Силни свойства на хартията. Основни свойства на хартията. Определяне на физичните свойства на хартията
Какви са критериите за определяне на истинско качество на хартията? Как трябва да изглежда тя? Какви тестове трябва да бъдат преодолени, за да отговаряте на условията да бъдете наречени така? Отговори на тези въпроси ще намерите в този материал.
Свойствата на хартията се класифицират на структурни механични, оптични, химични, електрически и микроскопични свойства.
Има две страни на хартията: едната е в непосредствена близост до мрежата на хартиената машина и една до филца. Страната на мрежата почти винаги е по-груба поради диамантената маркировка на мрежата, по която се движи все още не втвърдената хартиена лента по време на производството. Разликата в гладкостта и порьозността на двете страни на хартията се нарича двустранност.
Хартията има определена структура поради по-голямата ориентация на влакната в посоката на движение на мрежата на хартиената машина и високото напрежение, което изпитва хартията в тази посока, известно като посока на машината. Напречната е посоката на хартията под прав ъгъл спрямо посоката на движение на мрежата на хартиената машина.
СТРУКТУРНИ И МЕХАНИЧНИ СВОЙСТВА
Масата (теглото) е най-често срещаният показател, т.к голяма част от ценните книжа се продават с тегло 1 m2. Масата на хартията по-често се отнася до единица площ, отколкото до единица обем, както се прави по отношение на други материали, тъй като хартията се използва под формата на лист и затова площта в този случай играе по-важна роля от обема.
Дебелината на хартията (μm) е важен фактор за характеристиките на много други видове хартия и определя както проходимостта на хартията в печатната машина, така и потребителските свойства (предимно здравината) на крайния продукт.
Механична сила- едно от основните и важни свойства на повечето видове хартия и картон. Стандартите за печатни хартии предвиждат специфични изисквания за механична якост на опън. Тези изисквания се определят от възможността за производство на печатни видове хартия на съвременни високоскоростни машини без прекъсване, последвано от преминаването й през високоскоростни пренавиващи машини и по-късно в печатни машини.
Достатъчната механична якост на хартията трябва да осигури непрекъсната работа на печатните машини в печатарските предприятия.
В хартиената индустрия е обичайно да се характеризира якостта на опън на хартията чрез показатели за натоварването на скъсване или дължината на скъсване на хартията.
Обикновената хартия, направена на стрелова машина, има различна сила на машината и напречната посока. Той е по-голям в машинната посока, тъй като влакната в готовата хартия са ориентирани в посока на машината.
Индексът на устойчивост на счупване на хартия (картон) е един от основните показатели, характеризиращи механичната якост на хартията. Зависи от дължината на влакната, от които се формира хартията, тяхната здравина, гъвкавост и силите на свързване между влакната. Следователно най-високата устойчивост на скъсване е характерна за хартията, състояща се от дълги, здрави, гъвкави и плътно свързани влакна. За печатни видове хартия, най-значимият показател в процеса на подвързване и шевни работи в печатарското производство.
Показателят за качество - устойчивост на пробиване - не може да се класифицира като основен. Той предвижда настоящите стандарти за относително ограничен брой видове хартия. Този индикатор е от голямо значение за опаковъчни и опаковъчни видове хартия. Този индикатор до известна степен е свързан с - показателите за натоварването на хартията при скъсване и нейното удължение при скъсване.
За някои видове хартия и картон индикаторът за устойчивост на повърхността на тези материали на абразия е един от критериите, които определят потребителските свойства на материала. Това се отнася за чертожни и чертожни и картографски видове хартия. Тези хартии позволяват, без ненужно увреждане на повърхността, възможността за премахване на написани, нарисувани или отпечатани чрез изтриване с гумичка, бръснач или нож. В същото време такава хартия с добра повърхностна устойчивост на абразия трябва да поддържа задоволителна външен видслед повторно прилагане на текст или рисуване върху изтритата област.
Якостта на влага или якостта на влага е важен фактор за повечето хартии, особено при високоскоростните хартиени машини, тъй като хартиената машина трябва да работи гладко, докато лентата преминава от една част на машината към друга.
Влагоустойчивостта на хартията се оценява по степента, в която тя запазва първоначалната си якост във мокро състояние, т.е. силата, която е имал преди навлажняване, като е във въздушно сухо състояние.
Удължаването на хартията за счупване или нейната разтегливост характеризира способността на хартията да се разтяга; особено важно за амбалажна хартия, чувал, хартия и картон за производство на щамповани изделия (хартиени чаши), восъчна хартиена основа за автоматично опаковане на сладки (т.нар. карамелна хартия).
Увеличаването на размерите на намокрения лист хартия по ширината и дължината му, изразено като процент спрямо първоначалните размери на сух лист, се нарича линейна деформация при намокряне. Стойностите на деформация на хартията при мокра и остатъчна са важни индикатори за много видове хартия (офсетова, диаграма, картографска, фото субстрат, хартия с водни знаци). Високите стойности на индексите на деформация на хартията водят до несъответствие на контурите на мастилото по време на печат и в резултат на това се получава печат с лошо качество. Трябва обаче да се отбележи, че GOST предполага много тежки условия на изпитване (намокряне на калибрирана лента хартия за определено време), чието използване е непрактично за повечето видове хартия за печат. Европейските стандарти предполагат използването на термина "разширяване на влага", който определя промяната в линейните размери на лента хартия при промяна на влажността на въздуха от 30 до 80%.
Гладкостта се отнася до състоянието на повърхността на хартията в резултат на механичното покритие. Гладкостта характеризира външния вид на хартията; грубата хартия има тенденция да изглежда непривлекателна. Гладкостта е важна за хартии за писане, за печатни хартии и за лепене на хартия.
Хлабината на хартията характеризира степента на еднородност на нейната структура, т.е. степента на равномерно разпределение на влакната в него. Разстоянието на хартията се оценява чрез наблюдение в пропусната светлина. Силно мътна хартия е изключително неправилна. Тънките му петна са и най-малко издръжливи. Предлагат по-малко съпротивление при преминаване на вода, мастило, печатарско мастило. В резултат на това печатането върху мътна хартия също е с лошо качество поради неравномерното възприемане на мастилото от хартията.
