Якщо у вас є якісь потреби, зв’яжіться зі мною-
Номер Whatsapp для Ivy: +852 57463641 (Мій Wechat +86 18933510459)
Надішліть мені електронний лист: 01@songhongpaper.com
Будучи основною підкладкою для друку, папір суттєво впливає на якість друку через свої фізичні, хімічні та механічні властивості. Глибоке розуміння цих характеристик забезпечує ефективну-оптимізацію додрукарської підготовки та інтелектуальні процеси-виготовлення форм. Ця стаття містить комплексний аналіз ключових властивостей паперу для підтримки точного контролю над операціями друку, підвищення якості друку та підвищення ефективності виробництва.
Основні характеристики паперу (частина перша)
Якість друкованих матеріалів тісно пов’язана зі взаємодією паперу та чорнила. Глибоке розуміння обох компонентів має важливе значення для досягнення оптимальних результатів друку. У наступних розділах детально розглядаються внутрішні властивості паперу.
Характеристики паперу значною мірою визначаються процесом виробництва. Історично деревне волокно було основним джерелом сировини. Проте зростаюча проблема навколишнього середовища спонукала до інновацій, що призвело до збільшення використання альтернативних джерел волокна з не-деревних рослин і морської рослинності. Ці розробки спрямовані на збереження традиційної якості паперу при дотриманні сучасних стандартів екологічності.
Процес виготовлення паперу складається з двох основних етапів: виготовлення целюлози та формування листа. Методи виробництва целюлози включають механічні, хімічні та напів-хімічні процеси. Механічне варіння целюлози, прикладом якого є целюлоза з подрібненої деревини, в основному використовує листяну та м’яку деревину. Він забезпечує високу врожайність і ефективність. Отриманий папір демонструє високу непрозорість і хороший дренаж, що робить його придатним для високо-швидкісного виробництва. Крім того, його низька щільність, великий обсяг, еластичність і сильне поглинання чорнила роблять його сумісним з різними техніками друку.
Однак залишковий лігнін та інші не{0}}целюлозні компоненти в механічній целюлозі можуть погіршити стабільність паперу та збереження кольору. Щоб вирішити цю проблему, було розроблено хімічне варіння целюлози. Цей метод включає варіння деревної тріски з хімічними речовинами для видалення лігніну та ізоляції целюлози. Залежно від хімікатів, що використовуються, виробляються різні типи целюлози-, такі як сульфітна, лужна (содова) і сульфатна (крафт) целюлоза.
Сульфітна целюлоза дає продукт світлішого-кольору, який часто не потребує відбілювання. Отриманий папір має високу яскравість і м'яку текстуру, але відносно нижчу механічну міцність. Лужна целюлоза виробляє папір з вищою непрозорістю та помірною міцністю, що пояснюється коротшими волокнами. Сульфатна (крафт) целюлоза, наразі найбільш широко використовуваний метод, використовує сульфід натрію (Na₂S) у процесі зброджування, що є ефективним і-рентабельним. Отриманий папір демонструє чудову міцність, довговічність і покращену білизну після відбілювання.
Напів-хімічне варіння целюлози поєднує аспекти як механічних, так і хімічних методів. Він частково розчиняє не-волокнисті компоненти перед механічним відділенням волокон. Цей процес дає целюлозу з вмістом волокна 65–85%, виробляючи папір з більшою жорсткістю. Напів-хімічна целюлоза є універсальною та економічною, зазвичай використовується для виготовлення газетного паперу, паперу для писання, паперу для друку та гофрокартону.
Розглянувши методи виробництва целюлози, ми тепер звернемося до того, як сам процес виготовлення паперу впливає на кінцеві властивості паперу. Така перспектива покращує нашу здатність розуміти та ефективно використовувати папір.
