Способы введения проклеивающих веществ

Проклека в массе:

• повышает водостойкость

• Повышает водопрочность

• Усиливает желтый оттенок

• Снижает прочность при введении гидрофобизующих веществ

Поверхностная проклейка:

• Повышает прочность

• Повышает стойкость к выщипыванию

• Снижает пылимость

• Удерживает наполнитель

• Снижает волнистость и скручивание

• Повышает жесткость

• Повышает адгезию к краскам

• Снижает электризуемость

Степень проклейки

• Высокая степень поверхностной проклейки бумаги пагубна для фальцовки

• Оценивают количество введенных проклеивающих веществ по показателю степени проклейки

• Степень проклейки – характеризуется максимальной шириной штриха, проведенного водными чернилами, который не расплывается и не переходит на оборотную сторону.

Непроклеенная – менее 0,25 мм

Малая степень проклейки – 0,25 -0,5 (0,75) мм

Средняя степень – 0,75-1,0 (1,25) мм

Высокая степень – 1,25-1,8 (2,0) мм

Подцветка бумажной массы

Назначение подцветки:

• Устранение природного желтоватого оттенка

• Повышение белизны

• Тонирование бумаги

Для тонирования и устранения желтого оттенка вводят красящие вещества в количестве от 1 до 1,5% от бумажной массы.

Способы введения красящих веществ:

• В бумажную массу (до отлива бумаги)

• Поверхностно (одно- или двухстороннее)

Белизна – способность материала отражать свет равномерно и рассеянно по всей зоне видимого спектра.

Белизна влияет на восприятие текста и удобочитаемость печатной продукции. Воспроизведение цветного оригинала возможно только на достаточно белой бумаге.

Белизна зависит от:

• Качества исходных волокон

• Отбелки

• Вида и количества наполнителя

• Красителей оптических отбеливателей

Для устранения желтизны вводят красители:

Синие

Фиолетовые

Сине-фиолетовые

Синие и фиолетовые красители поглощают желтое излучение подобно светофильтрам, увеличивая отражение в синей зоне.

Для повышения белизны бумаги вводят оптические отбеливатели.

Оптические отбеливатели – поглощают УФ-лучи с длиной 300-390 нм, преобразуют их, излучая энергию с большей длиной волны. Увеличивают количество отраженного света в синей части спектра, поэтому тоже играют роль подцветки.

Разбавление бумажной массы

Водой – обеспечивает равномерное распределение волокна в суспензии и регулирует вес 1 м² получаемой бумаги.

13.03.2012

Лекция 4

Бумага. Отлив бумаги и ее отделка

Производство бумаги

Подготовка бумажной массы – отлив бумаги – отделка бумаги

Отлив бумаги

Цель операции: формирование бумажного полотна в результате отфильтровывания воды.

Влияние режима отлива на свойства бумаги:

Анизотропия механических свойств из-за ориентации волокон;

Неоднородность поверхности с двух сторон листа;

Неоднородность структуры

Анизотропия бумаги – различие ряда свойств бумаги по разным направлениям листа (по длине, ширине, по сеточной и верхней стороне).

Современные бумагоделательные машины

Скорость отлива – до 2100 м/мин

Ширина отливаемого полотна – 4-10 м

Длина сеточной части – до 200 м

Высота корпусов достигает уровня 7-9этажного дома

Бумагоделательная машина состоит из секций:

Дозирующая часть

Сеточная часть

Прессовая часть

Сушильная часть

Отделочная часть

Напорно-распределительное устройство

Бумажная суспензия подается в нем через диафрагмовый расходомер непрерывно

Сеточная часть – плоский сеточный конвейер.

Бумаги сделанные на двусеточных машинах более однородны и меньше скручиваются.

Содержание влаги в полотне после сетки ~70-75%.

Прессовая часть

Прессование – удаление как можно большего количества воды засчет отжима.

Сушильная часть

Состоит их полых металлических цилиндров, обогреваемых горячей водой.

Отделочные операции

Бумага из сушильной части попадает на каландр, который состоит из нескольких полированных металлических тяжелых цилиндров.