Хартията, която е неравномерна по отношение на просвета и следователно по дебелина, се характеризира с повишена склонност към изкривяване на повърхността. Покриването на повърхността на такава хартия (креда, лакиране, восък) е свързано с производствени трудности и води до появата на дефекти. Каландрирането на мътна хартия също е свързано с повишено образуване на скрап; по повърхността се появяват остъклени петна.
Хартията с мътен блясък е трудна за оцветяване, образуват се многоцветни облаци. По-дебелите участъци от хартиената лента се оцветяват по-интензивно, а тънките - по-малко.
ОПТИЧНИ СВОЙСТВА
Оптичните свойства на хартията са не по-малко важни от структурните и механичните свойства. За някои видове хартия (като печатна, прозрачна опаковка, чертожна, фотографска, писмена) оптичните свойства са от първостепенно значение. Важни показатели за оптичните свойства са: белота, непрозрачност, прозрачност (opacity), блясък и цвят.
Истинската белота на хартията е свързана с нейната яркост или абсолютна отразяваща способност, т.е. визуална ефективност. Белотата се основава на измерване на отражението на светлината върху бяла или почти бяла хартия с една дължина на вълната (GOST осигурява 457 нанометра, т.е. във видимия спектър). Белотата се определя като съотношението на падащата и разпределената отразена светлина (%).
Пожълтяването на хартията е термин, който условно се нарича намаляване на нейната белота от излагане на светлинни лъчи или повишена температура. Хартията може да бъде защитена от светлинно разрушаване, като се съхранява в помещение без прозорци или с прозорци, покрити със затъмняващи завеси.
Непрозрачност - способността на хартията да пропуска светлинни лъчи. Свойството непрозрачност на хартията се определя от общото количество пропусната светлина (разсеяна и неразсеяна). Непрозрачността обикновено се определя от степента, до която изображението "прониква" в тестовия материал, когато е поставено директно срещу въпросния обект.
Най-често използваният термин е непрозрачността на хартията - съотношението на количеството светлина, отразено от лист, лежащ върху черен субстрат, към светлината, отразена от непрозрачна купчина от тази хартия.
Прозрачността е свързана с непрозрачността по определен начин, но се различава от нея по това, че се определя от количеството светлина, което преминава без разсейване. Прозрачността е по-добра оценка за силно прозрачни материали (осакатени), докато измерването на непрозрачността е по-подходящо за относително непрозрачни хартии.
Гланцът (гланцът) е свойство на хартията, което изразява степента на блясък, блясъка или способността на повърхността да отразява изображенията. Блясъкът може да се разглежда като свойството на хартиената повърхност да отразява светлината под даден ъгъл на отражение в по-голяма степен, отколкото дифузното отражение на светлината под същия ъгъл. По този начин, блясъкът (гланцът) е относителното количество светлина, отразена в посока на огледалото, спрямо количеството падаща светлина.
ХИМИЧНИ СВОЙСТВА
Химичните свойства на хартията се определят основно от вида на използваната дървесина, метода и степента на варене и избелване, както и от вида и количеството добавени невлакнести компоненти. Тези свойства на хартията са важни, тъй като влияят на нейните физически, електрически и оптични свойства.
За някои видове хартия химичните свойства са също толкова важни, колкото и физическите свойства, а в някои случаи дори по-важни. Пример за това е антикорозионната хартия, използвана за опаковане на сребърни и полирани стоманени продукти. Тази хартия не трябва да съдържа сяра и сулфиди, както и свободни киселини, хлор и силни алкали, които ще потъмняват или ецват металната повърхност. Най-добрите класове антикорозионна хартия са направени от добре почистени и избелени парцали или сулфидна целулоза, които се изплакват обилно няколко пъти, за да се отстранят остатъците от избелващ агент. По същия начин трябва да се направи хартия за печатарско мастило с метален шрифт или за покритие със златно фолио, тъй като металът в боята или фолиото ще потъмнее при контакт с хартия, съдържаща редуцирана сяра дори в количество от две части на милион хартия. Някои антикорозионни хартии, използвани за опаковане на сребърни артикули, са импрегнирани със соли (например медна оцетна киселина, оловен ацетат или цинков ацетат), които реагират със сероводород, съдържащ се в известно количество в атмосферата, и по този начин елиминират контакта на газа със среброто.
Химичните свойства са от голямо значение за следните видове хартия:
фотографски (за възпроизвеждане); безопасно (срещу фалшифициране); за хартия, която изисква висока степен на неизменност, електрическа хартия за импрегниране със смола и хартия за опаковане на храни. Тези хартии не трябва да съдържат токсични вещества; киселинността и пълнителите в хартията трябва да са подходящи за предназначението й.
влажност. Съотношението целулоза/вода е най-важният фактор в химията на хартията. Количеството вода, съдържащо се в отделните влакна, влияе върху тяхната здравина, еластичност и хартиени свойства. Съдържанието на влага в хартията влияе върху нейното тегло, здравина, стабилност, стабилност на размерите и електрически свойства; той е много важен при каландриране, печатане, покритие и импрегниране. Когато се тества хартията, тя обикновено се кондиционира за създаване на постоянна, предварително определена влажност по време на тестването по време на тестването.
Пепелното съдържание на хартията зависи главно от количественото съдържание на пълнители в нейния състав. Хартията с висока якост трябва да има ниско съдържание на пепел, тъй като минералите намаляват здравината на хартията. Високо съдържаниепепелта е нежелателна в такива видове хартия като фотографска, електроизолационна, филтърна хартия.
Микроскопски анализи
В допълнение към често използваните химически, физични и оптични тестове на хартията, важна информация за нейните свойства може да се получи чрез изследването й под микроскоп. Важните практически приложения на микроскопа включват дължина и вид на влакното, състав на влакната, анализ на петна, петна, обработка на влакна, изследвания на размера на смола и нишесте и анализ на хартия за пълнители.
