Descrierea planului unei foi albe de hârtie. Rezistența mecanică și proprietățile de deformare ale hârtiei

Atenţie! Administrația site-ului rosuchebnik.ru nu este responsabilă pentru conținutul dezvoltărilor metodologice, precum și pentru conformitatea dezvoltării cu standardul educațional de stat federal.

  • Participant: Musin Aidar Rustamovici
  • Șef: Vagapova Nailya Romanovna

Introducere

În acest moment, viața normală a unei persoane este imposibilă fără utilizarea șervețelelor, deoarece fără participarea acestora este imposibil să se organizeze vreo sărbătoare, aniversare sau orice alt eveniment solemn la un nivel decent. Se obișnuiește să credem că cu cât calitatea șervețelelor este mai mare, cu atât este mai mare statutul social al persoanei care le folosește pentru orice eveniment. Diferă ca culoare și dimensiune, sunt netede și în relief, cu un singur strat și cu mai multe straturi, au densități de suprafață diferite. Când cumpărăm șervețele dintr-un magazin, ne punem constant întrebarea: „Sunt de bună calitate?”

Obiectiv: să studieze caracteristicile fizice și proprietățile șervețelelor de hârtie și să identifice cele mai bune dintre acestea.

Obiect de studiu: servetele de hartie de diferite marci si tipuri.

Subiect de studiu: caracteristicile fizice (grosimea, densitatea bazei, structura internă) și proprietățile (rezistența, absorbția, capilaritatea) șervețelelor.

Obiectivele cercetării:

  1. Faceți o clasificare a șervețelelor.
  2. Pentru a studia caracteristicile fizice (grosime, densitatea bazei, structura internă) și proprietățile șervețelelor (rezistență mecanică, absorbție, capilaritate).

Metode de cercetare:

  1. Studiul materialelor pe această temă.
  2. Efectuarea de observații și experimente.

§ 1. Principalele caracteristici ale servetelelor

Fabricarea șervețelelor de hârtie a apărut în Japonia în secolul al XIX-lea. Ca tot ce este nou, aceste produse erau destul de scumpe, în plus, hârtia de atunci nu era ieftină în sine. Șervețelele de hârtie au devenit populare în anii 70 ai secolului trecut datorită germanilor. Practic, în Germania, au decis să pună producția în funcțiune pentru a face șervețele de hârtie la prețuri accesibile. Setea de confort și curățenie a depășit estetica, ceea ce a permis să apară în fiecare casă șervețele de hârtie, și pentru bani puțini.

Luați în considerare principalele caracteristici ale șervețelelor de hârtie.

Geometric: porozitate, netezime, masa 1m2 (densitatea bazei), uniformitatea structurii.

Mecanic: puterea de rupere.

Sortie: absorbanta.

Porozitate afectează direct capacitatea de absorbție a hârtiei. Hârtia este un material poros-capilar, în timp ce se disting macro- și microporozitatea. Macroporii, sau pur și simplu porii, sunt spații dintre fibre pline cu aer și umiditate. Microporii, sau capilarele, sunt cele mai mici spații de formă nedefinită care se formează între fibrele celulozice din hârtiile necretate. Există și capilare în interiorul fibrelor celulozice. Toate hârtiile necretate, nu prea groase, cum ar fi șervețelele, sunt macroporoase. Astfel de hârtie absorb bine lichidele datorită structurii lor libere, adică a unei suprafețe interioare foarte dezvoltate.

Netezimea hârtiei, adică microrelieful său, determină capacitatea hârtiei de a transmite cele mai fine linii colorate, puncte și combinațiile lor fără întreruperi și distorsiuni. Aceasta este una dintre cele mai importante proprietăți de imprimare ale hârtiei. Cu cât netezimea hârtiei este mai mare, cu atât este mai complet contactul dintre suprafața acesteia și placa de imprimare, cu atât mai puțină presiune trebuie să aplicați la imprimare, cu atât calitatea imaginii este mai mare. Astfel, pentru a obține un model de înaltă calitate pe un șervețel, suprafața acestuia trebuie să fie netedă.

Densitatea bazei arată câtă masă are 1 m 2 din acest șervețel. Unitatea de densitate de bază - g/m 2 . Conform clasificării acceptate, masa de 1 m 2 de șervețele de hârtie poate fi mai mică de 24 g (șervețele de densitate mică) și mai mare de 24 g (șervețele de densitate mare).

gol de hârtie caracterizează gradul omogenitate structura sa (distribuția uniformă a fibrelor în ea). Lumenul hârtiei este judecat prin observare în lumină transmisă. Hârtia cu un spațiu foarte tulbure este extrem de neomogenă. Petele sale subțiri sunt, de asemenea, cele mai puțin durabile. Imprimarea pe hârtie tulbure se dovedește a fi de proastă calitate din cauza percepției neuniforme a cernelii de imprimare de către hârtie. Secțiunile groase ale benzii de hârtie sunt colorate mai intens, iar secțiunile subțiri mai puțin intens.

Putere hârtia depinde de rezistența structurii hârtiei în sine, care se formează în timpul procesului de producție a hârtiei. Această proprietate este de obicei caracterizată forta de rupereîn newtoni.

absorbanta hârtia arată cât de lichid poate absorbi hârtia:

Tabelul nr. 1 prezintă clasificarea șervețelelor. Am selectat 10 mostre de șervețele de hârtie pentru testare (Fig. 1).

Tabelul 1. Clasificarea șervețelelor de hârtie

  1. Șervețel cu perforare și în relief, cu model „Fulg de zăpadă”, un singur strat.
  2. Perforat și în relief, alb, într-un singur strat.
  3. Perforat, colorat cu un model, un singur strat.
  4. Cu perforare si embosare, cu model „Omul de zapada”, un singur strat.
  5. Cu perforare, culoare cu desen, în două straturi.
  6. Cu perforare și ștanțare, alb, în ​​două straturi.
  7. Perforat si in relief, cu model "Flori", un singur strat.
  8. Perforat și în relief, cu model „Flori”, în trei straturi, neted.
  9. Perforat și gofrat, neted, cu model „Grape”, un singur strat.

§ 2. Studierea caracteristicilor servetelelor de hartie

Structura internă a șervețelelor studiat la microscop (mărire de 50 de ori). Observațiile au arătat că exemplarele cele mai libere sunt șervețelele numerotate 1, 7, 8, 9 (Fig. 2). Aceste șervețele ar trebui să absoarbă lichidele mai bine decât altele.


Șervețelele numerotate 3, 5 și 6 aveau o suprafață netedă, cu perforații de-a lungul marginii. La microscop se poate observa că calitatea imprimării color pe acestea este mai mare decât pe șervețelele numerotate 1, 7 și 8, care aveau ștanțare pe toată suprafața (Fig. 3). Astfel, pentru șervețelele cu relief, un model mic de culoare pe fond alb este optim.

Calitatea imprimării color pe șervețele


Grosimea șervețelelor măsurată prin metoda seriei. Rezultatele sunt prezentate în tabelul 2.

Densitatea bazei a fost determinată prin împărțirea masei șervețelului la suprafața acestuia (g/m2). Masa a fost determinată cu cântare de laborator, iar dimensiunile au fost determinate cu o riglă. Densitatea șervețelelor a fost determinată prin împărțirea masei lor la volum (g/cm3). Șervețelele numerotate 5, 8 și 9 au cea mai mare densitate a suprafeței.Rezultatele măsurătorilor și calculelor sunt prezentate în Tabelul Nr. 2.