Переробка целюлози відіграє вирішальну роль у зміні властивостей волокна. Необроблена целюлоза містить велику кількість целюлози, але пряме використання призведе до отримання слабкого паперу з пористою структурою. Тому рафінування (варіння целюлози) має важливе значення. Під час цього процесу зовнішній шар волокон видаляється, водопоглинання збільшується, а водневі зв’язки між молекулами целюлози посилюються завдяки гідратації, покращуючи гнучкість волокон. Волокна розтягуються, випрямляються, скручуються та фібрилюються, а деякі навіть досягають гелеподібного -стану.
Методи виробництва целюлози поділяються на вільні та пов’язані (рафінування). Вільне варіння целюлози акцентує увагу на розрізанні волокон і працює при низькій концентрації целюлози. Леза рафінера гострі з вузьким інтервалом, що сприяє ефективному скороченню волокон. Отриманий папір має низьку щільність, великий об’єм, непрозорість і хорошу сприйнятливість до чорнила, але нижчу гладкість поверхні та схильність до ворсинок.
Навпаки, пов’язане (рафінування) варіння целюлози базується на подрібненні та фібриляції при більш високих концентраціях целюлози. Лопаті рафінера тупі з більшою відстанню, утворюючи волокна різної довжини. Отриманий папір виходить більш щільним, міцним, гладким, прозорим і стійким до стирання. Однак він демонструє вищу еластичність і дещо знижене поглинання чорнила.
Подальші етапи виготовлення паперу включають наповнення, проклейку та фарбування. Наповнення передбачає додавання мінеральних наповнювачів і пігментів для зміни фізичних властивостей для конкретного кінцевого використання. Наповнювачі покращують гладкість, непрозорість, білизну та поглинання чорнила. Звичайні наповнювачі включають каолінову глину, тальк і карбонат кальцію.
Проклейка підвищує стійкість паперу до води, покращує поверхневу твердість, міцність і міцність на розрив. Це зменшує розмитість поверхні та покращує зручність друку. Внутрішні проклеювачі включають емульсії каніфолі, крохмалю та воску; розмір поверхні додатково покращує цілісність поверхні.
Фарбування регулює відтінок паперу або посилює його білизну. Для досягнення бажаного кольору в м'якоть додають барвники. Оптичні відбілювачі (OBA) часто використовуються для поглинання ультрафіолетового світла та повторного-випромінювання його у вигляді видимого синього-білого світла, тим самим збільшуючи сприйману білизну.
Процес формування листа
На цьому етапі очищена м’якоть розбавляється водою, щоб сприяти гідратації волокон. На дротяній сітці папероробної машини волокна вирівнюються за напрямком завдяки потоку води, утворюючи полотно з чіткою орієнтацією в-машинному (MD) і поперечному-напрямках (CD). Потім вологе полотно переноситься на повсть, де видаляється надлишок води. Після пресування, сушіння та каландрування формується кінцевий паперовий продукт.
Це основні етапи виготовлення паперу. Існують додаткові спеціалізовані процеси для певних сортів паперу, які будуть досліджені в майбутніх обговореннях.
Далі ми досліджуємо ключові характеристики паперу, які впливають на вибір, впливаючи на якість, характеристики та придатність. Також коротко представлено стандартні методи тестування цих властивостей.
Папір зазвичай має дві різні сторони-верхню (повстяна сторона) і нижню (дротяну сторону)-, які відрізняються гладкістю та глянцем. Під час виробництва целюлоза спочатку контактує з дротяною сіткою, утворюючи дротяну сторону, а потім з повстю, утворюючи повстяну сторону. Повстяна сторона зазвичай виглядає білішою та забезпечує кращий блиск чорнила під час друку.
Під час оцінювання важливо розрізняти дві сторони. Такі характеристики поверхні, як гладкість і міцність поверхні, є критичними.
Гладкість означає рівність поверхні паперу і безпосередньо впливає на чіткість друку. Вища гладкість підтримує точніше відтворення крапок, створюючи чіткіші зображення. Рівномірність краща, ніж максимальна гладкість. Плавність вимірюється часом витоку повітря-застосуванням контрольованого тиску повітря до певної області та вимірюванням часу, необхідного для проходження повітря. Довший час свідчить про більшу плавність.
