Kui teil on vajadusi, võtke minuga ühendust-
Ivy WhatsAppi number: +852 57463641 (Minu Wechat +86 18933510459)
Saada mulle meil: 01@songhongpaper.com
Trüki põhisubstraadina mõjutab paber märkimisväärselt prindikvaliteeti oma füüsikaliste, keemiliste ja mehaaniliste omaduste kaudu. Nende omaduste põhjalik mõistmine võimaldab tõhusat pressieelset-optimeerimist ja intelligentseid plaatide-valmistamisprotsesse. See artikkel sisaldab põhjalikku paberi põhiomaduste analüüsi, et toetada printimistoimingute täpset juhtimist, parandada väljundkvaliteeti ja edendada tootmise tõhusust.
Paberi põhiomadused (esimene osa)
Trükimaterjalide kvaliteet on tihedalt seotud paberi ja tindi vastasmõjuga. Mõlema komponendi sügav mõistmine on optimaalsete prinditulemuste saavutamiseks hädavajalik. Järgmistes osades käsitletakse üksikasjalikult paberi olemuslikke omadusi.
Paberi omadused on suuresti määratud tootmisprotsessiga. Ajalooliselt olid puidukiud peamised tooraineallikad. Kasvavad keskkonnaprobleemid on aga ajendanud innovatsiooni, mille tulemusena on hakatud rohkem kasutama alternatiivseid kiuallikaid, mis pärinevad mitte-puittaimedest ja meretaimestikku. Nende arenduste eesmärk on säilitada traditsioonilised paberikvaliteedid, vastates samal ajal kaasaegsetele jätkusuutlikkuse standarditele.
Paberi valmistamise protsess koosneb kahest põhietapist: paberimassi valmistamine ja lehtede moodustamine. Tselluloosi valmistamise meetodid hõlmavad mehaanilisi, keemilisi ja pool{1}}keemilisi protsesse. Mehaanilises tselluloosi tootmises, näiteks hakkpuidu tselluloosis, kasutatakse peamiselt leht- ja okaspuitu. See pakub suurt saagist ja tõhusust. Saadud paberil on suur läbipaistmatus ja hea drenaaž, mistõttu see sobib kiireks{5}}tootmiseks. Lisaks muudavad selle väikese tiheduse, suure mahu, elastsuse ja tugeva tindi neeldumise selle suurepäraselt ühilduvaks erinevate trükitehnikatega.
Ligniini jääk ja muud mitte-tselluloosi komponendid mehaanilises paberimassis võivad aga kahjustada paberi stabiilsust ja värvi säilimist. Selle lahendamiseks töötati välja keemiline tselluloosi valmistamine. See meetod hõlmab puiduhakke keetmist kemikaalidega ligniini eemaldamiseks ja tselluloosi isoleerimiseks. Olenevalt kasutatavatest kemikaalidest toodetakse erinevat tüüpi paberimassi,-nt sulfit-, leelis- (sooda-) ja sulfaat- (kraft-) tselluloos.
Sulfiitmassist saadakse heledam{0}}toode, mis sageli ei vaja pleegitamist. Saadud paberil on kõrge heledus ja pehme tekstuur, kuid suhteliselt väiksem mehaaniline tugevus. Leelismassist saadakse suurema läbipaistmatuse ja mõõduka tugevusega paberit, mis on omistatud lühematele kiududele. Sulfaattselluloosi (kraft) puhul, mis on praegu kõige laialdasemalt kasutatav meetod, kasutatakse lagundamise protsessis naatriumsulfiidi (Na₂S), mis on nii tõhus kui ka kulutõhus. Saadud paberil on pärast pleegitamist suurepärane tugevus, vastupidavus ja parem valgesus.
Pool{0}}keemiline tselluloosi valmistamine ühendab endas nii mehaaniliste kui ka keemiliste meetodite aspekte. See lahustab osaliselt mittekiulised komponendid enne kiudude mehaanilist eraldamist. See protsess annab paberimassi kiusisaldusega 65–85%, mis annab suurema jäikusega paberi. Pool-keemiline tselluloos on mitmekülgne ja ökonoomne, seda kasutatakse tavaliselt ajalehepaberis, kirjutuspaberis, trükipaberis ja lainepapis.
Olles uurinud tselluloosi valmistamise meetodeid, käsitleme nüüd seda, kuidas paberi valmistamise protsess ise mõjutab paberi lõppomadusi. See vaatenurk suurendab meie võimet paberit tõhusalt mõista ja kasutada.
