1. Структурні і геометричні властивості
2. товщина
3. гладкість
4. пухлість
5. просвіт
6. Економія за допомогою «пухкою» паперу
7. пористість
8. Механічні властивості
9. опір зламу
10. Захист з папером з низькою міцністю на розрив
11. індекс опору продавлювання
12. розтяжність
13. м'якість
14. Лінійна деформація при зволоженні
15. Оптичні Властивості
16. білизна
17. пожовтіння
18. Світлонепроникність, або непрозорість
19. прозорість
20. Лоск або глянець
21. Хімічні Властивості
22. вологість
23. зольність

10 - 2005

Структурні і геометричні властивості

Механічні властивості

Оптичні властивості

Хімічні властивості

зольність

Властивості паперу визначають її зовнішній вигляд, якість і призначення і ці властивості бувають дуже різними: структурними, геометричними, механічними, оптичними навіть хімічними. У цій публікації детально розглядаються всі названі властивості паперу, знання яких допоможе вам зробити правильний вибір при пошуку матеріалів для друку.

До структурних і геометричних властивостей паперу відносять такі параметри, як маса, товщина, гладкість, пухкість, просвіт і пористість.

Механічні властивості паперу можна поділити на міцність і деформаційні. Деформаційні властивості проявляються при впливі на матеріал зовнішніх сил і характеризуються тимчасовим або постійним зміною форми або об'єму тіла. В ході основних технологічних операцій поліграфії папір піддається істотному деформації паперу, наприклад: розтягування, стиснення, вигину. Від того як поводиться папір при цих впливах, залежить нормальне (безперебійне) протягом технологічних процесів друкування і наступної обробки друкованої продукції. Так, при друкуванні високим способом з жорстких форм при високому тиску папір повинна бути м'якою, тобто легко стискуватися, вирівнюватися під тиском, забезпечуючи найбільш повний контакт з друкарською формою.

Папір з високою пухкістю Galerie One імпортується в Росію

Особливе місце в структурі друкованих властивостей паперу займають оптичні властивості, а для деяких видів паперу (наприклад, друкованої, прозорою, пакувальної, креслярської, фотографічної, письмового) вони мають першорядне значення. Основними показниками оптичних властивостей є: білизна, світлонепроникність, прозорість (непрозорість), лиск і колір.

Хімічні властивості паперу, які визначаються в основному видом застосовуваної деревини, методом і ступенем варіння і відбілювання, а також типом і кількістю доданих неволокнистих компонентів, мають важливе значення, оскільки вони визначають фізичні, електричні та оптичні властивості.

Структурні і геометричні властивості

Маса або вага

Маса (або вага) одного квадратного метра паперу є найбільш поширеним показником, так як більшість паперів продають по масі 1 м2. Масу паперу частіше відносять до одиниці площі, ніж до одиниці об'єму (як це роблять по відношенню до інших матеріалів), - адже папір використовують у вигляді листа і площа в даному випадку грає більш важливу роль, ніж обсяг. За прийнятою класифікацією маса 1 м2 друкованого паперу може становити від 40 до 250 м Папери з масою вище 250 г / м2 відносяться до картонам.

товщина

Товщина паперу, вимірюється в мікронах (мкм), визначає як прохідність паперу в друкарській машині, так і споживчі властивості - в першу чергу на міцність - готового виробу.

гладкість

Гладкість характеризує стан поверхні паперу, обумовлене механічною обробкою, і визначає зовнішній вигляд паперу - шорстка папір, як правило, на вигляд малоприваблива. Гладкість важлива для писемних видів паперу, для друкованих паперів, а також при склеюванні паперу.

Крім того, гладкість паперу, тобто мікрорельєф, геометрія її поверхні визначає «роздільну здатність» паперу - її здатність передавати без розривів і спотворень найтонші барвисті лінії, точки та їх комбінації. Це одне з найважливіших друкарських властивостей паперу. Чим вище гладкість паперу, тим краще контакт між її поверхнею і друкованої формою, тим менший тиск потрібно докласти при друкуванні і тим вище якість зображення. Гладкість паперу визначається в секундах за допомогою пневматичних приладів або за допомогою профілограм, що дають наочне уявлення про характер поверхні паперу.