Міцність поверхні вимірює опір поверхні паперу вертикальним силам під час друку, що запобігає висмикуванню-волокна, коли чорнило відколюється від ковдри. Тестування оцінює утримання волокна та наповнювача. Загальні методи включають тест на відбирання воску та тестер IGT для друку.
Колір є ще одним важливим критерієм вибору, який залежить від типу паперу та застосування. Колір паперу є результатом вибіркового поглинання та відбиття світла, що впливає на вигляд чорнила. Вимірювання кольорів зазвичай відповідає стандартам CIE (Міжнародної комісії з освітлення) із використанням тристимульних значень X, Y, Z або простору кольорів Hunter L, a, b. Сучасне тестування використовує спектрофотометри видимого діапазону, обладнані мікропроцесорами, здатними до кількох колірних шкал.
Білизна та яскравість є ключовими атрибутами кольору. Яскравість виражається у відсотках відбитого світла від стандартного джерела світла, яке промислово використовується для класифікації сортів паперу. Високо{2}}яскравий папір вважається преміум-класом. У книговиданні часто вибирають папір із меншою{4}}яскравістю, щоб зменшити відблиски та напругу очей. Навпаки, високо{6}}глянсовий папір є кращим для журналів і рекламних матеріалів для посилення візуального ефекту.
Непрозорість означає здатність паперу запобігати просвічуванню-друку на зворотному боці. Висока-прозорість паперу забезпечує фокус читача, не відволікаючись від основного тексту. Фактори, що впливають на непрозорість, включають товщину, розмір, структуру поверхні та склад волокон. Непрозорість вимірюється як коефіцієнт пропускання світла, виражений у відсотках.
Базова вага (або грамаж) позначає масу на одиницю площі, зазвичай у грамах на квадратний метр (г/м²). Це стандартний показник товщини та жорсткості паперу в різних галузях промисловості. Усі типи паперу класифікуються за вагою, що забезпечує послідовне порівняння.
Напрямок зерна (орієнтація волокон)
Під час виготовлення паперу волокна вирівнюються переважно в машинному напрямку завдяки руху формувальної тканини. Це спрямоване розташування впливає на стабільність розмірів, здатність до складання та однорідність поверхні. Погане переплетення волокон може спричинити плямистість під час друку. Розподіл волокна можна оцінити шляхом підсвічування зразка, щоб спостерігати за рівномірністю пропускання світла. Розширені інструменти, такі як скануюча електронна мікроскопія (SEM), енергетична-дисперсійна рентгенівська-спектроскопія (EDS) і-дисперсійна спектроскопія довжини хвилі (WDS) дозволяють детально аналізувати морфологію поверхні та структуру волоконної мережі.
Міцність на розрив
Міцність на розрив вимірює максимальну силу, яку може витримати паперова смужка перед розривом, що відображає з’єднання та вирівнювання волокон. Ця властивість особливо важлива для друкарських машин-з рулонною подачею. Випробування включає розрізання зразка (25 мм завширшки, 150–200 мм завдовжки), затискання обох кінців і застосування натягу до розриву. Результати записуються в ньютонах (Н).
Міцність на розрив
Міцність на розрив вказує на силу, необхідну для поширення розриву від попередньо-вирізаної виїмки, що відображає стійкість до розриву краю. Через анізотропну орієнтацію волокна міцність на розрив відрізняється в машинному та поперечному напрямках, що вимагає окремих вимірювань. Для тестування використовується зразок розміром 60 мм × 60 мм, затиснутий в інструменті маятникового-типу зі стартовим зрізом. Поворотний важіль ініціює розрив, і сила реєструється.
У цій статті подано огляд основних характеристик паперу. Хоча додаткові властивості, такі як пористість, жорсткість і вміст вологи, також є важливими, наведена тут інформація створює фундаментальне розуміння поведінки паперу під час друку та пакування.