Pulping mängib kiu omaduste muutmisel otsustavat rolli. Toortselluloos sisaldab ohtralt tselluloosi, kuid otsese kasutamise tulemuseks oleks nõrk poorse struktuuriga paber. Seetõttu on rafineerimine (pulping) hädavajalik. Selle protsessi käigus eemaldatakse kiudude välimine kiht, suureneb veeimavus ja hüdratatsiooni kaudu paraneb vesinikside tselluloosi molekulide vahel, parandades kiudude paindlikkust. Kiud venivad, sirgendatakse, kõverduvad ja fibrilleeritakse, mõned isegi saavutavad geelitaolise oleku.
Tselluloosi valmistamise meetodid jagunevad vabaks ja sidemega (rafineerimise) tüüpideks. Vaba pulping rõhutab kiu lõikamist ja töötab madala tselluloosi kontsentratsiooniga. Rafineerija labad on teravad ja tihedate vahedega, mis hõlbustab tõhusat kiudude lühendamist. Saadud paberil on madal tihedus, suur maht, läbipaistmatus ja hea tindi vastuvõtlikkus, kuid madalam pinna siledus ja kalduvus kibeda.
Seevastu sidestatud (rafineerimine) tselluloosi valmistamine põhineb jahvatamisel ja fibrilleerimisel suurema tselluloosi kontsentratsiooni korral. Rafineerimisterad on nürid ja laiema vahekaugusega, tekitades erineva pikkusega kiude. Saadud paber on tihedam, tugevam, siledam, läbipaistvam ja kulumiskindel. Siiski on sellel suurem elastsus ja veidi vähenenud tindi imendumine.
Paberi valmistamise järgnevad etapid hõlmavad täitmist, suuruse määramist ja värvimist. Täitmine hõlmab mineraalsete täiteainete ja pigmentide lisamist, et muuta füüsikalisi omadusi konkreetseks lõppkasutuseks. Täiteained parandavad sujuvust, läbipaistmatust, valgedust ja tindi imendumist. Levinud täiteainete hulka kuuluvad kaoliinisavi, talk ja kaltsiumkarbonaat.
Suuruse määramine suurendab paberi vastupidavust veele, parandab pinna kõvadust, sitkust ja tõmbetugevust. See vähendab pinna hägusust ja parandab prinditavust. Sisemised liimained hõlmavad kampoli, tärklise ja vaha emulsioone; pinna suuruse määramine parandab veelgi pinna terviklikkust.
Värvimine reguleerib paberi tooni või suurendab selle valget värvi. Soovitud värvide saavutamiseks lisatakse paberimassile värvaineid. Optilisi valgendavaid aineid (OBA-sid) kasutatakse sageli ultraviolettvalguse neelamiseks ja selle nähtava sinise-valge valgusena{2}}eraldamiseks, suurendades seeläbi tajutavat valget.
Lehtede moodustamise protsess
Selles etapis lahjendatakse rafineeritud viljaliha veega, et hõlbustada kiudude hüdratatsiooni. Paberimasina traatvõrgul joonduvad kiud veevoolu tõttu suunas, moodustades erineva masina-suunaga (MD) ja rist-suunalise (CD) orientatsiooniga kanga. Seejärel kandub märg võrk vildile, kust eemaldatakse liigne vesi. Pärast pressimist, kuivatamist ja kalandreerimist moodustub lõplik paberitoode.
Need moodustavad paberi valmistamise põhietapid. Konkreetsete paberiklasside jaoks on olemas täiendavad spetsiaalsed protsessid, mida uuritakse tulevastes aruteludes.
Järgmisena uurime paberi peamisi omadusi, mis mõjutavad valikut, mõjutavad kvaliteeti, spetsifikatsioone ja sobivust. Lühidalt tutvustatakse ka nende omaduste standardseid testimismeetodeid.
Paberil on tavaliselt kaks erinevat külge -ülemine (vilt) ja alumine (traadi pool)-, mis erinevad sileduse ja läike poolest. Tootmise ajal puutub paberimass kõigepealt kokku traatvõrguga, moodustades traadi külje, seejärel vilt, moodustades vildipoolse külje. Vildi pool tundub üldiselt valgem ja annab printimisel parema tindiläike.
Hindamisel on oluline teha vahet kahel poolel. Pinna omadused, nagu siledus ja pinna tugevus, on kriitilised.
Siledus viitab paberipinna tasasele pinnale ja mõjutab otseselt prindi selgust. Suurem sujuvus toetab peenemate punktide taasesitamist, andes teravamad pildid. Maksimaalsele sujuvusele eelistatakse ühtlust. Sujuvust mõõdetakse õhulekkeaja järgi{3}}, rakendades kontrollitud õhurõhku kindlaksmääratud alal ja mõõtes õhu läbimiseks kuluvat aega. Pikemad ajad näitavad suuremat sujuvust.