Tabelul 2. Densitatea ștergerii

Grosime
h,cm

Petreceri
A · b,cm

Greutate
m,G

Densitate
ρ , g/cm 3

1

2

3

4

5

6

7

8

9

Greutatea șervețelului. Pentru a determina masa unui șervețel, masa întregului pachet a fost măsurată pe o scară electronică, iar rezultatul obținut a fost împărțit la numărul de șervețele din pachet.

Volum. Volumul unui șervețel a fost determinat ca produsul suprafeței și grosimii acestuia.

Omogenitatea structurii. Omogenitatea structurii șervețelelor poate fi apreciată după clearance-ul lor - observare în lumină transmisă. Șervețelul a fost lipit de geamul ferestrei și fotografiat. Șervețelele numerotate 2, 4, 9 aveau un decalaj foarte tulbure, adică. erau foarte eterogene. De asemenea, au o densitate scăzută a bazei.

§ 3. Studiul proprietăților fizice ale șervețelelor de hârtie

rupere mecanică

Șervețelele au fost tăiate în fâșii de 10 cm lungime și 2 cm lățime.O margine a șervețelului a fost presată cu un deget de masă, iar un dinamometru a fost atașat de cealaltă cu o clemă (Fig. 4). Proba a fost întinsă, iar în momentul ruperii au fost înregistrate citirile dinamometrului.


Pentru fiecare probă s-au efectuat 6 – 7 măsurători și s-a găsit valoarea medie aritmetică a forței de rupere. Rezultatele sunt prezentate în tabelul nr. 3.

Tabelul 3. Rezistența mecanică a șervețelelor

1

2

3

4

5

6

7

8

9

S-a dovedit că șervețelele au anizotropie a proprietăților mecanice. Acest lucru se datorează structurii șervețelelor (orientarea fibrelor celulozice și gradul de uniformitate al distribuției lor). Experiența a arătat că probele cu o densitate de bază de până la 18 g/m 2 au o rezistență mecanică mai mică. În plus, rezistența mecanică s-a dovedit a fi mai mică pentru șervețele cu o structură eterogenă.

absorbanta

Întregul șervețel a fost scufundat în apă timp de 1 minut și după aceea, când excesul de apă s-a scurs, a fost cântărit pe o balanță de laborator. Diferența dintre masele șervețelelor umede și uscate a fost împărțită la masa șervețelului uscat și înmulțită cu 100%. Rezultatele măsurătorilor și calculelor sunt prezentate în Tabelul nr. 4. Cei mai buni indicatori s-au dovedit a fi în șervețele cu o structură liberă și o densitate de bază scăzută.

Tabelul 4 Absorbție

Greutate

Capacitate de absorbție, %

m uscat, G

m umed, G

m, G

1

2

3

4

5

6

7

8

9


Capilaritate

Fâșii de șervețele de 20 cm lungime și 2 cm lățime au fost scufundate în lichide (suc cu pulpă, suc fără pulpă, ulei de floarea soarelui, apă) în poziție verticală. S-a măsurat până la ce înălțime vor urca lichidele (cm). Rezultatele experimentului sunt prezentate în tabelul nr. 5. De asemenea, au cea mai mare densitate, macro și microporozitate.

Tabelul 5. Capilaritate

Suc cu pulpăh , cm

Such , cm

Uleih , cm

Apăh , cm

1

2

3

4

5

6

7

8

Rezultatele muncii

1. Structura internă a șervețelelor a fost studiată cu ajutorul microscopului (mărire de 50 de ori), s-a măsurat grosimea șervețelelor cu un micrometru cu un dispozitiv electronic de citire digitală, s-a determinat masa șervețelelor cu cântare de laborator, iar ruperea forța a fost determinată cu un dinamometru de laborator. Se calculează densitatea bazei șervețelelor.

2. În cursul experimentelor, s-a constatat că șervețelele netede cu cea mai mare densitate de bază și o structură omogenă (49,6 g/m2, 33,3 g/m2, 33,1 g/m2) rezistă la cea mai mare forță de rupere. Cu toate acestea, au o absorbție slabă (485%, 458% și 494%), deși datorită dimensiunii mari și stratificarea, aceste șervețele pot absorbi o cantitate semnificativă de lichid (17,8-26,2 g față de 5,5-9,0 g pentru un singur strat) . Aceste șervețele au o capilaritate bună. Șervețelele cu cea mai mică densitate de bază și structură liberă au cea mai mare absorbție, dar au rezistență mecanică scăzută și rupere atunci când sunt umede. Toate șervețelele au o anizotropie pronunțată a proprietăților mecanice, care este asociată cu o anumită orientare a fibrelor celulozice. Șervețelele colorate pot păta lichidul.

Tabelul 6. Proprietățile fizice ale fiecărei ștergere

Densitate
ρ , g/cm3

Forța minimă de rupere, N

Forța maximă de rupere, N

Capacitate de absorbție, %

Capilaritate

1

2

3

4

5

6

7

8

Concluzie

Metodele propuse pentru studiul șervețelelor au făcut posibilă efectuarea unei analize cuprinzătoare a proprietăților lor fizice. Pe baza rezultatelor experimentelor mele, se poate spune că șervețelele care sunt în relief pe întreaga zonă absorb bine numai atunci când sunt în contact cu lichidul pentru o perioadă lungă de timp, dar nu dau un rezultat bun dacă trebuie să ștergeți rapid. Acestea sunt numerele 1, 2, 3, 4, 7. Dacă aveți nevoie de șervețele pentru a absorbi lichidul într-un timp scurt, atunci vor fi potrivite șervețelele cu numărul 6, 5. Absorb rapid apa și sucul cu pulpă. Dar nu vor da cel mai bun rezultat cu un contact prelungit cu lichidul. Șervețelele numerotate 8,9, multistratificate, dense, au micropori, ceea ce afectează o absorbție slabă în timpul contactului prelungit cu apa, dar la contactul de scurtă durată dau un rezultat bun. Șervețelul numărul 8 absoarbe apa deosebit de bine. Cu cât șervețelul este mai dens, cu atât este nevoie de mai multă forță pentru a-l rupe. Aceasta înseamnă că există mai puține șanse ca bucăți de șervețele să rămână pe mână. Acestea sunt șervețele numerotate 9, 8, 6, 5. Mai slabe în rupere șervețelele numerotate 3, 2, 1, 7. Mai bine, după părerea mea, sunt acele șervețele care:

  1. se absoarbe rapid;
  2. nu se udă în mod deosebit atunci când stau mult timp într-un lichid;
  3. mai puternic de spart.

Aceste cerințe se potrivesc șervețelele numerotate 9, 8, 6, 5. Atunci când cumpărați șervețele, asigurați-vă că sunt în două straturi, nu au relief pe întreaga zonă și asigurați-vă că modelele nu sunt prea caustice. După ce am studiat materialul teoretic despre fabricarea șervețelelor, am făcut următoarele concluzii pentru mine. Șervețelele nu foarte de înaltă calitate se caracterizează prin prea strălucitoare, culori otrăvitoare. Mai probabil vopsea de calitate scăzută, care se poate murdări cu ușurință.

