2015-07-14
7644
Структурні властивості паперу та картону
Загальну уяву про будову паперу (картону), як фізичного тіла, дають товщина, формат аркуша, маса квадратного метра, щільність та пористість, орієнтація волокон та гладкість (рис. 4.1).
Властивості паперу
| |||||||||||
| Стуктурні | Оптичні | Механічн | |||||||||
| Товщина | Білизна. | Міцність | Деформації | ||||||||
| Формат | Світлопроникність (прозорість) | На розрив | Зворотні | ||||||||
| Маса 1 м2 | Засміченість | Видовження | Пружні | ||||||||
| Щільність | Глянець | На згин | Еластичні | ||||||||
| Пористість | На надрив | Незворотні (пластичні) | |||||||||
| Орієнтація волокон | Поверхні до стирання | Залишкові | |||||||||
| Гладкість |
§
|
|
|
о
О
о
О о
Із
І
Рис. 4.1. Властивості паперу та картону
т ся
166__________________________________________________________ Розділ 4
Товщина є основною характеристикою будь-якого аркушевого матеріалу й істотно впливає на механічні й оптичні властивості паперу (картону), а також на проходження його в друкарській машині. Наприклад, за інших незмінних умов зі збільшенням товщини зростають міцність паперу (картону), непрозорість, деформація стиснення тощо.
Для друкування використовують папір товщиною від 0,03 до 0,25 мм. Матеріал товщиною до 3 мм називають картоном. Основна маса паперу для друку має товщину 0,07—0,1 мм. Товщину вимірюють на товщиномірі з точністю за ГОСТ 27015.
Папір (картон) неоднорідний за товщиною, при його вимірюванні отримують середнє значення. Якість відбитків значною мірою залежить від однорідності товщини паперу (картону) в аркуші, стопі, рулоні. Відхилення за товщиною спричиняє дефекти в процесі друкування.
Формати рулонного та аркушевого паперу для друкування регламентує ГОСТ 1342. Для друкування використовують папір шириною рулону 600, 700, 750, 840, 900, 1000, 1080, 1200, 1260, 1400 і 1680 мм та папір спеціальної ширини — 360, 420, 460, 510, 520, 640, 820, 1050, 1500 і 1800 мм. Формат аркушевого паперу — це розміри сторін аркуша у сантиметрах, де перша цифра показує ширину аркуша, а друга — його довжину. Існує три групи форматів: А — для друкарського паперу, В — для афіш і карт, С — для конвертів і папок (табл. 4.1).
|
|
|
Маса квадратного метра — другий важливий показник, що характеризує папір (картон). При однаковому складі та ступені каландрування, маса квадратного метра пропорційна середній товщині аркуша. Папір для друку використовують масою від 30 до 250 г/м2. Матеріал, маса якого більше 250 г/м2 називають картоном. Масу 1 м2 паперу перевіряють за ГОСТ 13199.
Показник маси квадратного метра є основним при розрахунку необхідної кількості паперу (картону) для видання, а також при визначенні ваги стосу паперу (див. табл. 4.2 та 4.3).
Знаючи масу квадратного метра та формат друкарського аркуша можна розрахувати за нескладною формулою потребу в папері для друкування тиражу видання:
" ^—, (4.1)
де а і Ь — розміри аркуша паперу, м;
МАТЕРІАЛИ ПЛОСКОГО ОФСЕТНОГО ДРУКУ
Таблиця 4.1
| Нормативні формати | паперу | ||||||
| Доля | Формат, | Доля | Формат, | Доля | Формат, | Доля | Формат, |
| аркуша | мм | аркуша | мм | аркуша | мм | аркуша | мм |
| АО | 841 х 1189 | БО | 1000x1414 | CO | 917 х 1297 | D0 | 771 х1090 |
| А1 | 594x841 | В1 | 707 х1000 | СІ | 648x917 | D1 | 545 х 771 |
| А2 | 420 х 594 | В2 | 500 х 707 | С2 | 458 х 684 | D2 | 385 х 545 |
| A3 | 297x420 | ВЗ | 353 х 500 | СЗ | 324 х 458 | D3 | 272x385 |
| А4 | 210x297 | •В4 | 250 х 353 | С4 | 229x324 | D4 | 192 х272 |
| А5 | 148 х210 | В5 | 176x250 | С5 | 162x229 | D5 | 136x192 |
| А6 | 105 х 148 | В6 | 125 х176 | С6 | 114x162 | D6 | 96 хіЗб |
| А7 | 74 х 105 | В7 | 88x125 | С7 | 81 х 114 | D7 | 68 х96 |
| А8 | 52 х74 | В8 | 62x88 | С8 | 57x81 | D8 | 48x68 |
| А9 | 37x52 | В9 | 44x62 | - | - | - | - |
| А10 | 26x37 | В10 | 31 х44 | - | - | - | - |