Хартията, като всяко физическо тяло, се характеризира с комплекс физични свойства. Те включват структурни показатели, молекулярно-физични, механични, оптични и други свойства. Всичко това определя реакцията на хартията към различни влияния върху нея. Познаването на структурата и физичните свойства на хартията ще позволи да се предвиди нейното поведение при производството на печатни продукти.
Срок "Свойства за печат"хартия - част обща концепция„Печатни и технологични свойства”. Използва се за характеризиране на свойствата на хартията, от които зависи резултатът от процеса на директен печат, т.е. от взаимодействието на хартия, мастило и печатни елементи на формата.
Печатните и технологичните свойства включват набор от свойства на хартията, от които в най-голяма степен зависи резултатът от процеса на печат. Хартията участва в различни технологични операции при производството на печатно издание, резултатът от които се определя от механичните, еластопластичните, оптичните, електрическите и хигроскопичните свойства на хартията.
Потребителски свойства- това е комплекс от важни за потребителя характеристики на хартията, които освен визуалните параметри на печатното издание се определят от печатните свойства на хартията, формират стабилността на размера и формата на продукта, устойчивостта на замърсяване, устойчивост на износване, устойчивост на светлина и много други.
Обикновено е прието свойствата на хартията да се подразделят на следните групи:
1) структурни и размерни свойства - формат, дебелина, плътност, гладкост, гъвкавост и други - зависят от състава на влакната, степента на смилане, производствените условия на машината; структурата на хартията влияе върху нейната здравина, порьозност, анизотропия на свойствата и други показатели;
2) композитни свойства - състав на влакната, наличие на пълнители и други компоненти; промяната на състава на хартията ви позволява да променяте нейните свойства в широк диапазон;
3) механични и еластичнопластични свойства - устойчивост на разкъсване, счупване, разслояване, абразия, якост на влага и твърдост;
4) оптични свойства - цвят, белота, блясък, нюанс, прозрачност, непрозрачност и др.;
5) сорбционни свойства - степента на оразмеряване, абсорбиране, хигроскопичност, влага и др .;
6) химични свойства - наличието на остатъци от киселини или основи, минерални включвания, различни катиони и аниони;
7) електрически свойства - електрическо съпротивление, диелектрична константа, електрическа якост и др.;
8) печатност - структура на повърхността, мекота, взаимодействие с печатарските мастила;
9) специални свойства - бариера, грес, паро, газо- и водопропускливост, влагоустойчивост, топлоустойчивост и издръжливост.
Изброените свойства на хартията до голяма степен зависят от свойствата на изходните влакнести полуфабрикати и тяхната анатомична структура, степента и естеството на смилане, наличието на пълнители, оразмерители и други добавки, както и от условията на неговото производство на хартиена машина и редица други фактори.
Всички тези показатели са тясно свързани един с друг. Степента на тяхното влияние върху оценката на печатаемостта на хартията е различна за различните методи на печат.
Структурни и размерни свойства. Гладкостхартията е свойство, което влияе върху цвета и блясъка на боята. Гладкостта на хартията, т.е. микрорелефът на нейната повърхност определя „резолюцията“ на хартията – способността й да предава, без счупвания и изкривявания, най-тънките цветни линии, точки и техните комбинации. Това е едно от най-важните печатни свойства на хартията. Колкото по-висока е гладкостта на хартията, толкова по-голяма е пълнотата на контакта между нейната повърхност и печатната плоча, толкова по-малко натиск трябва да приложите при печат, толкова по-високо е качеството на изображението. Гладкостта на хартията се определя за секунди с помощта на пневматични инструменти.
Грапавостта е реципрочна на гладкостта. Измерва се в микрометри и директно характеризира микрорелефа на повърхността на хартията. Обикновено хартиените технически спецификации показват една от тези две стойности. Триизмерно изображение на микрорелефа на повърхността на някои хартии е дадено в Приложение Б.
Трябва да се отбележи, че концепцията за еднородност за печатна хартия включва цял набор от характеристики, отразяващи различни аспекти на нейното качество, включително: еднородност на повърхността, еднородност по тегло от 1 m 2, еднородност на хлабината и др. Изчистване на хартияхарактеризира степента на хомогенност на структурата му, т.е. степента на равномерно разпределение на влакната в него.
Просветът се оценява чрез наблюдение на хартията в пропусната светлина. В този случай хартията блести и можете да наблюдавате как е оптически хомогенна, наличието на светли и тъмни места в нея показва неравномерно подреждане на влакната в хартията и нейната неравномерна дебелина. Силно мътна хартия е изключително неправилна. Тънките му части са по-малко издръжливи, имат по-малка устойчивост на преминаване на вода, мастило, печатарско мастило. В резултат на това печатането върху такава хартия, особено илюстративната, се оказва с лошо качество поради неравномерното възприемане на мастилото от хартията.
Нанасянето на всеки покривен слой значително подобрява гладкостта на повърхността – независимо дали става дума за оразмеряване на повърхността, пигментация, светло или просто покритие, което от своя страна може да бъде различно: едностранно и двустранно, едностранно и многократно и т.н.
порьозностпряко влияе върху абсорбируемостта, т.е. способността да се възприема печатарско мастило и може да служи като характеристика на структурата на хартията. Порьозността зависи от състава на материала (дървесна маса, целулоза и др.), метода на неговото производство и вида на обработка. Порьозността е количеството свободен въздух, както и естеството на неговото разпределение в структурата. Степента на порьозност на различните видове хартиени и картонени материали може да се определи от общия обем на порите и техния среден радиус. Според този показател е обичайно да се разграничават субстрати с фини, средни и големи пори.
Макропорите или просто порите са пространства между влакната, пълни с въздух и влага. Микропорите или капилярите са най-малките пространства с неопределена форма, които проникват в горния слой на хартията с покритие и също така се образуват между частиците на пълнителя или между тях и стените на целулозните влакна в хартията без покритие. Вътре в целулозните влакна има и капиляри.