Pe lângă obișnuitele șervețele albe cu un singur strat, cele mai scumpe au devenit populare în ultima perioadă. servetele multistrat, pe stratul superior al căruia se aplică un model sau ornament colorat. Aceste șervețele de hârtie, la fel ca și cele albe obișnuite, sunt destinate pentru aranjarea mesei (de obicei cu o ocazie solemnă sau festivă), dar au și o altă utilizare. Astfel de șervețele sunt folosite pentru decoupage - decorarea suprafețelor dure (mobilier, plăci de tăiat, cutii, ghivece de flori etc.). Pentru această tehnică, se folosește cel mai subțire strat de șervețel cu model. Mai mult decât atât, șervețelele colorate, ca și cele obișnuite, pot fi achiziționate în pachete (de obicei, ambalaje mai mici decât șervețelele obișnuite - nu 100, ci 10, 30, 50 de bucăți), dar se vând și individual în magazinele specializate pentru acul. Peste 80% din toată producția internă de șervețele sunt produse cu un singur strat, iar peste 90% din șervețele decorative cu două și trei straturi sunt produse ale companiilor străine.


Sicrie decorate cu tehnica decoupage

Pentru producția de șervețele de hârtie se folosește hârtie specială. Materia prima lichida se bate cu mixerul pana se obtine o mousse cu structura omogena. Din acest amestec se realizează o bază poroasă liberă, care este folosită pentru a face șervețele. Produsele finite diferă ca densitate și alb. Ca materie primă pentru producția de șervețele, se folosește o bază de hârtie sanitară și igienă din deșeuri de hârtie. Astfel pădurile sunt conservate.

Nu întotdeauna prețul corespunde calității șervețelelor.


Proprietățile de imprimare care o definesc pot fi combinate în următoarele grupuri:

Geometric: netezime, grosime și greutate de 1 m 2, densitate și porozitate;
Optic: luminozitate optică, opacitate, luciu;
Mecanic (rezistență și deformare): rezistența la smulgere a suprafeței, lungimea la rupere sau rezistența la rupere, rezistența la rupere, rezistența la rupere, rezistența la delaminare, rigiditatea, rezistența la compresiune etc.
Sortie: rezistență la umezeală, hidrofobicitate, capacitatea de a absorbi solvenții pentru cerneluri de imprimare.

Toți acești indicatori sunt strâns legați între ei. Gradul de influență a acestora asupra evaluării proprietăților de imprimare ale hârtiei este diferit pentru diferite metode de imprimare.

Hârtia este adesea clasificată după gradul de finisare a suprafeței. Poate fi hârtie nefinisată - mată, hârtie netedă de mașină și hârtie glazurată (altfel calandrata), care a fost prelucrată suplimentar în supercalandre pentru a-i oferi densitate și netezime ridicate.

Proprietăți geometrice hârtie

(Într-o aplicație practică, asta înseamnă că dacă luați o hârtie mai groasă de un gram mai mic, atunci cu opacitate egală, vor fi mai multe coli într-o tonă de hârtie)

Porozitate afectează în mod direct absorbția hârtiei, adică capacitatea acesteia de a accepta cerneală de imprimare și poate servi ca o caracteristică a structurii hârtiei. Hârtia este un material poros-capilar, în timp ce se disting macro- și microporozitatea. Macroporii, sau pur și simplu porii, sunt spații dintre fibre pline cu aer și umiditate. Microporii, sau capilarele, sunt cele mai mici spații de formă nedefinită care pătrund în stratul de acoperire al hârtiei acoperite și, de asemenea, formate între particulele de umplutură sau între acestea și pereții fibrelor de celuloză din hârtie necretată.Există și capilare în interiorul fibrelor celulozice. Toate hârtiile necretate, nu prea compactate, cum ar fi hârtia de ziar, sunt macroporoase. Volumul total al porilor în astfel de hârtie atinge 60% sau mai mult, iar raza medie a porilor este de aproximativ 0,16-0,18 um. Astfel de hârtie absorb bine vopseaua, datorită structurii lor libere, adică a unei suprafețe interioare foarte dezvoltate.

Un loc special în structura proprietăților de imprimare ale hârtiei îl ocupă proprietățile optice, adică alb, opacitate, luciu (luciu).

Luminozitate optică este capacitatea hârtiei de a reflecta lumina difuz și uniform în toate direcțiile. Luminozitatea optică ridicată pentru hârtiile tipărite este foarte de dorit, deoarece claritatea și lizibilitatea publicației depind de contrastul zonelor tipărite și goale ale imprimării.

Cu imprimarea multicoloră, acuratețea culorii imaginii, corespondența acesteia cu originalul este posibilă numai atunci când imprimați pe hârtie suficient de albă. Pentru a crește luminozitatea optică, la hârtiile scumpe de înaltă calitate se adaugă așa-numiții înălbitori optici - fosfori, precum și coloranții albaștri și violet, care elimină nuanța gălbuie inerentă fibrelor de celuloză. Această tehnică se numește evidențiere. Astfel, hârtiile cretate fără strălucitor optic au o luminozitate optică de cel puțin 76%, iar cu strălucitor optic - cel puțin 84%. Hârtiile imprimate care conțin pastă de lemn ar trebui să aibă o luminozitate optică de cel puțin 72%, dar hârtia de ziar poate să nu fie suficient de albă. Luminozitatea sa optică este în medie de 65%.

O altă proprietate practică importantă a hârtiei tipărite este ea opacitate. Opacitatea este deosebit de importantă pentru imprimarea duplex. Pentru a crește opacitatea, se selectează o compoziție de materiale fibroase, se combină gradul lor de măcinare și se introduc materiale de umplutură.

Următorul grup de proprietăți de imprimare este proprietățile mecanice ale hârtiei, care pot fi împărțite în rezistență și deformare. Proprietățile de deformare se manifestă atunci când forțe externe acționează asupra materialului și se caracterizează printr-o modificare temporară sau permanentă a formei sau volumului corpului. Principalele operațiuni tehnologice ale tipăririi sunt însoțite de deformarea semnificativă a hârtiei, de exemplu: întindere, compresie, îndoire. Cursul normal (neîntrerupt) al proceselor tehnologice de imprimare și prelucrare ulterioară a produselor tipărite depinde de modul în care se comportă hârtia sub aceste influențe. Deci, atunci când tipăriți cu o metodă înaltă din forme rigide la presiuni mari, hârtia trebuie să fie moale, adică să fie ușor de comprimat, nivelat sub presiune, oferind cel mai complet contact cu placa de imprimare.

Proprietăți de sorbție hârtie

În cele din urmă, ne apropiem de una dintre cele mai importante proprietăți ale hârtiei tipărite - absorbția acesteia. O evaluare corectă a absorbției înseamnă că sunt îndeplinite condițiile pentru fixarea în timp util și completă a cernelii și, ca urmare, se obține o imprimare de înaltă calitate.

absorbanta hârtie, depinde în primul rând de structura sa, deoarece procesele de interacțiune dintre hârtie și cerneala de imprimare sunt fundamental diferite. Înainte de a vorbi despre caracteristicile acestei interacțiuni în anumite cazuri, este necesar să ne amintim încă o dată principalele tipuri de structuri ale hârtiei tipărite moderne. Dacă înfățișăm structura hârtiei sub formă de scară, atunci la unul dintre capete vor fi plasate hârtii macroporoase constând în întregime din pastă de lemn, de exemplu, hârtie de ziar. Celălalt capăt al scalei, respectiv, va fi ocupat de hârtii microporoase pură din celuloză, de exemplu, hârtii acoperite. Puțin în stânga va fi hârtie pură de celuloză necretate, de asemenea microporoasă. Și toți ceilalți vor lua restul decalajului.

