Ak máte nejaké potreby, kontaktujte ma prosím-
Whatsapp číslo Ivy: +852 57463641 (Môj Wechat +86 18933510459)
Napíšte mi: 01@songhongpaper.com
Ako základný substrát v tlači, papier výrazne ovplyvňuje kvalitu tlače prostredníctvom svojich prirodzených fyzikálnych, chemických a mechanických vlastností. Dôkladné pochopenie týchto charakteristík umožňuje efektívnu pred-optimalizáciu tlače a inteligentné{2}}procesy výroby platní. Tento článok poskytuje komplexnú analýzu kľúčových vlastností papiera, ktorá podporuje presnú kontrolu nad tlačovými operáciami, zvyšuje kvalitu výstupu a podporuje efektivitu výroby.
Základné charakteristiky papiera (prvá časť)
Kvalita tlačených materiálov je úzko spätá s interakciou medzi papierom a atramentom. Hlboké pochopenie oboch komponentov je nevyhnutné na dosiahnutie optimálnych výsledkov tlače. Nasledujúce časti podrobne skúmajú vnútorné vlastnosti papiera.
Vlastnosti papiera sú do značnej miery určené výrobným procesom. Historicky boli drevné vlákna primárnym zdrojom surovín. Rastúce obavy o životné prostredie však viedli k inováciám, ktoré viedli k zvýšenému využívaniu alternatívnych zdrojov vlákniny z nedrevných rastlín a morskej vegetácie. Cieľom tohto vývoja je zachovať tradičné kvality papiera a zároveň spĺňať moderné štandardy udržateľnosti.
Proces výroby papiera pozostáva z dvoch hlavných etáp: rozvlákňovanie a vytváranie listov. Metódy výroby buničiny zahŕňajú mechanické, chemické a polo{1}}chemické procesy. Mechanická výroba buničiny, ktorej príkladom je buničina z mletého dreva, využíva predovšetkým tvrdé a mäkké drevo. Ponúka vysoký výnos a účinnosť. Výsledný papier vykazuje vysokú nepriehľadnosť a dobrú drenáž, vďaka čomu je vhodný na-vysokorýchlostnú výrobu. Navyše, jeho nízka hustota, vysoký objem, elasticita a silná absorpcia atramentu ho robia vysoko kompatibilným s rôznymi tlačovými technikami.
Zvyškový lignín a iné necelulózové zložky v mechanickej buničine však môžu zhoršiť stabilitu papiera a zachovanie farby. Na riešenie tohto problému bola vyvinutá chemická výroba buničiny. Táto metóda zahŕňa varenie drevených triesok s chemikáliami na odstránenie lignínu a izoláciu celulózy. V závislosti od použitých chemikálií sa vyrábajú rôzne typy buničiny,-ako je sulfitová, alkalická (sóda) a sulfátová (sulfátová) buničina.
Zo sulfitovej buničiny vzniká svetlejší-sfarbený produkt, ktorý často nevyžaduje bielenie. Výsledný papier má vysoký jas a mäkkú štruktúru, ale relatívne nižšiu mechanickú pevnosť. Alkalická buničina produkuje papier s vyššou opacitou a strednou pevnosťou, ktorá sa pripisuje kratším vláknam. Sulfátová (sulfátová) buničina, ktorá je v súčasnosti najpoužívanejšou metódou, využíva v procese trávenia sulfid sodný (Na₂S), ktorý je účinný a nákladovo-efektívny. Výsledný papier vykazuje vynikajúcu pevnosť, odolnosť a zlepšenú belosť po bielení.
Polo{0}}chemická výroba buničiny kombinuje aspekty mechanických a chemických metód. Čiastočne rozpúšťa ne-vláknité zložky pred mechanickým oddelením vlákien. Tento proces poskytuje buničinu s obsahom vlákien 65–85 %, čím sa vyrába papier s vyššou tuhosťou. Polo-chemická buničina je všestranná a ekonomická, bežne sa používa v novinovom papieri, písacom papieri, tlačiarenskom papieri a vlnitej lepenke.
Po preskúmaní metód výroby buničiny sa teraz obraciame na to, ako samotný proces výroby papiera ovplyvňuje konečné vlastnosti papiera. Táto perspektíva zvyšuje našu schopnosť porozumieť papieru a efektívne ho využívať.
Buničina hrá kľúčovú úlohu pri úprave vlastností vlákna. Surová buničina obsahuje veľké množstvo celulózy, ale priame použitie by malo za následok slabý papier s poréznou štruktúrou. Preto je rafinácia (rozvláknenie) nevyhnutná. Počas tohto procesu sa odstráni vonkajšia vrstva vlákien, zvýši sa absorpcia vody a vodíková väzba medzi molekulami celulózy sa zvýši prostredníctvom hydratácie, čím sa zlepší pružnosť vlákna. Vlákna sa naťahujú, narovnávajú, krútia a fibrilujú, niektoré dokonca dosahujú až gélový-stav.