Оптични свойства.Оптичните свойства на хартията включват белота или цвят, блясък, прозрачност и пропускане на светлина. Оптичните свойства на хартията влияят на контраста на изображението, на точността на възпроизвеждане на цветовете при многоцветен печат, на качеството и външния вид на печатните продукти като цяло.
Бялахартията се характеризира с коефициента на отражение, както интегрален, така и за отделни дължини на вълната или в цялата видима област на спектъра. За да се оцени белотата, най-често се използват следните характеристики:
- Белота (Brightness) е коефициентът на дифузно отражение на повърхността на хартията при осветяване от специфичен източник на светлина, измерен при дължина на вълната 457 nm;
- CIE белота (Whitness), изчислена по координати на цветност;
- CIE яркост, дефинирана в цветни координати L, a, b и представляваща разликата между черно и бяло.
В съответствие с действащия в Руската федерация GOST 30113-94 и стандарта
Белотата по ISO 2470-77 може да надвишава 100%.
При многоцветния печат цветната точност на изображението, съответствието му с оригинала е възможна само при печат върху достатъчно бяла хартия. За увеличаване на белотата се добавят така наречените оптични избелители. – фосфор, както и сини и виолетови багрила, елиминиращи жълтеникавия оттенък, присъщ на целулозните влакна. Тази техника се нарича тониране. Така хартиите с покритие без оптичен избелител имат белота най-малко 76%, а с оптичен избелител - най-малко 84%.
Печатните хартии, съдържащи дървесна маса, трябва да имат белота от най-малко 72%, белотата на вестникарската хартия е по-ниска и е средно 65%.
Блясък и блясък- резултат от огледално отражение на падащата светлина върху повърхността на хартията. Това е тясно свързано с микрогеометрията на повърхността, т.е. с гладкост. Обикновено с увеличаване на гладкостта се увеличава и блясъкът. Тази връзка обаче е двусмислена. Трябва да се помни, че гладкостта се определя механично, а блясъкът е оптична характеристика. Гланцът на матовата хартия може да бъде до 30%, гланцовата - 75-80%.
НепрозрачностТова е друго важно практическо свойство на хартията за печат. Непрозрачността е особено важна за двустранния печат. За да се увеличи непрозрачността, се избира състав от влакнести материали, степента на тяхното смилане се комбинира и се въвеждат пълнители. Най-малко прозрачни са влакната от дървесна маса, които съдържат почти всички компоненти на оригиналната дървесина. Следователно, въвеждането на дървесна маса в състава на хартията помага да се намали нейната прозрачност. Пропускането на светлина на хартията също намалява с увеличаване на теглото на хартията.
Механични свойства.Механичните свойства могат да бъдат разделени на якостни и деформационни свойства. Сред многото фактори, които определят здравината на хартията, е препоръчително да се подчертае здравината на влакната, тяхната гъвкавост и размер; сили на сцепление на влакната един към друг; подреждането на влакната в хартията.
Оценката на механичната якост на хартията за печат се извършва, като се вземат предвид следните фактори: анизотропия на нейните свойства в равнината на листа, което води до факта, че стойностите на всички показатели за якост се променят в зависимост от посоката на приложение от натоварването в момента на изпитване на листа спрямо посоката на машината; съдържание на влага; скорост на приложение на натоварване.
Силата на материала се характеризира с напрежението, необходимо за разрушаване на материала (когато образецът е разтегнат). При хартията се използват следните характеристики: сила на скъсване, дължина на скъсване, напрежение на скъсване, устойчивост на разкъсване, разкъсване, разкъсване, счупване и др. и дебелина на хартиената лента. Дължина на прекъсванеЕ приблизителната дължина на лента хартия, която би била разкъсана от собственото си тегло.
Според степента на намаляване на ефекта от дължината на влакната, показателите за механична якост се подреждат в следната последователност: устойчивост на разкъсване, устойчивост на разкъсване, устойчивост на счупване, дължина на скъсване.
Деформационните свойства се проявяват при прилагане на външни сили върху материала и се характеризират с временна или постоянна промяна във формата или обема на тялото. Основните технологични операции на печатарската индустрия са придружени от значителна деформация на печатния материал. Хартията трябва да има минимална деформация при намокряне, тъй като според условията на печатния процес влиза в контакт с мокри повърхности. С увеличаване на съдържанието на влага влакната набъбват и се разширяват, главно в диаметър; хартията губи формата си, свива се и се набръчква, а при изсушаване настъпва обратният процес: хартията се свива, в резултат на което форматът й се променя. Промените във влагата на хартията по време на многоцветен печат ще доведат до несъответствие на мастилото и дисбаланс на цветовете. За повишаване на устойчивостта на влага в състава хартиена масапо време на производството се добавят хидрофобни вещества (тази операция се нарича насипно оразмеряване) или се нанасят оразмеряващи агенти върху повърхността на готовата хартия (повърхностно оразмеряване).
Най-важната характеристика на способността на материала да се деформира е твърдостта на огъване. извивамТова е деформация на тялото под въздействието на външни сили, придружена от промяна в кривината на деформируемия обект, която се свежда до разтягане и компресия.
Еластичен модулТова е величина, която характеризира еластичните свойства на материала и е коефициент на пропорционалност между еластичното напрежение и съответната деформация. Установено е, че модулът на еластичност, определен при огъване на хартията, има по-ниска стойност в сравнение с модула на еластичност при опън.
Устойчивостта на счупване намалява с увеличаване на дебелината и теглото на 1m 2 хартия, поради увеличаване на твърдостта на хартията, което води до увеличаване на напреженията на опън в повърхностния слой при огъване.
Устойчивостта на спукване е тясно свързана с деформационния капацитет на хартията, нараства с увеличаване на дължината на влакното, теглото 1m 2 и е в пряка връзка с устойчивостта на разкъсване и удължението.
Устойчивостта на повърхността срещу скубане се дължи на общата енергия на взаимодействие между влакната в структурата на хартията, релефа на повърхността, нейната гладкост, както и степента на ориентация на влакната по посока на дебелината на листа. С увеличаване на гладкостта повърхността на контакт между хартията и печатащата плоча се увеличава и съпротивлението на прихващане на повърхността намалява.
