Popis roviny bieleho listu papiera. Mechanická pevnosť a deformačné vlastnosti papiera

Pozor! Správa stránky rosuchebnik.ru nezodpovedá za obsah metodického vývoja, ako aj za súlad vývoja s federálnym štátnym vzdelávacím štandardom.

  • Účastník: Musin Aidar Rustamovich
  • Vedúci: Vagapova Nailya Romanovna

Úvod

V súčasnosti je normálny život človeka nemožný bez použitia obrúskov, pretože bez ich účasti nie je možné zorganizovať akúkoľvek hostinu, výročie alebo inú slávnostnú udalosť na slušnej úrovni. Je zvykom si myslieť, že čím kvalitnejšie obrúsky, tým vyššie spoločenské postavenie má človek, ktorý ich používa na akúkoľvek udalosť. Líšia sa farbou a veľkosťou, sú hladké a reliéfne, jednovrstvové a viacvrstvové, majú rôznu povrchovú hustotu. Pri nákupe obrúskov v obchode si neustále kladieme otázku: „Sú kvalitné?

Cieľ práce:študovať fyzikálne vlastnosti a vlastnosti papierových obrúskov a identifikovať z nich tie najlepšie.

Predmet štúdia: papierové obrúsky rôznych značiek a typov.

Predmet štúdia: fyzikálne vlastnosti (hrúbka, hustota podkladu, vnútorná štruktúra) a vlastnosti (pevnosť, nasiakavosť, vzlínavosť) utierok.

Ciele výskumu:

  1. Urobte klasifikáciu obrúskov.
  2. Študovať fyzikálne vlastnosti (hrúbka, hustota podkladu, vnútorná štruktúra) a vlastnosti utierok (mechanická pevnosť, nasiakavosť, vzlínavosť).

Výskumné metódy:

  1. Štúdium materiálov na túto tému.
  2. Vykonávanie pozorovaní a experimentov.

§ 1. Hlavné charakteristiky obrúskov

Výroba papierových obrúskov vznikla v Japonsku v 19. storočí. Ako všetko nové, aj tieto výrobky boli dosť drahé, navyše vtedajší papier nebol sám o sebe lacný. Papierové obrúsky sa stali populárnymi v 70. rokoch minulého storočia vďaka Nemcom. Bolo to v praktickom Nemecku, kde sa rozhodli spustiť výrobu, aby boli papierové obrúsky cenovo dostupné. Smäd po pohodlí a čistote prekonal estetiku, čo umožnilo, aby sa papierové obrúsky objavili v každej domácnosti a za málo peňazí.

Zvážte hlavné charakteristiky papierových obrúskov.

Geometrické: pórovitosť, hladkosť, hmotnosť 1m2 (hustota podkladu), jednotnosť štruktúry.

Mechanický: zlomová sila.

Sorpcia: nasiakavosť.

Pórovitosť priamo ovplyvňuje savosť papiera. Papier je porézny-kapilárny materiál, pričom sa rozlišuje makro- a mikroporéznosť. Makropóry alebo jednoducho póry sú priestory medzi vláknami naplnené vzduchom a vlhkosťou. Mikropóry alebo kapiláry sú najmenšie priestory neurčitého tvaru, ktoré sa tvoria medzi celulózovými vláknami v nenatieraných papieroch. Vo vnútri celulózových vlákien sú tiež kapiláry. Všetky nenatierané, nie príliš hrubé papiere, ako sú napríklad obrúsky, sú makroporézne. Takéto papiere dobre absorbujú tekutiny vďaka svojej voľnej štruktúre, to znamená vysoko vyvinutému vnútornému povrchu.

Hladkosť papiera, teda jeho mikroreliéf, určuje schopnosť papiera prenášať najjemnejšie farebné čiary, bodky a ich kombinácie bez zlomov a skreslení. Toto je jedna z najdôležitejších tlačových vlastností papiera. Čím vyššia je hladkosť papiera, tým dokonalejší je kontakt medzi jeho povrchom a tlačovou platňou, čím menší tlak musíte pri tlači vyvíjať, tým vyššia je kvalita obrazu. Preto, aby ste získali kvalitný vzor na obrúsku, musí byť jeho povrch hladký.

Základná hustota ukazuje, akú hmotnosť má 1 m 2 tejto obrúsky. Základná jednotka hustoty - g/m 2 . Podľa akceptovanej klasifikácie môže byť hmotnosť 1 m2 papierových obrúskov menšia ako 24 g (obrúsky s nízkou hustotou) a väčšia ako 24 g (servítky s vysokou hustotou).

papierová medzera charakterizuje stupeň homogénnosť jeho štruktúra (rovnomerné rozloženie vlákien v ňom). Lumen papiera sa posudzuje pozorovaním v prechádzajúcom svetle. Papier s veľmi zakalenou medzerou je extrémne nehomogénny. Jeho tenké miesta sú tiež najmenej odolné. Tlač na zakalený papier sa ukazuje ako nekvalitná v dôsledku nerovnomerného vnímania tlačovej farby papierom. Hrubé časti papierového pásu sú sfarbené intenzívnejšie a tenké časti menej intenzívne.

Pevnosť papiera závisí od pevnosti samotnej štruktúry papiera, ktorá vzniká pri procese výroby papiera. Táto vlastnosť je zvyčajne charakterizovaná zlomová sila v newtonoch.

nasiakavosť papier ukazuje, koľko tekutiny môže papier absorbovať:

Tabuľka č. 1 uvádza klasifikáciu obrúskov. Na testovanie sme vybrali 10 vzoriek papierových obrúskov (obr. 1).

Tabuľka 1. Klasifikácia papierových obrúskov

  1. Obrúsok s perforáciou a razbou, so vzorom "Snehová vločka", jednovrstvový.
  2. Perforované a razené, biele, jednovrstvové.
  3. Perforované, farebné so vzorom, jednovrstvové.
  4. S perforáciou a razením, so vzorom "Snehuliak", jednovrstvová.
  5. S perforáciou, farba s kresbou, dvojvrstvová.
  6. S perforáciou a razením, biela, dvojvrstvová.
  7. Perforované a razené, so vzorom "Kvety", jednovrstvové.
  8. Perforované a razené, so vzorom "Kvety", trojvrstvové, hladké.
  9. Perforované a reliéfne, hladké, so vzorom "Hrozno", jednovrstvové.

§ 2. Štúdium vlastností papierových obrúskov

Vnútorná štruktúra obrúskov skúmané pod mikroskopom (50-násobné zväčšenie). Pozorovania ukázali, že najvoľnejšími exemplármi sú obrúsky očíslované 1, 7, 8, 9 (obr. 2). Tieto obrúsky by mali absorbovať tekutiny lepšie ako ostatné.


Obrúsky s číslom 3, 5 a 6 mali hladký povrch s perforáciou pozdĺž okraja. Pod mikroskopom je vidieť, že kvalita farebnej potlače je na nich vyššia ako na obrúskoch s číslom 1, 7 a 8, ktoré mali embosovanie po celej ploche (obr. 3). Pre obrúsky s razením je teda optimálny malý farebný vzor na bielom pozadí.

Kvalita farebnej tlače na obrúsky


Hrúbka obrúskov merané sériovou metódou. Výsledky sú uvedené v tabuľke 2.

Základná hustota sa určila vydelením hmotnosti vložky jej povrchovou plochou (g/m2). Hmotnosť bola stanovená pomocou laboratórnych váh a rozmery boli stanovené pomocou pravítka. Hustota vložiek sa určila vydelením ich hmotnosti objemom (g/cm3). Najväčšiu plošnú hustotu majú obrúsky s číslom 5, 8 a 9. Výsledky meraní a výpočtov sú uvedené v tabuľke č.2.