Pinna tugevus mõõdab paberi pinna vastupidavust vertikaalsetele jõududele printimise ajal, vältides kiudude väljatõmbumist-, kui tint teki küljest lahti lööb. Testimine hindab kiudude ja täiteainete säilimist. Levinud meetodid hõlmavad vahavõtete testi ja IGT prinditavuse testerit.
Värv on teine oluline valikukriteerium, mis sõltub paberi tüübist ja rakendusest. Paberi värvus tuleneb selektiivsest valguse neeldumisest ja peegeldumisest, mis mõjutab tindi välimust. Värvimõõtmine järgib tavaliselt CIE (Rahvusvahelise valgustuskomisjoni) standardeid, kasutades X, Y, Z tristimulus väärtusi või Hunter L, a, b värviruumi. Kaasaegses testimises kasutatakse nähtavaid spektrofotomeetreid, mis on varustatud mitme värviskaalaga mikroprotsessoritega.
Valgedus ja heledus on peamised värviatribuudid. Heledust väljendatakse standardse valgusallika peegeldunud valguse protsendina, mida kasutatakse tööstuslikult paberiklasside klassifitseerimiseks. Kõrge -heledusega paberit peetakse esmaklassiliseks. Raamatute kirjastamises valitakse pimestamise ja silmade pinge vähendamiseks sageli madalama-heledusega paber. Seevastu kõrgläikega paberit eelistatakse ajakirjade ja reklaammaterjalide jaoks, et suurendada visuaalset mõju.
Läbipaistmatus viitab paberi võimele takistada paberi tagaküljel{0}}läbipaistmist. Suure-läbipaistmatusega paber tagab lugeja fookuse ilma, et see segaks alustekstilt. Läbipaistmatust mõjutavad tegurid on paksus, suurus, pinna tekstuur ja kiu koostis. Läbipaistmatust mõõdetakse valguse läbilaskvuse suhtena, väljendatuna protsentides.
Aluskaal (või grammaaž) tähistab massi pindalaühiku kohta, tavaliselt grammides ruutmeetri kohta (g/m²). See on paberi paksuse ja jäikuse standardnäitaja erinevates tööstusharudes. Kõik paberitüübid on klassifitseeritud ruutmassi järgi, mis võimaldab järjepidevat võrdlust.
Tera suund (kiudude suund)
Paberi valmistamisel joonduvad kiud vormiva kanga liikumise tõttu valdavalt masinasuunas. See suunakorraldus mõjutab mõõtmete stabiilsust, voltimist ja pinna ühtlust. Halb kiudude põimimine võib printimise ajal põhjustada laigude tekkimist. Kiudude jaotust saab hinnata valguse läbilaskvuse ühtluse jälgimiseks näidise taustvalgustusega. Täiustatud tööriistad, nagu skaneeriv elektronmikroskoopia (SEM), energia-dispersiivne röntgen-spektroskoopia (EDS) ja lainepikkus-dispersiivne spektroskoopia (WDS), võimaldavad üksikasjalikult analüüsida pinna morfoloogiat ja kiudvõrgu struktuuri.
Tõmbetugevus
Tõmbetugevus mõõdab maksimaalset jõudu, mida pabeririba võib enne purunemist taluda, peegeldades kiudude sidumist ja joondamist. See omadus on eriti oluline rull-trükipresside puhul. Katsetamine hõlmab proovi (25 mm laiuse, 150–200 mm pikkuse) lõikamist, mõlema otsa kinnitamist ja pingutamist kuni purunemiseni. Tulemused registreeritakse njuutonites (N).
Rebimise tugevus
Rebenemistugevus näitab jõudu, mis on vajalik eellõigatud sälgust rebendi levimiseks, peegeldades vastupidavust serva rebenemisele. Anisotroopse kiu orientatsiooni tõttu on rebenemistugevus masina ja ristsuuna vahel erinev, mistõttu on vaja eraldi mõõtmisi. Katses kasutatakse 60 mm × 60 mm näidist, mis on kinnitatud starterlõikega pendel{5}}tüüpi instrumenti. Pöördvars käivitab rebenemise ja jõud registreeritakse.
See artikkel annab ülevaate paberi põhiomadustest. Kuigi olulised on ka lisaomadused, nagu poorsus, jäikus ja niiskusesisaldus, loob siin esitatud teave põhjapaneva arusaama paberi käitumisest printimis- ja pakkimisrakendustes.