| All | 18x26 | ВИ | 22 хЗІ | - | - | - | - |
| А12 | 13 х 18 | - | - | - | - | - | - |
| А13 | 9x13 | — | — | — | — | — | — |
Кількість аркушів в одній тоні паперу
Таблиця 4.2
| Вага 1 м2 паперу, г | Кількість аркушів в 1 т паперу при форматі паперу, мм | |||||
| 600x840 | 600x900 | 700x900 | 700x1080 | 840x1080 | 840x1100 | |
| 60 65 70 80 90 100 120 140 160 180 | 33068 30525 28344 24801 22046 19900 16534 14172 12400 11023 | 30890 28490 26455 23148 20576 18518 15445 13228 11574 10288 | 26455 24420 23201 19841 17636 15872 13228 11600 9920 8818 | 22046 20350 18897 16535 14698 13228 11023 9448 8267 2349 | 18373 16961 15748 13778 12249 11023 9186 7874 6889 6124 | 18038 16650 15461 13528 12025 |
Таблиця 4.3
| Вага стосу паперу (метричної стопи)* | ||||||||
| Вага 1 м2 | Вага метричної стопи, кг при форматі | паперу, мм | ||||||
| паперу, г | 600x840 | 600x900 | 700x900 | 700x1080 | 840x1080 | 840x1100 | ||
| 30,24 | 32,40 | 37,80 | 45,36 | 54,43 | 55,44 | |||
| 32,76 | 35,10 | 40,95 | 49,14 | 58,96 | 60,06 | |||
| 35,28 | 37,80 | 44,10 | 52,92 | 63,50 | 64,68 | |||
| 40,32 | 43,20 | 50,40 | 60,48 | 72,58 | 73,92 | |||
| 45,36 | 48,60 | 57,70 | 68,04 | 81,64 | 83,16 | |||
| 50,40 | 54,00 | 63,00 | 75,60 | 90,72 | - | |||
| 60,48 | 64,80 | 75,60 | 90,72 | 108,86 | - | |||
| 70,56 | 75,60 | 88,20 | 105,84 | 127,00 | - | |||
| 80,64 | 86,40 | 100,80 | 120,96 | 145,16 | - | |||
| 90,72 | 97,20 | 113,40 | 136,08 | 163,30 | — |
* Тисяча паперових аркушів називається стосом паперу (метричною стопою).
168____________________________________________________ Розділ 4
V — обсяг видання у фізичних друкарських аркушах;
Т — тираж видання, тис. прим.; К — коефіцієнт відходу паперу на технічні потреби, % (визначається з довідкової літератури).
При друкуванні з одного боку цифру 2 в знаменник не вводять.
Потрібно також враховувати, що сорти паперу з однаковою масою квадратного метра можуть мати різну товщину аркуша і відрізнятися за жорсткістю.
Щільність паперу (картону) залежить від виду та ступеня помелу волокон, кількості наповнювача, ступеня ка-ландрування тощо. Наповнювач суттєво зменшує об'єм пор паперу (картону). Вміст наповнювача в папері (картоні) характеризується зольністю. Так для друкарських сортів паперу показник щільності паперу знаходиться в межах від 0,5 до 1,35 г/м3. Щільність паперу тісно пов'язана з пористістю. Для характеристики пористої структури паперу інколи використовують термін «пухкість» — величина обернена щільності.
Пористість — це ступінь заповнення міжволоконного простору паперу (картону) порожнинами. Чим більша пористість паперу (картону), тим менша його щільність. Висока пористість паперу (картону) забезпечує добру вбирну здатність і, відповідно, впливає на швидкість закріплення фарби, але водночас при сильному вбиранні фарби, відбитки виходять менш контрастними і насиченими. На щільнішому, менш пористому, папері (картоні) отримують чіткіше зображення.
|
|
|
Неоднорідність структури паперу (картону) пояснюється його багатокомпонентним складом та особливостями технології виготовлення. Папір (картон) є капілярно-пористим матеріалом. У процесі виготовлення паперу (картону), паперова (картонна) маса стрімким потоком надходить на сітку папероробної (картоноробної) машини, що швидко рухається. Тому властивості паперового (картонного) аркуша в повздовжньому та поперечному напрямках будуть дещо різними. До того ж не треба забувати, що аркуш картону може складатися з декількох шарів. У напрямку вздовж руху сітки — машинному — папір (картон) має більшу міцність на розрив, ніж у поперечному. Це пов'язано з тим, що зусиллю, яке розтягує папір (картон) у машинному напрямку, протидіє більша кількість зв'язків, ніж у поперечному напрямку. А деформація при зволоженні та висушуванні, тобто зміна лінійних розмірів паперу (картону), буде значно більшою в поперечному напрямку.