Tabuľka 2. Hustota stierania

Hrúbka
h,cm

strany
a · b,cm

Hmotnosť
m,G

Hustota
ρ , g/cm3

1

2

3

4

5

6

7

8

9

Hmotnosť obrúska. Na určenie hmotnosti jednej obrúsky sa na elektronickej váhe odmerala hmotnosť celého balenia a získaný výsledok sa vydelil počtom obrúskov v balení.

Objem. Objem jednej obrúsky bol stanovený ako súčin jej plochy a hrúbky.

Homogenita štruktúry. Homogenita štruktúry obrúskov sa dá posúdiť podľa ich vôle - pozorovania v prechádzajúcom svetle. Obrúsok bol pritlačený k okennej tabuli a odfotografovaný. Obrúsky s číslom 2, 4, 9 mali veľmi zakalenú medzeru, t.j. boli vysoko heterogénne. Majú tiež nízku hustotu základne.

§ 3. Štúdium fyzikálnych vlastností papierových obrúskov

mechanická prestávka

Obrúsky sa nastrihali na prúžky dlhé 10 cm a široké 2 cm, jeden okraj obrúska sa pritlačil prstom k stolu a k druhému sa pomocou svorky pripevnil silomer (obr. 4). Vzorka sa natiahla a v momente pretrhnutia sa zaznamenali hodnoty dynamometra.


Pre každú vzorku bolo vykonaných 6 – 7 meraní a bola zistená aritmetická stredná hodnota lomovej sily. Výsledky sú uvedené v tabuľke č.3.

Tabuľka 3. Mechanická pevnosť utierok

1

2

3

4

5

6

7

8

9

Ukázalo sa, že obrúsky majú anizotropiu mechanických vlastností. Je to spôsobené štruktúrou utierok (orientáciou celulózových vlákien a stupňom rovnomernosti ich rozloženia). Skúsenosti ukázali, že vzorky s hustotou podkladu do 18 g/m 2 majú nižšiu mechanickú pevnosť. Navyše sa ukázalo, že mechanická pevnosť je menšia pre obrúsky s heterogénnou štruktúrou.

nasiakavosť

Celá obrúska bola ponorená do vody na 1 minútu a potom, keď prebytočná voda odtiekla, bola odvážená na laboratórnych váhach. Rozdiel medzi hmotnosťou vlhčených a suchých utierok sa vydelí hmotnosťou suchej utierky a vynásobí sa 100 %. Výsledky meraní a výpočtov sú uvedené v tabuľke č.4. Najlepšie ukazovatele sa ukázali byť v obrúskoch s voľnou štruktúrou a nízkou hustotou základu.

Tabuľka 4 Nasiakavosť

Hmotnosť

Absorpčná kapacita, %

m suché, G

m mokré, G

m, G

1

2

3

4

5

6

7

8

9


Kapilarita

Pásiky obrúskov s dĺžkou 20 cm a šírkou 2 cm sa ponorili do tekutín (šťava s dužinou, šťava bez dužiny, slnečnicový olej, voda) vo zvislej polohe. Meralo sa, do akej výšky vystúpia kvapaliny (cm). Výsledky experimentu sú uvedené v tabuľke č.5. Majú tiež najvyššiu hustotu, makro- a mikroporéznosť.

Tabuľka 5. Kapilarita

Šťava s dužinouh , cm

Šťavah , cm

Olejh , cm

Vodah , cm

1

2

3

4

5

6

7

8

Pracovné výsledky

1. Vnútorná štruktúra obrúskov bola študovaná pomocou mikroskopu (50-násobné zväčšenie), hrúbka obrúskov bola meraná mikrometrom s elektronickým digitálnym čítacím zariadením, hmotnosť obrúskov bola stanovená pomocou laboratórnych váh a lámavosť obrúskov. sila bola stanovená laboratórnym dynamometrom. Vypočíta sa hustota základne obrúskov.

2. V priebehu experimentov sa ukázalo, že hladké utierky s najvyššou hustotou základu a homogénnou štruktúrou (49,6 g/m2, 33,3 g/m2, 33,1 g/m2) odolávajú najväčšej lámacej sile. Majú však slabú nasiakavosť (485 %, 458 % a 494 %), aj keď vďaka veľkej veľkosti a vrstveniu môžu takéto utierky absorbovať značné množstvo tekutiny (17,8 – 26,2 g oproti 5,5 – 9,0 g pri jednotlivých vrstvách) . Tieto utierky majú dobrú vzlínavosť. Utierky s najnižšou hustotou základne a sypkou štruktúrou majú najvyššiu nasiakavosť, ale majú nízku mechanickú pevnosť a za mokra sa trhajú. Všetky obrúsky majú výraznú anizotropiu mechanických vlastností, ktorá je spojená s určitou orientáciou celulózových vlákien. Farebné utierky môžu zafarbiť tekutinu.

Tabuľka 6. Fyzikálne vlastnosti každej utierky

Hustota
ρ , g/cm3

Minimálna vypínacia sila, N

Maximálna lomová sila, N

Absorpčná kapacita, %

Kapilarita

1

2

3

4

5

6

7

8

Záver

Navrhované metódy na štúdium obrúskov umožnili vykonať komplexnú analýzu ich fyzikálnych vlastností. Podľa výsledkov mojich pokusov sa dá povedať, že obrúsky, ktoré sú celoplošne embosované, dobre sajú len pri dlhodobom kontakte s tekutinou, ale nedávajú dobrý výsledok, ak ju potrebujete rýchlo utrieť. Sú to čísla 1, 2, 3, 4, 7. Ak potrebujete, aby obrúsky absorbovali tekutinu za krátky čas, potom vám poslúžia obrúsky s číslom 6, 5. Rýchlo absorbujú vodu a šťavu s dužinou. Neposkytujú však najlepší výsledok pri dlhodobom kontakte s kvapalinou. Obrúsky s číslom 8,9, viacvrstvové, husté, majú mikropóry, čo ovplyvňuje zlú absorpciu pri dlhšom kontakte s vodou, ale pri krátkodobom kontakte poskytujú dobrý výsledok. Obzvlášť dobre absorbuje vodu obrúsok číslo 8. Čím je obrúsok hustejší, tým je potrebná väčšia sila na jeho roztrhnutie. To znamená, že je menšia šanca, že kúsky obrúskov zostanú na vašej ruke. Sú to obrúsky s číslami 9, 8, 6, 5. Slabšie v trhaní obrúsky s číslami 3, 2, 1, 7. Lepšie sú podľa mňa tie obrúsky, ktoré:

  1. rýchlo absorbovať;
  2. zvlášť nezmáčajú, keď ležia dlho v kvapaline;
  3. silnejšie zlomiť.

Týmto požiadavkám vyhovujú obrúsky s číslami 9, 8, 6, 5. Pri kúpe obrúskov dbajte na to, aby boli dvojvrstvové, nemali reliéf po celej ploche a dbajte na to, aby vzory neboli príliš žieravé. Po preštudovaní teoretického materiálu o výrobe obrúskov som pre seba urobil nasledujúce závery. Nie veľmi kvalitné obrúsky sa vyznačujú príliš svetlými, jedovaté farby. Pravdepodobnejšie nekvalitné farby, ktoré sa môžu ľahko zašpiniť.

