Pokud máte nějaké potřeby, kontaktujte mě prosím-
Whatsapp číslo Ivy: +852 57463641 (Můj Wechat +86 18933510459)
Napište mi: 01@songhongpaper.com
Jako základní substrát v tisku papír významně ovlivňuje kvalitu tisku prostřednictvím svých přirozených fyzikálních, chemických a mechanických vlastností. Důkladné porozumění těmto charakteristikám umožňuje efektivní před-optimalizaci tisku a inteligentní{2}}procesy výroby desek. Tento článek poskytuje komplexní analýzu klíčových vlastností papíru, která podporuje přesnou kontrolu nad tiskovými operacemi, zvyšuje kvalitu výstupu a podporuje efektivitu výroby.
Základní charakteristika papíru (část první)
Kvalita tištěných materiálů je úzce svázána s interakcí papíru a inkoustu. Hluboké porozumění oběma komponentám je nezbytné pro dosažení optimálních výsledků tisku. Následující části podrobně zkoumají vnitřní vlastnosti papíru.
Vlastnosti papíru jsou do značné míry určeny výrobním procesem. Historicky byla dřevěná vlákna primárním zdrojem surovin. Rostoucí obavy o životní prostředí však vedly k inovacím, které vedly ke zvýšenému používání alternativních zdrojů vlákniny z jiných než -dřevin a mořské vegetace. Cílem tohoto vývoje je zachovat tradiční kvality papíru a zároveň splnit moderní standardy udržitelnosti.
Proces výroby papíru se skládá ze dvou hlavních fází: rozvlákňování a formování listu. Metody výroby buničiny zahrnují mechanické, chemické a polo{1}}chemické procesy. Mechanické zpracování buničiny, jehož příkladem je buničina z podzemního dřeva, používá především tvrdé dřevo a měkké dřevo. Nabízí vysoký výnos a účinnost. Výsledný papír vykazuje vysokou neprůhlednost a dobrou drenáž, takže je vhodný pro vysokorychlostní{5}}výrobu. Navíc je díky nízké hustotě, vysokému objemu, elasticitě a silné absorpci inkoustu vysoce kompatibilní s různými tiskovými technikami.
Zbytkový lignin a další necelulózové složky v mechanické buničině však mohou ohrozit stabilitu papíru a zachování barvy. K řešení tohoto problému byla vyvinuta chemická výroba buničiny. Tato metoda zahrnuje vaření dřevěných třísek s chemikáliemi k odstranění ligninu a izolaci celulózy. V závislosti na použitých chemikáliích se vyrábějí různé typy buničiny,-jako je sulfitová, alkalická (soda) a sulfátová (sulfátová) buničina.
Sulfitová buničina poskytuje světlejší-zbarvený produkt, který často nevyžaduje žádné bělení. Výsledný papír má vysoký jas a měkkou texturu, ale relativně nižší mechanickou pevnost. Alkalická buničina produkuje papír s vyšší opacitou a střední pevností, připisovanou kratším vláknům. Sulfátová (sulfátová) buničina, v současnosti nejrozšířenější metoda, využívá při procesu trávení sulfid sodný (Na₂S), což je jak efektivní, tak nákladově-efektivní. Výsledný papír vykazuje vynikající pevnost, odolnost a zlepšenou bělost po bělení.
Polo{0}}chemická výroba buničiny kombinuje aspekty mechanických i chemických metod. Částečně rozpouští ne-vláknité složky před mechanickým oddělením vláken. Tento proces poskytuje buničinu s obsahem vláken 65–85 %, čímž vzniká papír s vyšší tuhostí. Polo-chemická buničina je všestranná a ekonomická, běžně se používá v novinovém papíru, psacím papíru, tiskovém papíru a vlnité lepenke.
Po prozkoumání metod výroby buničiny se nyní zaměříme na to, jak samotný proces výroby papíru ovlivňuje konečné vlastnosti papíru. Tato perspektiva zvyšuje naši schopnost porozumět papíru a efektivně jej využívat.