Теглото на хартията се измерва с теглото на един квадратен метър (g/m2) и варира в зависимост от предназначението от 40 до 250 грама. Когато печатате вестници или списания на листови офсетови машини, се препоръчва да се използват по-плътни класове хартия (най-малко 80 g / m2), в роторни машини с ролково подаване е препоръчително да се използват тънки сортове хартия: вестници - около 50 g / m2, книги - 60-80 g / m2 ... Гладкостта е едно от най-важните свойства на хартията. Колкото по-висок е този индикатор, толкова по-тесен е контактът на хартиената лента с печатащата плоча и възможността за възпроизвеждане на фини щрихи без изкривяване. Гладкостта на хартията се определя на специално устройство и се характеризира с времето на изтичане на определен обем въздух между хартиената проба и гладка плоча, плътно притисната към нея; измерено в секунди. Вестническата хартия не може да бъде гладка, защото съдържа много дървесна маса и следователно е пореста. Най-високите изисквания за гладкост на хартията се налага при дълбокия печат (300-500 секунди), за офсетовата хартия средното ниво на гладкост е 80-150 секунди.
Степента, до която хартията е компресирана, влияе върху нейния обем (дебелина). Колкото по-голямо е числото, толкова по-висока е непрозрачността. По правило най-големият обем е 2 cm3 / g, най-ниският е 0,7 cm3 / g.
Индексът на порьозност се отнася до степента на абсорбиране на мастило от хартията. Между влакната се образуват макро и микропори; следователно, насипните видове хартия, например вестникарска хартия, се наричат макропорести (радиусът на порите може да варира от 0,16 микрона до 0,18 микрона), а компресираните хартии с покритие се наричат микропорести (с размер на порите от около 0,03 микрона). Този показател е важно да се вземе предвид още на етапа на предпечатната подготовка. визуален материал, тъй като най-вече влияе върху стойността на усилването на точката. Ако искате да получите наситени цветове, трябва да изберете хартията с най-ниска порьозност.
За четливост трябва да създадете разлика в яркостта между черното мастило и цвета на неотпечатаните области на хартията. Следователно, колкото по-висока е стойността на белота, толкова по-голям контраст може да се постигне. Целулозните влакна имат жълт оттенък, който понякога се елиминира чрез добавяне на синьо багрило с противоположен цвят. Белотата на вестникарската хартия е около 60%, офсетната - около 70%, а на покритието - повече от 80%.
Едно от основните свойства на хартията за печат е непрозрачността. За оптимално ниво на непрозрачност е необходима смес от несмляна каша от различни дървесни видове. Установено е, че хартиените проби, състоящи се от 30% несмляна целулоза от мека дървесина и 70% целулоза от твърда дървесина, имат по-равномерен луфт, дължината на основната част от влакната на тези проби е от 0,4 mm до 1,0 mm. Пробите с незадоволителен лумен съдържат около 10% влакна, по-дълги от 1 mm. Хартиите с покритие имат ниво на непрозрачност над 90%, вестникарска хартия - от 50%.
Настройката за мекота на хартията е важна при избора на метод за печат. Например, при високо налягане от релефни печатни плочи на високия печат, хартията трябва да осигурява най-голям контакт с печатната форма, тоест да бъде мека и бързо да се възстановява след деформация. Хартията за релеф трябва да има точно обратните характеристики.
Хартията, предназначена за офсетов печат, има повишена устойчивост на влага, за това в състава й се въвеждат специални хидрофобни вещества. В противен случай, когато печатащата форма се навлажни и върху отпечатания материал попаднат овлажняващи разтвори, хартиената лента ще се деформира, което ще доведе до загуба на здравина и ефект на несъответствие на мастилото по време на пълноцветен печат.
Следващата група печатни свойства са механичните свойства на хартията, които могат да бъдат разделени на якост и деформация. Деформационните свойства се проявяват при прилагане на външни сили върху материала и се характеризират с временна или постоянна промяна във формата или обема на тялото. Основните технологични операции на печатарската индустрия са придружени от значителна деформация на хартията, например: разтягане, компресия, огъване. Нормалното (непрекъсваемо) протичане на технологичните процеси на печат и последваща обработка на печатни продукти зависи от това как се държи хартията под тези влияния. Така че, когато печатате по висок начин от твърди форми при високо налягане, хартията трябва да е мека, тоест лесно да се изстисква, изравнява под налягане, осигурявайки най-пълен контакт с печатната форма.
Мекотата на хартията е свързана с нейната структура, тоест с нейната плътност и порьозност. По този начин вестникарската хартия с големи пори може да се деформира при компресия до 28%, докато за хартия с дебело покритие деформацията на компресия не надвишава 6-8%. Ако хартията е предназначена за довършване на щамповане, тогава целта се превръща в постоянна деформация, а показател за качество е нейната необратимост, тоест стабилността на релефа на релефа.
За офсетов печат на високоскоростни ротационни преси са много важни якостните характеристики на хартията, а именно: якост на опън, якост на счупване, устойчивост на скубане, устойчивост на влага. Здравината на хартията не зависи от здравината на отделните компоненти, а от здравината на самата структура на хартията, която се образува в процеса на производство на хартия. Това свойство обикновено се характеризира с дължина на скъсване в метри или сила на скъсване в нютони. Така че за по-меките хартии за печат дължината на счупване е най-малко 2500 m, а за твърдите офсетови хартии тази стойност се повишава до 3500 m и повече.
Хартиите, предназначени за плосък печат, трябва да имат минимална деформация, когато са мокри, тъй като според условията на печатния процес те докосват мокри повърхности. Хартията е хигроскопичен материал. С увеличаване на съдържанието на влага влакната му набъбват и се разширяват, главно в диаметър; хартията губи формата си, свива се и се набръчква, а при изсушаване настъпва обратният процес: хартията се свива, в резултат на което се променя форматът. Високата влажност драстично намалява механичната якост на опън на хартията, хартията не издържа на високи скорости на печат и разкъсвания. Промените във влагата на хартията по време на многоцветен печат ще доведат до несъответствие на мастилото и дисбаланс на цветовете.