Okrem bežných jednovrstvových bielych obrúskov sú v poslednej dobe obľúbené aj drahšie. viacvrstvové obrúsky, na vrchnej vrstve ktorej je nanesený farebný vzor alebo ornament. Tieto papierové obrúsky, rovnako ako obyčajné biele, sú určené na prestieranie (zvyčajne pri slávnostnej alebo slávnostnej príležitosti), no majú ešte jedno využitie. Takéto obrúsky sa používajú na decoupage - zdobenie tvrdých povrchov (nábytok, dosky na krájanie, škatule, kvetináče atď.). Pri tejto technike sa používa najvrchnejšia tenká vrstva vzorovaného obrúska. Farebné obrúsky, rovnako ako obyčajné, je navyše možné zakúpiť v baleniach (zvyčajne menšie balenie ako bežné obrúsky - nie 100, ale 10, 30, 50 kusov), ale predávajú sa aj jednotlivo v špecializovaných predajniach na vyšívanie. Viac ako 80 % všetkej domácej produkcie obrúskov tvoria jednovrstvové výrobky a viac ako 90 % dekoratívnych dvoj- a trojvrstvových obrúskov sú výrobky zahraničných firiem.


Rakve zdobené technikou decoupage

Na výrobu papierových obrúskov sa používa špeciálny papier. Kvapalná surovina sa bije mixérom, kým sa nedosiahne pena s homogénnou štruktúrou. Z tejto zmesi sa vyrobí pórovitý sypký základ, ktorý sa používa na výrobu obrúskov. Hotové výrobky sa líšia hustotou a belosťou. Ako surovina na výrobu obrúskov sa používa sanitárny a hygienický papierový základ vyrobený zo zberového papiera. Takto sa zachovajú lesy.

Nie vždy cena zodpovedá kvalite obrúskov.


Vlastnosti tlače, ktoré ju definujú, možno kombinovať do nasledujúcich skupín:

Geometrické: hladkosť, hrúbka a hmotnosť 1 m 2, hustota a pórovitosť;
Optické: optický jas, nepriehľadnosť, lesk;
Mechanický (pevnosť a deformácia): pevnosť v odtrhávaní povrchu, medza pretrhnutia alebo pevnosť v roztrhnutí, pevnosť v lomu, odolnosť proti roztrhnutiu, odolnosť proti delaminácii, tuhosť, pružnosť v tlaku atď.
Sorpcia: pevnosť za mokra, hydrofóbnosť, schopnosť absorbovať rozpúšťadlá tlačiarenských farieb.

Všetky tieto ukazovatele spolu úzko súvisia. Miera ich vplyvu na posúdenie tlačových vlastností papiera je pre rôzne spôsoby tlače rôzna.

Papier sa často klasifikuje podľa stupňa povrchovej úpravy. Môže to byť nedokončený papier - matný, strojovo hladký papier a glazovaný (inak kalandrovaný) papier, ktorý bol dodatočne spracovaný v superkalendroch, aby získal vysokú hustotu a hladkosť.

Geometrické vlastnosti papier

(V praktickej aplikácii to znamená, že ak vezmete hrubší papier s menším gramom, potom pri rovnakej nepriehľadnosti bude v tone papiera viac listov)

Pórovitosť priamo ovplyvňuje nasiakavosť papiera, to znamená jeho schopnosť prijímať tlačiarenskú farbu, a môže dobre slúžiť ako charakteristika štruktúry papiera. Papier je porézny-kapilárny materiál, pričom sa rozlišuje makro- a mikroporéznosť. Makropóry alebo jednoducho póry sú priestory medzi vláknami naplnené vzduchom a vlhkosťou. Mikropóry alebo kapiláry sú najmenšie priestory neurčitého tvaru, ktoré prenikajú krycou vrstvou natieraného papiera a vytvárajú sa aj medzi časticami plniva alebo medzi nimi a stenami celulózových vlákien v nenatieranom papieri.Vo vnútri celulózových vlákien sa nachádzajú aj kapiláry. Všetky nenatierané, nie príliš zhutnené papiere, ako napríklad novinový papier, sú makroporézne. Celkový objem pórov v takýchto papieroch dosahuje 60 % alebo viac a priemerný polomer pórov je približne 0,16 až 0,18 um. Takéto papiere dobre absorbujú farbu vďaka svojej voľnej štruktúre, to znamená vysoko vyvinutému vnútornému povrchu.

Zvláštne miesto v štruktúre tlačových vlastností papiera zaujímajú optické vlastnosti, to znamená belosť, nepriehľadnosť, lesk (lesk).

Optický jas je schopnosť papiera odrážať svetlo difúzne a rovnomerne vo všetkých smeroch. Vysoká optická jasnosť tlačených papierov je veľmi žiaduca, pretože jasnosť, čitateľnosť publikácie závisí od kontrastu tlačených a prázdnych plôch tlače.

Pri viacfarebnej tlači je farebná presnosť obrazu, jeho zhoda s originálom možná len pri tlači na dostatočne biely papier. Na zvýšenie optického jasu sa do drahých vysokokvalitných papierov pridávajú takzvané optické zjasňovače - fosfory, ako aj modré a fialové farbivá, ktoré eliminujú žltkastý odtieň vlastný celulózovým vláknam. Táto technika sa nazýva zvýraznenie. Natierané papiere bez optického zjasňovača majú teda optickú jasnosť najmenej 76 % a s optickým zjasňovačom najmenej 84 %. Potlačené papiere obsahujúce drevnú hmotu by mali mať optickú belosť aspoň 72 %, no novinový papier nemusí byť dostatočne biely. Jeho optický jas je v priemere 65%.

Ďalšou dôležitou praktickou vlastnosťou tlačeného papiera je jeho nepriehľadnosť. Nepriehľadnosť je dôležitá najmä pri obojstrannej tlači. Na zvýšenie nepriehľadnosti sa vyberie zloženie vláknitých materiálov, skombinuje sa stupeň ich mletia a zavedú sa plnivá.

Ďalšou skupinou tlačových vlastností sú mechanické vlastnosti papiera, ktoré môžeme rozdeliť na pevnosť a deformáciu. Deformačné vlastnosti sa prejavujú pri pôsobení vonkajších síl na materiál a vyznačujú sa dočasnou alebo trvalou zmenou tvaru alebo objemu telesa. Hlavné technologické operácie tlače sú sprevádzané výraznou deformáciou papiera, napr.: naťahovaním, stláčaním, ohýbaním. Normálny (neprerušovaný) priebeh technologických procesov tlače a následného spracovania tlačených produktov závisí od toho, ako sa papier pod týmito vplyvmi správa. Takže pri tlači vysokou metódou z tuhých foriem pri vysokých tlakoch by mal byť papier mäkký, to znamená, že by sa mal dať ľahko stlačiť, vyrovnať pod tlakom, aby bol zaistený čo najkompletnejší kontakt s tlačovou platňou.

Sorpčné vlastnosti papier

Konečne sa dostávame k jednej z najdôležitejších vlastností tlačeného papiera – jeho nasiakavosti. Správne posúdenie nasiakavosti znamená, že sú splnené podmienky na včasné a úplné zafixovanie atramentu a výsledkom je kvalitná tlač.

nasiakavosť papier, závisí predovšetkým od jeho štruktúry, pretože procesy interakcie medzi papierom a tlačiarenskou farbou sú zásadne odlišné. Predtým, ako budeme hovoriť o vlastnostiach tejto interakcie v určitých prípadoch, je potrebné znova pripomenúť hlavné typy štruktúr moderných tlačených papierov. Ak znázorníme štruktúru papiera vo forme mierky, potom sa na jeden z jej koncov umiestnia makroporézne papiere pozostávajúce výlučne z drevnej buničiny, napríklad novinového papiera. Na druhom konci stupnice budú mikroporézne papiere z čistej celulózy, napríklad natierané papiere. Trochu naľavo bude čistý celulózový nenatieraný papier, tiež mikroporézny. A všetci ostatní zoberú zvyšok medzery.