Різні способи друку висувають до паперу різні вимоги по гладкості. Так, каландрированная друкарська папір повинна мати гладкість від 100 до 250 с, а офсетний папір тією самою мірою обробки може мати гладкість набагато нижче - 80150 с. Папір для глибокого друку відрізняється підвищеною гладкістю, що становить від 300 до 700 с. Газетний папір не може бути гладкою через високу пористості. Істотно покращує гладкість поверхні нанесення будь-якого покривного шару - будь то поверхнева проклейка, пігментація, легке або просте мелование, яке, в свою чергу, може бути різним: одностороннім і двостороннім, одноразовим і багаторазовим і т.д.

Поверхнева проклейка - це нанесення на поверхню паперу тонкого шару проклеюють речовин (маса покриття становить до 6 г / м2) з метою забезпечення високої міцності поверхні паперу, що оберігає її від вищипування окремих волокон липкими фарбами, а також з метою зменшення деформації паперу при зволоженні для забезпечення точного збігу фарб в процесі багатокольоровим друку. Особливо це важливо для офсетного і літографської друку, коли папір піддається зволоженню водою в процесі друку.

Пігментація і крейдованого паперу відрізняються тільки масою наноситься покриття. Вважається, що маса покривного шару в пігментованих паперах не перевищує 14 г / м2, а в крейдованих паперах досягає 40 г / м2. Крейдяний шар відрізняється високим ступенем білизни та гладкості. Для крейдованих паперів висока гладкість - одна з найбільш важливих характеристик, яка досягає у них 1000 с і більше, при цьому висота рельєфу не перевищує 1 мкм. Показник гладкості не тільки забезпечує оптимальну взаємодію паперу і фарби, але і покращує оптичні властивості поверхні, що сприймає барвисте зображення. Висока гладкість крейдованого паперу дозволяє вести друк з хорошою пропечатки при малих товщинах шару фарби.

Протилежної гладкості величиною є шорсткість, яка вимірюється в мікронах (мкм). Вона безпосередньо характеризує мікрорельєф поверхні паперу. У технічних специфікаціях папери обов'язково присутній одна з двох цих величин.

пухлість

Важливим геометричним властивістю паперу, поряд з товщиною і масою, 1 м2, є пухлість. Вона характеризує ступінь спресованості паперу і дуже тісно пов'язана з такою оптичної характеристикою, як непрозорість: тобто чим пухлее папір, тим вона більш непрозора при рівному граммаже. Пухлість вимірюється в кубічних сантиметрах на грам (см3 / г). Пухлість друкованих паперів коливається в середньому від 2 см3 / г (для пухких, пористих) до 0,73 см3 / г (для високоплотних каландроване паперів). На практиці це означає, що якщо брати більш пухку папір меншого граммажа, то при рівній непрозорості в тонні паперу буде більше листів.

просвіт

Просвіт паперу характеризує ступінь однорідності її структури, тобто ступінь рівномірності розподілу в ній волокон. Про просвіті паперу судять по спостереженню в прохідному світлі. Папір з сильно хмарним просвітом вкрай неоднорідна. Її тонкі місця є і найменш міцними і легко пропускають воду, чорнило, друковану фарбу. Изза нерівномірності сприйняття папером друкарської фарби друк на хмарної папері виходить низької якості.

Нерівномірне по просвіту, а отже, і по товщині папір відрізняється підвищеною схильністю до викривлення поверхні. Нанесення покриттів на поверхню такого паперу (крейдованого, лакування, парафинирование) пов'язане з виробничими труднощами і тягне за собою появу шлюбу. Каландрирование паперу хмарного просвіту також пов'язано з підвищеним ризиком утворення шлюбу - на поверхні з'являються залощенние плями.

Економія за допомогою «пухкою» паперу

Папір з високою пухкістю відрізняється меншою об'ємною вагою квадратного метра. Пухкі папери на дотик здаються більш товстими, ніж традиційні того ж ваги. Надрукований на такому папері виріб буде зовні схоже на звичне, але важити при цьому буде менше. Ефект проявляється в економії за вагою: так, при заміні офсету 90 г / м2 на пухку папір 70 г / м2 економія складе 22%.