Hârtiile macroporoase iau bine cerneala, absorbind-o în întregime. Culorile sunt subțiri aici. Vopseaua lichidă umple rapid porii mari, absorbind la o adâncime suficient de mare. Mai mult decât atât, absorbția excesivă a acestuia poate provoca chiar „descoperirea” imprimării, adică imaginea devine vizibilă din partea de apărare a foii. Macroporozitatea crescută a hârtiei este nedorită, de exemplu, în tipărirea ilustrativă, când absorbția excesivă duce la pierderea saturației și a luciului cernelii. Hârtiile microporoase (capilare) se caracterizează prin așa-numitul mecanism de „absorbție selectivă”, când, sub acțiunea forțelor de presiune capilare, în principal o componentă de vopsea cu vâscozitate scăzută (solvent) este absorbită în microporii stratului de suprafață al hârtiei. , în timp ce pigmentul și formatorul de peliculă rămân pe suprafața hârtiei. Este exact ceea ce este necesar pentru a obține o imagine clară. Deoarece mecanismul de interacțiune hârtie-cerneală în aceste cazuri este diferit, pentru hartiile cretate si necretate se pregatesc diverse vopsele.

Netezimea hârtiei, adică microrelieful, microgeometria suprafeței sale determină „rezoluția” hârtiei: capacitatea acesteia de a transmite cele mai fine linii colorate, puncte și combinațiile lor fără întreruperi și distorsiuni. Aceasta este una dintre cele mai importante proprietăți de imprimare ale hârtiei. Cu cât netezimea hârtiei este mai mare, cu atât este mai complet contactul dintre suprafața acesteia și placa de imprimare, cu atât mai puțină presiune trebuie să aplicați la imprimare, cu atât calitatea imaginii este mai mare. Netezimea hârtiei este determinată în secunde folosind instrumente pneumatice sau folosind profilograme care oferă o reprezentare vizuală a naturii suprafeței hârtiei. Diferite metode de imprimare impun cerințe diferite asupra hârtiei în ceea ce privește netezimea. Deci hârtia de imprimare calandrata ar trebui să aibă o netezime de 100 până la 250 de secunde, iar hârtia offset de același grad de finisare poate avea o netezime mult mai mică - 80-150 de secunde. Aplicarea oricărui strat de acoperire îmbunătățește în mod semnificativ netezimea suprafeței - fie că este vorba de dimensionarea suprafeței, pigmentare, acoperire ușoară sau simplă, care, la rândul său, poate fi diferită: pe o față și pe două fețe, unică și multiplă etc.

Calibrarea suprafeței este aplicarea unui strat subțire de agenți de dimensionare pe suprafața hârtiei (greutatea acoperirii este de până la 6 g/m 2 pentru a asigura o rezistență ridicată a suprafeței hârtiei, care o protejează de smulgerea fibrelor individuale cu cerneluri lipicioase, ca precum și pentru a reduce deformarea hârtiei atunci când este umezită, pentru a asigura o potrivire precisă a cernelii în timpul imprimării multicolore. Acest lucru este deosebit de important pentru imprimarea offset și litografică, când hârtia este umezită cu apă în timpul procesului de imprimare.

Pigmentarea și acoperirea hârtiei diferă doar în greutatea stratului aplicat. Astfel, se crede că masa stratului de acoperire în hârtiile pigmentate nu depăşeşte 14 g/m 2 , iar în hârtiile cretate ajunge la 40 g/m 2 . Stratul de cretă are un grad ridicat de alb și netezime. Netezimea ridicată este una dintre cele mai importante caracteristici ale hârtiei cretate. Netezimea lor ajunge la 1000 sec. și mai mult, iar înălțimea reliefului nu depășește 1 μm. Indicele de netezime nu numai că oferă o interacțiune optimă între hârtie și cerneală, dar îmbunătățește și proprietățile optice ale suprafeței care percepe imaginea colorată. Netezimea ridicată a hârtiei cretate face posibilă imprimarea cu o imprimare bună la grosimi mici ale stratului de cerneală.

Reciproca de netezime este rugozitatea, care se măsoară în micrometri. Caracterizează direct microrelieful suprafeței hârtiei. De regulă, în specificațiile tehnice ale lucrării indicați una dintre aceste două valori.

O caracteristică geometrică importantă a hârtiei, alături de grosimea și greutatea de 1 m 2, este vrac. Caracterizează gradul de compactare a hârtiei și este foarte strâns legat de o astfel de caracteristică optică precum opacitatea. Adică, cu cât hârtia este mai groasă, cu atât este mai opac, cu un gramaj egal. Grosimea se măsoară în cm3/g. Cea mai mare parte a hârtiei tipărite variază, în medie, de la 2 cm 3 /g (pentru vrac, poros) la 0,73 cm 3 /g (pentru hârtiile calandrate de înaltă densitate).

Porozitatea afectează în mod direct absorbția hârtiei, adică capacitatea acesteia de a accepta cerneala de imprimare și poate servi ca o caracteristică a structurii hârtiei. Hârtia este un material poros-capilar, în timp ce se disting macro- și microporozitatea. Porii sunt spații dintre fibre umplute cu aer și umiditate. Microporii, sau capilarele, sunt cele mai mici spații de formă nedefinită care pătrund în stratul de acoperire al hârtiei acoperite și, de asemenea, formate între particulele de umplutură sau între acestea și pereții fibrelor de celuloză din hârtiile necretate.

Metodele de măsurare a proprietăților geometrice ale hârtiei sunt prezentate în tabelul 13.

Tabel 13 - Proprietățile geometrice ale hârtiei și măsurarea acestora

Proprietate

Definiție

Metodă de măsurare

Finete

Netezimea hârtiei determină „rezoluția” acesteia: capacitatea de a transmite cele mai subțiri linii colorate, puncte și combinațiile lor fără întreruperi și distorsiuni.

Netezimea hârtiei este măsurată în secunde folosind instrumente pneumatice sau folosind profilograme care oferă o reprezentare vizuală a naturii suprafeței hârtiei.

Grosimea este distanța verticală dintre două suprafețe paralele de hârtie la o presiune de suprafață dată.

Se determină cu un calibre de grosime sau un micrometru și se exprimă în mm sau microni. Pentru aceasta se folosește un eșantion de hârtie de 100 x 100 mm. Măsurătorile grosimii se fac în cinci locuri ale probei, apoi se calculează valoarea medie aritmetică - hav.

Pătrat de masă. metri (gramaj)

Masa unui metru pătrat de hârtie îi caracterizează grosimea, deoarece cu cât hârtia este mai groasă, cu atât este mai grea (presupunând o densitate egală).

Se determină prin cântărirea unui eșantion de hârtie, de dimensiunea 100 x 100 mm, pe o scară specială de cadran.

Densitate

Densitate - greutate de 1 cm3 de hârtie. Este determinată de raportul dintre masa materialului și volumul său. d=, g/cm3

Pentru a calcula greutatea hârtiei se folosesc valorile masei pe metru pătrat și ale grosimii hârtiei. m este egal cu masa unui metru pătrat în grame, iar volumul V (cm3) este egal cu produsul dintre suprafața unei foi de hârtie S (în cm2) și grosimea medie hav (în cm).

Porozitate

Porozitatea este volumul de pori conținut în 1 cm3 de hârtie.

Determinat prin calcul:

P \u003d (Vp / Vb) x 100%,

unde Vp - volumul porilor

Hârtia are două fețe: partea adiacentă plasei mașinii de hârtie și partea adiacentă pâslei. Partea ochiului este aproape întotdeauna mai aspră datorită marcajelor în formă de romb ale plasei de-a lungul cărora se deplasează banda de hârtie încă întărită în timpul fabricării. Diferența de netezime și porozitate a ambelor părți ale hârtiei se numește față-verso.