Makroporézne papiere dobre prijímajú atrament a absorbujú ho ako celok. Farby sú tu tenké. Tekutá farba rýchlo vyplní veľké póry a absorbuje do dostatočne veľkej hĺbky. Navyše jeho nadmerná absorpcia môže dokonca spôsobiť „prelomenie“ tlače, to znamená, že obraz bude viditeľný z ochrannej strany listu. Zvýšená makroporéznosť papiera je nežiaduca napríklad pri ilustračnej tlači, kedy nadmerná nasiakavosť vedie k strate sýtosti a lesku farby. Mikroporézne (kapilárne) papiere sa vyznačujú takzvaným mechanizmom „selektívnej absorpcie“, kedy sa pôsobením kapilárnych tlakových síl absorbuje najmä nízkoviskózna zložka farby (rozpúšťadlo) do mikropórov povrchovej vrstvy papiera. , pričom pigment a tvorca filmu zostávajú na povrchu papiera. To je presne to, čo je potrebné na získanie jasného obrazu. Keďže mechanizmus interakcie papier-atrament je v týchto prípadoch odlišný, pre natierané a nenatierané papiere sa pripravujú rôzne farby.

Hladkosť papiera, teda mikroreliéf, mikrogeometria jeho povrchu určuje „rozlíšenie“ papiera: jeho schopnosť prenášať najjemnejšie farebné čiary, bodky a ich kombinácie bez zlomov a skreslení. Toto je jedna z najdôležitejších tlačových vlastností papiera. Čím vyššia je hladkosť papiera, tým dokonalejší je kontakt medzi jeho povrchom a tlačovou platňou, čím menší tlak musíte pri tlači vyvíjať, tým vyššia je kvalita obrazu. Hladkosť papiera sa určuje v sekundách pomocou pneumatických prístrojov alebo pomocou profilogramov, ktoré poskytujú vizuálne znázornenie povahy povrchu papiera. Rôzne spôsoby tlače kladú rôzne nároky na papier z hľadiska hladkosti. Takže kalandrovaný tlačový papier by mal mať hladkosť 100 až 250 sekúnd a ofsetový papier s rovnakým stupňom dokončenia môže mať hladkosť oveľa nižšiu – 80 – 150 sekúnd. Aplikácia akejkoľvek vrstvy náteru výrazne zlepšuje hladkosť povrchu - či už ide o veľkosť povrchu, pigmentáciu, ľahký alebo jednoduchý náter, ktorý môže byť zase odlišný: jednostranný a obojstranný, jednoduchý a viacnásobný atď.

Povrchové glejenie je nanášanie tenkej vrstvy šlichtovacích prostriedkov na povrch papiera (hmotnosť náteru je do 6 g/m 2 s cieľom zabezpečiť vysokú pevnosť povrchu papiera, ktorá ho chráni pred vytrhávaním jednotlivých vlákien lepkavými atramentmi, ako napr. ako aj na zníženie deformácie papiera pri navlhčení, aby sa zabezpečila presná zhoda atramentu počas viacfarebnej tlače Toto je dôležité najmä pri ofsetovej a litografickej tlači, keď sa papier počas procesu tlače navlhčí vodou.

Pigmentácia a náter papiera sa líšia iba hmotnosťou naneseného náteru. Predpokladá sa teda, že hmotnosť krycej vrstvy pri pigmentovaných papieroch nepresahuje 14 g/m2 a pri natieraných papieroch dosahuje 40 g/m2. Kriedová vrstva má vysoký stupeň belosti a hladkosti. Vysoká hladkosť je jednou z najdôležitejších vlastností natieraných papierov. Ich hladkosť dosahuje 1000 sek. a viac a výška reliéfu nepresahuje 1 μm. Index hladkosti poskytuje nielen optimálnu interakciu medzi papierom a atramentom, ale tiež zlepšuje optické vlastnosti povrchu, ktorý vníma farebný obraz. Vysoká hladkosť natieraného papiera umožňuje tlačiť s dobrou tlačou pri malých hrúbkach vrstvy atramentu.

Prevrátenou stranou hladkosti je drsnosť, ktorá sa meria v mikrometroch. Priamo charakterizuje mikroreliéf povrchu papiera. Spravidla v technických špecifikáciách papiera uveďte jednu z týchto dvoch hodnôt.

Dôležitou geometrickou charakteristikou papiera spolu s hrúbkou a hmotnosťou 1 m 2 je objem. Charakterizuje stupeň zhutnenia papiera a veľmi úzko súvisí s takou optickou charakteristikou, akou je nepriehľadnosť. To znamená, že čím je papier hrubší, tým je pri rovnakej gramáži nepriehľadnejší. Objem sa meria v cm3/g. Objem tlačených papierov sa pohybuje v priemere od 2 cm3/g (pre voľné, porézne) do 0,73 cm3/g (pre vysokohustotné kalandrované papiere).

Pórovitosť priamo ovplyvňuje nasiakavosť papiera, to znamená jeho schopnosť prijímať tlačiarenskú farbu, a môže dobre slúžiť ako charakteristika štruktúry papiera. Papier je porézny-kapilárny materiál, pričom sa rozlišuje makro- a mikroporéznosť. Póry sú priestory medzi vláknami naplnené vzduchom a vlhkosťou. Mikropóry alebo kapiláry sú najmenšie priestory neurčitého tvaru, ktoré prenikajú cez poťahovú vrstvu natieraného papiera a vytvárajú sa aj medzi časticami plniva alebo medzi nimi a stenami celulózových vlákien v nenatieraných papieroch.

Metódy merania geometrických vlastností papiera sú uvedené v tabuľke 13.

Tabuľka 13 - Geometrické vlastnosti papiera a ich meranie

Nehnuteľnosť

Definícia

Metóda merania

Hladkosť

Hladkosť papiera určuje jeho „rozlíšenie“: schopnosť prenášať tie najtenšie farebné čiary, bodky a ich kombinácie bez zlomov a skreslení.

Hladkosť papiera sa meria v sekundách pomocou pneumatických prístrojov alebo pomocou profilogramov, ktoré poskytujú vizuálne znázornenie povahy povrchu papiera.

Hrúbka je vertikálna vzdialenosť medzi dvoma rovnobežnými povrchmi papiera pri danom povrchovom tlaku.

Určuje sa hrúbkomerom alebo mikrometrom a vyjadruje sa v mm alebo mikrónoch. Na to sa používa vzorka papiera s rozmermi 100 x 100 mm. Meranie hrúbky sa robí na piatich miestach vzorky, potom sa vypočíta aritmetický priemer - hav.

Hromadné námestie. metre (gramáž)

Hmotnosť štvorcového metra papiera charakterizuje jeho hrúbku, pretože čím je papier hrubší, tým je ťažší (za predpokladu rovnakej hustoty).

Stanovuje sa vážením vzorky papiera s rozmermi 100 x 100 mm na špeciálnej kvadrantovej stupnici.

Hustota

Hustota - hmotnosť 1 cm3 papiera. Je určená pomerom hmotnosti materiálu k jeho objemu. d=, g/cm3

Na výpočet hmotnosti papiera sa používajú hodnoty hmotnosti na meter štvorcový a hrúbka papiera. m sa rovná hmotnosti štvorcového metra v gramoch a objem V (cm3) sa rovná súčinu plochy listu papiera S (v cm2) a priemernej hrúbky hav (v cm).

Pórovitosť

Pórovitosť je objem pórov obsiahnutý v 1 cm3 papiera.

Určené výpočtom:

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

kde Vp - objem pórov

Papier má dve strany: stranu priľahlú k sieťke papierenského stroja a stranu priľahlú k plsti. Strana sieťoviny je takmer vždy hrubšia v dôsledku kosoštvorcových značiek sieťoviny, po ktorej sa počas výroby pohybuje stále vytvrdený papierový pás. Rozdiel v hladkosti a pórovitosti oboch strán papiera sa nazýva obojstrannosť.

