Propriétés cachées du papier. Propriétés de résistance du papier. Propriétés de sorption du papier

12.09.2020

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Participant: Musin Aydar Rustamovich
Responsable: Vagapova Nailya Romanovna

introduction

À l'heure actuelle, la vie normale d'une personne est impossible sans l'utilisation de serviettes, car sans leur participation, il est impossible d'organiser à un niveau décent une fête, un anniversaire ou tout autre événement festif. Il est généralement admis que plus la qualité des serviettes est élevée, plus le statut social de la personne qui les utilise pour un événement est élevé. Ils varient en couleur et en taille, sont lisses et gaufrés, monocouches et multicouches, ont une densité de surface différente. Lors de l'achat de serviettes dans un magasin, nous nous demandons constamment: "Sont-elles de bonne qualité?"

Objectif:étudier les caractéristiques physiques et les propriétés des serviettes en papier et identifier celles de la plus haute qualité.

Objet d'étude: serviettes en papier de différentes marques et types.

Sujet d'étude: caractéristiques physiques (épaisseur, densité de la base, structure interne) et propriétés (résistance, absorbance, capillarité) des lingettes.

Objectifs de recherche:

Établissez une classification des serviettes.
Etudier les caractéristiques physiques (épaisseur, densité de la base, structure interne) et les propriétés des lingettes (résistance mécanique, absorbance, capillarité).

Méthodes de recherche:

Etude des matériaux sur ce sujet.
Observations et expériences.

§ 1. Principales caractéristiques des serviettes

La production de serviettes en papier a commencé au Japon au 19ème siècle. Comme tout ce qui était neuf, ces produits étaient assez chers, et d'ailleurs, le papier de l'époque n'était pas bon marché en soi. Grâce aux Allemands, les serviettes en papier sont devenues populaires dans les années 70 du siècle dernier. C'est dans la pratique en Allemagne qu'ils ont décidé de mettre la production en marche afin de mettre à disposition des serviettes en papier. La soif de confort et de propreté a dépassé l'esthétique, ce qui a permis aux serviettes en papier d'apparaître dans toutes les maisons, et pour peu d'argent.

Considérons les principales caractéristiques des serviettes en papier.

Géométrique: porosité, finesse, masse 1m2 (densité de la base), uniformité de la structure.

Mécanique: résistance à la traction.

Sorption: absorption.

Porosité affecte directement le pouvoir absorbant du papier. Le papier est un matériau poreux-capillaire, avec une distinction entre macro et microporosité. Les macropores, ou simplement les pores, sont des espaces entre les fibres remplis d'air et d'humidité. Les micropores, ou capillaires, sont de minuscules espaces indéterminés qui se forment entre les fibres de cellulose dans les papiers non couchés. Il y a aussi des capillaires à l'intérieur des fibres de cellulose. Tous les papiers non couchés et pas trop compactés tels que les serviettes sont macroporeux. Ces papiers absorbent bien les liquides en raison de leur structure lâche, c'est-à-dire d'une surface interne très développée.

Douceur du papier, c'est-à-dire son microrelief, détermine la capacité du papier à transmettre les lignes colorées les plus minces, les points et leurs combinaisons sans rupture ni distorsion. C'est l'une des propriétés d'impression les plus importantes du papier. Plus le lissé du papier est élevé, plus le contact entre sa surface et la plaque d'impression est complet, moins vous devez appliquer de pression lors de l'impression, plus la qualité d'image est élevée. Ainsi, pour obtenir un motif de haute qualité sur la serviette, sa surface doit être lisse.

Densité de base montre la masse de 1 m 2 d'une serviette donnée. L'unité de densité de base est le g / m 2. Selon la classification acceptée, le poids de 1 m 2 de serviettes en papier peut être inférieur à 24 g (serviettes à faible densité) et supérieur à 24 g (serviettes à haute densité).

Liquidation du papier caractérise le diplôme uniformitésa structure (uniformité de la distribution des fibres). Le jeu du papier est jugé par observation en lumière transmise. Le papier très trouble est extrêmement irrégulier. Ses fines taches sont également les moins durables. Le papier trouble imprime de mauvaise qualité en raison d'une perception d'encre inégale du papier. Les zones plus épaisses de la bande de papier sont colorées plus intensément et les zones minces moins intensément.

Force le papier dépend de la résistance de la structure du papier elle-même, qui se forme pendant le processus de fabrication du papier. Cette propriété est généralement caractérisée par force de rupture en newtons.

Absorbance papier indique la quantité de liquide que le papier peut absorber:

Le tableau 1 montre la classification des serviettes. Nous avons prélevé 10 échantillons de serviettes en papier pour les tester (Fig. 1).

Tableau 1. Classification des serviettes en papier

Serviette perforée et gaufrée avec motif flocon de neige, monocouche.
Perforé et gaufré, blanc, monocouche.
Perforé, à motifs de couleur, monocouche.
Perforé et gaufré, avec motif bonhomme de neige, monocouche.
Perforé, coloré avec un motif, deux couches.
Perforé et gaufré, blanc, à deux couches.
Perforé et gaufré, avec motif "Fleurs", une seule couche.
Perforé et gaufré, avec motif "Fleurs", trois couches, lisse.
Perforé et gaufré, lisse, avec motif "Grape", monocouche.

§ 2. Etude des caractéristiques des serviettes en papier

Structure interne des serviettes étudiée au microscope (grossissement 50 fois). Les observations ont montré que les échantillons les plus lâches sont des serviettes numérotées 1, 7, 8, 9 (Fig. 2). Ces lingettes devraient mieux absorber les liquides que les autres.