Rozvláknění hraje zásadní roli při úpravě vlastností vláken. Surová buničina obsahuje velké množství celulózy, ale přímé použití by mělo za následek slabý papír s porézní strukturou. Proto je rafinace (rozvláknění) nezbytná. Během tohoto procesu je odstraněna vnější vrstva vláken, zvyšuje se absorpce vody a vodíkové vazby mezi molekulami celulózy se zvyšují prostřednictvím hydratace, čímž se zlepšuje pružnost vláken. Vlákna procházejí natahováním, narovnáváním, kroucením a fibrilací, některá dokonce dosáhnou gelového- stavu.
Způsoby výroby buničiny se dělí na volné a pojené (rafinační). Volné rozvlákňování zdůrazňuje řezání vláken a funguje při nízké koncentraci buničiny. Nože zjemňovače jsou ostré s úzkými roztečemi, což usnadňuje účinné zkracování vláken. Výsledný papír má nízkou hustotu, vysoký objem, neprůhlednost a dobrou přijímavost inkoustu, ale nižší hladkost povrchu a tendenci k žmolkování.
Naproti tomu lepená (rafinace) buničiny spoléhá na mletí a fibrilaci při vyšších koncentracích buničiny. Čepele zjemňovače jsou tupé s širším rozestupem a produkují vlákna různé délky. Výsledný papír je hustší, pevnější, hladší, průhlednější a odolnější vůči oděru. Vykazuje však vyšší elasticitu a mírně sníženou absorpci inkoustu.
Následné fáze výroby papíru zahrnují plnění, klížení a barvení. Plnění zahrnuje přidávání minerálních plniv a pigmentů pro úpravu fyzikálních vlastností pro konkrétní konečné použití. Plniva zlepšují hladkost, neprůhlednost, bělost a absorpci inkoustu. Mezi běžná plniva patří kaolinový jíl, mastek a uhličitan vápenatý.
Klížení zvyšuje odolnost papíru vůči vodě, zlepšuje povrchovou tvrdost, houževnatost a pevnost v tahu. Snižuje roztřepení povrchu a zlepšuje potiskovatelnost. Vnitřní klížidla zahrnují kalafunu, škrob a emulze vosku; klížení povrchu dále zlepšuje integritu povrchu.
Barvení upravuje odstín papíru nebo zvyšuje jeho bělost. Pro dosažení požadovaných barev se do buničiny přidávají barviva. Optické zjasňovače (OBA) se často používají k absorpci ultrafialového světla a k jeho vyzařování -jako viditelného modrého- bílého světla, čímž zvyšují vnímanou bělost.
Proces tvorby listu
V této fázi se rafinovaná buničina ředí vodou, aby se usnadnila hydratace vlákniny. Na drátěném pletivu papírenského stroje se vlákna vyrovnávají směrově v důsledku proudění vody a vytvářejí pás s odlišným-směrem stroje (MD) a příčným-směrem (CD). Mokrá tkanina se poté přenese na plsť, kde se odstraní přebytečná voda. Po lisování, sušení a kalandrování vzniká konečný papírový produkt.
Ty tvoří hlavní kroky výroby papíru. Pro konkrétní druhy papíru existují další specializované procesy, které budou prozkoumány v budoucích diskusích.
Dále prozkoumáme klíčové vlastnosti papíru, které ovlivňují výběr, ovlivňují kvalitu, specifikace a vhodnost. Stručně jsou také představeny standardní zkušební metody pro tyto vlastnosti.
Papír má obvykle dvě odlišné strany-horní (plsťová strana) a spodní (drátová strana)-, které se liší hladkostí a leskem. Během výroby se buničina nejprve dotýká drátěného pletiva, tvořící stranu drátu, poté plsť, tvořící stranu plsti. Plstěná strana se obecně jeví bělejší a poskytuje lepší lesk inkoustu při tisku.
Při hodnocení je zásadní rozlišovat mezi oběma stranami. Rozhodující jsou vlastnosti povrchu, jako je hladkost a pevnost povrchu.
Hladkost odkazuje na rovinnost povrchu papíru a přímo ovlivňuje čistotu tisku. Vyšší hladkost podporuje jemnější reprodukci bodů a poskytuje ostřejší snímky. Jednotnost je preferována před maximální hladkostí. Hladkost se měří dobou úniku vzduchu-aplikováním řízeného tlaku vzduchu na definovanou oblast a měřením doby potřebné k průchodu vzduchu. Delší časy znamenají vyšší hladkost.