Papier má určitú štruktúru vďaka väčšej orientácii vlákien v smere pohybu pletiva papierenského stroja a väčšiemu napätiu papiera v tomto smere, známemu ako stroj. Priečny je smer papiera v pravom uhle k smeru pohybu pletiva papierenského stroja.

Štrukturálne a mechanické vlastnosti

Hmotnosť (hmotnosť) je najbežnejším ukazovateľom, pretože. väčšina papierov sa predáva na hmotnosť 1 m2. Hmotnosť papiera sa častejšie označuje ako jednotka plochy než jednotka objemu, ako sa to robí s ohľadom na iné materiály, pretože. papier sa používa vo forme listu, a preto plocha v tomto prípade zohráva dôležitejšiu úlohu ako objem. Podľa hmotnosti jedného štvorcového metra natieraného hárku sa papier delí na ľahký (do 60 g/m2), strednú hustotu (70-150 g/m2) a vysokú hustotu (viac ako 150 g/m2). . Použitie slova „hustota“ v
V tomto prípade to nie je úplne správne, ale znie to harmonickejšie ako výraz „gramáž“, ktorý sa v profesionálnom prostredí často používa na označenie hmotnosti jedného štvorcového metra papiera.

Hrúbka papiera (µm) je dôležitým faktorom charakteristík mnohých iných typov papiera a určuje tak priepustnosť papiera v tlačiarenskom lise, ako aj spotrebiteľské vlastnosti (predovšetkým pevnosť) hotového výrobku.

Mechanická pevnosť je jednou z hlavných a dôležitých vlastností väčšiny druhov papiera a kartónu. Normy pre tlačené typy papiera stanovujú určité požiadavky na mechanickú pevnosť v ťahu. Tieto požiadavky sú dané možnosťou výroby tlačených typov papiera bez prestávok na moderných vysokorýchlostných strojoch s následným prechodom cez vysokorýchlostné navíjačky a následne na tlačiarenských strojoch.

Dostatočná mechanická pevnosť papiera by mala zabezpečiť nepretržitú prevádzku tlačových strojov v polygrafických spoločnostiach. V papierenskom priemysle je zvykom charakterizovať odolnosť papiera proti pretrhnutiu pomocou ukazovateľov medznej hmotnosti alebo medznej dĺžky papiera. Obyčajný papier vyrobený na papierenskom stroji (PM) je iný
rôzne ukazovatele pevnosti v stroji a priečnom smere plechu. V smere stroja je väčší, pretože vlákna v hotovom papieri sú orientované v smere stroja.

Index odolnosti papiera (kartónu) voči zlomeniu je jedným zo základných ukazovateľov charakterizujúcich mechanickú pevnosť papiera. Závisí to od dĺžky vlákien, z ktorých je papier vytvorený, ich pevnosti, pružnosti a väzobných síl medzi vláknami. Preto je najvyššia odolnosť voči lomu charakterizovaná papierom, ktorý pozostáva z dlhých, pevných, pružných a pevne spojených vlákien. Pre tlačené druhy papiera najvýznamnejší ukazovateľ v procese kníhviazačstva a viazania kníh v polygrafickej výrobe.

Ukazovateľ kvality - odolnosť proti roztrhnutiu - nemožno klasifikovať ako hlavný. Poskytuje súčasné normy pre relatívne obmedzený počet typov papiera. Tento indikátor je dôležitý pre balenie a balenie typov papiera. Tento indikátor do istej miery súvisí s indikátormi zaťaženia pri pretrhnutí papiera a jeho predĺženia pri pretrhnutí.

Pri niektorých typoch papiera a kartónu je odolnosť povrchu týchto materiálov voči oderu jedným z kritérií, ktoré určujú spotrebiteľské vlastnosti materiálu. Platí to pre kresliarske a kresliarske a kartografické druhy papiera. Tieto papiere umožňujú bez zbytočného poškodenia povrchu možnosť odstránenia písaných, kreslených resp
vytlačené vymazaním gumou, žiletkou alebo nožom.
Zároveň by si takýto papier s dobrou povrchovou odolnosťou proti oderu mal zachovať uspokojivý vzhľad po opätovnom nanesení textu alebo vzoru na vymazanú plochu.

Pevnosť za mokra alebo pevnosť za mokra je dôležitým faktorom vo väčšine papierov, najmä tých, ktoré sa vyrábajú na vysokorýchlostných papierenských strojoch, pretože PM musí fungovať hladko, keď pás papiera prechádza z jednej časti stroja do druhej. Pevnosť papiera za mokra sa posudzuje podľa stupňa, v akom zostáva vlhký.
jeho počiatočná sila, t.j. pevnosť, ktorú mal pred zmáčaním, pričom je v suchom stave.

Predĺženie papiera pred pretrhnutím alebo jeho rozťažnosť charakterizuje schopnosť papiera roztiahnuť sa; dôležitý najmä pre baliaci papier, vrecový papier, papier a lepenka na výrobu lisovaných výrobkov (papierové kelímky), voskovaný papierový základ pre automatické balenie cukroviniek (tzv. karamelový papier).

Zväčšenie rozmerov mokrého listu papiera v jeho šírke a dĺžke, vyjadrené v percentách vo vzťahu k pôvodným rozmerom suchého listu, sa nazýva lineárna deformácia počas zvlhčovania. Hodnoty deformácie papiera za mokra a zvyškov sú dôležitými ukazovateľmi pre mnohé druhy papiera (ofsetový, grafový, kartografický, fotografický substrát, papier s vodoznakom). Vysoké hodnoty deformácie papiera vedú k nesprávnemu zarovnaniu obrysov atramentu počas tlače a v dôsledku toho k nízkej kvalite tlače. Je však potrebné poznamenať, že GOST predpokladá veľmi prísne skúšobné podmienky (navlhčenie kalibrovaného prúžku papiera na určitý čas), ktorých použitie je pre väčšinu tlačených typov papiera nepraktické. Európske normy navrhujú používanie termínu „vlhkostná expanzia“, ktorý určuje zmenu lineárnych rozmerov prúžku papiera pri zmene vlhkosti vzduchu z 30 na 80 %.

Hladkosť charakterizuje stav povrchu papiera v dôsledku mechanickej úpravy. Hladkosť charakterizuje vzhľad papiera; hrubý papier má zvyčajne neatraktívny vzhľad. Hladkosť je dôležitá pre papiere na písanie, pre tlač papierov a tiež pri lepení papiera.

Klírens papiera charakterizuje stupeň homogenity jeho štruktúry, t.j. stupeň rovnomernosti rozloženia vlákien v ňom. Lumen papiera sa posudzuje pozorovaním v prechádzajúcom svetle. Papier s veľmi zakalenou medzerou je extrémne nehomogénny. Jeho tenké miesta sú tiež najmenej odolné. Ponúkajú menšiu odolnosť voči prechodu vody, atramentu, tlačiarenskej farby. Výsledkom je, že tlač na zakalený papier má nízku kvalitu v dôsledku nerovnomerného vnímania tlačovej farby papierom.

Papier má nerovnomerný lúmen a následne aj hrúbku, vyznačuje sa zvýšenou tendenciou k deformácii povrchu. Nanášanie náterov na povrch takéhoto papiera (kriedovanie, lakovanie, voskovanie) je spojené s výrobnými ťažkosťami a spôsobuje výskyt defektov. Kalandrovanie papiera s medzerou v oblakoch je tiež spojené so zvýšenou tvorbou odpadu; na povrchu sa objavia vyleštené škvrny.