Les serviettes numérotées 3, 5 et 6 avaient une surface lisse avec des perforations le long du bord. Au microscope, on peut voir que la qualité d'impression couleur sur eux est plus élevée que sur les serviettes numérotées 1, 7 et 8, qui ont été gaufrées sur toute la surface (Fig. 3). Ainsi, un petit motif de couleur sur fond blanc est optimal pour les serviettes en relief.

Qualité d'impression couleur sur serviettes

Épaisseur des serviettesmesuré par la méthode des séries. Les résultats sont présentés dans le tableau 2.

Densité de basea été déterminée en divisant la masse de la serviette par sa surface spécifique (g / m 2). La masse a été déterminée à l'aide d'une balance de laboratoire et les dimensions ont été déterminées à l'aide d'une règle. La densité des serviettes a été déterminée en divisant leur poids par volume (g / cm3). Les serviettes numérotées 5, 8 et 9 ont la densité de surface la plus élevée. Les résultats des mesures et des calculs sont présentés dans le tableau 2.

Tableau 2. Densité des serviettes

№	Épaisseur h, cm	Des soirées une · b, cm	Poids m, r	Densité ρ , g / cm 3
1
2
3
4
5
6
7
8
9

Masse de la serviette.Pour déterminer le poids d'une serviette, le poids du paquet entier a été mesuré sur une balance électronique, et le résultat a été divisé par le nombre de serviettes dans le paquet.

Le volume.Le volume d'une serviette a été déterminé comme le produit de sa surface et de son épaisseur.

Uniformité de la structure.L'homogénéité de la structure des serviettes peut être jugée par leur lumière - observation en lumière transmise. La serviette a été pressée contre la vitre et photographiée. Les serviettes numérotées 2, 4, 9 avaient un dégagement très nuageux, c.-à-d. étaient très hétérogènes. Ils ont également une faible densité de base.

§ 3. Etude des propriétés physiques des serviettes en papier

Rupture mécanique

Les serviettes ont été coupées en bandes de 10 cm de long et 2 cm de large. Un bord de la serviette a été pressé avec un doigt sur la table et un dynamomètre a été fixé à l'autre avec une pince (Fig. 4). L'échantillon a été étiré; au moment de la rupture, les lectures du dynamomètre ont été enregistrées.

Pour chaque échantillon, 6 à 7 mesures ont été effectuées et la valeur moyenne arithmétique de la force de rupture a été trouvée. Les résultats sont présentés dans le tableau 3.

Tableau 3. Résistance mécanique des serviettes

№
1
2
3
4
5
6
7
8
9

Il s'est avéré que les serviettes ont une anisotropie des propriétés mécaniques. Cela est dû à la structure des serviettes (orientation des fibres de cellulose et degré d'uniformité de leur distribution). L'expérience a montré que les échantillons d'une densité de base allant jusqu'à 18 g / m 2 ont une résistance mécanique inférieure. De plus, la résistance mécanique s'est avérée plus faible pour des serviettes à structure hétérogène.

Absorbance

La serviette entière a été immergée dans l'eau pendant 1 minute et après cela, lorsque l'excès d'eau s'est écoulé, elle a été pesée sur une balance de laboratoire. La différence de poids entre les lingettes humides et sèches a été divisée par le poids des lingettes sèches et multipliée par 100%. Les résultats des mesures et des calculs sont présentés dans le tableau 4. Les meilleurs indicateurs ont été trouvés dans des serviettes à structure lâche et à faible densité de base.

Tableau 4. Capacité d'absorption

№	Poids			Capacité d'absorption,%
№	m sec, r	m humide, r	∆m, r	Capacité d'absorption,%
1
2
3
4
5
6
7
8
9

Capillarité

Des bandes de serviettes de 20 cm de long et 2 cm de large ont été immergées dans des liquides (jus avec pulpe, jus sans pulpe, huile de tournesol, eau) en position verticale. Il a été mesuré à quelle hauteur les liquides monteraient (cm). Les résultats de l'expérience sont présentés dans le tableau 5. Ils ont également la densité, la macro et la microporosité les plus élevées.

Tableau 5. Capillarité

№	Jus de pulpeh , cm	Le jush , cm	Beurreh , cm	L'eauh , cm
1
2
3
4
5
6
7
8

Résultats des travaux

1. La structure interne des serviettes a été étudiée à l'aide d'un microscope (grossissement 50 fois), l'épaisseur des serviettes a été mesurée avec un micromètre avec un appareil de lecture numérique électronique, le poids des serviettes a été déterminé à l'aide d'une balance de laboratoire et la force de rupture a été déterminée avec un dynamomètre de laboratoire. La densité de la base des serviettes est calculée.

2. Au cours des expériences, il a été révélé que la plus grande force de rupture est supportée par des serviettes lisses ayant la densité de base la plus élevée et une structure homogène (49,6 g / m 2, 33,3 g / m 2, 33,1 g / m 2). Cependant, elles ont une faible capacité d'absorption (485%, 458% et 494%), même si en raison de leur grande taille et de leur superposition, ces lingettes peuvent absorber une quantité importante de liquide (17,8 à 26,2 g contre 5,5 à 9,0 g en monocouche). Ces lingettes ont une bonne capillarité. Les lingettes les plus absorbantes ont la plus faible densité de la base et une structure lâche, mais elles ont une faible résistance mécanique et lorsqu'elles sont mouillées, elles se cassent. Toutes les serviettes ont une anisotropie prononcée des propriétés mécaniques, qui est associée à une certaine orientation des fibres de cellulose. Les lingettes colorées peuvent tacher le liquide.