Пухку папір також рекомендується використовувати для того, щоб отримати більш привабливий вигляд видання, наприклад книги. При використанні паперу з високою пухкістю книга буде виглядати більш об'ємною і солідною.

Одна з добре відомих на нашому ринку крейдованих паперів з високою пухкістю - це «Гарда Пат 13» (Garda Pat 13), вироблена на італійській фабриці Garda. Цей папір тонований в масі і має колір слонової кістки, що надає віддрукованим на ній виданням особливий шарм, підкреслюваний благородної матовою обробкою поверхні. А високий рівень непрозорості та пухлості (1,30-1,35) додає виданню солідності і презентабельності. Ще одна не менш відома пухка папір - Чістоцеллюлозние «Пауер» (Power) двостороннього двуслойного мелования від найбільшого південнокорейського виробника паперу Shinho Paper. Також широко відома пухка папір Arctic Volumeс з повністю матовим покриттям щільністю від 90 до 300 г / м2. Ну і, звичайно, папір Galerie One, спеціально розроблена для друку рекламних і маркетингових матеріалів, а також високохудожніх видань, яка завдяки високій пухлості і жорсткості сприймається на дотик так само, як папір більш високої щільності.

Папір з хмарним просвітом важко забарвлюється, утворюється разнотоновая хмарність. Інтенсивніше фарбуються товсті ділянки паперового полотна і менш інтенсивно-тонкі.

пористість

Пористість безпосередньо впливає на поглинаючу здатність паперу, тобто на її здатність сприймати друкарську фарбу, і цілком може служити характеристикою структури паперу. Папір є порістокапіллярним матеріалом; при цьому розрізняють макро і мікропористість. Макропори, або просто пори, - це простору між волокнами, заповнені повітрям і вологою. Мікропори, або капіляри, - дрібні простору невизначеної форми, що пронизують покривний шар крейдованих паперів, а також простору, що утворюються між частинками наповнювача або між ними і стінками целюлозних волокон у крейдованого паперів. Капіляри є і всередині целюлозних волокон. Всі некрейдовані, не дуже ущільнені папери, наприклад газетні, - макропористі. Загальний обсяг часу в таких паперах досягає 60% і більше, а середній радіус пір складає близько 0,160,18 мкм. Такі папери добре вбирають фарбу за рахунок пухкої структури, тобто сильно розвиненою внутрішньої поверхні.

Якщо зобразити структури паперу у вигляді шкали, то на одному з її кінців розмістяться макропористі паперу, що повністю складаються з деревної маси, наприклад газетні. Інший кінець шкали відповідно займуть чистоцеллюлозние мікропористі папери, наприклад крейдовані. Трохи лівіше розташуються чистоцеллюлозние некрейдовані папери, теж мікропористі. А все решта займуть залишився проміжок.

Так, крейдовані папери відносяться до мікропористий, або капілярним, паперів. Вони теж добре вбирають фарбу, але вже під дією сил капілярного тиску. Тут пористість становить всього 30%, а розмір пор не перевищує 0,03 мкм. Інші папери займають проміжне положення.

Фактично це означає, що при друку на офсетному папері в пори проникають як розчинники, що містяться у фарбі, так і фарбувальні пігменти, внаслідок чого концентрація пігменту на поверхні невелика і домогтися насичених кольорів неможливо. При друку же на крейдованому папері діаметр пір крейдованого шару настільки малий, що в них вбираються тільки розчинники, в той час як частки пігменту залишаються на поверхні паперу, через що зображення виходить дуже насиченим.

Макропористі паперу добре сприймають фарбу, вбираючи її як єдине ціле. Фарби тут маловязкие. Рідка фарба швидко заповнює великі пори, всмоктуючись на досить велику глибину, причому надмірне її всмоктування може навіть викликати «пробивання» відбитка, тобто зображення стане видним зі зворотного боку аркуша. Підвищена макропористістю паперу небажана, наприклад, при ілюстраційні друку, коли надмірна поглинання призводить до втрати насиченості і глянсуватості фарби.