Papier so zakalenou medzerou sa ťažko farbí, tvoria sa viacfarebné oblaky. Hrubé časti papierového pásu sú zafarbené intenzívnejšie a menej intenzívne tenké.

Optické vlastnosti

Optické vlastnosti papiera nie sú o nič menej dôležité ako štrukturálno-mechanické. Pri niektorých druhoch papiera (ako je tlač, priehľadný obal, kreslenie, fotografický, písací papier) sú optické vlastnosti prvoradé. Dôležitými ukazovateľmi optických vlastností sú: belosť, krycia schopnosť, priehľadnosť (nepriehľadnosť), lesk a farba.

Skutočná belosť papiera súvisí s jeho jasom alebo absolútnou odrazivosťou, t.j. vizuálna účinnosť. Bielosť je založená na meraní odrazu svetla bielymi alebo takmer bielymi papiermi s jednou vlnovou dĺžkou (GOST poskytuje 457 milimikrónov, t.j. vo viditeľnom spektre).
Belosť je definovaná ako pomer množstva „spadnutého“ a distribuovaného odrazeného svetla (%).

Žltnutie papiera je termín, ktorý bežne označuje zníženie jeho belosti v dôsledku vystavenia svetelným lúčom alebo zvýšenej teplote. Papier možno chrániť pred poškodením svetlom tak, že ho uskladníte v miestnosti bez okien alebo s oknami zakrytými hrubými závesmi.

Nepriehľadnosť – schopnosť papiera prepúšťať svetelné lúče. Nepriehľadnosť papiera je určená celkovým množstvom prepusteného svetla (difúzneho a nedifúzneho). Nepriehľadnosť je zvyčajne určená stupňom "penetrácie" obrazu do testovaného materiálu umiestneného priamo proti predmetu.

Častejšie sa používa pojem opacita papiera - pomer množstva svetla odrazeného od listu ležiaceho na čiernom podklade k svetlu odrazenému nepriehľadným stohom tohto papiera.

Priehľadnosť nejakým spôsobom súvisí s nepriehľadnosťou, ale líši sa od nepriehľadnosti tým, že je určená množstvom svetla, ktoré prejde bez rozptylu. Pomer priehľadnosti je lepším odhadom vysoko priehľadných materiálov (kriplov), zatiaľ čo meranie opacity je vhodnejšie pre relatívne nepriehľadné papiere.

Lesk (lesk) je vlastnosť papiera, ktorá vyjadruje stupeň lesku, lesku alebo schopnosť povrchu odrážať obrázky. Lesk možno považovať za vlastnosť povrchu papiera odrážať svetlo pri danom uhle odrazu viac ako difúzny odraz svetla pod rovnakým uhlom. Lesk (lesk) je teda relatívne množstvo svetla,
odráža v zrkadlovom smere na množstvo dopadajúceho svetla.

Chemické vlastnosti

Chemické vlastnosti papiera sú určené najmä druhom použitého dreva, spôsobom a stupňom rozvlákňovania a bielenia, ako aj druhom a množstvom pridaných nevláknitých zložiek. Tieto vlastnosti papiera sú dôležité, pretože ovplyvňujú jeho fyzikálne, elektrické a optické vlastnosti.

Pre niektoré typy papiera sú chemické vlastnosti rovnako dôležité ako fyzikálne vlastnosti a v niektorých prípadoch ešte dôležitejšie. Príkladom je antikorózny papier používaný na balenie výrobkov zo striebra a leštenej ocele. Tento papier musí byť bez síry a sulfidov, ako aj voľných kyselín, chlóru a silných zásad, ktoré spôsobujú matovanie alebo leptanie kovového povrchu. Najlepšie druhy antikorózneho papiera sú vyrobené z dobre vyčistených a vybielených handier.
alebo zo sulfidovej buničiny, ktoré sa niekoľkokrát dôkladne premyjú, aby sa odstránili zvyšky bielidla. Rovnakým spôsobom by sa mal vyrábať papier na tlačiarenskú farbu s kovovým typom alebo na pokrytie zlatou fóliou, pretože kov v tlačiarenskej farbe alebo fólii sa zafarbí pri kontakte s papierom obsahujúcim na papieri dokonca dve časti na milión redukovateľnej síry. Niektoré antikorózne papiere používané na balenie strieborných výrobkov sú impregnované soľami (napríklad octan meďnatý, octan olovnatý alebo octan zinočnatý), ktoré reagujú so sírovodíkom obsiahnutým v určitom množstve v atmosfére a eliminujú tak kontakt s plynom. so striebrom.

Chemické vlastnosti sú veľmi dôležité pre tieto typy papiera:

  • fotografické (na reprodukciu);
  • bezpečné (proti falzifikátom);
  • na papier, ktorý vyžaduje vysoký stupeň nemennosti, elektrický papier určený na impregnáciu živicou a papier na
    balenie potravín.

Tieto papiere nesmú obsahovať toxické látky; kyslosť a plnivá v papieri musia byť primerané jeho účelu.

Vlhkosť. Pomer celulóza/voda je najdôležitejším faktorom v chémii papiera. Množstvo vody obsiahnuté v jednotlivých vláknach ovplyvňuje ich pevnosť, pružnosť a papierotvorné vlastnosti. Vlhkosť papiera ovplyvňuje jeho hmotnosť, pevnosť, nemennosť, rozmerovú stálosť a elektrické vlastnosti; je veľmi dôležitý pri kalandrovaní, tlači, natieraní a impregnácii. Pri testovaní papiera sa zvyčajne upraví tak, aby sa počas testovania počas testovania vytvorila konštantná, vopred určená vlhkosť.

Obsah popola v papieri závisí najmä od kvantitatívneho obsahu plnív v jeho zložení. Papier s vysokou pevnosťou by mal mať nízky obsah popola, pretože minerály znižujú pevnosť papiera. Vysoký obsah popola je nežiaduci v papieroch, ako sú fotografické, elektricky izolačné a filtračné papiere.

Mikroskopické analýzy

Okrem bežne používaných chemických, fyzikálnych a optických testov papiera možno dôležité informácie o jeho vlastnostiach získať skúmaním pod mikroskopom. Medzi dôležité praktické aplikácie mikroskopu patrí stanovenie dĺžky a typu vlákna, zloženie vlákna, analýza nečistôt, škvŕn, stanovenie stupňa spracovania vlákna, štúdium glejenia živice a škrobu a štúdium papiera vo vzťahu k plnivám.

Správny výber papiera podľa jeho vlastností umožňuje získať požadovanú kvalitu konkrétneho tlačového produktu.

Prvým ukazovateľom je hmotnosť jedného štvorcového metra (g/m2). Podľa akceptovanej klasifikácie môže byť hmotnosť 1 m2 potlačeného papiera od 40 do 250 gramov. Papiere s hmotnosťou nad 250 g/m2 sú klasifikované ako lepenka.

Indikátory kvality papiera, ktoré určujú jeho tlačové vlastnosti, možno kombinovať do nasledujúcich skupín:

Geometrické: hladkosť, hrúbka a hmotnosť 1 m2, hustota a pórovitosť;

Optické: optický jas, nepriehľadnosť, lesk;

Mechanický(pevnosť a deformácia): pevnosť v odtrhávaní povrchu, medza pretrhnutia alebo pevnosť v roztrhnutí, pevnosť v lomu, odolnosť proti roztrhnutiu, odolnosť proti delaminácii, tuhosť, pružnosť v tlaku atď.

Sorpcia: pevnosť za mokra, hydrofóbnosť, schopnosť absorbovať rozpúšťadlá tlačiarenských farieb.