Tableau 6. Propriétés physiques de chaque lingette

№	Densité ρ , g / cm 3	Force de rupture minimale, N	Force de rupture maximale, N	Capacité d'absorption,%	Capillarité
1
2
3
4
5
6
7
8

Production

Les méthodes proposées pour l'étude des serviettes ont permis de mener une analyse complète de leurs propriétés physiques. Sur la base des résultats de mes expériences, nous pouvons dire que les serviettes en relief sur toute la zone absorbent bien uniquement avec un contact prolongé avec du liquide, mais ne donnent pas un bon résultat si vous devez l'essuyer rapidement. Ce sont les numéros 1, 2, 3, 4, 7. Si vous voulez que les serviettes absorbent le liquide en peu de temps, alors les serviettes 6, 5. Elles absorbent rapidement l'eau et le jus avec de la pulpe. Mais ils ne donneront pas le meilleur résultat avec un contact prolongé avec un liquide. Les serviettes numérotées 8,9, multicouches, denses, ont des micropores, ce qui affecte une mauvaise absorption lors d'un contact prolongé avec l'eau, mais avec un contact à court terme, elles donnent un bon résultat. La serviette numéro 8 absorbe particulièrement bien l'eau. Plus la serviette est dense, plus il faudra de force pour la casser. Cela signifie qu'il y a moins de chances que les morceaux de serviettes restent sur la main. Ce sont des serviettes numérotées 9, 8, 6, 5. Les serviettes numérotées 3, 2, 1, 7 sont plus faibles à déchirer. À mon avis, les serviettes de qualité supérieure sont:

absorber rapidement;
surtout ne pas mouiller lorsqu'ils restent longtemps dans un liquide;
plus fort à casser.

Les serviettes numérotées 9, 8, 6, 5 conviennent à ces exigences.Lors de l'achat de serviettes, faites attention au fait qu'elles sont à deux couches, qu'elles n'ont pas de gaufrage sur toute la surface et que les dessins ne sont pas trop caustiques. Après avoir étudié le matériel théorique sur la fabrication des serviettes, j'ai tiré les conclusions suivantes pour moi-même. Pour les serviettes pas de très haute qualité, trop brillantes sont caractéristiques, couleurs vénéneuses... Il y a une plus grande probabilité de peinture de mauvaise qualité, qui peut facilement tacher.

En plus des serviettes blanches à une seule couche habituelles, les plus chères sont devenues populaires ces derniers temps. serviettes multicouches, sur la couche supérieure de laquelle un dessin ou un ornement coloré est appliqué. Ces serviettes en papier, tout comme les serviettes blanches ordinaires, sont destinées à la mise en table (généralement pour une occasion solennelle ou festive), mais elles ont également un autre usage. Ces serviettes sont utilisées pour le découpage - décoration de surfaces dures (meubles, planches à découper, boîtes, pots de fleurs, etc.). Pour cette technique, utilisez la fine couche très supérieure d'une serviette à motifs. De plus, les serviettes colorées, comme les serviettes ordinaires, peuvent être achetées en paquets (généralement dans un emballage plus petit que les serviettes ordinaires - pas 100, mais 10, 30, 50 pièces), mais elles sont également vendues individuellement dans des magasins spécialisés pour les produits artisanaux. Plus de 80% de toute la production nationale de serviettes sont des produits monocouche et plus de 90% des serviettes décoratives à deux et trois couches sont des produits d'entreprises étrangères.

Boîtes décorées avec technique de découpage

Pour la production de serviettes en papier, un papier spécial est utilisé. Les matières premières liquides sont fouettées avec un mélangeur jusqu'à l'obtention d'une mousse de structure homogène. À partir de ce mélange, une base lâche poreuse est fabriquée, qui est utilisée pour la fabrication de serviettes. Les produits finis diffèrent par leur densité et leur blancheur. En tant que matière première pour la production de serviettes, une base de papier hygiénique et hygiénique à base de papier recyclé est utilisée. Ainsi, les forêts sont préservées.

Le prix ne correspond pas toujours à la qualité des serviettes.

Conférence 6

Propriétés physiques du papier

Les propriétés physiques du papier comprennent la masse d'un mètre carré, l'épaisseur, la densité, la porosité, le volume.

Pour déterminer masse d'un mètre carré papier découpez un rectangle de formats appropriés dans du papier, pesez-le, puis recalculez-le à la masse d'un mètre carré.

Densité du papier est défini comme le rapport de la masse d'un échantillon de papier à son volume (g / cm3).

Épaisseur du papier généralement de 0,03 à 0,25 mm. Carton - jusqu'à 3 mm. La détermination de l'épaisseur du papier est effectuée à l'aide d'une jauge d'épaisseur. Pour des raisons pratiques, prenez 10 feuilles de papier, mesurez leur épaisseur et divisez par 10.

La porosité du papier est le rapport de la taille des pores au volume total du papier. La porosité est exprimée en%. Le papier étant fabriqué à partir de fibres de différentes tailles, les types de pores suivants sont possibles:

§ de bout en bout;

§ impasse;

§ fermé;

§ circulaire.

La détermination de la porosité est effectuée à l'aide de différents poromètres.

En pratique, la porosité est déterminée par la formule:

Pore \u200b\u200b\u003d (1-d / 1,5) * 100%, où d est la densité du papier.

La porosité des différents types de papier varie de 30 à 70%: papier calque - 30%, papier journal - 70%.

La porosité peut être utilisée pour ajuster la vitesse de séchage de certains types d'encre d'impression.

En pratique, ce n'est pas seulement la porosité qui est importante, mais aussi la distribution de la taille des pores. Plus la différence entre les pores les plus petits et les plus grands est petite, meilleure sera la qualité de l'image (distribution étroite de la taille des pores).