Для мікропористих (капілярних) паперів характерний механізм так званого виборчого вбирання, коли під дією сил капілярного тиску в мікропори поверхневого шару паперу вбирається в основному малов'язкі компонент фарби (розчинник), а пігмент і пленкообразователь залишаються на поверхні паперу. Саме це і потрібно для отримання чіткого зображення. Оскільки механізм взаємодії паперу і фарби в цих випадках різний, для крейдованих і крейдованого паперів готують різні фарби.

Механічні властивості

механічна міцність

Механічна міцність - одне з основних і найважливіших властивостей більшості видів паперу і картону. Стандарти на друковані види паперів передбачають певні вимоги до механічної міцності на розрив. Ці вимоги визначаються можливістю вироблення на сучасних швидкохідних машинах друкованих видів паперу без обривів, з подальшим пропуском її через швидкохідні перемотнорезательние верстати і з подальшим її використанням на друкованих машинах. Достатня механічна міцність паперу повинна забезпечувати безупинну роботу друкованих машин на поліграфічних підприємствах.

У паперовій промисловості опір паперу розриву прийнято характеризувати показниками розривного вантажу або розривної довжиною паперу. Звичайний папір, виготовлена ​​на буммашини, характеризується різними показниками міцності в машинному і поперечному напрямку листа. У машинному напрямку вона більше, оскільки саме так орієнтовані волокна в готової папері.

Міцність паперу на розрив залежить не від міцності окремих компонентів, а від міцності самої структури паперу, яка формується в процесі паперового виробництва. Це властивість характеризується звичайно розривною довжиною в метрах або розривним зусиллям в ньютонах. Так, для більш м'яких друкарських паперів розривна довжина становить не менше 2500 м, а для жорстких офсетних ця величина зростає вже до 3500 м і вище.

опір зламу

Показник опору зламу теж є одним з істотних показників, що характеризують механічну міцність паперу. Він залежить від довжини волокон, з яких утворена папір, від їх міцності, гнучкості і від сил зв'язку між волокнами. Тому найбільш високим опором зламу відрізняється папір, що складається з довгих, міцних, гнучких і міцно пов'язаних між собою волокон. Для друкованих видів паперу це найбільш значимий показник внаслідок їх використання в процесі переплетноброшюровочих робіт поліграфічного виробництва.

Захист з папером з низькою міцністю на розрив

Як правило, в паперах цінується така якість, як міцність на розрив. Чим вона вища, тим краще - виріб з міцної паперу довговічніше. Однак буває, що папір з низькою міцністю на розрив може виявитися незамінною, наприклад у випадках, коли необхідно забезпечити хороший захист, оскільки подібна етикеточний папір буде руйнуватися при будь-якій спробі її відклеювання. Такий папір існує - це захисна етикеточний папір Tamperproof виробництва компанії Raflatac. Tamperproof є Чістоцеллюлозние матову папір з дуже низькою міцністю на розрив і використовувану при виготовленні захисних етикеток, так як вона рветься при спробі відклеювання.

індекс опору продавлювання

Такий показник якості, як індекс опору продавлювання, навряд чи можна віднести до числа основних. За чинними стандартами він передбачається для досить обмеженої кількості видів паперу, але велике значення цей показник має для упаковочнооберточних паперів. Цей показник в деякій мірі пов'язаний з показниками розривного вантажу паперу і подовження її при розриві.

Для деяких видів паперу і картону показник опору поверхні до стирання є одним із критеріїв, що визначають споживчі властивості матеріалу. Це відноситься до чертежнорісовальним і картографічним видам паперу, які допускають можливість видалення написаного, намальованого або надрукованого шляхом підчищення гумкою, лезом бритви або ножа без зайвого пошкодження поверхні. При цьому подібна папір повинна зберігати задовільний зовнішній вигляд після повторного нанесення тексту або малюнка на стертом місці.