Všetky tieto ukazovatele spolu úzko súvisia. Miera ich vplyvu na posúdenie tlačových vlastností papiera je pre rôzne spôsoby tlače rôzna.

Papier sa často klasifikuje podľa stupňa povrchovej úpravy. Môže to byť nedokončený papier - matný, strojovo hladký papier a glazovaný (inak kalandrovaný) papier, ktorý bol dodatočne spracovaný v superkalendroch, aby získal vysokú hustotu a hladkosť.

Geometrické vlastnosti papiera

Hladkosť papiera, teda mikroreliéf, mikrogeometria jeho povrchu určuje „rozlíšenie“ papiera: jeho schopnosť prenášať najjemnejšie farebné čiary, bodky a ich kombinácie bez zlomov a skreslení. Toto je jedna z najdôležitejších tlačových vlastností papiera. Čím vyššia je hladkosť papiera, tým dokonalejší je kontakt medzi jeho povrchom a tlačovou platňou, čím menší tlak musíte pri tlači vyvíjať, tým vyššia je kvalita obrazu. Hladkosť papiera sa určuje v sekundách pomocou pneumatických prístrojov alebo pomocou profilogramov, ktoré poskytujú vizuálne znázornenie povahy povrchu papiera. Rôzne spôsoby tlače kladú rôzne nároky na papier z hľadiska hladkosti. Takže kalandrovaný tlačový papier by mal mať hladkosť 100 až 250 sekúnd a ofsetový papier s rovnakým stupňom dokončenia môže mať hladkosť oveľa nižšiu – 80 – 150 sekúnd. Papier pre hĺbkotlač sa vyznačuje zvýšenou hladkosťou, ktorá sa pohybuje od 300 do 700 sek. Novinový papier nemôže byť hladký kvôli svojej vysokej pórovitosti. Aplikácia akejkoľvek vrstvy náteru výrazne zlepšuje hladkosť povrchu - či už ide o veľkosť povrchu, pigmentáciu, ľahký alebo jednoduchý náter, ktorý môže byť zase odlišný: jednostranný a obojstranný, jednoduchý a viacnásobný atď.

Povrchové glejenie je nanášanie tenkej vrstvy šlichtovacích prostriedkov na povrch papiera (hmotnosť náteru je do 6 g/m2, aby sa zabezpečila vysoká pevnosť povrchu papiera, ktorá ho chráni pred vytrhávaním jednotlivých vlákien lepkavými farbami, ako aj aby sa znížila deformácia papiera pri navlhčení, aby sa zabezpečila presná zhoda atramentov v procese viacfarebnej tlače. Toto je obzvlášť dôležité pri ofsetovej a litografickej tlači, keď sa papier počas procesu tlače navlhčí vodou.

Pigmentácia a náter papiera sa líšia iba hmotnosťou naneseného náteru. Takže sa predpokladá, že hmotnosť krycej vrstvy pri pigmentovaných papieroch nepresahuje 14 g/m2 a pri natieraných papieroch dosahuje 40 g/m2. Kriedová vrstva má vysoký stupeň belosti a hladkosti. Vysoká hladkosť je jednou z najdôležitejších vlastností natieraných papierov. Ich hladkosť dosahuje 1000 sek. a viac a výška reliéfu nepresahuje 1 μm. Index hladkosti poskytuje nielen optimálnu interakciu medzi papierom a atramentom, ale tiež zlepšuje optické vlastnosti povrchu, ktorý vníma farebný obraz. Vysoká hladkosť natieraného papiera umožňuje tlačiť s dobrou tlačou pri malých hrúbkach vrstvy atramentu.

Prevrátenou stranou hladkosti je drsnosť, ktorá sa meria v mikrometroch. Priamo charakterizuje mikroreliéf povrchu papiera. Spravidla v technických špecifikáciách papiera uveďte jednu z týchto dvoch hodnôt.

Dôležitou geometrickou charakteristikou papiera spolu s hrúbkou a hmotnosťou 1 m2 je objem. Charakterizuje stupeň zhutnenia papiera a veľmi úzko súvisí s takou optickou charakteristikou, akou je nepriehľadnosť. To znamená, že čím je papier hrubší, tým je pri rovnakej gramáži nepriehľadnejší. Objem sa meria v cm3/g. Objem tlačených papierov sa pohybuje v priemere od 2 cm3/g (pre voľné, porézne) do 0,73 cm3/g (pre vysokohustotné kalandrované papiere).

(V praktickej aplikácii to znamená, že ak vezmete hrubší papier s menším gramom, potom pri rovnakej nepriehľadnosti bude v tone papiera viac listov)

Pórovitosť priamo ovplyvňuje nasiakavosť papiera, to znamená jeho schopnosť prijímať tlačiarenskú farbu, a môže dobre slúžiť ako charakteristika štruktúry papiera. Papier je porézny-kapilárny materiál, pričom sa rozlišuje makro- a mikroporéznosť. Makropóry alebo jednoducho póry sú priestory medzi vláknami naplnené vzduchom a vlhkosťou. Mikropóry alebo kapiláry sú najmenšie priestory neurčitého tvaru, ktoré prenikajú cez poťahovú vrstvu natieraného papiera a vytvárajú sa aj medzi časticami plniva alebo medzi nimi a stenami celulózových vlákien v nenatieraných papieroch. Vo vnútri celulózových vlákien sú tiež kapiláry. Všetky nenatierané, nie príliš zhutnené papiere, ako napríklad novinový papier, sú makroporézne. Celkový objem pórov v takýchto papieroch dosahuje 60 % alebo viac a priemerný polomer pórov je približne 0,16 až 0,18 um. Takéto papiere dobre absorbujú farbu vďaka svojej voľnej štruktúre, to znamená vysoko vyvinutému vnútornému povrchu.

Natierané papiere sú mikroporézne, inak kapilárne papiere. Tiež dobre absorbujú farbu, ale už pri pôsobení kapilárnych tlakových síl. Tu je pórovitosť iba 30% a veľkosť pórov nepresahuje 0,03 mikrónu. Zvyšok papierov je v medzipolohe.

(V skutočnosti to znamená, že pri tlači na ofsetový papier prenikajú do pórov rozpúšťadlá obsiahnuté v atramente aj farbiace pigmenty. Koncentrácia pigmentu na povrchu je teda nízka a nie je možné dosiahnuť sýte farby. Pri tlači na natieraný papier, priemer pórov Náterová vrstva je taká malá, že do pórov sa absorbujú iba rozpúšťadlá, zatiaľ čo častice pigmentu zostávajú na povrchu papiera. Obraz je preto veľmi nasýtený.)

Optické vlastnosti papiera

Zvláštne miesto v štruktúre tlačových vlastností papiera zaujímajú optické vlastnosti, to znamená belosť, nepriehľadnosť, lesk (lesk).

Optický jas je schopnosť papiera odrážať svetlo difúzne a rovnomerne vo všetkých smeroch. Vysoká optická jasnosť tlačených papierov je veľmi žiaduca, pretože jasnosť, čitateľnosť publikácie závisí od kontrastu tlačených a prázdnych plôch tlače.

Pri viacfarebnej tlači je farebná presnosť obrazu, jeho zhoda s originálom možná len pri tlači na dostatočne biely papier. Na zvýšenie optického jasu sa do drahých vysokokvalitných papierov pridávajú takzvané optické zjasňovače - fosfory, ako aj modré a fialové farbivá, ktoré eliminujú žltkastý odtieň vlastný celulózovým vláknam. Táto technika sa nazýva zvýraznenie. Natierané papiere bez optického zjasňovača majú teda optickú jasnosť najmenej 76 % a s optickým zjasňovačom najmenej 84 %. Potlačené papiere obsahujúce drevnú hmotu by mali mať optickú belosť najmenej 72 %, ale nemusia byť dostatočne biele. Jeho optický jas je v priemere 65%.