Назначение каландрирования – выравнивание бумаги по толщине, увеличение гладкости, плотности, прозрачности, улучшение печатных свойств.

Машинный каландр обеспечивает гладкость до 100с.

Суперкаландрирование

Высокие показатели гладкости и глянца достигаются только при обработке бумаги в суперкаландре.

Назначение операции – повышение гладкости, придание глянца, снижение пылимости.

Бумага выпускается: каладрированная от 100 до 250 с, высококаландрированная от 250 до 400 с

Наилучшие результаты получаются, когда суперкаладрирование сочетается с повышением температуры и влажности.

Глянец – свойство поверхности материала.

Глянец поверхности оценивается ее отражательной способностью при измерении зеркального отражения.

Глянцевая бумага используется для рекламных целей чаще всего.

Гладкость бумаги – важное печатное свойство, зависит от микрогеометрии поверхности.

Очень гладкие бумаги – глянцевые, шероховатые – матовые.

Гладкость контролируется пневматическими приборами по метолам Бекка и Бендстона.

Классификация бумаг по гладкости:

Машинной гладкости до 100с

Каландрированные от 100 до 250с

Высококаландрированные от 250 до 400 с

Мелованные более 500 с

С припрессованной пленкой боле 800с

Отделочные операции

Бумага по ширине рулона разная по качеству.

Рулоны и кипы упаковываются согласно ГОСТ.

Отделка

Операции по отделке чаще проводятся вне бумагоделательной машины. Одни способы отделки появились давно, другие совсем недавно:

Каландрирование, суперкаландрирование;

Клеильный пресс;

Поверхностное окрашивание;

Нанесение мелованных покрытий;

Нанесение фактурного рисунка;

Лакирование;

Металлизация поверхности;

Припрессовка пленки;

Экструзионное нанесение пленочного слоя (ламинирование);

Накат, резка.

Клеильный пресс

Поверхностная проклейка

Клеильный пресс состоит из пары валов обтянутых резиной. Волокна верхних слоев дополнительно связываются друг с другом, увеличивается прочность, жесткость, снижается пылимость, ворсистость, выщипывание волокон, бумага меньше деформируется и скручивается.

Мелование – нанесение пигментно-клеевой суспензии на поверхность бумаги с целью облагораживания или придания специальных свойств поверхности листа.

Назначение мелования: повышение гладкости, глянца, белизны, непрозрачности, плотности бумаги.

Мелование компенсирует неровности поверхности, уменьшает следы маркировки, сетки и сукна.

Чем тоньше бумажная основа, тем тоньше наносится мелованный слой.

Состав мелованной суспензии

Суспензия:

Пигменты (мел, каолин, TiO₂ и др.), связующие (крахмал, латексы, Na-КМЦ, ПВА и др.), добавки (пластификаторы, опт.отбеливатели, воски, пеногасители, парафины, антистатики).

На долю пигмента приходится 80% массы покровного слоя. Структура этого слоя принципиально отличается от структуры бумаги. Поверхность мелованных бумаг микропористая.

Бумага одностороннего мелования (мелованный слой с одной стороны)

Бумага двустороннего мелования (с обеих сторон)

Мелованную суспензию можно наносить до трёх слоев.

В зависимости от количества наносимой суспензии:

Пигментирование – до 2-5 г/м²

Легкое мелование – до 7 г/м²

Легкомелованная – до 9-15 г/м²

Мелование (полное покрытие) – до 25-45 г/м²

по способу отделки поверхности:

глянцевая мелованная

матовая мелованная

мелованная

бумага литого мелования

с легким тиснением

с фактурным рисунком

20.03.12

Лекция 5. Отделка и классификация печатных бумаг. Способы печати.

Мелование:

• Пленочное

Предварительное дозирование пасты стержнем, Подача пасты на бумагу через вал, укрывистость, эффективность производства.

• Шаберное

прямая подача пасты на бумагу, дозирование выравнивание, гладкость

• Литое

Зеркально-глянцевая поверхность, обработка в суперкаландрах, а после хромированного горячего цилиндра в сушильном устройстве.

Поверхность мелованных бумаг:

• Матовая

Отражает падающие лучи рассеянно и равномерно во всех направлениях

• Глянцевая

Отражает лучи под углом, равным углу падения, причем лучи в отраженном пучке между собой параллельны.

