WŁAŚCIWOŚCI WYROBÓW PAPIEROWYCH.
Wyróżniamy następujące właściwości wyrobów papierowych:
– strukturalno-wymiarowe
– wytrzymałościowe
– optyczne
– hydrofilowe i hydrofobowe
– chemiczne
– specjalne
WŁAŚCIWOŚCI STRUKTURALNO-WYMIAROWE.
Gramatura – masa 1 m2 wyrobu papierowego wyrażona w g/m2.
Grubość – mierzona przyrządem przy znormalizowanym nacisku.
Pulchność – objętość właściwa. Jest to stosunek grubości papieru do jego gramatury. Jednostką pulchności jest cm3/g.
1 kg 1 kg
Prostokątność arkuszy – ma decydujący wpływ na przebieg procesu drukowania arkuszowego. Jeżeli arkusz ma wszystkie kąty proste to po złożeniu na pół wszystkie kąty proste się pokryją.
Stabilność wymiarowa – zwana też statecznością wymiarową charakteryzuje skłonność papieru do zmiany wymiarów pod wpływem zmian wilgotności. Odkształcenie w kierunku poprzecznym jest znacznie większe niż w kierunku podłużnym. Pod wpływem nawilżania następuje zwiększenie wymiarów liniowych, a pod wpływem suszenia kurczenie się. Duże odkształcenie ma wpływ na pasowanie kolorów w druku wielobarwnym.
Gładkość – charakteryzuje strukturę powierzchniową papieru. Od gładkości zależy:
• ostrość wydrukowanych elementów
• połysk powierzchni papieru
• równomierne pokrycie farbą
• zdolność do drukowania drobnych elementów
Urządzenie do pomiaru gładkości dzielimy na dwie grupy:
1. Urządzenia w których pomiar oparty jest na pomiarze czasu przepływu powietrza przez szczelinę pomiędzy papierem, a dociśniętą do jego powierzchni płytą szklaną.
2. Urządzenia w których mierzy się średnią wysokość mikronierówności papieru.
Do pierwszej grupy zaliczamy aparaty Becka i Bendstena. Do drugiej aparat
PPS (Parker Print Surf).
W aparacie Becka mierzymy czas (sek) przepływu 10 lub 100 ml powietrza przez szczelinę jaka powstaje przy dociśnięciu płyty szklanej do powerzchni papieru. Im czas przepływu dłuższy tym gładsza jest powierzchnia.
W aparacie Bendstena zasada pomiaru jest podobna, ale mierzy się nie czas, a prędkość przepływu w ml/min. Mówi się często, że w aparacie tym mierzymy szorstkość.
W urządzeniach PPS mierzymy średnią wysokość mikronierówności papieru w warunkach docisku występujących w druku. Wyrażamy ją w mikrometrach.
Tak więc przy użyciu papieru o mniejszym wskaźniku PPS mniejsze będzie zużycie farby.
Spoistość powierzchni.
Zwana również odpornością na zrywanie powierzchni. Zrywanie powierzchni to wada polegająca na zrywaniu warstwy powlekającej bądź włókien papieru z jego powierzchni. Przyczynami tego zjawiska są najczęściej za dużą prędkość druku, farba o zbyt dużej lepkości, wadliwe wykończona powierzchnia papieru.
Wskaźnikiem określającym odporność na tę wadę jest współczynnik IGT. (Holenderski Instytut Poligraficzny). Współczynnik ten podaje maksymalną prędkość przy jakiej nie zachodzi jeszcze zrywanie powierzchni. Minimalna wartość tego współczynnika to 0,5 m/s.
Zanieczyszczenia powierzchni – zwane też cętkami. Określane są wzrokowo i podawane w ilości cętek na m2.
WŁAŚCIWOŚCI WYTRZYMAŁOŚCIOWE.
Obciążenie zrywające – zaliczane jest do do podstawowych parametrów papieru. Pomiar obciążenia odbywa się na specjalnych urządzeniach (zrywarkach). Próbkę papieru zawiesza się w zrywarce i obciąża, aż do zerwania paska papieru. Pasek ma szerokość 15 mm. Wynik podaje się w kNm/m. Jest ono większe w kierunku podłużnym.
Sztywność – jest to własciwość polegająca na stawianiu oporu sile przyłożonej prostopadle do płaszczyzny papieru. W praktyce omiaru dokonuje się poprzez zmierzenie siły przy jakiej pasek papieu wychyla się o określony kąt (15 lub 5 st.). Wymiarem sztywności jest siła w milinewtonach [mN], bądź moment siły [mN/m]. Sztywność zawsze rośnie ze wzrostem gramatury. Parametr ten jest prawie dwukrotnie większy w kierunku podłużnym.
Wytrzymałość na przedarcie (opór przedarcia) – określa wartość siły potrzebnej do wykonania przedarcia na pewną odległołść wstępnie naciętej próbki papieru. Ma duże znaczenie w przypadku wyrobów pakowych oraz papierów etykietowych.
WŁAŚCIWOŚCI OPTYCZNE.