Hârtia are o anumită structură datorită orientării mai mari a fibrelor în direcția de mișcare a plasei mașinii de hârtie și a tensiunii mai mari experimentate de hârtie în această direcție, cunoscută sub numele de mașină. Transversală este direcția hârtiei în unghi drept față de direcția de mișcare a rețelei mașinii de hârtie.

Proprietăți structurale și mecanice

Masa (greutatea) este cel mai frecvent indicator, deoarece. cele mai multe hârtii se vând la greutatea de 1 m 2. Masa hârtiei este denumită mai des o unitate de suprafață decât o unitate de volum, așa cum se face cu alte materiale, deoarece. hârtia este folosită sub formă de coală și, prin urmare, zona în acest caz joacă un rol mai important decât volumul. În funcție de masa unui metru pătrat de folie acoperită, hârtia este împărțită în lumină (până la 60 g / m 2), densitate medie (70-150 g / m 2) și densitate mare (mai mult de 150 g / m 2) . Utilizarea cuvântului „densitate” în
În acest caz, nu este în întregime corect, dar sună mai armonios decât termenul „gramaj”, care este adesea folosit într-un mediu profesional pentru a desemna masa unui metru pătrat de hârtie.

Grosimea hârtiei (µm) este un factor important în caracteristicile multor alte tipuri de hârtie și determină atât permeabilitatea hârtiei într-o presă de tipar, cât și proprietățile consumatorului (în primul rând rezistența) produsului finit.

Rezistența mecanică este una dintre proprietățile principale și importante ale majorității tipurilor de hârtie și carton. Standardele pentru tipurile de hârtie tipărite prevăd anumite cerințe pentru rezistența mecanică la tracțiune. Aceste cerințe sunt determinate de posibilitatea de a produce fără întreruperi tipuri de hârtie tipărite pe mașini moderne de mare viteză, urmată de trecerea acesteia prin rebobinători de mare viteză și apoi pe mașini de tipar.

Rezistența mecanică suficientă a hârtiei ar trebui să asigure funcționarea non-stop a mașinilor de tipărit din companiile de tipar. În industria hârtiei, se obișnuiește să se caracterizeze rezistența hârtiei la rupere prin indicatorii greutății de rupere sau a lungimii de rupere a hârtiei. Hârtia simplă realizată pe o mașină de hârtie (PM) este diferită
diverși indicatori de rezistență în mașină și direcția transversală a tablei. Este mai mare în direcția mașinii deoarece fibrele din hârtia finită sunt orientate în direcția mașinii.

Indicele de rezistență al hârtiei (cartonului) la rupere este unul dintre indicatorii esențiali care caracterizează rezistența mecanică a hârtiei. Depinde de lungimea fibrelor din care se formează hârtia, rezistența, flexibilitatea și forțele de legătură dintre fibre ale acestora. Prin urmare, cea mai mare rezistență la rupere este caracterizată de hârtie, constând din fibre lungi, puternice, flexibile și strâns legate. Pentru tipurile de hârtie tipărite, cel mai semnificativ indicator în procesul de legare și legătorie de cărți în producția de tipar.

Indicatorul de calitate - rezistența la spargere - nu poate fi clasificat ca fiind principal. Acesta prevede standardele actuale pentru un număr relativ limitat de tipuri de hârtie. Acest indicator este important pentru ambalarea și ambalarea tipurilor de hârtie. Acest indicator este oarecum legat de indicatorii sarcinii de rupere a hârtiei și alungirea acesteia la rupere.

Pentru unele tipuri de hârtie și carton, rezistența suprafeței acestor materiale la abraziune este unul dintre criteriile care determină proprietățile de consum ale materialului. Acest lucru se aplică desenelor și desenelor și tipurilor de hârtie cartografice. Aceste hârtii permit, fără deteriorarea nejustificată a suprafeței, posibilitatea de a elimina scrisul, desenul sau
imprimat prin ștergere cu o radieră, lamă de ras sau cuțit.
În același timp, o astfel de hârtie cu rezistență bună la abraziunea suprafeței ar trebui să păstreze un aspect satisfăcător după reaplicarea textului sau a unui model pe o zonă ștearsă.

Rezistența umedă, sau rezistența la umezeală, este un factor important în majoritatea hârtiei, în special în cele fabricate pe mașini de hârtie de mare viteză, deoarece PM-ul trebuie să funcționeze fără probleme atunci când banda de hârtie trece de la o secțiune a mașinii la alta. Rezistența la umezeală a hârtiei este judecată după gradul în care rămâne umedă.
puterea sa inițială, adică puterea pe care o avea înainte de umezire, fiind în stare uscată la aer.

Alungirea hârtiei înainte de rupere, sau extensibilitatea acesteia, caracterizează capacitatea hârtiei de a se întinde; deosebit de important pentru hârtie de ambalare, hârtie de sac, hârtie și carton pentru producția de produse ștanțate (cupe de hârtie), bază de hârtie cerată pentru ambalarea automată a bomboanelor (așa-numita hârtie caramel).

Creșterea dimensiunii unei foi umede de hârtie în lățime și lungime, exprimată ca procent în raport cu dimensiunile originale ale unei foi uscate, se numește deformare liniară în timpul umezirii. Valorile deformare umedă și reziduală sunt indicatori importanți pentru multe tipuri de hârtie (offset, diagramă, cartografică, substrat foto, hârtie cu filigran). Valorile mari de deformare a hârtiei duc la nealinierea contururilor cernelii în timpul imprimării și, prin urmare, la imprimare de proastă calitate. Cu toate acestea, trebuie remarcat faptul că GOST presupune condiții de testare foarte stricte (umezirea unei benzi calibrate de hârtie pentru un anumit timp), a căror utilizare este nepractică pentru majoritatea tipurilor de hârtie tipărite. Standardele europene sugerează utilizarea termenului de „expansiune a umidității”, care determină modificarea dimensiunilor liniare ale unei benzi de hârtie atunci când umiditatea aerului se modifică de la 30 la 80%.

Netezimea caracterizează starea suprafeței hârtiei, datorită finisării mecanice. Netezimea caracterizează aspectul hârtiei; hârtia aspră este de obicei neatrăgătoare ca aspect. Netezimea este importantă pentru hârtie de scris, pentru hârtie de imprimat și, de asemenea, atunci când lipiți hârtie.

Clearance-ul hârtiei caracterizează gradul de omogenitate al structurii sale, i.e. gradul de uniformitate al distribuției fibrelor în acesta. Lumenul hârtiei este judecat prin observare în lumină transmisă. Hârtia cu un spațiu foarte tulbure este extrem de neomogenă. Petele sale subțiri sunt, de asemenea, cele mai puțin durabile. Ofer mai putina rezistenta la trecerea apei, a cernelii, a cernelii de tipar. Ca urmare, imprimarea pe hârtie tulbure este de proastă calitate din cauza percepției neuniforme a cernelii de imprimare de către hârtie.

Hârtia este neuniformă în lumen și, în consecință, în grosime, se caracterizează printr-o tendință crescută de a deforma suprafața. Aplicarea straturilor de acoperire pe suprafața unei astfel de hârtie (cretare, lăcuire, ceară) este asociată cu dificultăți de producție și implică apariția defectelor. Calandrarea hârtiei cu decalaj în cloud este, de asemenea, asociată cu formarea crescută a deșeurilor; la suprafață apar pete lustruite.