Ďalšou dôležitou praktickou vlastnosťou potlačeného papiera je jeho nepriehľadnosť. Nepriehľadnosť je dôležitá najmä pri obojstrannej tlači. Na zvýšenie nepriehľadnosti sa vyberie zloženie vláknitých materiálov, skombinuje sa stupeň ich mletia a zavedú sa plnivá.

K optickým vlastnostiam papiera patrí aj jeho lesk alebo lesk. Lesk alebo lesk je výsledkom zrkadlového odrazu svetla dopadajúceho na povrch papiera. Prirodzene to úzko súvisí s mikrogeometriou povrchu, teda s hladkosťou papiera. Zvyčajne, keď sa zvyšuje hladkosť, zvyšuje sa aj lesk. Tento vzťah je však nejednoznačný. Malo by sa pamätať na to, že hladkosť sa určuje mechanicky a lesk je optickou charakteristikou. Lesk glazovaného papiera môže byť 75-80% a matný - až 30%.

Väčšina spotrebiteľov tlačených produktov uprednostňuje lesklé papiere, ale lesk nie je vždy potrebný v publikáciách. Takže pri reprodukcii textu alebo čiarových ilustrácií sa používa papier s minimálnym leskom, napríklad strojovo hladký papier. A rôzne prospekty, štítky, reprodukcie z obrazov sa perfektne získavajú na papieri s vysokým leskom.

Mechanické vlastnosti papiera

Ďalšou skupinou tlačových vlastností sú mechanické vlastnosti papiera, ktoré možno rozdeliť na pevnostné a deformačné vlastnosti. Deformačné vlastnosti sa prejavujú pri pôsobení vonkajších síl na materiál a vyznačujú sa dočasnou alebo trvalou zmenou tvaru alebo objemu telesa. Hlavné technologické operácie tlače sú sprevádzané výraznou deformáciou papiera, napr.: naťahovanie, stláčanie, ohýbanie. Normálny (neprerušovaný) priebeh technologických procesov tlače a následného spracovania tlačených produktov závisí od toho, ako sa papier pod týmito vplyvmi správa. Takže pri tlači vysokou metódou z tuhých foriem pri vysokých tlakoch by mal byť papier mäkký, to znamená, že by sa mal dať ľahko stlačiť, vyrovnať pod tlakom, aby bol zaistený čo najkompletnejší kontakt s tlačovou platňou.

Mäkkosť papiera súvisí s jeho štruktúrou, teda hustotou a pórovitosťou. Novinový papier s veľkými pórmi sa teda môže deformovať pri stlačení až o 28 %, zatiaľ čo pri hustom natieranom papieri deformácia pri stlačení nepresahuje 6 – 8 %. Pri kníhtlači je dôležité, aby tieto deformácie boli úplne reverzibilné, takže po odstránení záťaže papier úplne obnoví svoj pôvodný tvar. V opačnom prípade sú na výtlačku viditeľné stopy reverzného reliéfu, čo naznačuje, že v štruktúre papiera nastali vážne zmeny. Ak je papier určený na razenie, tak cieľom je naopak trvalá deformácia a ukazovateľom kvality je jeho nevratnosť, teda stabilita reliéfu razby.

Pre ofsetovú tlač na vysokorýchlostných rotačných lisoch sú veľmi dôležité pevnostné charakteristiky papiera, a to: pevnosť v ťahu, lom, odolnosť proti vytrhnutiu, odolnosť proti vlhkosti. Pevnosť papiera nezávisí od pevnosti jednotlivých komponentov, ale od pevnosti samotnej štruktúry papiera, ktorá vzniká pri procese výroby papiera. Táto vlastnosť je zvyčajne charakterizovaná dĺžkou lomu v metroch alebo medzou silou v Newtonoch. Takže pre mäkšie tlačové papiere je medzná dĺžka najmenej 2500 m a pre tvrdé ofsetové papiere sa táto hodnota zvyšuje na 3500 m alebo viac.

Papiere určené na plošnú tlač by mali mať za mokra minimálnu deformáciu, keďže podľa technológie procesu tlače sú v kontakte s mokrými povrchmi. Papier je hygroskopický materiál. So zvyšujúcou sa vlhkosťou jeho vlákna napučiavajú a expandujú, hlavne v priemere; papier stráca tvar, krúti sa a zvrásňuje a pri sušení nastáva opačný proces: papier sa zmršťuje, v dôsledku čoho sa mení formát. Vysoká vlhkosť prudko znižuje mechanickú pevnosť papiera v ťahu, papier neznesie vysokú rýchlosť tlače a láme sa. Zmeny vlhkosti papiera počas viacfarebnej tlače spôsobia nesprávne zarovnanie atramentu a nesúlad farieb.

Na zvýšenie odolnosti papiera voči vlhkosti sa do zloženia papieroviny pri výrobe pridávajú hydrofóbne látky (táto operácia sa nazýva glejenie v hmote) alebo sa na povrch hotového papiera nanášajú glejovacie činidlá (povrchové glejenie). Ofsetové papiere majú veľkú veľkosť, a to najmä tie, ktoré sú počas používania vystavené náhlym zmenám klimatických podmienok alebo sú potlačené mnohými atramentovými prechodmi, napríklad grafové papiere.

Sorpčné vlastnosti papiera

Konečne sa dostávame k jednej z najdôležitejších vlastností tlačeného papiera – jeho nasiakavosti. Správne posúdenie nasiakavosti znamená, že sú splnené podmienky na včasné a úplné zafixovanie atramentu a výsledkom je kvalitná tlač.

Absorpčná kapacita papiera závisí predovšetkým od jeho štruktúry, pretože procesy interakcie medzi papierom a tlačiarenskou farbou sú zásadne odlišné. Predtým, ako budeme hovoriť o vlastnostiach tejto interakcie v určitých prípadoch, je potrebné znova pripomenúť hlavné typy štruktúr moderných tlačených papierov. Ak znázorníme štruktúry papiera vo forme mierky, potom na jeden z jej koncov budú umiestnené makroporézne papiere pozostávajúce výlučne z drevnej buničiny, napríklad novinového papiera. Na druhom konci stupnice budú mikroporézne papiere z čistej celulózy, napríklad natierané papiere. Trochu naľavo budú čisté celulózové nenatierané papiere, tiež mikroporézne. A všetci ostatní zoberú zvyšok medzery.

Makroporézne papiere dobre prijímajú atrament a absorbujú ho ako celok. Farby sú tu tenké. Tekutá farba rýchlo vyplní veľké póry a absorbuje do dostatočne veľkej hĺbky. Navyše jeho nadmerná absorpcia môže dokonca spôsobiť "prerazenie" tlače, to znamená, že obraz sa stane viditeľným z ochrannej strany listu. Zvýšená makroporéznosť papiera je nežiaduca napríklad pri ilustračnej tlači, kedy nadmerná nasiakavosť vedie k strate sýtosti a lesku farby. Mikroporézne (kapilárne) papiere sa vyznačujú takzvaným mechanizmom „selektívnej absorpcie“, kedy sa pôsobením kapilárnych tlakových síl absorbuje najmä nízkoviskózna zložka farby (rozpúšťadlo) do mikropórov povrchovej vrstvy papiera. , pričom pigment a tvorca filmu zostávajú na povrchu papiera. To je presne to, čo je potrebné na získanie jasného obrazu. Keďže mechanizmus interakcie papier-atrament je v týchto prípadoch odlišný, pripravujú sa rôzne farby pre natierané a nenatierané papiere.

 Hore