За да се повиши влагоустойчивостта на хартията, хидрофобни вещества се добавят към състава на хартиената маса по време на производството (тази операция се нарича оразмеряване в масата) или се нанасят оразмеряващи агенти върху повърхността на готовата хартия (повърхностно оразмеряване). Офсетните хартии са силно залепени и особено тези, които, когато се използват, са подложени на драстични промени в климатичните условия или се отпечатват в много пасажи с мастило, например картографски хартии.
Методите за измерване на механичните свойства на хартията са представени в таблица 15.
Таблица 15 - Определяне на механичните свойства на хартията
|
Имот |
Определение |
Метод на измерване |
|
Сила на счупване |
Силата на счупване е броят на двойните гънки от 180 ° върху лента хартия, които я карат да се счупи. |
Измерено в посока на машината и напречно на сгъвката. Работната част на устройството е устройство за огъване на хартиени ленти с размери 15 × 100 mm с брояч на броя на двойните гънки. |
|
Дължина на скъсване или якост на опън |
Якостта на опън на хартията е силата на счупване Q. Това е силата, необходима за счупване на лента хартия с ширина 15 mm. На скалата на динамометъра се измерва в kgf и се преобразува в нютони (1 kgf = 10 n). Дължината на разкъсване е изчислената дължина на лента хартия с ширина 15 mm, която, когато е окачена за единия край, се разкъсва под собствената си тежест. |
Измерено на динамометър - машина за изпитване на опън. |
|
Повърхностна устойчивост на скубане |
Отлепващото се мастило се нанася върху хартията с помощта на печатна преса Prufbau. |
По време на теста скоростта на печат непрекъснато се увеличава. Измерва се скоростта, необходима за изтегляне на частиците. |
По време на печата хартията претърпява голямо разнообразие от механични въздействия: компресия, огъване, разтягане.
В процеса на използване на печатен продукт, освен механично натоварване, хартията е изложена на светлина, променяща се влажност и др. Всички тези тестове трябва да преминат без разрушаване и да останат без промяна на свойствата за дълго време.
Свойства на хартията, които осигуряват нормалното протичане на технологичния процес (печат, шевове, довършителни работи на печатна продукция) се наричат технологични... Те включват:
Гладкост и гладкост на повърхността, осигуряваща контакта на хартията с печатната форма;
Мекота, тоест способността на хартията да се сплесква под натиск;
абсорбираща способност, която определя възприемането и фиксирането на мастилото върху отпечатъка;
Механични свойства (якост и деформация), поради които хартията издържа на различни влияния в технологичния процес;
Оптични характеристики: белота, непрозрачност, блясък, които определят контраста и правилното цветопредаване на изображението.
От голямо практическо значение са потребителски свойства, т.е. тези, които определят външния вид на печатната материя и осигуряват нейната трайност. Те включват:
Светлоустойчивост, т.е. стабилност на свойствата на хартията при продължително излагане на светлина;
Съпротива срещу промяна атмосферни условия (температура, влажност);
Механични и оптични свойства, които са и двете технологични и потребителски.
Индикатори за размери на хартия
Най-важните индикатори за размери на хартията - дебелина и тегло на хартията с площ 1 m2... Дебелината на хартията зависи от количеството целулоза, подадена към жицата на хартиената машина, нейната концентрация и скоростта на телта. Хартията не е еднаква по дебелина и се измерва като средна стойност.
Дебелината влияе на много свойства на хартията. С увеличаване на дебелината на хартията се увеличават здравината, непрозрачността и деформацията на компресия.
Колкото по-тънка е хартията, толкова по-плътна, по-компактна книжен блок... Качеството на печат се влияе от равномерността на дебелината на хартията в листа, ролка, бала. Допуските на дебелината водят до отпечатъци върху отпечатъка.
Печатната хартия се произвежда с маса 1 m ² от 30 до 300 г. Материал с тегло над 300 г/м ² са наречени картон.
Индикатори за размери ( дебелина и тегло на хартията 1 m2)са от съществено значение при изчисляването на необходимото количество хартия за публикация.
Структура на хартията
Най-важните характеристики на конструкцията са плътност и порьозностхартия.
Плътностсе определя от съотношението на масата на лист хартия към неговия обем и се изразява в. g/cm3.
За различните видове хартия плътността варира от 0,5 g / cm3 - за насипна, пореста и до 1,2 g / cm3 - за силно уплътнени типове хартия.
Плътността на хартията зависи от вида и степента на смилане на влакната, количеството пълнител, степента на каландриране на хартията и др.
порьозност(наличието на междувлакнести пространства) е косвено свързано с плътността. Колкото по-тежка е хартията, толкова по-малко пореста е тя.
Високата порьозност на хартията осигурява добра абсорбция и следователно влияе върху скоростта на фиксиране на мастилото, но в същото време в резултат на силното поглъщане на мастилото се получават отпечатъци с по-малък контраст, по-малко наситени.
По-дебелата, по-малко порьозна хартия създава по-резки изображения.
Неравномерност на структурата на хартията
Хартията е капилярно-порест нехомогенен материал. Нехомогенността на хартията се обяснява с многокомпонентния характер на нейния състав и особеностите на производствената технология. В процеса на дефибриране на дървесина и смилане на целулоза се получават влакна различни размери... Самите влакна също са неравномерно разпределени в дебелината на листа, образувайки повече или по-малко плътни зони, които се виждат ясно, когато хартията се гледа "на светлина". Разпределението на частиците пълнител в дебелината на листа също е неравномерно. Съдържанието на пълнеж от страната на мрежата е с 15-18% по-малко, отколкото отгоре.