Le gonflement est l'inverse de la densité; unité de mesure cm3 / g. La quantité en vrac est souvent indiquée dans les certificats de papier de fabricants étrangers.

… dépend de:

§ direction de la distribution des fibres dans la feuille de papier (anisotropie). Dans le sens longitudinal, la résistance de la fibre est plus élevée;

§ la résistance de la fibre individuelle. La résistance d'une fibre individuelle dépend de la méthode de production, du type de bois, du degré de broyage;

§ la présence de liaisons hydrogène. Si le composé contient N, O, F, des liaisons hydrogène peuvent se former. Les liaisons hydrogène se forment entre des molécules contenant des atomes N, O ou F et des atomes H. Les liaisons hydrogène elles-mêmes sont très faibles, mais la molécule de cellulose contient des millions de groupes hydroxyle et donc l'effet total des liaisons hydrogène peut fournir la résistance de la feuille de papier. Une expérience simple peut être menée pour prouver l'effet des liaisons hydrogène sur la résistance du papier. Pour ce faire, la feuille de papier doit être trempée dans de l'eau, de l'alcool et de l'huile minérale. Dans le premier cas, la résistance du papier est la plus faible, dans le second, la plus élevée. Dans le premier cas, les molécules d'eau détruisent les liaisons hydrogène entre les molécules de cellulose. Dans ce dernier cas, l'huile minérale ne contient pas de N, O, F et donc la résistance du papier ne changera pas. Si le papier commence à sécher, des liaisons hydrogène se forment entre les molécules de cellulose et la résistance du papier augmente.

§ l'humidité de l'air ambiant. Par conséquent, toutes les mesures des propriétés du papier sont effectuées dans des conditions standard à une humidité relative de 60 à 65%.

En pratique, plusieurs des indicateurs suivants sont utilisés pour caractériser la résistance du papier:

1) longueur de coupure nulle;

2) longueur de rupture;

3) allongement relatif.

LONGUEUR DE RUPTURE est une valeur indirecte qui caractérise la longueur d'une bande de papier qui, étant suspendue à une extrémité, se cassera sous l'influence de son propre poids. La longueur de rupture est mesurée en mètres (moins souvent en km). Pour la plupart des papiers d'impression, la longueur de rupture doit être supérieure ou égale à 3000-3500 mm.

En pratique, la longueur de rupture est déterminée sur une machine d'essai de traction en déchirant une bande de papier dans des conditions spécifiées. Ensuite, le poids d'éclatement, auquel la rupture s'est produite, est converti en longueur de rupture selon la formule. Pour déterminer la longueur de rupture, les pinces de la machine sont espacées de 100 mm.

Si les pinces de la machine d'essai de traction sont aussi proches que possible, déterminez la LONGUEUR DE RUPTURE ZÉRO. Il caractérise la résistance des fibres individuelles. Puisque la longueur de rupture nulle est supérieure à la longueur de rupture, la résistance des fibres individuelles est supérieure à celle de la feuille de papier.

EXTENSION DE L'ALLONGATION RELATIVE)

Allongement \u003d (Dl / l) * 100% (1)

Lorsque le papier se brise, il s'allonge. Cet allongement est défini comme un allongement à la rupture et est calculé par la formule 1. La valeur d'allongement pour le papier est de 1 à 5%. Il est connu de la théorie de la résistance des matériaux: plus la traction est élevée, plus les propriétés de résistance des matériaux fonctionnant sous contrainte sont stables. Ainsi, plus l'étirement est élevé, plus la déchirure du papier est faible lors de l'impression.

En pratique, pour augmenter l'extensibilité, ils essaient d'élever l'humidité relative du papier de 5-6% à 7-8%.

En pratique, en plus de la longueur de rupture et de l'allongement, les types d'essais papier suivants sont utilisés:

§ résistance à la fracture;

§ résistance au déchirement;

§ résistance du bord de la feuille;

§ résistance au poinçonnage;

§ essai de compression de l'anneau;

§ détermination de la rigidité en flexion statique;

§ résistance au délaminage;

§ perte de résistance mécanique lors du vieillissement du papier.

1. LA RÉSISTANCE À LA FRACTURE est déterminée sur une bande de papier lorsqu'elle est tirée. Dans ce cas, l'échantillon de papier est plié d'avant en arrière à un angle de 180. Un mouvement de va-et-vient est appelé double pli, et la résistance à la rupture est mesurée en ppm - le nombre de doubles coudes.

La plupart des papiers d'impression ont une résistance à la rupture supérieure ou égale à 1012 ppm. Et seuls les types de papier cartographiques et les types de papier dits «spéciaux» sont caractérisés par une résistance à la rupture supérieure ou égale à 40-100 ppm.

2. La résistance à la déchirure est une force qui provoque le déchirement du papier prédécoupé à une certaine longueur. Le test est réalisé sur 4 échantillons de papier, qui sont prédécoupés le long du bord puis découpés avec un couteau de type pendule.

Pour les papiers imprimés, ce chiffre est utilisé dans la norme du papier journal.

L'indicateur RIP RESISTANCE DU BORD DE LA FEUILLE est proche de la résistance à la déchirure. Elle se caractérise par la force qui doit être appliquée pour déchirer le bord de la feuille. Cet indicateur est important pour l'impression du carton utilisé pour fabriquer des cartes à jouer.

Caractérise la force papier pris en sandwich autour du ring, force dirigée perpendiculairement à sa surface. Cet indicateur est principalement utilisé pour évaluer les cartons.

Détermination de la rigidité en flexion statique consiste à déterminer la force appliquée à l'extrémité libre d'un échantillon de carton en porte-à-faux et à le plier selon un certain angle.