Spôsoby výroby celulózy sa delia na voľné a viazané (rafinácia). Voľné rozvlákňovanie zdôrazňuje rezanie vlákna a funguje pri nízkej koncentrácii buničiny. Čepele zjemňovača sú ostré s úzkymi rozstupmi, čo uľahčuje efektívne skracovanie vlákien. Výsledný papier má nízku hustotu, vysoký objem, nepriehľadnosť a dobrú vnímavosť atramentu, ale nižšiu hladkosť povrchu a tendenciu k žmolkovaniu.
Na rozdiel od toho sa viazaná (rafinácia) buničiny spolieha na mletie a fibriláciu pri vyšších koncentráciách buničiny. Čepele zjemňovača sú tupé so širším rozostupom a vytvárajú vlákna rôznej dĺžky. Výsledný papier je hustejší, pevnejší, hladší, transparentnejší a odolný voči oderu. Vykazuje však vyššiu elasticitu a mierne zníženú absorpciu atramentu.
Nasledujúce fázy výroby papiera zahŕňajú plnenie, glejenie a farbenie. Plnenie zahŕňa pridávanie minerálnych plnív a pigmentov na úpravu fyzikálnych vlastností pre špecifické konečné použitie. Plnivá zlepšujú hladkosť, nepriehľadnosť, belosť a absorpciu atramentu. Bežné plnivá zahŕňajú kaolínový íl, mastenec a uhličitan vápenatý.
Veľkosť zvyšuje odolnosť papiera voči vode, zlepšuje povrchovú tvrdosť, húževnatosť a pevnosť v ťahu. Znižuje rozmazanie povrchu a zlepšuje tlač. Vnútorné glejovacie činidlá zahŕňajú živicu, škrob a emulzie vosku; veľkosť povrchu ďalej zlepšuje integritu povrchu.
Farbenie upraví odtieň papiera alebo zvýrazňuje jeho belosť. Na dosiahnutie požadovaných farieb sa do buničiny pridávajú farbivá. Optické zjasňovacie činidlá (OBA) sa často používajú na absorbovanie ultrafialového svetla a jeho-vyžarovanie ako viditeľné modré-biele svetlo, čím sa zvyšuje vnímaná belosť.
Proces formovania listu
V tejto fáze sa rafinovaná dužina zriedi vodou, aby sa uľahčila hydratácia vlákniny. Na drôtenom pletive papierenského stroja sa vlákna zarovnajú smerovo v dôsledku prúdenia vody, čím sa vytvorí sieť s odlišným-smerom stroja (MD) a priečnym{2}}smerom (CD). Mokrá tkanina sa potom prenesie na plsť, kde sa odstráni prebytočná voda. Po lisovaní, sušení a kalandrovaní sa vytvorí konečný papierový produkt.
Tieto predstavujú hlavné kroky výroby papiera. Pre špecifické druhy papiera existujú ďalšie špecializované procesy, ktoré budú preskúmané v budúcich diskusiách.
Ďalej skúmame kľúčové vlastnosti papiera, ktoré ovplyvňujú výber, ovplyvňujúcu kvalitu, špecifikácie a vhodnosť. Stručne sú predstavené aj štandardné skúšobné metódy pre tieto vlastnosti.
Papier má zvyčajne dve odlišné strany-hornú (plsťová strana) a spodnú (drôtená strana)-, ktoré sa líšia hladkosťou a leskom. Počas výroby sa buničina najprv dotkne drôteného pletiva, čím sa vytvorí strana drôtu, potom plsť, čím sa vytvorí strana plsti. Plstená strana sa vo všeobecnosti javí belšia a poskytuje lepší lesk atramentu pri tlači.
Pri hodnotení je nevyhnutné rozlišovať medzi dvoma stranami. Charakteristiky povrchu, ako je hladkosť a pevnosť povrchu, sú kritické.
Hladkosť označuje rovinnosť povrchu papiera a priamo ovplyvňuje čistotu tlače. Vyššia hladkosť podporuje jemnejšiu reprodukciu bodov a poskytuje ostrejší obraz. Uprednostňuje sa jednotnosť pred maximálnou hladkosťou. Hladkosť sa meria časom úniku vzduchu-aplikovaním riadeného tlaku vzduchu na definovanú oblasť a meraním času potrebného na prechod vzduchu. Dlhšie časy naznačujú vyššiu hladkosť.
