一、核心测试原理与设备基础
IGT印刷适性/印刷表面强度是衡量纸和纸板抵抗油墨剥离力与机械压力的关键指标，直接影响印刷过程的稳定性。IGT印刷适性试验方法通过模拟实际印刷工况，将表面强度转化为可量化的“临界拉毛速度"，即纸张表面shouci出现连续拉毛或涂层脱落时的印刷速度（单位：m/s）。该方法主要包含弹簧加速法与摆锤法两种技术路径，均需使用IGT印刷适性仪PY-H805型纸和纸板印刷表面强度测定仪完成测试。
设备核心部件包括：
1. 油墨分布系统：通过聚氨酯匀墨辊将标准油墨（黏度3.5-4.5 Pa·s）均匀涂布在直径65mm的金属印刷盘上，形成厚度（7.6±0.6）μm的墨层。
2. 印刷执行机构：
- 弹簧加速法：利用弹簧初拉力驱动印刷盘，通过无级调速实现0-350 cm/s的速度范围（A、M、B三档），适合测试高表面强度材料（如铜版纸）。
- 摆锤法：通过释放摆锤（初始仰角165°）的势能转化为动能，使印刷盘以线性递增速度（0-116 cm/s）接触试样，适合中低表面强度材料（如胶版纸）。
3. 压力控制系统：调节弹簧负荷使印刷压力稳定在（345±10）N，模拟胶印等工艺的实际压力。
（纸和纸板印刷表面强度测定仪PY-H805型IGT印刷适性仪，深圳市普云电子有限公司， 纸和纸板印刷表面强度的测定方法（弹簧加速法和摆锤法）IGT印刷适性试验方法、纸板耐拉毛性能测试仪器）
二、弹簧加速法与摆锤法的差异化实现路径
（一）弹簧加速法：高速动态模拟与精准调速
1. 测试流程：
- 试样准备：沿纸张纵向裁切（350×35）mm试样，正反面各5张，在标准大气（23±0.5℃，50±2%RH）下预处理24小时。
- 油墨涂布：将1mL标准油墨均匀施加到打墨机滚筒，匀展10分钟后转移至印刷盘，上墨时间≥30秒。
- 加速测试：
- 选择弹簧档位（A档0-250 cm/s、B档0-350 cm/s），将试样固定在扇形轮上，印刷盘以0.05 m/s的增量逐步提速。
- 当观察到试样表面出现≥2mm连续拉毛或涂层脱落时，记录此时的临界速度，重复测试10次取平均值。
2. 技术特点：
- 速度范围广：最高可达3.5 m/s，适合评估高速印刷（如轮转胶印）场景下的表面强度。
- 无级调速：通过调节弹簧初拉力实现速度连续变化，避免摆锤法的速度阶梯误差。
- 材料适配：优先用于铜版纸、涂布纸板等高表面强度材料，可检测微小缺陷。
（二）摆锤法：能量守恒驱动的线性加速
1. 测试流程：
- 摆锤校准：将摆锤提升至165°释放，确保印刷盘速度递增线性度误差≤1%。
- 油墨转移：与弹簧法一致，但上墨时间需延长至（90±3）秒，确保墨层均匀。
- 动态测试：
- 摆锤释放后，印刷盘以0.05 m/s的速度增量接触试样，同步观察纸面状态。
- 当出现连续拉毛时，通过速度-位置关系图表查找对应速度，每组测试重复10次。
2. 技术特点：
- 能量稳定：基于摆锤势能转化动能的物理原理，速度递增平稳，适合标准化测试。
- 成本优势：结构简单，无需复杂的电机调速系统，设备维护成本较低。
- 材料适配：适用于普通胶版纸、新闻纸等，尤其对表面纤维松散的纸板敏感性更高。
（图片为：高速匀墨仪-纸和纸板印刷表面强度测定仪PY-H805型IGT印刷适性仪，深圳市普云电子有限公司， 纸和纸板印刷表面强度的测定方法（弹簧加速法和摆锤法）IGT印刷适性试验方法、纸板耐拉毛性能测试）
三、测试关键控制点与数据解读
1. 环境控制：
- 测试需在标准大气条件下进行，温度波动超过±1℃或湿度超过±5%RH时，测试结果偏差可达15%。
- 试样预处理时间不足会导致水分分布不均，影响表面纤维结合力。
2. 油墨质量：
- 标准油墨的黏度需定期用旋转黏度计校验，黏度过低（＜3.5 Pa·s）会降低测试灵敏度，过高（＞4.5 Pa·s）则可能超出实际印刷条件。
- 每次测试前需用石油醚清洗匀墨辊和印刷盘，避免残留油墨影响墨层厚度。
3. 结果判定：
- 临界拉毛速度：速度越高，表面强度越好。例如，胶印用铜版纸通常要求≥1.5 m/s，而柔印用瓦楞纸≥0.8 m/s即可满足需求。
- 异常值处理：剔除测试结果中与平均值偏差＞10%的数据，确保数据可靠性。
四、标准体系与行业应用价值
1. 国内外标准支撑：
- 国际标准：ISO 3783（电动加速法）与ISO 3782（摆锤法）分别规范两种方法的技术细节。
- 中国标准：GB/T 22365-2008整合弹簧法与摆锤法，替代原GB/T 2679.15/16-1997，统一测试条件与评价体系。
2. 行业应用场景：
- 造纸企业：优化涂布工艺参数，提升铜版纸等产品的表面强度一致性。
- 印刷企业：筛选适配纸张，避免高速印刷时出现掉粉、糊版等故障。
- 质检机构：依据标准判定纸张是否符合包装、书刊等领域的印刷要求，如中小学教科书用纸需表面强度≥1.2 m/s。
五、技术发展趋势与挑战
1. 智能化升级：
- 部分国外IGT设备集成图像识别系统，通过高速摄像头自动识别拉毛起始点，减少人工观测误差。
- 物联网技术实现测试数据实时上传云端，支持多实验室数据比对与工艺优化。
2. 新兴材料适配：
- 针对可降解纸、多层复合纸板等新材料，需开发定制化测试方案（如调整油墨渗透深度）。
- 探索动态湿度环境下的表面强度测试，模拟包装材料在储运中的受潮场景。
六、典型案例：某铜版纸表面强度测试
- 测试条件：弹簧法B档（0-3.5 m/s），标准油墨黏度4.2 Pa·s，压力345 N。
- 测试结果：10次测试临界速度分别为2.1、2.3、2.2、2.4、2.1、2.2、2.3、2.1、2.2、2.3 m/s，剔除异常值后平均值为2.23 m/s，符合胶印工艺要求。
- 改进建议：若测试结果低于1.5 m/s，需增加涂布量或调整涂布液配方以提升纤维结合力。
七、结论
弹簧加速法与摆锤法作为IGT印刷适性试验的核心方法，通过模拟实际印刷过程中的速度、压力与油墨附着力，为纸和纸板的表面强度提供了科学量化手段。两者在速度范围、设备成本与材料适配性上形成互补，共同支撑造纸、印刷、包装等行业的质量控制与技术创新。随着智能化与新材料的发展，该测试方法将进一步向高精度、多功能方向演进，持续赋能印刷产业链的升级与变革。