розтяжність

Подовження паперу до розриву, або її розтяжність, характеризує, як нескладно здогадатися, здатність паперу розтягуватися. Це властивість особливо важливо для пакувального паперу, мішкового паперу і картону, для виробництва штампованих виробів (паперові склянки), для основи парафінованого паперу, що застосовується для автоматичної звірятко цукерок (так званої карамельної паперу).

м'якість

М'якість паперу пов'язана з ее структурою, тобто з ее щільністю и порістістю. Так, крупнопористая газетний папір може деформуватися при стисненні до 28%, а у щільному крейдованому паперу деформація стиснення не перевищує 68%. Для високого друку важливо, щоб ці деформації були повністю оборотними, тобто щоб після зняття навантаження папір повністю відновлювала первинну форму. В іншому випадку на відбитку видно сліди оборотного рельєфу, що свідчать про те, що в структурі паперу відбулися серйозні зміни. Якщо ж папір призначений для обробки тисненням, то метою стає, навпаки, залишкова деформація, а показником якості є її незворотність, інакше - стійкість рельєфу тиснення.

Лінійна деформація при зволоженні

Збільшення розмірів увлажненного аркуша паперу по його ширині і довжині, виражене у відсотках по відношенню до первісних розмірів сухого листа, називається лінійною деформацією при зволоженні. Значення деформації паперу при намоканні і залишкової деформації є важливими показниками для багатьох видів паперу (для офсетного, диаграммной, картографічної, для основи фотоподложкі, для паперу з водяними знаками). Високі значення цих показників призводять до несуміщення контурів фарб при друці і, як наслідок, до отримання неякісної друку. Однак слід зазначити, що в Гості закладені дуже жорсткі умови випробувань (намокання калиброванной смужки паперу протягом певного часу), використання яких для більшості друкованих видів паперу недоцільно. Європейські норми передбачають використання терміна «влагорасшіреніе», що визначає зміна лінійних розмірів смужки паперу при зміні вологості повітря від 30 до 80%.

Папери, призначені для плоского друку, повинні мати мінімальну деформацію при зволоженні, так як за умовами технології друкованого процесу вони стикаються зволоженими поверхнями. Папір - матеріал гігроскопічний: при збільшенні вологості її волокна набухають і розширюються - головним чином по діаметру. Папір втрачає форму, жолобиться і морщиться, а при висушуванні відбувається зворотний процес: папір дає усадку, в результаті чого змінюється формат. Підвищена вологість різко знижує механічну міцність паперу на розрив, папір не витримує високих швидкостей друкування і рветься. Зміна вологості паперу в процесі багатокольоровим друку призводить до несуміщення фарб і спотворення кольору.

Оптичні Властивості

оптична яскравість

Оптична яскравість - це здатність паперу відбивати світло неуважно і рівномірно у всіх напрямках. Висока оптична яскравість для друкованих паперів досить бажана, так як чіткість, легкість для читання видання залежить від контрастності запечатаних і пробільних ділянок відбитка.

При багатокольоровим друку колірна точність зображення, її відповідність оригіналу можливі тільки при друкуванні на досить білому папері. Для підвищення оптичної яскравості в дорогі високоякісні папери додають так звані оптичні відбілювачі - люмінофори, а також сині, фіолетові барвники, що усувають жовтуватий відтінок, властивий целюлозним волокнам. Цей технологічний прийом називають подцветкой. Так, крейдовані папери без оптичного відбілювача мають оптичну яскравість не менше 76%, а з оптичним відписувати - не менше 84%. Друковані папери зі змістом деревної маси повинні мати оптичну яскравість не менше 72%, а ось газетний папір може бути не надто білою: для неї цей показник становить в середньому 65%.

білизна

Справжня білизна паперу пов'язана з її яскравістю або абсолютної відбивною здатністю, тобто з візуальної ефективністю. Білизна базується на вимірюванні відбиття світла білими або майже білими паперами з одного довжиною хвилі (ГОСТ передбачає 457 миллимикрон, тобто у видимому спектрі) і визначається як відношення кількості впав і розподілений відбитого світла (%).