Hârtia cu un spațiu tulbure este dificil de colorat, se formează nori multiton. Secțiunile groase ale benzii de hârtie sunt colorate mai intens și mai puțin intens cele subțiri.

Proprietati optice

Proprietățile optice ale hârtiei nu sunt mai puțin importante decât cele structural-mecanice. Pentru unele tipuri de hârtie (cum ar fi tipărirea, ambalajul transparent, desenul, fotografia, scrisul), proprietățile optice sunt de o importanță capitală. Indicatorii importanți ai proprietăților optice sunt: ​​albul, opacitatea, transparența (opacitatea), luciul și culoarea.

Albul adevărat al unei hârtie este legat de luminozitatea sau reflectivitate absolută, adică. eficienta vizuala. Albul se bazează pe măsurarea reflexiei luminii de către hârtii albe sau aproape albe cu o lungime de undă (GOST asigură 457 milimicroni, adică în spectrul vizibil).
Albul este definit ca raportul dintre cantitățile de lumină „căzută” și reflectată distribuită (%).

Îngălbenirea hârtiei este un termen care se referă în mod convențional la scăderea albului acesteia din cauza expunerii la razele de lumină sau a temperaturii ridicate. Hârtia poate fi protejată de daune ușoare, depozitând-o într-o cameră fără ferestre sau cu ferestre acoperite cu perdele groase.

Opacitatea - capacitatea hârtiei de a transmite raze de lumină. Proprietatea de opacitate a hârtiei este determinată de cantitatea totală de lumină transmisă (difuză și nedifuză). Opacitatea este determinată de obicei de gradul de „penetrare” a imaginii în materialul testat, plasat direct pe obiectul în cauză.

Termenul de opacitate a hârtiei este folosit mai frecvent - raportul dintre cantitatea de lumină reflectată de o foaie situată pe un substrat negru și lumina reflectată de un teanc opac al acestei hârtie.

Transparența este legată într-un fel de opacitate, dar diferă de opacitate prin faptul că este determinată de cantitatea de lumină care trece fără împrăștiere. Raportul de transparență este o estimare mai bună a materialelor foarte transparente (infirme), în timp ce măsurarea opacității este mai potrivită pentru hârtiile relativ opace.

Luciul (lucirea) este o proprietate a hârtiei care exprimă gradul de luciu, luciu sau capacitatea unei suprafețe de a reflecta imagini. Luciul poate fi considerat ca proprietatea unei suprafețe de hârtie de a reflecta lumina la un anumit unghi de reflexie mai mult decât reflectarea difuză a luminii la același unghi. Astfel, luciul (strălucirea) este cantitatea relativă de lumină,
reflectată în direcția speculară la cantitatea de lumină incidentă.

Proprietăți chimice

Proprietățile chimice ale hârtiei sunt determinate în principal de tipul de lemn folosit, de metoda și gradul de pulpare și de albire, precum și de tipul și cantitatea de componente nefibroase adăugate. Aceste proprietăți ale hârtiei sunt importante deoarece îi afectează proprietățile fizice, electrice și optice.

Pentru unele tipuri de hârtie, proprietățile chimice sunt la fel de importante ca și proprietățile fizice și, în unele cazuri, chiar mai importante. Un exemplu este hârtia anticorozivă folosită pentru ambalarea produselor din argint și din oțel lustruit. Această hârtie trebuie să fie lipsită de sulf și sulfuri, precum și de acizi liberi, clor și alcalii puternice care provoacă deteriorarea sau gravarea suprafeței metalice. Cele mai bune calități de hârtie anticorozivă sunt fabricate din cârpe bine curățate și albite.
sau din pulpă sulfurată, care se spală bine de câteva ori pentru a îndepărta reziduurile de înălbitor. În același mod, trebuie făcută hârtie pentru imprimare cu tip metal sau pentru acoperire cu folie de aur, deoarece metalul din cerneală sau folie se va păta la contactul cu hârtie care conține chiar și două părți per milion de sulf reducabil pe hârtie. Unele hârtii anticorozive utilizate pentru ambalarea produselor din argint sunt impregnate cu săruri (de exemplu, acetat de cupru, acetat de plumb sau acetat de zinc), care reacţionează cu hidrogenul sulfurat conţinut într-o anumită cantitate în atmosferă şi, prin urmare, elimină contactul gazului cu argintul. .

Proprietățile chimice sunt de mare importanță pentru următoarele tipuri de hârtie:

  • fotografice (pentru reproducere);
  • sigur (împotriva falsurilor);
  • pentru hârtie care necesită un grad ridicat de imuabilitate, hârtie electrică destinată impregnării cu rășini și hârtie pt
    ambalarea produselor alimentare.

Aceste hârtii nu trebuie să conțină substanțe toxice; aciditatea și materialele de umplutură din hârtie trebuie să fie adecvate scopului acesteia.

Umiditate. Raportul celuloză/apă este cel mai important factor în chimia hârtiei. Cantitatea de apă conținută în fibrele individuale le afectează rezistența, elasticitatea și proprietățile de formare a hârtiei. Conținutul de umiditate al hârtiei îi afectează greutatea, rezistența, imuabilitatea, stabilitatea dimensională și proprietățile electrice; este foarte important la calandrare, imprimare, acoperire si impregnare. La testarea hârtiei, aceasta este de obicei condiționată pentru a crea o umiditate constantă, predeterminată, în timpul testării în timpul testării.

Conținutul de cenușă al hârtiei depinde în principal de conținutul cantitativ de umpluturi din compoziția sa. Hârtia de înaltă rezistență ar trebui să aibă un conținut scăzut de cenușă, deoarece mineralele reduc rezistența hârtiei. Conținutul ridicat de cenușă nu este de dorit în hârtiile fotografice, izolatoare electric și de filtru.

Analize microscopice

Pe lângă testele chimice, fizice și optice utilizate în mod obișnuit ale hârtiei, informații importante despre proprietățile acesteia pot fi obținute prin examinare la microscop. Aplicațiile practice importante ale microscopului includ determinarea lungimii și tipului fibrei, compoziția fibrelor, analiza murdăriei, petelor, determinarea gradului de prelucrare a fibrelor, studiul dimensionării rășinii și amidonului și studiul hârtiei în legătură cu materiale de umplutură.

Alegerea corectă a hârtiei în funcție de proprietățile sale vă permite să obțineți calitatea necesară unui anumit produs de imprimare.

Primul indicator este masa unui metru pătrat (g/m2). Conform clasificării acceptate, masa a 1 m2 de hârtie imprimată poate fi de la 40 la 250 de grame. Hârtiile cu o greutate mai mare de 250 g/m2 sunt clasificate ca carton.

Indicatorii de calitate a hârtiei care îi determină proprietățile de imprimare pot fi combinați în următoarele grupuri:

Geometric: netezime, grosime și greutate de 1 m2, densitate și porozitate;

Optic: luminozitate optică, opacitate, luciu;

Mecanic(rezistență și deformare): rezistența la smulgere a suprafeței, lungimea la rupere sau rezistența la rupere, rezistența la rupere, rezistența la rupere, rezistența la delaminare, rigiditatea, rezistența la compresiune etc.

Sortie: rezistență la umezeală, hidrofobicitate, capacitatea de a absorbi solvenții pentru cerneluri de imprimare.

Toți acești indicatori sunt strâns legați între ei. Gradul de influență a acestora asupra evaluării proprietăților de imprimare ale hârtiei este diferit pentru diferite metode de imprimare.

