张紧轴的锁紧螺母,按顺时针方向旋转该轴的滚花螺钉,拉紧衬垫,锁紧螺母将衬垫张紧。如果衬垫损坏,应及时更换。
3. 印刷压力的调节
将试样固定在扇形轮上，使试样平贴在衬垫上。以顺时针方向将把手扳到头,在轴上插人一个没上标准油墨的印刷盘,将扇形轮转到启动位置,以逆时针方向将把手扳到底。旋转把手,调节印刷压力至(345士10)N。
4. 试样的插入
将预处理好的试样插入纸夹内,并保证试样与衬垫相平行。转动扇形轮至启动位置。
5. 印刷盘的准备
首先将标准油墨注入注墨管,注意勿吸人空气。如果使用时,标准油墨注人注墨管后发现标准油墨自行涌出,说明注墨管内混入空气。应清除管内全部标准油墨,然后重新注人。用软毛刷沾石油醚或溶剂汽油,擦洗打墨机上的大小聚氨酯匀墨和印刷盘,用卫生纸或软布沾石油醚或溶剂汽油,擦洗打墨机上的金属滚筒。
沿打墨机滚筒的轴向,用注墨管将1mL标准油墨均匀施加到前滚筒上。匀展标准油墨至少10min后,将印刷盘置于油墨分布器的固定轴上与胶辊接触,上油墨时间应至少为 30s。
6. 试验
将上了油墨的印刷盘插入印刷仪器的轴上，直至位置合槽。逆时针转动把手,使印刷盘与试样接触。扳动手柄,完成一次印刷,从夹子中取下试样。
图2 IGT印刷适性仪
每印完一条试样,用沾有石油醚或溶剂汽油的卫生纸或软布清洗印刷盘,并用清洁的卫生纸或软布擦干,备用。
在连续快速地完成10次印刷后,在打机上沿滚简轴向,用注墨管均匀补加油墨0.16mL,油墨均匀分布不少于45s后,继续对印刷盘上墨。
六、拉毛的判定
（1）标出试样印迹最初(静止的)接触面的中心,作为印刷的起始点(端部宽约5mm深色印迹的中间位置)。
（2）将印刷试样立即放在标准拉毛观测灯下,通过观测孔观察平整的印刷表面。以纸面开始连续成片拉毛作为拉毛的开始点,并作出标记。然后用印速与印刷位置标尺查出该点的印刷速度,即为该试样的印刷表面强度。
对于纸板和涂布纸的起泡分层，只需将试样的印刷面向里弯曲观测。
七、结果的处理
正反两面各测定5条试样(单面印刷纸只测定印刷面),完成印刷后将印刷盘和打墨机擦洗干净分别计算试样正反面测试结果的平均值,结果修约至0.01m/s。
本文2025年01月，发表于《纸箱世界》杂志