пожовтіння

Пожовтіння паперу - це термін, яким умовно називають зниження її білизни від впливу світлових променів або підвищеної температури. Від світлового руйнування папір може бути захищена зберіганням її в приміщенні без вікон або з такими вікнами, які закриті щільними шторами.

Світлонепроникність, або непрозорість

Світлонепроникність - це здатність паперу пропускати промені світла. Властивість непрозорості паперу визначається загальною кількістю світла, що пропускається (розсіяного і нерозсіяного). Непрозорість зазвичай визначається ступенем проникнення зображення в випробовуваний матеріал, поміщений прямо навпроти розглянутого предмета.

Найчастіше застосовується термін «непрозорість паперу» - відношення кількості світла, відбитого від аркуша, лежачого на чорній підкладці до світла, відбитого світлонепроникної стопою цього паперу.

прозорість

Прозорість певним чином пов'язана з непрозорістю, але відрізняється від неї тим, що визначається кількістю світла, який проходить без розсіювання. Коефіцієнт прозорості є найкращою оцінкою високопрозрачних матеріалів (калік), тоді як вимір непрозорості більш придатне для щодо непрозорих паперів.

Лоск або глянець

Лоск (глянець) є властивістю паперу, що виражає ступінь Лощенов, глянцю або здатності поверхні відображати падаюче на неї світло. Цей показник можна розглядати як властивість поверхні паперу відбивати світло під таким кутом. Таким чином, лиск (глянець) можна охарактеризувати як відношення кількості світла, відбитого в дзеркальному напрямку, до кількості світла, що впало.

Зазвичай з підвищенням гладкості лиск теж збільшується, проте цей зв'язок неоднозначна. Слід пам'ятати, що гладкість визначається механічним способом, а лиск - це оптична характеристика. Глянець глазурованої папери може складає 7580%, а матовою - до 30%.

Більшість споживачів друкованої продукції віддають перевагу глянсовим паперів, однак глянець потрібен у виданнях далеко не завжди. Так, при відтворенні тексту або штрихових ілюстрацій застосовують папір з мінімальним глянцем, наприклад папір машинної гладкості. А різні проспекти, етикетки, репродукції з картин прекрасно виходять на папері з високим глянцем.

Хімічні Властивості

влагопрочность

Влагопрочность, або міцність у вологому стані, - ще один важливий параметр більшості паперів, який особливо критичний для паперу, виготовленої на швидких машинах з виробництва паперу, так як повинна забезпечуватися безперебійна робота буммашини при переході паперового полотна з однієї секції машини в іншу. Про вологоміцності паперу судять за ступенем збереження нею у вологому стані первісної своєї міцності, тобто по тій міцності, яку вона мала до зволоження, перебуваючи в воздушносухого стані.

Вологостійкість паперу може бути підвищена двома способами: або до складу паперової маси при виготовленні додають гідрофобні речовини (ця операція називається проклейкою в масі), або проклеюючі речовини наносяться на поверхню вже готового паперу (поверхнева проклейка). Сильно проклеюються офсетні папери, особливо ті з них, які при використанні піддаються різким змінам кліматичних умов або запечатуються у багато краскопрогон, наприклад картографічні папери.

вологість

Співвідношення целюлози і води є найбільш важливим фактором в хімії паперу. Кількість води, що міститься в окремих волокнах, впливає на їх міцність, еластичність і на бумагообразующіе властивості. Зміст вологи в папері впливає на її вагу, міцність, незмінюваність, стійкість розмірів і на електричні властивості. Вологість має дуже важливе значення при Каландрирование, друкуванні, покритті і просочення. При випробуванні паперу її зазвичай кондиционируют для того, щоб створити постійну, строго певну вологість.

зольність

Зольність паперу залежить в основному від кількісного вмісту наповнювачів в її композиції. Папір високої міцності повинна мати низький вміст золи, оскільки мінеральні речовини зменшують міцність паперу. Високий вміст золи небажано в таких видах паперів, як фотографічні, електроізоляційні, фільтрувальні.

Редакція висловлює подяку за допомогу в складанні матеріалу компанії «Берег» і ГК «Регент»

КомпьюАрт 10'2005