Test de compression en anneau - prévoit la mesure de l'effort de rupture lors de la compression axiale d'une bande de papier placée sur le bord et enroulée en anneau.

Test de résistance au pelage: est de déterminer la force nécessaire pour délaminer l'éprouvette.

Définition perte de résistance mécanique au cours du vieillissement... Il consiste à conserver un échantillon de papier dans un thermostat à air à une température de 150 degrés pendant un certain temps et à mesurer des indicateurs d'intensité standard. La perte de résistance est exprimée en pourcentage de l'original. Et le plus sensible au vieillissement est la résistance à la fracture. Pour caractériser le vieillissement du papier, la perte de blancheur est déterminée par une méthode similaire.

Comment les propriétés du papier (et du carton également) peuvent-elles affecter la gestion post-impression des impressions - coupure des impressions, reliure et finition - et donc la qualité des produits? Les réponses sont dans cet article.

La caractéristique de la qualité du papier (carton) pour l'impression est un indicateur complexe, composé des groupes suivants:

caractéristiques qualitatives (ils sont appelés fondamentaux), qui caractérisent le papier comme matériau (poids 1 m 2, épaisseur, lissé, propriétés de sorption, caractéristiques optiques, etc.);
propriétés d'impression et technologiquesqui déterminent le comportement du matériau pendant le traitement en un produit;
propriétés fonctionnellesqui déterminent les qualités de consommation du produit (durabilité, capacité à conserver le produit emballé, etc.).

Caractéristiques fondamentales du papier sont évalués par des instruments de laboratoire. Ils peuvent être considérés comme des caractéristiques objectives.

Propriétés importantes pour le traitement, sont évalués à la fois par des indicateurs objectifs (résistance de surface à l'arrachage, quantité d'absorption d'huile, déformation à l'état humide, etc.) et déterminés par les pratiques de production (polyvalence, degré d'anisotropie des propriétés, marquage, déformation lors de l'impression, etc.). Ces derniers peuvent être évalués à l'aide de méthodes de mesures instrumentales, mais leur manifestation dépend largement des caractéristiques de l'équipement et des compétences pratiques de l'imprimeur.

Propriétés du produit également évalué par un ensemble d'indicateurs objectifs et subjectifs.

Pour obtenir le résultat souhaité lors du passage à un produit, vous devez formuler les exigences matérielles aussi clairement que possible afin de répondre aux conditions de traitement ou les définir conformément aux paramètres matériels et aux exigences du produit.

Après l'impression

Comment les propriétés du papier (et du carton également) peuvent-elles affecter le traitement des impressions après impression, et donc la qualité des produits?

Les éléments suivants sont considérés comme des processus post-impression: découpe d'impressions, reliures et procédés de finition.

Coupe les feuilles peuvent être produites à partir d'un rouleau, si l'impression est effectuée sur une machine d'impression à rouleau. Dans l'impression à feuilles, les feuilles imprimées sont rognées ou les impressions sont coupées en copies. Dans certains cas, par exemple, dans la production d'emballages ou d'étiquettes, la découpe de bande de papier est utilisée.

Processus de reliure Les opérations technologiques sont-elles:

traitement des impressions (découpe, pliage, collage de pages de garde et d'inserts sur des cahiers);
fabrication de blocs de livres (feuilles de reliure - couture avec du fil ou du fil de fer, collage, traitement d'un bloc - préparation pour l'insertion dans une couverture ou revêtement avec une couverture);
fabrication de brochures de poche.

Processus de finition sont utilisés pour donner aux produits imprimés de nouvelles propriétés de performance et un meilleur aspect. Ceux-ci inclus:

film superposé;
vernissage;
application;
froissement;
gaufrage;
découpe;
perforation, etc.

Très souvent, lorsque des produits d'impression sont lancés, le processus qui détermine la qualité et le coût du produit n'est pas l'impression elle-même, mais les travaux de reliure et de finition ultérieurs. Cela est particulièrement évident dans la production de produits imprimés à petit tirage.

Les processus de prépresse et d'impression nécessitent souvent beaucoup moins de travail et de temps que la reliure et la finition. Les défauts de post-impression, en revanche, déterminent en grande partie la qualité d'un produit imprimé et peuvent annuler tous les efforts des imprimeurs.

Les impressions ne sont pas du papier!

En fait, ce n'est pas du papier qui entre en post-impression, mais des impressions imprimées dont les propriétés diffèrent du papier d'origine dans la mesure où le processus d'impression et les encres d'impression et solutions de mouillage appliquées sur sa surface, ainsi que le processus de séchage, les modifient. Par conséquent, l'influence des propriétés du papier sur les opérations de post-impression doit être prise en compte en tenant compte des changements de ces propriétés au cours du processus d'impression.

Les propriétés suivantes ont le plus grand impact sur les processus de post-impression:

La capacité de sorption du papier, qui détermine l'absorption d'humidité (y compris de l'air ambiant), l'absorption de solutions aqueuses et de solutions d'adhésifs, de peintures, de solutions de mouillage, de vernis.
Caractéristiques de la structure du papier:
- géométrique (densité comme rapport de l'épaisseur au poids du papier d'une superficie de 1 m 2, rugosité de surface, porosité);
- anisotropie des propriétés (différence dans les propriétés de la machine, c'est-à-dire coïncidant avec la direction de la plus grande orientation des fibres de papier et les directions transversales);
- déformation et leur changement lorsque la teneur en humidité du papier change.
L'uniformité du papier n'est pas un groupe distinct de propriétés, car elle est déterminée par la stabilité à la fois des propriétés de sorption et des caractéristiques de la structure, mais compte tenu de l'influence fondamentale dans certains cas sur la qualité du produit, elle est mise en évidence et considérée comme une caractéristique distincte du papier.