Хетерогенността на структурата на хартията засяга много от нейните свойства. Така хартията има неравномерна дебелина, различна гладкост и поглъщаемост от горната и мрежестата страна на листа, различна якост в машинната и напречна посока и т. н. Нехомогенността на свойствата на хартията влошава нейното качество и създава големи затруднения при работата с нея.
Характеристики на повърхността на хартията
Гладкост- основното свойство на хартията, което характеризира нейната повърхност. Гладката хартия осигурява пълен контакт с повърхността на твърдата печатна форма, към която хартията се притиска под определен натиск. Точността на възпроизвеждане на елементите на изображението зависи от пълнотата на контакта на хартията с формата. По този начин, колкото по-висока е гладкостта на повърхността на хартията, толкова повече резолюция, тоест възможността за възпроизвеждане на най-малките детайли на изображението върху него и следователно по-високо качество на печат. На много гладки повърхности може да се постигне пълен отпечатък на всички елементи на изображението с минимален натиск.
Невъзможно е да се получи хартия с абсолютно гладка повърхност. Повърхността на хартията винаги има микрограпавост, образуван при производството му в резултат на преплитане на влакна и наличие на частици пълнител по повърхността му. Слабо разпадане и натрупване на влакна, както и от време на време се образуват груби включвания макрограпавост.Освен това следи от мрежата остават на страната на листа, обърната към жицата на хартиената машина, което увеличава грапавостта на жицата на хартията.
Гладкостта на хартията се увеличава значително с въвеждането на нано-пълнител и особено когато се нанася върху нейната повърхност по време на процеса на покритие слой пигмент за покритие, който покрива неравностите на основната хартия. Само върху хартия с високо гладко покритие могат да се възпроизвеждат малки печатни елементи.
Добро качество на печат може да се постигне и върху хартия, която не е много гладка, но под определен натиск, когато хартията се компресира и сплесква по време на процеса на печат. Изглаждането на повърхността на хартията в момента на контакта й с печатната форма увеличава разделителната способност на хартията, подобрява прецизността на оригинала и увеличава преноса на мастило от плочата към хартията.
Механични свойства на хартията
Механичните свойства на хартията съчетават две групи свойства:
Якостни свойства, характеризиращи устойчивостта на материала на разрушаване при механично натоварване,
Деформационни свойства, характеризиращи деформацията на материал без разрушаване.
Силни свойства
Силата на хартията, т.е. неговата устойчивост на разрушаване при механично натоварване е важна характеристика, която определя възможността за използване на хартия в печатни и други машини и гарантира безопасността и издръжливостта на готовата печатна продукция.
Например, недостатъчната здравина на хартията може да причини счупване на хартиената лента. По този начин недостатъчната здравина на хартията води до непроизводителен престой на печатните преси. В допълнение, ниското разливане на хартията води до забавяне на скоростта на печат.
Силните свойства на хартията зависят от нейния състав и структура. При механично въздействие върху хартията е възможно разрушаването на самите влакна, но е по-вероятно нарушаването на връзките между тях. Следователно здравината на хартията се определя не от здравината на самото влакно, а от здравината на връзките между влакната.
Разцепването, фибрилацията на влакната в процеса на смилането им допринася за увеличаване на броя на връзките между влакната и следователно за увеличаване на здравината на хартията. Частиците на пълнителя, разположени между влакната, служат като "дистанционери" и отслабват тези връзки. Различните оразмеряващи агенти имат различен ефект върху здравината. Те са хидрофобни (напр. колофон) и образуват крехки, лесно чупливи връзки. Хидрофилните пролепващи агенти, подобни по молекулярна природа на влакното (напр. нишесте), повишават здравината на хартията. Намокрянето на хартията води до рязко намаляване на нейната здравина.
Здравината на хартията зависи от нейната структура и следователно не е еднаква в различните посоки на листа. Якостта на опън в посока на машината може да бъде няколко пъти по-висока от якостта на опън в напречна посока. Силата зависи от дебелината на хартията: когато се сравнява хартия със същия състав, но с различна дебелина, по-дебелата се оказва по-издръжлива .;
Якост на счупване на хартиятаиграе важна роля в процеса на използване на печатни продукти. Този индикатор е особено важен за картографска, корична, листова, документна хартия, предназначена за производство на широкоформатни вложки, инкрустации, които, когато се използват, се подлагат на многократни гънки при сгъване.
Сила на разкъсванее от съществено значение за ролковата хартия, особено при печатане на вестници на високоскоростни ротационни машини, когато хартиената лента често е счупена поради недостатъчна устойчивост на разкъсване на ръба.
Устойчивост на абразия на повърхността на хартиятаважно при печатане на високоскоростни уеб машини. При триене в метални части на системата за носене на хартия, фини влакна и частици пълнител | може да се отдели от повърхността на хартията, образувайки хартиен прах, който замърсява печатащата форма, мастиления апарат и влошава качеството на печатните продукти.
Устойчивостта на абразия на хартията се увеличава чрез оразмеряване на повърхността.
Ако повърхността на хартията не е достатъчно здрава, влакната могат да бъдат „изскубани“, т.е. разрушаване на повърхностния слой хартия при печат с лепкави мастила. „Оскубване” се наблюдава и при хартия с покритие в резултат на откъсване на покривния слой.
Деформационни свойства
Деформационните свойства са най-важната характеристика на печатната хартия, която предопределя нейното поведение при печат и извършване на други технологични операции. Деформационните свойства на хартията се проявяват на всички етапи от технологичния процес; разрушаването на хартията настъпва след деформация.
На хартия може да се появи еластична и еластичнадеформация. Еластичност- способността за обратими деформации, които възникват под действието на натоварване и моментално изчезват при отстраняване на товара. Еластичност- Това е способността за големи обратими деформации под въздействието на малки натоварвания.
При офсетовия печат се допуска използването на по-твърда хартия, тъй като неравната повърхност на твърдата хартия влиза в добър контакт с лесно деформируемата гумено-платена плоча и печата върху твърдата хартия се постига поради деформацията на плочата. Следователно офсетовият метод може да се използва за печат върху различни твърди повърхности: метал, пластмаса, дърво.