Для книжной продукции матовые сорта бумаг, для иллюстрационной – глянцевая.

Бумага с тиснением выглядит изысканно и естественно. Применение этой бумаги в сочетании с профессиональным оформлением и качественной печатью придает рекламной продукции неповторимый характер.

Бумага прекрасно подходит для офсетной, трафаретной, струйной печати, бескрасочного тиснения и тиснения фольгой.

Применение мелованных бумаг:

• Специализированные и элитные журналы и книги

• Обложки цветных журналов

• Каталоги

• Художеств альбомы

• Этикетки, представительская литература

• Открытки, приглашения, папки поздравительные, плакаты

• Визитки, календари

• Упаковка повышенного качества

• Дизайнерские и рекламные работы

Печать на бумагах с фактурным рисунком проводится только офсетным, цифровым и трафаретным способами.

Особенности строения печатной бумаги

Бумага представляет многокомпонентную гетерогенную систему, включающую частицы твердых фаз, различающихся морфологическими свойствами

Анизотропное расположение волокон порождает анизотропию свойств бумаги

Неоднородность структуры, вызываемая причинами в процессах производства бумаги

Сущестов-е различн по природе сил связей

Основные свойства печатных бумаг:

Показатели, характеризующие структуру бумаги (масса 1кв.м, толщина и равномерность, зольность, пористость и облачность)

Механические свойства (Прочностные и деформационные)

Гладкость и плоскостность поверхности

Впитывающая способность (Отношение к жидкостям)

Остаточная влажность бумаги

Оптические свойства (Степень белизны, наличие оттенка, непрозрачность, глянец или матовость)

Сорность бумаги – допустимое количество грубых механических включений на 1м²

Классификация печатных бумаг:

• По способу печати (типографская, офсетная, для глубокой, для трафаретной печати, для цифровой)

• По волокнистому составу (чистоцеллюлозная №1, с добавлением древесной массы №2, №3, газетная, специального назначения)

• По массе 1м² (по толщине)

• По отделке (машинной гладкости, мелованная, каландрированная, суперкаландрированная, с припрессованной пленкой, матовая, глянцевая, полуматовая, с фактурным рисунком)

• По назначению (газетная, книжно-журнальная, иллюстрационная, этикеточная, афишная, картографическая)

• По формату готовой бумаги (рулонная, листовая)

Основные элементы развития ассортимента печатных бумаг:

• Увеличение доли бумаг с использованием новых видов полуфабрикатов и вторичного сырья

• Увеличение доли бумаг с различными видами отделки и облагораживания поверхности

• Создание материалов с пониженной массой

• Полный переход на щелочные бумаги

• Экологически безопасные, биоразлагаемые

• Использование нанотехнологий

Способы запечатывания:

• Листовая печать

• Рулонная печать

Для печати малых тиражей используют листовую, а для больших – рулонную машину

На тонкой бумаге лучше печатать на рулонной машине, на толстой – на листовой.

Скорость работы рулонной машины выше. При печати небольших тиражей это свойство теряется.

Рулонная бумага дешевле листовой в 1,5-2 раза.

Способы печати:

• С использованием печатной формы:

Высокая (типографская, флексографская).

Плоская (офсетная).

Глубокая.

Трафаретная.

• Без использования печатных форм:

Цифровая: электрофотографическая и струйная (не противостоит традиционным способам печати, а дополняет их в области небольших тиражей).

Доля цифровой печати в общем объеме печатной продукции ожидается к 2014 г – 20%.

Трафаретная печать – это мощный инструмент, позволяющий решать множество технологических и эстетических задач.

Прогноз на 2013

Офсетная печать будет падать на 6-11%

Флексографская будет расти на 2-3%

Цифровая будет расти с применением тонера на 4-8%, на основе струйной печати на 4-13%

Сегодня на бумажных носителях размещается 60,6% рекламной продукции.