Hârtia este adesea clasificată după gradul de finisare a suprafeței. Poate fi hârtie nefinisată - mată, hârtie netedă de mașină și hârtie glazurată (altfel calandrata), care a fost prelucrată suplimentar în supercalandre pentru a-i conferi o densitate și netezime ridicate.

Proprietățile geometrice ale hârtiei

Netezimea hârtiei, adică microrelieful, microgeometria suprafeței sale determină „rezoluția” hârtiei: capacitatea acesteia de a transmite cele mai fine linii colorate, puncte și combinațiile lor fără întreruperi și distorsiuni. Aceasta este una dintre cele mai importante proprietăți de imprimare ale hârtiei. Cu cât netezimea hârtiei este mai mare, cu atât este mai complet contactul dintre suprafața acesteia și placa de imprimare, cu atât mai puțină presiune trebuie să aplicați la imprimare, cu atât calitatea imaginii este mai mare. Netezimea hârtiei este determinată în secunde folosind instrumente pneumatice sau folosind profilograme care oferă o reprezentare vizuală a naturii suprafeței hârtiei. Diferite metode de imprimare impun cerințe diferite asupra hârtiei în ceea ce privește netezimea. Deci hârtia de imprimare calandrata ar trebui să aibă o netezime de 100 până la 250 de secunde, iar hârtia offset de același grad de finisare poate avea o netezime mult mai mică - 80-150 de secunde. Hârtia de imprimare gravurală se caracterizează printr-o netezime crescută, care variază de la 300 la 700 de secunde. Hârtia de ziar nu poate fi netedă din cauza porozității sale mari. Aplicarea oricărui strat de acoperire îmbunătățește în mod semnificativ netezimea suprafeței - fie că este vorba de dimensionarea suprafeței, pigmentare, acoperire ușoară sau simplă, care, la rândul său, poate fi diferită: pe o față și pe două fețe, unică și multiplă etc.

Calibrarea suprafeței este aplicarea unui strat subțire de agenți de dimensionare pe suprafața hârtiei (greutatea acoperirii este de până la 6 g/m2 pentru a asigura o rezistență ridicată a suprafeței hârtiei, care o protejează de smulgerea fibrelor individuale cu vopsele lipicioase, precum și pentru a reduce deformarea hârtiei atunci când este umezită pentru a asigura o potrivire exactă a cernelurilor în procesul de imprimare multicolor. Acest lucru este deosebit de important pentru imprimarea offset și litografică, când hârtia este umezită cu apă în timpul procesului de imprimare.

Pigmentarea și acoperirea hârtiei diferă doar în greutatea stratului aplicat. Deci se considera ca masa stratului de acoperire in hartiile pigmentate nu depaseste 14 g/m2, iar in hartiile cretate ajunge la 40 g/m2. Stratul de cretă are un grad ridicat de alb și netezime. Netezimea ridicată este una dintre cele mai importante caracteristici ale hârtiei cretate. Netezimea lor ajunge la 1000 sec. și mai mult, iar înălțimea reliefului nu depășește 1 μm. Indicele de netezime nu numai că oferă o interacțiune optimă între hârtie și cerneală, dar îmbunătățește și proprietățile optice ale suprafeței care percepe imaginea colorată. Netezimea ridicată a hârtiei cretate face posibilă imprimarea cu o imprimare bună la grosimi mici ale stratului de cerneală.

Reciproca de netezime este rugozitatea, care se măsoară în micrometri. Caracterizează direct microrelieful suprafeței hârtiei. De regulă, în specificațiile tehnice ale lucrării indicați una dintre aceste două valori.

O caracteristică geometrică importantă a hârtiei, alături de grosimea și greutatea de 1 m2, este vrac. Caracterizează gradul de compactare a hârtiei și este foarte strâns legat de o astfel de caracteristică optică precum opacitatea. Adică, cu cât hârtia este mai groasă, cu atât este mai opac, cu un gramaj egal. Grosimea se măsoară în cm3/g. Cea mai mare parte a hârtiei tipărite variază, în medie, de la 2 cm3/g (pentru vrac, poros) la 0,73 cm3/g (pentru hârtie calandrata de înaltă densitate).

(Într-o aplicație practică, asta înseamnă că dacă luați o hârtie mai groasă de un gram mai mic, atunci cu opacitate egală, vor fi mai multe coli într-o tonă de hârtie)

Porozitatea afectează în mod direct absorbția hârtiei, adică capacitatea acesteia de a accepta cerneala de imprimare și poate servi ca o caracteristică a structurii hârtiei. Hârtia este un material poros-capilar, în timp ce se disting macro- și microporozitatea. Macroporii, sau pur și simplu porii, sunt spații dintre fibre pline cu aer și umiditate. Microporii, sau capilarele, sunt cele mai mici spații de formă nedefinită care pătrund în stratul de acoperire al hârtiei acoperite și, de asemenea, formate între particulele de umplutură sau între acestea și pereții fibrelor de celuloză din hârtiile necretate. Există și capilare în interiorul fibrelor celulozice. Toate hârtiile necretate, nu prea compactate, cum ar fi hârtia de ziar, sunt macroporoase. Volumul total al porilor în astfel de hârtie atinge 60% sau mai mult, iar raza medie a porilor este de aproximativ 0,16-0,18 um. Astfel de hârtie absorb bine vopseaua, datorită structurii lor libere, adică a unei suprafețe interioare foarte dezvoltate.

Hârtiile cretate sunt microporoase, altfel hârtiile capilare. De asemenea, absorb bine vopseaua, dar deja sub acțiunea forțelor de presiune capilare. Aici porozitatea este de numai 30%, iar dimensiunea porilor nu depășește 0,03 microni. Restul lucrărilor ocupă o poziție intermediară.

(De fapt, asta înseamnă că la imprimarea pe hârtie offset, atât solvenții conținuti în cerneală, cât și pigmenții de colorare pătrund în pori. Astfel, concentrația de pigment pe suprafață este scăzută și este imposibil să se obțină culori saturate. La imprimarea pe hârtie acoperită, diametrul porilor Stratul de acoperire este atât de mic încât numai solvenții sunt absorbiți în pori, în timp ce particulele de pigment rămân pe suprafața hârtiei. Prin urmare, imaginea este foarte saturată.)

Proprietățile optice ale hârtiei

Un loc special în structura proprietăților de imprimare ale hârtiei îl ocupă proprietățile optice, adică alb, opacitate, luciu (luciu).

Luminozitatea optică este capacitatea hârtiei de a reflecta lumina difuz și uniform în toate direcțiile. Luminozitatea optică ridicată pentru hârtiile tipărite este foarte de dorit, deoarece claritatea și lizibilitatea publicației depind de contrastul zonelor tipărite și goale ale imprimării.

Cu imprimarea multicoloră, acuratețea culorii imaginii, corespondența acesteia cu originalul este posibilă numai atunci când imprimați pe hârtie suficient de albă. Pentru a crește luminozitatea optică, la hârtiile scumpe de înaltă calitate se adaugă așa-numiții înălbitori optici - fosfori, precum și coloranții albaștri și violet, care elimină nuanța gălbuie inerentă fibrelor de celuloză. Această tehnică se numește evidențiere. Astfel, hârtiile cretate fără strălucitor optic au o luminozitate optică de cel puțin 76%, iar cu strălucitor optic - cel puțin 84%. Hârtiile imprimate care conțin pastă de lemn ar trebui să aibă o luminozitate optică de cel puțin 72%, dar este posibil să nu fie suficient de albă. Luminozitatea sa optică este în medie de 65%.