Białość – to cecha o charakterze estetycznym. Na papierze o mniejszej białości kontrast nadruku będzie mniejszy, a barwy będą mniej intensywne. Białość papieru zależy od białości wypełniacza i pigmentu oraz stopnia białości włókien celulozozowych. Z reguły papiery drzewne mają mniejszą białość niż bezdrzewne. Obecnie funkcjonują trzy metody badania białości: ISO, CIE, składowych trójchromatycznych.
Metoda ISO
Pomiar polega na zmierzeniu natężeniu światła odbitego od powierzchni badanego papieru i porównania go z natężeniem światła odbitego od płytki wzorcowej z tlenku magnezu lub siarczanu baru, której białośc uznawana jest za 100%. W metodzie tej wynik nigdy nie jest większy od 100%.
Metoda CIE (Międzynarodowa Komisja Oświetleniowa)
Metoda służy do pomiarów papieru z udziałem wybielaczy optycznych. Są to
substancje, które pod wpływem światła UV , (które znajdują się w świetle słonecznym) emituje pewną ilość światła białego. W aparatach CIE stosowany jest 30% udział światła UV.
W metodzie tej wynik podawany w procentach może być wyższy niż 100%. W złych warunkach oświetlenia papier z wybielaczem optycznym nie zawsze jest bielszy niż papier bez wybielacza optycznego.
Metoda składowych trójchromatycznych.
Jest mało popularna gdyż wymaga drogiego i skomplikowanego sprzętu.
Połysk – jest to własciwość papieru charakteryzująca jego odblask, a więc zdolność kierunkowego odbijania światła. Związana jest z gładkością papieru, ponieważ papier o wysokim połysku odznacza się jednocześnie dużą gładkością. Nie zawsze prawdziwe jest twierdzenie odwrotne ponieważ istnieją papiery o dużej gładkości lecz małym połysku (papiery matowe).
Pomiaru dokonuje się porównując natężenie odbitego od powierzchni światła padającego pod określonym kątem z natężeniem odbitym od czarnej, idealnie wypolerowanej płytki, której połysk uznawany jest za 100%. W przypadku powierzchni z połyskiem minimalna wartość to 40%.
Nieprzezroczystość – charakteryzuje opór papieru wobec przenikania światła. Papier całkowicie nieprzezroczysty powinien mieć nieprzezroczystość – 100%. Nieprzezroczystość maleje ze zwiększeniem białości i gładkości, zwiększa się wraz z grubością i gramaturą. Dla papierów o gramaturze 170-200 g/m2 parametru tego nie podajemy.
WŁAŚCIWOŚCI HYDROFILOWE I HYDROFOBOWE.
Wilgotność wyrobu papierowego – rozróżniamy wilgotność bezwzględna i względną.
Wilgotność bezwzględna to procent wody związanej w masie papierniczej w stosunku do suchej masy tego papieru. Zależy od wilgotności powietrza i temperatury oraz składu surowcowego papieru. Waha się w granicach 5-10%.
Wilgotność względna – odpowiada wilgotności powietrza między arkuszami w stosie. Papier dostosowuje się zawsze do warunków go otaczających. Gdy jest zbyt suchy pochłania wilgoć, gdy zbyt mokry oddaje ją.
Chłonność wody (stopień zaklejenia) – określa się ją metodą Cobba. Polega ona na pomiarze ilości wody wchłoniętej przez papier w ciągu 60 sek.
Papier waży się na sucho, a następnie moczy się go w specjalnym naczyniu w wodzie destylowanej i temp. 22 st. C i na końcu waży po uprzednim odciągnięciu nadmiaru wody. Różnica daje wynik stopnia zaklejenia i wyrażana jest w g/m2.
Wodoodporność – ważna dla papierów etykietowych ponieważ przy myciu butelek mokre etykiety nie mogą się rozpadać gdyż zatkałyby dysze urządzeń myjących. Wyrażamy ją w procentach, a badanie odbywa się w zrywarkach na sucho i mokro. Aby papier był wodoodporny jego wodoodporność nie może być mniejsza od 15%.
WŁAŚCIWOŚCI CHEMICZNE.
Odczyn wyciągu wodnego – określa obecność w papierze związków o charakterze kwaśnym lub zasadowym. Odczyn wyrażany jest przez Ph wyciągu wodnego dla papierów niepowlekanych i przez Ph powleczenia Ph decyduje o doborze roztworów zwilżających w druku offsetowym, schnięciu farby i odorności na starzenie.
WŁAŚCIWOŚCI SPECJALNE.
Skłonność do pylenia – Określa łatwość odrywania od papieru drobnych cząstek wypełniaczy i włókien pod wpływem tarcia, zginania, krojenia i wstrząsania.
Ługotrwałość – jest właściwością polegającą na nierozpuszczania się w roztworze ługu. Dotyczy papierów etykietowych, gdyż butelki zwrotne myje się w roztworze 1-3% ługu. Metody badania nie są unormowane. Każda z papierni prowadzi własne metody badawcze.
Drukowność i zadrukowalność – stanowią zespół cech decydujących o jakości odbitki drukowej i o max. wydajności drukowania. Będą omawiane w klasie III.
Chrystianp1