Требование к бумаге высокого способа печати: гладкость (введение мелкодисперсного наполнителя) и мягкость (волокнистый состав, высокое содержание наполнителя, малая степень проклейки)

Бумаги, которые используются для высокого способа печати, называются типографскими

Офсетный способ печати: Водостойкость (высокая степень проклейки), Прочность (волокнистый состав, невысокое содержание наполнителя, проклейка в массе и поверхностная)

Офсетные бумаги: №1, №2, газетные, специального назначения.

Требования к глубокой печати:

Мягкая – малая степень проклейки

Высокая гладкость и плотность – обработка в суперкаландрах

Отсутствие абразивности

Цифровая печать:

Минимальная пылимость

Оптимальная гладкость поверхности

Повышенная жесткость

Масса 1м² бумаги – 80-250 г

Средняя и высокая степень проклейки

Устойчивость к температуре – 150-240'С и температурному старению

27.03.12

Лекция 6

Требования к газетной бумаге:

Дешевая. Макропористая структура с оптимальной прочностью, непроклеенная или с малой степенью проклейки, остаточная влажность около 8-10%, возможно окрашивание в пастельные тона, небольшая масса от 38 до 50 г на 1м² (тонкие бумаги), степень белизны около 60%, возможно легкое мелование для эстетического восприятия

Требования к иллюстрационной бумаге:

Достаточная степень белизны >90%, отсутствие оттенка и разнооттеночности, высокая степень отделки поверхности, равномерность по гладкости, высокая светонепроницаемость (данная бумага относится к элитным дорогим сортам)

Особенности документной бумаги:

На основе льняных и хлопковых волокон, малозольная, высокая степень проклейки, долговечная, стойкая к механическим воздействиям, для денежных знаков, банковских чеков, облигаций с элементами защиты (спец.волокна, пигменты, светящиеся в УФ-излучении, ныряющая защитная нить)

Особенности рисовальной бумаги:

Поверхность шероховатая, структура средней плотности, повышенная прочность от механических воздействий резинки, кисти, губки, средняя степень проклейки, выпускается по массе около 200 г, выпускается как белая, так и окрашенная в светлые тона

Особенности книжно-журнальной бумаги:

Рулонная и листовая бумага, массой 50-70 г (востребованы бумаги и с большей массой), например, для детских книг до 150 г), зольность до 8-10%, не имеет поверхностной проклейки (сильно пылит при печати), степень проклейки от 1,0 до 1,5 мм, остаточная влажность – 6-7%, может иметь пастельные оттенки, светонепроницаемость выше 92%, края книги должны выдерживать обрезку без задиров и разрушений кромки.

Особенности офисной бумаги:

Под бумагой для офиса понимают несколько видов бумаги для фиксирования, размножения, передачи, хранения информации.

Группы офисных бумаг:

Без функционального покрытия, но с поверхностной проклейкой

Со специальными покрытиями: термочувствительная (для факсов и плоттеров)

Особенности этикеточной бумаги:

Двух- или односторонняя отделка поверхности, отсутствие скручиваемости при одностороннем увлажнении, масса 1 м² от 40 до 100г, пригодность к отделке (лакированию, тиснению, высечке)

Этикеточная бумага (классификация):

По отношению к жидкости – влагостойкая

По отношению к хим.реагентам – щелочностойкая, кислотная

По назначению – кондитерская, табачная, для возвратной тары

Особенности этикеточной бумаги:

Для сухой упаковки, для упаковки жидкостей

Влагостойкие этикетки не пригодны для прямого контакта с продуктами питания

Этикеточные бумаги делят на:

Немелованные, мелованные, металлизированные (перспективные, барьерные), с полиэтиленовым покрытием (для сахара, соли, семян).

Дизайнерские бумаги

Виды:

Декоративные свойства важнее печатных; изготавливают из тонковолокнистой отбеленной целлюлозы, волокон различного растительного и декоративного сырья; различная отделка: водяные знаки, тиснение, окрашивание, напыление; поверхность может имитировать бархат, замшу, кожу, металл, мрамор, ткань, необычное ощущение; специальные оптические свойства, поверхность может быть гладкой и шероховатой.

Ассортимент:

Тонированные, металлизированные, перламутровые, с латексной обработкой, флокированные.

Тонированные бумаги:

Главным является цвет – желтый, розовый, голубой, зеленый.