Comment ces propriétés changent-elles au cours du processus d'impression?

1. Capacité de sorptionen ce qui concerne l'humidité ou les compositions utilisées pour le traitement des impressions, les changements dus à l'application d'encre d'impression sur la surface du papier et un certain "tramage" de la surface et en général de la structure de la feuille.

Dans les zones avec de l'encre, l'adhérence de l'adhésif au papier diminue. Par conséquent, pour éviter des problèmes de qualité de collage, il est nécessaire que les surfaces imprimées du papier ne passent pas sous le collage.

L'impression recto, en raison d'un changement dans la tendance de la surface du papier à absorber l'humidité de l'air, peut gondoler les feuilles ou les produits imprimés. Pour éliminer la torsion, la tenue des cales avec du papier sous les couvertures est utilisée pour subir des processus de relaxation, parfois des paquets de tirages sont posés avec des boucliers en bois et leur chape est utilisée.

Les zones recouvertes de peinture diffèrent après un vernissage avec une brillance plus élevée en raison de la moindre pénétration du vernis dans la structure du papier.

2. Le plus grand impact sur structure du papier est rendu par impression offset traditionnelle avec mouillage (ici, nous omettons les types spéciaux d'impression, par exemple l'intagliographie, après quoi le papier est compacté sous l'effet de la paire d'impression sur celui-ci et sa surface devient brillante dans les zones vierges).

Le papier à base de matières végétales (bois ou coton cellulose, pâte de bois, amidon) est très sensible aux variations de sa teneur en humidité. L'humidification du papier entraîne des changements significatifs (de 10 à 30%) dans les dimensions transversales des fibres de cellulose de bois, les liaisons interfibres s'affaiblissent, la relaxation des contraintes internes cachées dans la bande de papier se produit et, avec une humidité plus importante, de nouvelles apparaissent. En conséquence, la douceur du papier diminue, la surface se déforme, imprime le gondolage. Un séchage ultérieur corrige l'état déjà nouveau de la structure. Généralement moins dense, plus rugueux et plus poreux.

L'humidification suivie d'un séchage modifie les propriétés de déformation du papier. Le rétrécissement de la bande de papier se produit (en particulier dans la direction perpendiculaire à l'orientation préférée des fibres qu'elle contient). L'hydrophobicité augmente, c'est-à-dire que la sensibilité à l'eau diminue.

Le séchage sans humidité, qui est utilisé pour tous les autres types d'impression (héliogravure, offset à sec, flexographie, etc.), peut également entraîner des modifications irréversibles.

Toutes ces métamorphoses indiquent que les opérations de post-impression reçoivent des impressions, qui sont des matériaux dont les propriétés peuvent différer considérablement de l'original.

Capacité de sorption du papier

L'une des caractéristiques fondamentales du papier est sa capacité à absorber l'humidité (hydrophilie) ou les composés huileux (oléophilie).

Ces indicateurs sont évalués soit par la quantité de substance absorbée pour 1 m 2 de surface, soit par le taux d'absorption (temps de pénétration de la solution sur le verso du papier). Il existe des méthodes conçues pour déterminer la capacité d'absorption d'huile sur la longueur de la traînée d'huile qui apparaît sur la surface du papier lorsqu'une goutte d'huile se répand (gain de points) dessus: plus la traînée est courte, plus la tendance à absorber l'huile est grande.

L'hydrophilie du papier affecte sa teneur en humidité d'équilibre à une humidité relative donnée. Habituellement, la teneur en humidité à l'équilibre du papier à une humidité relative de 50 à 60% est de l'ordre de 5 à 6%, mais des écarts dans un sens ou dans l'autre sont possibles. Par exemple, un papier à haute teneur en bois dans ces conditions peut avoir une teneur en humidité allant jusqu'à 7%. Certains papiers couchés, en revanche, ont une teneur en humidité inférieure en raison de l'effet isolant des revêtements.

La teneur en humidité des feuilles détermine l'humidité relative de l'air dans la pile, qui, pour des conditions d'impression optimales, doit être de 45 à 55%.

L'humidité (teneur en humidité) détermine en grande partie presque toutes les propriétés du papier. Avec une augmentation de la teneur en humidité, sa plasticité augmente, ainsi que l'allongement à la rupture, et la résistance à la rupture augmente sensiblement avec les multiples plis de la feuille.

La zone de l'influence positive d'une augmentation de la teneur en humidité sur les propriétés du papier est extrêmement étroite (seulement 2-3%), par conséquent, l'humidification des types de papier couchés à plus de 6% est même nocive et peut entraîner le collage des feuilles. Le papier non couché à plus de 8% d'humidité devient lent, perdant sa rigidité à la flexion.

La réduction de la sécheresse du papier a ses effets négatifs. Une diminution de la teneur en humidité à 4% conduit à une augmentation de la fragilité de ses fibres constitutives, réduisant la résistance du papier, son élasticité et sa plasticité. Le papier à faible humidité (également appelé surséché) est sujet à la poussière, y compris les bords des feuilles lors de la découpe, ainsi qu'à l'accumulation d'électricité statique, qui peut causer des problèmes lors du traitement.

La teneur en humidité des impressions varie le plus en impression offset. Dans une feuille offset "humide", utilisant l'humidification des éléments vierges de la plaque d'impression, l'augmentation d'humidité peut atteindre 1,5 à 2% en quatre passages de peinture.

Dans les presses offset à bande et les machines de cuisson par gravure, la teneur finale en humidité du papier peut être de 4% ou moins.