МАТЕРІАЛИ ПЛОСКОГО ОФСЕТНОГО ДРУКУ
Орієнтація волокна викликає і різну цупкість паперу (картону). У поперечному напрямку папір (картон) має меншу цупкість ніж у повздовжньому. При зволоженні структура паперу більше розширюється в поперечному напрямку, ніж видовжується в повздовжньому. За різницею цупкості можна визначити напрям волокон, шляхом порівняння ступеня провисання смужок паперу, вирізаних у повздовжньому та поперечному напрямках. Смужка, що вирізана в поперечному напрямку, звисає більше, бо папір у цьому напрямку має меншу цупкість (рис. 4.2, а). Напрям волокон можна визначити й іншими методами. Наприклад, якщо провести нігтем вздовж двох кантів паперу, то утворена хвилястість паперу покаже напрям волокна (рис. 4, б). При дослідженні на надрив, якщо двічі надірвати папір у перпендикулярному напрямку один відносно другого, то виникає в машинному напрямку гладкий надрив, а в поперечному — рваний (рис. 4.2, в). Напрям волокна визначається за ГОСТ 7585.
|
|
|
|
Рис. 4.2.
Дослідження напряму
волокон:
а — дослідження смужок
паперу;
б — проба нігтем;
в — проба на надрив
Потрібно відзначити, що волокна розподіляються в товщині аркуша нерівномірно. Нерівномірно розташовуються частинки наповнювача, наприклад, вміст наповнювача зі зворотного боку на 15—18 % менший, ніж з лицьового. Тому лицьовий бік паперу, протилежний бокові, що контактує з сіткою папероробної машини, буде рівнішим, ніж зворотний.
Все це необхідно враховувати при підготовці паперу (картону) до друкування та при використанні його в брошурувально-палітурному виробництві. Так, папір краще фальцюється вздовж напрямку відливу. Для книжкових видань напрям волокон має бути паралельним до корінця блока, для того, щоб уникнути поперечних складок і хвилеподібності поверхні блока. Напрям волокон карток, що стоять у комірках картотек на торцях, має бути повздовжнім, для того щоб не утворювався згин карток.
Розділ 4
повздовжнім, для того щоб не утворювався згин карток. При друкуванні напрям волокон має розміщуватися як це показано на рис. 4.3, де а — напрям волокон паперу при друкуванні — вони повинні розміщуватися паралельно до корінця (/ — напрямок друку правильний — книга добре відкривається; 2 — напрямок друку невірний — аркуші хвилясті і відкриваються гірше); б — напрямок друку волокон паперу при виготовленні каталожних карток (/ — правильний напрямок волокон паперу — картка не жолобиться; 2 — неправильний напрямок друку — картка вигинається); в — при друкуванні напрямок відли-
|
Рис. 4.3.
Значення напряму
волокон паперу
в технологічному
процесі
ву — паралельно вісі циліндрів.
Особливістю вітчизняного парку друкарських машин є перевага одно- та двофарбових півформатних машин (формату А2, В2). У той час як на ринку пропонується папір стандартних форматів, переважний напрямок волокон, у яких розташований уздовж довгого боку аркуша. Відповідно, при розрізанні паперу на потрібний формат, напрямок волокон в аркуші повертається на 90 °. При цьому напрямок волокон в аркуші стає перпендикулярним до твірної циліндра, що в кінцевому рахунку призводить до несуміщення фарб при друкуванні.
У більшості випадків у специфікації, що додається до паперу, вказано напрямок волокон в аркуші. За кордоном існують спеціальні позначення напрямку волокон; ВВ — короткий бік аркуша збігається з напрямком руху полотна (поперечний напрям волокон); SB — довгий бік аркуша збігається з напрямком руху полотна (повздовжній).
Особливо слід зважати на напрям волокон при виготовленні етикеток, оскільки вони не повинні відокремлюватися від поверхонь, на які їх наклеюють. Тому напрям волокон для етикеток потрібно перевіряти шляхом зволоження зворотного боку. Вісь скручування етикетки в цьому випадку буде збігатися з напрямком волокон паперу» як
МАТЕРІАЛИ ПЛОСКОГО ОФСЕТНОГО ДРУКУ
Таблиця 4.4. Напрям волокон при виготовленні етикеток
Етикетка (контретикетка)
Кольєретка
|
|
|
|
К о-с
X X
5 о
£8
Ш со
о.
ш
T- co
G Я О