Цветная бумага чаще принадлежит к бумагам машинной гладкости и каландрированным.

Тонируются дизайнерские, газетные, офисные, информационные и афишные бумаги.

Восприятие цветовых сочетаний (в порядке ухудшения восприятия):

1. Синий на белом

2. Черный на желтом

3. Зеленый на белом

4. Черный на белом

5. Желтый на черном

6. Белый на черном

7. Зеленый на красном

8. Красный на желтом

9. Белый на синем

10. Красный на белом

Цвета времени года:

Весна – желтый, лето – голубой, осень – красный, зима- синий.

Печатная бумага, изготовленная на цветной бумаге, не требует ярких декоративных элементов, т.к. интересна сама по себе.

Цвет – лишь дополнение к ее качествам (тиснение, металлизированный блеск)

Металлизированные бумаги

Цель отделки поверхности – для индивидуального облика и шарма рекламной и упаковочной продукции.

Способ изготовления – вакуумное напыление слоя Al или Cr

Лаковое покрытие (улучшает адгезию красок), под ним слой алюминия, под ним слой промежуточного лака (отвечает за равномерность напыления алюминия), а в самом низу – бумажная основа.

Металлизированные бумаги:

Металлизация может быть односторонней или двусторонней

Перламутровые бумаги:

Содержат в себе частички слюды.

Латексные покрытия:

Состав:

• Бумага-основа по массе 60-120 г

• Грунтовый слой

• Латексное покрытие

Бумага из длинноволокнистой целлюлозы.

Флокированные материалы (бархаты)

Флокирование – технология нанесения текстильного ворса – флока на адгезионную поверхность материала.

Основная требования к качеству ворса – равномерность по длине, прямолинейная форма, сыпучесть,

Д/з:

Сравнить потребление бумаги и картона (бумажных материалов) на душу населения в странах Европы, Азии, Америки, Японии, России,

Представить в письменном виде

03.04.12

Лекция 7

Картон

Итальянское cartone – «твердый», «жесткий»

Начало картонного производства относится к середине XVI века.

Почти все виды современного картона состоят из нескольких слоев.

В соответствии с ГОСТ 17586-80 бумагой и картоном принято называть

Основные компоненты картона:

Волокнистые полуфабрикаты

• Макулатурная масса

• Древесная масса (ДДМ, РДМ, ТММ, ХТММ)

• Древесная целлюлоза (неотбеленная, отбеленная)

В отдельных случаях добавляют:

• Минеральные наполнители

• Проклеивающие вещества

• Пигменты и красители

• Декоративные добавки

Отличия картона от бумаги:

• Масса 1м² 120-2500г

• Толщина материала 0,25-3,00 мм

• Меньшая плотность

• Многослойность

• Жесткость

• Качество подготовки волокон

Квалификация картона по массе 1м²

• Легкий – масса до 600 г

• Плотный – масса более 600 г

Картон по строению:

• Однослойный

• Многослойный:

  • Прессованный

  • Клееный

Многослойный картон чаще отливают на круглосеточной машине, окончательное обезвоживание проводится на гидравлическом прессе между двумя стальными плитами. Сушка проводится в вертикальном положении.

Однослойный картон отливают на бумагоделательной машине.

Картон может изготавливаться и по накатному принципу.

Каландрирование снижает скручивание листов.

Для устранения жесткости, хрупкости, волнистости картон равномерно увлажняют и выдерживают длительное время перед каландрированием.

Поверхность картона может подвергаться облагораживанию: пропитке, мелованию, нанесению покрытий из тонких пленок и кашированию.

Клееные виды картона меньше деформируются, чем прессованные.

Клееный картон отличается от прессованного методом пламенной пробы, он трескается.

Поверхностная проклейка проводится на клеильных прессах.

Сорта клееного картона:

• Термоустойчивый

• Высококачественные сорта из массы жирного помола

• Бристольский картон

• Картон «слоновая кость»

Классификация по волокнистому составу:

• Из первичных волокон

• Из вторичных волокон

Классификация по назначению:

• Переплетный

• Упаковочный

• Гофрокартон (тарный)

• Дизайнерский