При процесите на подвързване и подвързване при сгъване на отпечатъци, кримпване на блок и др. е необходимо да се появи трайна деформация в хартията, за по-голяма стабилност на гънката.
Абсорбиране на хартия
Възприемане на боя от хартиязависи от способността на повърхността му да се навлажнява с боя и от поглъщаемостта на хартията. По правило всички печатарски мастила намокрят добре повърхността на хартията. Практически поглъщаемостта на хартията зависи преди всичко от нейната порьозност. Колкото по-голяма е порьозността на хартията, толкова по-интензивен е процесът на абсорбция.
Скоростта и дълбочината на абсорбиране на мастилото зависят от количеството и размера на nop, както и от състава и свойствата на печатарското мастило.
Хартията с големи пори, като вестникарска хартия, абсорбира добре мастилото.
Това гарантира бързото му фиксиране към хартията. Въпреки това, прекомерната абсорбираща способност намалява интензивността на отпечатъците и може да доведе до проникване на мастило върху гърба на хартията, т.е. за „пробиване“ на отпечатъка.
Получаването на интензивни отпечатъци върху хартия с големи пори ще изисква значително увеличаване на дебелината на слоя мастило, което ще доведе до оцветяване и прекомерна консумация на мастило.
Съотношението хартия към влага... Съставът на хартията за печат включва растителни влакна, които поради химическата си структура, наличието на голям брой хидроксилни групи, са хигроскопични. Поради това хартията лесно абсорбира и отделя влагата. Ако сухата хартия се постави в помещение с висока влажност, хартията абсорбира влагата от въздуха и, обратно, в сухо помещение влагата се изпарява от мократа хартия.
Колебанията в съдържанието на влага на хартията променят много от нейните работни свойства и причиняват проблеми по време на процеса на печат.
Когато хартията се изсуши, нейният размер намалява, твърдостта й се увеличава и нейната електрическа проводимост намалява. Пресушената хартия е много здрава и се разкъсва лесно при пресата. При печат върху суха хартия е необходимо по-голямо налягане, което намалява живота на печатната форма. Намаляването на електрическата проводимост при ниска влажност на хартията прави хартията да изглежда намагнетизирана, поради което хартиените листове се залепват заедно, което усложнява работата на печатната преса.
Промените във влагата на хартията, дължащи се на колебания в атмосферната влажност в пресцентъра, причиняват вълнообразност на хартията, извиване, набръчкване на печат и несъответствие на мастилото при многоцветен печат. Поради това е необходимо да се поддържа постоянна температура и влажност в цеховете.
За предотвратяване на деформация на хартията по време на намокряне е осигурена нейната аклиматизация. Получената от склада хартия се задържа известно време в цеха, за да придобие влажността на температурата на печатницата.
Оптични свойства на хартията
Качеството на печатните продукти до голяма степен зависи от оптичните свойства на отпечатаната хартия: белота, блясък (гланц) и прозрачност.
Падащата светлина от източника може или да се отрази от материала, или да проникне в материала. Белотата и блясъка се определят от естеството и количеството на отразения светлинен поток, а прозрачността - от пропуснатия.
Бяла- способността на хартията да отразява светлината, разпръсната и равномерно в целия спектър. Това означава, първо, че белите повърхности отразяват светлината, разпръсната в различни посоки; второ, спектралният състав на светлината, падаща върху бяла повърхност, не се променя при отражение. Следователно, когато е осветена от слънцето или изкуствен източник, светлината, отразена от бяла повърхност, ще бъде неоцветена, ахроматична.
Истинските тела никога не отразяват или поглъщат целия падащ светлинен поток. В природата няма абсолютно бели или абсолютно черни тела.
Белотата на хартията влияе върху градацията в светлите области на репродукциите.
Белотата на хартията е особено важна при отпечатване на цветни илюстрации. При недостатъчно бяла хартия с жълтеникав оттенък цветовете на отпечатъка са изкривени в сравнение с оригинала.
Белотата на хартията зависи от белотата на изходните влакнести материали, белотата и количеството добавени пълнители и оцветители.
Синьо-виолетовият нюанс засилва белотата, елиминира жълтия оттенък, характерен за влакната. Оптичният избелител премахва жълтеникавостта, увеличава количеството отразена светлина. Много ефективно е нанасянето на топ лак.
гланцГланцовата повърхност отразява значителна част от падащите върху нея лъчи. Блясъкът се определя като съотношението на количеството огледално отразена светлина към общата отразена светлина. Хартията с покритие отразява 40 - 70%, а машинната гладкост - 10% от падащата светлина.
Повърхността на хартията придобива блясък, блясък при завършване на суперкаландри. За да се увеличи блясъкът, в покриващия слой на хартията с покритие се въвеждат специални добавки: восък, латекс, метилцелулоза.
Когато избирате хартия за отпечатване на различни оригинали, трябва да се има предвид, че черни и цветни снимки, както и репродукции от маслени картини, могат да се възпроизвеждат добре върху хартия с висок гланц с висок гланц. За да възпроизвеждате текст в книги и списания, трябва да вземете хартия с нисък гланц. Четенето на текст, отпечатан върху лъскава хартия, може бързо да измори очите ви. Невъзможно е да се приравни блясъка, блясъка с гладкостта.
Непрозрачност.Ако светлинните лъчи, преминаващи през слой от вещество или някакъв материал, го напуснат успоредно, тогава този слой изглежда прозрачен. Примери за прозрачни тела са стъкло, паус, ако светлината е напълно погълната от веществото, то е непрозрачно.
Желателно е хартията за печат да е непрозрачна. Основното условие за непрозрачността на хартията е поглъщането на светлина, което се причинява от многократно пречупване на лъчите в материала. За да се намали прозрачността на хартията, в нейния състав се въвеждат пълнители, като ефектът им е толкова по-ефективен, колкото повече индексът на пречупване на пълнителя се различава от индекса на пречупване на влакната.
Оразмеряващите агенти с показател на пречупване, близък до този на целулозата, на практика нямат ефект върху прозрачността на хартията.