Pevnosť povrchu meria odolnosť povrchu papiera voči vertikálnym silám počas tlače, čím zabraňuje vytrhnutiu vlákna-, keď sa atrament oddelí od prikrývky. Testovanie hodnotí zadržiavanie vlákniny a plniva. Bežné metódy zahŕňajú voskový test a tester tlače IGT.
Farba je ďalším dôležitým výberovým kritériom, ktoré sa líši podľa typu papiera a použitia. Farba papiera je výsledkom selektívnej absorpcie a odrazu svetla, čo ovplyvňuje vzhľad atramentu. Meranie farieb sa zvyčajne riadi štandardmi CIE (International Commission on Illumination) s použitím hodnôt tristimulov X, Y, Z alebo farebného priestoru Hunter L, a, b. Moderné testovanie využíva viditeľné spektrofotometre vybavené mikroprocesormi s viacerými farebnými škálami.
Bielosť a jas sú kľúčové farebné atribúty. Jas sa vyjadruje ako percento odrazeného svetla zo štandardného svetelného zdroja, ktorý sa priemyselne používa na klasifikáciu druhov papiera. Papier s vysokým-jasom sa považuje za prémiový. Pri vydávaní kníh sa často vyberá papier s nižším{4}}jasom, aby sa znížilo odlesky a namáhanie očí. Naopak, papier s vysokým-leskom sa uprednostňuje v časopisoch a propagačných materiáloch, aby sa zlepšil vizuálny dojem.
Nepriehľadnosť označuje schopnosť papiera zabrániť presvitaniu{0}}tlače na zadnej strane. Papier s vysokou-nepriehľadnosťou zaisťuje čitateľa sústredenie bez toho, aby ho rozptyľovalo spodný text. Faktory ovplyvňujúce nepriehľadnosť zahŕňajú hrúbku, veľkosť, povrchovú štruktúru a zloženie vlákna. Opacita sa meria ako pomer priepustnosti svetla vyjadrený v percentách.
Základná hmotnosť (alebo gramáž) označuje hmotnosť na jednotku plochy, zvyčajne gramy na meter štvorcový (g/m²). Je to štandardný indikátor hrúbky a tuhosti papiera v rôznych odvetviach. Všetky typy papiera sú klasifikované podľa plošnej hmotnosti, čo umožňuje konzistentné porovnanie.
Smer zŕn (orientácia vlákna)
Počas výroby papiera sa vlákna vyrovnávajú prevažne v smere stroja v dôsledku pohybu formovacej tkaniny. Toto smerové usporiadanie ovplyvňuje rozmerovú stabilitu, skladateľnosť a rovnomernosť povrchu. Nedostatočné prepletenie vlákien môže spôsobiť škvrnitosť počas tlače. Distribúciu vlákien možno posúdiť podsvietením vzorky, aby sa pozorovala rovnomernosť prenosu svetla. Pokročilé nástroje, ako je skenovacia elektrónová mikroskopia (SEM), energetická-disperzná röntgenová spektroskopia (EDS) a vlnová{6}}disperzná spektroskopia (WDS), umožňujú podrobnú analýzu povrchovej morfológie a štruktúry vláknovej siete.
Pevnosť v ťahu
Pevnosť v ťahu meria maximálnu silu, ktorú papierový pásik dokáže vydržať, než sa zlomí, čo odráža spojenie vlákien a zarovnanie. Táto vlastnosť je mimoriadne dôležitá pre tlačové stroje s rolovacím{1}}posuvom. Testovanie zahŕňa rezanie vzorky (šírka 25 mm, dĺžka 150 – 200 mm), zovretie oboch koncov a aplikovanie napätia až do pretrhnutia. Výsledky sa zaznamenávajú v Newtonoch (N).
Trhacia sila
Sila roztrhnutia označuje silu potrebnú na rozšírenie roztrhnutia z vopred vyrezaného zárezu, čo odráža odolnosť proti roztrhnutiu okraja. V dôsledku anizotropnej orientácie vlákien sa pevnosť v roztrhnutí medzi strojom a priečnym smerom líši, čo si vyžaduje samostatné merania. Pri teste sa používa vzorka s rozmermi 60 mm × 60 mm, upnutá v prístroji kyvadlového{5}}typu so štartovacím rezom. Výkyvné rameno spustí roztrhnutie a sila sa zaznamená.
Tento článok predstavuje prehľad základných charakteristík papiera. Aj keď sú dôležité aj ďalšie vlastnosti, ako je pórovitosť, tuhosť a obsah vlhkosti, informácie uvedené v tomto dokumente poskytujú základné pochopenie správania papiera v tlači a baliacich aplikáciách.