O altă proprietate practică importantă a hârtiei tipărite este opacitatea acesteia. Opacitatea este deosebit de importantă pentru imprimarea duplex. Pentru a crește opacitatea, se selectează o compoziție de materiale fibroase, se combină gradul lor de măcinare și se introduc materiale de umplutură.

Proprietățile optice ale hârtiei includ, de asemenea, luciul sau luciul acesteia. Luciul sau luciul este rezultatul reflectării în oglindă a luminii care cade pe acesta de către suprafața hârtiei. Desigur, acest lucru este strâns legat de microgeometria suprafeței, adică de netezimea hârtiei. De obicei, pe măsură ce crește netezimea, crește și luciul. Cu toate acestea, această relație este ambiguă. Trebuie amintit că netezimea este determinată mecanic, iar luciul este o caracteristică optică. Luciul hârtiei glazurate poate fi de 75-80%, iar mat - până la 30%.

Majoritatea consumatorilor de produse tipărite preferă hârtiile lucioase, dar luciul nu este întotdeauna necesar în publicații. Deci, la reproducerea textului sau a ilustrațiilor în linii, se folosește hârtie cu luciu minim, de exemplu, hârtie netedă pentru mașină. Și diverse prospecte, etichete, reproduceri din picturi sunt perfect obținute pe hârtie cu un luciu ridicat.

Proprietățile mecanice ale hârtiei

Următorul grup de proprietăți de imprimare este proprietățile mecanice ale hârtiei, care pot fi împărțite în proprietăți de rezistență și deformare. Proprietățile de deformare se manifestă atunci când forțe externe acționează asupra materialului și se caracterizează printr-o modificare temporară sau permanentă a formei sau volumului corpului. Principalele operațiuni tehnologice ale tipăririi sunt însoțite de deformarea semnificativă a hârtiei, de exemplu: întindere, compresie, îndoire. Cursul normal (neîntrerupt) al proceselor tehnologice de imprimare și prelucrare ulterioară a produselor tipărite depinde de modul în care se comportă hârtia sub aceste influențe. Deci, atunci când tipăriți cu o metodă înaltă din forme rigide la presiuni mari, hârtia trebuie să fie moale, adică să fie ușor de comprimat, nivelat sub presiune, oferind cel mai complet contact cu placa de imprimare.

Moliciunea hârtiei este legată de structura sa, adică de densitatea și porozitatea acesteia. Deci hârtia de ziar cu pori mari se poate deforma sub compresie cu până la 28%, iar pentru hârtia stratificată densă, deformarea prin compresie nu depășește 6-8%. Pentru tipărirea tipografică, este important ca aceste deformări să fie complet reversibile, astfel încât, după îndepărtarea încărcăturii, hârtia să-și restabilească complet forma inițială. În caz contrar, urme de relief invers sunt vizibile pe imprimeu, indicând că au avut loc schimbări serioase în structura hârtiei. Dacă hârtia este destinată gofrarii, atunci scopul este, dimpotrivă, deformarea permanentă, iar indicatorul de calitate este ireversibilitatea acesteia, adică stabilitatea reliefului de relief.

Pentru imprimarea offset pe prese rotative de mare viteza sunt foarte importante caracteristicile de rezistenta ale hartiei si anume: rezistenta la tractiune, la rupere, rezistenta la smulgere, rezistenta la umiditate. Rezistența hârtiei nu depinde de rezistența componentelor individuale, ci de rezistența structurii hârtiei în sine, care se formează în timpul procesului de producție a hârtiei. Această proprietate este de obicei caracterizată prin lungimea de rupere în metri sau forța de rupere în Newtoni. Deci, pentru hârtiile de imprimare mai moi, lungimea de rupere este de cel puțin 2500 m, iar pentru hârtiile offset dure, această valoare crește la 3500 m sau mai mult.

Hârtia destinată imprimării plane ar trebui să aibă o deformare minimă atunci când este umedă, deoarece, conform tehnologiei procesului de imprimare, acestea sunt în contact cu suprafețele umede. Hârtia este un material higroscopic. Odată cu creșterea umidității, fibrele sale se umflă și se extind, în principal în diametru; hârtia își pierde forma, se deformează și se încrețește, iar la uscare are loc procesul invers: hârtia se micșorează, în urma căruia formatul se schimbă. Umiditatea ridicată reduce drastic rezistența mecanică la tracțiune a hârtiei, hârtia nu poate rezista la viteze mari de imprimare și ruperi. Modificările umidității hârtiei în timpul imprimării multicolore vor cauza alinierea greșită a cernelii și nepotrivirea culorilor.

Pentru a crește rezistența la umiditate a hârtiei, în compoziția pastei de hârtie se adaugă substanțe hidrofobe în timpul fabricării (această operație se numește dimensionare în masă) sau se aplică agenți de dimensionare pe suprafața hârtiei finite (dimensionarea suprafeței). Hârtiile offset sunt de dimensiuni mari, și mai ales cele care, în timpul utilizării, sunt supuse schimbărilor bruște ale condițiilor climatice sau sunt tipărite în multe treceri de cerneală, de exemplu, hârtiile de diagramă.

Proprietățile de sorbție ale hârtiei

În cele din urmă, ne apropiem de una dintre cele mai importante proprietăți ale hârtiei tipărite - absorbția acesteia. O evaluare corectă a absorbției înseamnă că sunt îndeplinite condițiile pentru fixarea în timp util și completă a cernelii și, ca urmare, se obține o imprimare de înaltă calitate.

Absorbția hârtiei depinde în primul rând de structura acesteia, deoarece procesele de interacțiune dintre hârtie și cerneala de imprimare sunt fundamental diferite. Înainte de a vorbi despre caracteristicile acestei interacțiuni în anumite cazuri, este necesar să ne amintim încă o dată principalele tipuri de structuri ale hârtiei tipărite moderne. Dacă înfățișăm structuri de hârtie sub formă de scară, atunci la unul dintre capete vor fi plasate hârtii macroporoase constând în întregime din pastă de lemn, de exemplu, hârtie de ziar. Celălalt capăt al scalei, respectiv, va fi ocupat de hârtii microporoase pură din celuloză, de exemplu, hârtii acoperite. Puțin în stânga vor fi hârtii pură de celuloză necretate, de asemenea microporoase. Și toți ceilalți vor lua restul decalajului.

Hârtiile macroporoase iau bine cerneala, absorbind-o în întregime. Culorile sunt subțiri aici. Vopseaua lichidă umple rapid porii mari, absorbind la o adâncime suficient de mare. Mai mult decât atât, absorbția excesivă a acestuia poate provoca chiar „descoperirea” imprimării, adică imaginea devine vizibilă din partea de apărare a foii. Macroporozitatea crescută a hârtiei este nedorită, de exemplu, în tipărirea ilustrativă, când absorbția excesivă duce la pierderea saturației și a luciului cernelii. Hârtiile microporoase (capilare) se caracterizează prin așa-numitul mecanism de „absorbție selectivă”, când, sub acțiunea forțelor de presiune capilare, în principal o componentă de vopsea cu vâscozitate scăzută (solvent) este absorbită în microporii stratului de suprafață al hârtiei. , în timp ce pigmentul și formatorul de peliculă rămân pe suprafața hârtiei. Este exact ceea ce este necesar pentru a obține o imagine clară. Deoarece mecanismul de interacțiune hârtie-cerneală în aceste cazuri este diferit, sunt pregătite diferite vopsele pentru hârtiile cretate și necretate.

 Top