Si la teneur en humidité tombe en dessous de 4%, des processus irréversibles de kératinisation des fibres se produiront avec le papier, avec une diminution générale de sa résistance mécanique.

Les dispositifs pour les impressions à séchage à chaud provoquent une charge thermique de choc dans la bande de papier, qui est chauffée par l'air chaud à une température de 100 à 140 ° C, tandis que des contraintes de retrait importantes surviennent, nécessitant une homogénéité et une élasticité élevées du papier pour maintenir l'intégrité de la bande de papier. De plus, l'impression offset sur bande peut provoquer des ondulations sur les bords. Ce défaut se manifeste davantage lors de l'impression sur papier épais. Certains papiers couchés perdent leur brillant dans la section de séchage.

Le papier trop sec se cassera dans le dossier. Pour éviter que cela ne se produise, après le dispositif de séchage, la bande de papier est acheminée vers la section de refroidissement ou d'humidification électrostatique, où l'humidité est rétablie au niveau d'équilibre initial.

La capacité d'absorption d'huile détermine dans une certaine mesure la vitesse de séchage des impressions. En raison de l'utilisation, en particulier dans l'impression sur bande, d'encres de fusion, le facteur d'absorption ne joue plus un tel rôle dans la détermination de la tendance des impressions à se mettre en valeur.

Lors du collage d'un bloc de livre, l'absorption affecte la qualité et la durabilité du collage.

Pour une liaison solide des feuilles, il est nécessaire que la colle sature le papier pour que leur adhérence se produise au maximum. Pour ce faire, le bloc est desserré avec un moulin, ou une encoche ou une perforation est faite sur le dos de la feuille de livre (cahier).

La meilleure qualité de liaison est obtenue avec du papier rugueux et gonflé. Cependant, le papier doit avoir une cohésion suffisante de la structure interne.

Dans le cas contraire, la destruction de la liaison adhésive est possible avec l'arrachement de la colle avec une partie de la feuille de papier (son délaminage en épaisseur). Pour le papier à faible cohésion de structure, par exemple le papier journal, une imprégnation pleine épaisseur avec de la colle est souhaitable.

Pour obtenir une liaison adhésive de haute qualité, le papier doit être déformé au minimum lorsqu'il est humidifié avec une solution adhésive. La réduction de ces déformations est facilitée en conférant au papier des propriétés hydrofuges en raison de l'encollage pour réduire la pénétration de la solution adhésive dans la structure. Ainsi, le rapport entre le degré d'imprégnation du papier avec de la colle et sa tendance à se déformer doit être maintenu à un niveau optimal.

Toutes choses étant égales par ailleurs, la déformation minimale lors de l'humidification se produit dans le sens de l'orientation maximale des fibres dans la feuille; par conséquent, dans le bloc de livre, la direction de l'orientation préférée des fibres doit coïncider avec l'axe du dos.

Dans le cas de l'utilisation d'adhésifs thermofusibles anhydres thermoplastiques pour le collage, le problème de la déformation des feuilles est réduit, mais le problème d'assurer l'adhérence de l'adhésif et de la surface du papier pour former une forte adhérence se pose. Il est résolu en utilisant du papier avec une faible proximité de surface, dans lequel la colle peut pénétrer. En raison du manque d'une telle pénétration, il y a des problèmes avec le collage du papier couché. La solution consiste à attirer les adhésifs thermofusibles avec une adhérence élevée au papier et une élasticité élevée sous forme solide.

Mais un collage de bonne qualité peut ne pas suffire pour une publication à long terme. Pour obtenir une liaison fiable et, surtout, durable, il est important que la rigidité en flexion des feuilles collées soit aussi faible que possible. Dans ce cas, la connexion subit moins de force de rupture. Les figures montrent deux cas de collage: des papiers à forte rigidité en flexion (A) et à moindre rigidité (B). Avec une force égale qui fait tourner les feuilles (F 1 \u003d F 2), dans le premier cas, un moment de force nettement plus élevé agit sur le site de collage (M 1 \u003e\u003e M 2).

C'est pourquoi, et aussi pour créer les conditions d'obtention d'un dos droit qui ne se déforme pas lorsqu'il est collé avec une solution aqueuse de colle, dans les feuilles de cahier, la direction de l'orientation préférée des fibres doit être parallèle au dos.

Il est à noter qu'avec une diminution du format de la publication, la rigidité à la flexion du papier devrait également diminuer, car lors de l'ouverture et du tournage d'une telle édition, la flexibilité de la feuille se manifeste moins et le collage est soumis à des influences plus importantes.

Caractéristiques de la structure du papier

Un autre groupe de caractéristiques fondamentales du papier qui déterminent son comportement dans de nombreuses opérations de post-impression sont les caractéristiques de la structure du papier et ses propriétés de déformation (élastico-plastique).

Tout d'abord, lors des opérations de rognage, de nettoyage, de découpe d'impressions, la majeure partie du papier doit être prise en compte.

Pour du papier potelé ayant une densité allant jusqu'à 0,6 g / cm 3, la précision de la découpe des empreintes dans la pile sur un couteau à guillotine augmente avec une pression plus forte de la pile par le dispositif de pressage.

Pour le papier avec une surface lisse et une densité élevée, la pression du pied doit être réduite.

La précision de coupe augmente avec la diminution de la hauteur du pied. L'augmentation de l'épaisseur de la pile de papier rigide entraîne une diminution de la précision de coupe.

Pour garantir la bonne qualité des empreintes de découpe, l'angle d'affûtage du couteau de la machine de découpe doit correspondre aux caractéristiques de qualité du matériau à découper. Pour les matériaux plus lourds, l'angle d'affûtage doit être plus grand. D'une manière générale, l'angle recommandé pour l'affûtage simple doit être compris entre 19 et 230. L'angle le plus couramment utilisé est 20-210. Pour un affûtage double en ligne droite, l'angle recommandé de la première section est de 240, la seconde de 200.