Pevnost povrchu měří odolnost povrchu papíru vůči svislým silám během tisku, čímž zabraňuje vytahování vláken-, když se inkoust odděluje od přikrývky. Testování hodnotí retenci vláken a plniva. Mezi běžné metody patří test vosku a tester potisku IGT.
Barva je dalším důležitým kritériem výběru, které se liší podle typu papíru a použití. Barva papíru je výsledkem selektivní absorpce a odrazu světla, což ovlivňuje vzhled inkoustu. Měření barev se obvykle řídí standardy CIE (International Commission on Illumination) s použitím hodnot tristimulu X, Y, Z nebo barevného prostoru Hunter L, a, b. Moderní testování využívá viditelné spektrofotometry vybavené mikroprocesory schopnými více barevných škál.
Bělost a jas jsou klíčové vlastnosti barev. Jas je vyjádřen jako procento odraženého světla ze standardního světelného zdroje, který se průmyslově používá ke klasifikaci jakosti papíru. Papír s vysokým-jasem je považován za prémiový. Při vydávání knih se často volí papír s nižší{4}}jasností, aby se snížilo odlesky a namáhání očí. Naopak pro časopisy a propagační materiály se upřednostňuje papír s vysokým-leskem, aby se zlepšil vizuální dojem.
Neprůhlednost označuje schopnost papíru zabránit-prosvítání tisku na zadní straně. Papír s vysokou-neprůhledností zajišťuje, že se čtenář soustředí bez rozptylování od podkladového textu. Mezi faktory ovlivňující neprůhlednost patří tloušťka, velikost, textura povrchu a složení vláken. Opacita se měří jako poměr propustnosti světla vyjádřený v procentech.
Základní hmotnost (neboli gramáž) označuje hmotnost na jednotku plochy, typicky gramy na metr čtvereční (g/m²). Jde o standardní indikátor tloušťky a tuhosti papíru napříč průmyslovými odvětvími. Všechny typy papíru jsou klasifikovány podle plošné hmotnosti, což umožňuje konzistentní srovnání.
Směr zrn (orientace vlákna)
Během výroby papíru se vlákna vyrovnávají převážně ve směru stroje v důsledku pohybu formovací tkaniny. Toto směrové uspořádání ovlivňuje rozměrovou stabilitu, skládací schopnost a rovnoměrnost povrchu. Špatné propletení vláken může způsobit skvrnitost během tisku. Distribuci vláken lze hodnotit podsvícením vzorku, aby se pozorovala rovnoměrnost přenosu světla. Pokročilé nástroje, jako je skenovací elektronová mikroskopie (SEM), energetická-disperzní rentgenová spektroskopie (EDS) a vlnová-disperzní spektroskopie (WDS), umožňují podrobnou analýzu povrchové morfologie a struktury vláknové sítě.
Pevnost v tahu
Pevnost v tahu měří maximální sílu, kterou papírový proužek může odolat, než se zlomí, což odráží spojení vláken a zarovnání. Tato vlastnost je zvláště kritická pro tiskové stroje s rolovacím{1}}posuvem. Testování zahrnuje řezání vzorku (25 mm široký, 150–200 mm dlouhý), upnutí obou konců a použití tahu až do prasknutí. Výsledky se zaznamenávají v Newtonech (N).
Trhací síla
Síla roztržení udává sílu potřebnou k šíření trhliny z předem vyříznutého zářezu, což odráží odolnost proti roztržení okraje. Kvůli anizotropní orientaci vláken se pevnost v roztržení liší mezi strojním a příčným směrem, což vyžaduje samostatná měření. Test používá vzorek 60 mm × 60 mm upnutý v nástroji kyvadlového-typu se startovacím řezem. Kyvné rameno spustí trhání a síla se zaznamená.
Tento článek představuje přehled základních charakteristik papíru. I když jsou důležité i další vlastnosti, jako je poréznost, tuhost a obsah vlhkosti, zde uvedené informace zakládají základní pochopení chování papíru v tiskových a balicích aplikacích.