La capacité du papier à se déformer plastiquement sous compression, c'est-à-dire sans récupération après avoir retiré la charge, est d'une grande importance pour les processus de pliage et de rainage.

Le pliage - le processus de pliage des feuilles d'impressions - conduit à de forts changements dans la structure de la feuille, associés à la fois à l'étirement de la surface extérieure pliée de la feuille (A sur la figure 2) et à la compression de la surface intérieure (B sur la figure 2). Il est donc préférable de plier du papier qui, avec une valeur d'allongement suffisante pour se rompre, garantissant la sécurité à l'extérieur du pli (A), est susceptible de déformation plastique irréversible à l'intérieur du pli (B). Avec une élasticité élevée du papier (cela est souvent mis en évidence par la rigidité élevée en flexion du papier), le pli est mal formé - la feuille essaie de se redresser, ce qui pose des problèmes lors de la formation des cahiers, de leur assemblage, ainsi que de la couture et du collage.

Des conditions de pliage plus favorables sont créées lorsque la feuille est pliée le long d'une ligne coïncidant avec la direction de l'orientation préférée des fibres dans la feuille de papier (ce que l'on appelle le sens machine). Dans ce cas, le papier est moins rigide lors du pliage et la déformation plastique (irréversible) de la feuille après pliage est plus importante.

Avec un pliage perpendiculaire, un bourrage de feuille est souvent observé à la jonction de plis mutuellement perpendiculaires. Pour éliminer ce problème, un rainage préalable du pli est appliqué. En règle générale, cette technique est également utilisée lorsque vous travaillez avec du papier avec un poids accru de 1 m 2 (plus de 150 g). Cela évite les «plis». La perforation du papier le long de la ligne du futur pli peut jouer un rôle similaire.

L'influence de la rigidité en flexion du papier sur la durabilité du collage d'un bloc de feuilles a déjà été mentionnée. L'effet des propriétés du papier sur la qualité du pliage doit également être pris en compte lors de la préparation et du collage du papier de bout.

Uniformité du papier

L'uniformité de la feuille de papier et de la bande de papier dans l'impression sur bande est une condition indispensable non seulement pour obtenir un produit de la qualité souhaitée, mais également pour effectuer le travail en général. Cela est particulièrement vrai des presses à bande modernes, fonctionnant à une vitesse d'environ 100 000 impressions par heure, dans lesquelles, pour un pliage de haute qualité, la stabilité de la tension de la bande de papier, en fonction de son uniformité, est requise. Dans l'impression sur bande, l'uniformité de l'enroulement et la qualité du noyau sur lequel le papier est enroulé peuvent devenir décisives.

Les processus de finition pour donner un meilleur aspect aux produits finis, ainsi que pour augmenter leur durabilité (pressage du film, stratification, vernissage) constituent des exigences de base pour l'homogénéité du matériau traité. Si le papier rugueux a un jeu irrégulier, entraînant des fluctuations de sa densité sur la surface, cela conduit à des fluctuations de rugosité et de porosité. Cela signifie que les conditions d'adhésion aux films appliqués lors du laminage et du pressage (laminage) vont changer, ce qui peut conduire à un aspect tacheté du produit, et éventuellement à la séparation du film de sa surface.

Lors du vernissage, les fluctuations de la densité du papier sur la surface entraîneront une différence de perception du vernis par la surface (les zones plus compactées absorbent moins) et l'apparition de taches de brillance. Plus la surface à revêtir est lisse et uniformément rugueuse, meilleur est le résultat.

Lors du vernissage de papier à structure potelée, le vernis liquide «tombe» et n'améliore pas son aspect. Pour obtenir un revêtement brillant uniforme, la surface du papier doit être fermée et uniforme en relief et en densité.

Pour le séchage des impressions après vernissage, des dispositifs de séchage puissants sont utilisés: basés sur un séchage à l'air chaud, infrarouge ou ultraviolet. Afin de ramener les impressions aux conditions normales après le séchage, une section de refroidissement est nécessaire.

Une condition importante pour obtenir un revêtement de haute qualité pour tous les processus de finition est l'uniformité et la faible teneur en humidité (jusqu'à 6%) \u200b\u200bdu papier traité.

Une humidité excessive peut, en s'évaporant lorsqu'elle est chauffée pendant le processus de finition, perturber l'intégrité du revêtement, empêcher une bonne adhérence au matériau.

L'exigence d'uniformité du papier en termes de distribution de poids de 1 m 2, qui dans de petites zones est définie comme l'uniformité de la lumière (le degré de trouble de la structure d'une feuille de papier en lumière transmise), doit être remplie pour tous les types de processus de finition, qu'il s'agisse de revêtement, de stratification, de peinture ou de traitement mécanique sous forme divers types de gaufrage.

Conclusion

Cet article ne couvre pas toute la variété de la finition des supports imprimés, qui, en plus des opérations envisagées, comprend le collage du papier de fin, le poinçonnage, l'arrondi des coins des blocs, le gommage, la couture de blocs de livres, la peinture de la découpe des blocs de livres, etc. Cependant, ces motifs persistent dans les processus non considérés ici.

L'émergence de nouvelles technologies et de nouveaux matériaux peut, dans une certaine mesure, neutraliser l'effet des propriétés du papier sur les opérations de post-impression. À titre d'exemple, de nouvelles technologies de collage utilisant des sous-couches sous la couche adhésive - "apprêts" ou séchage à haute fréquence, peuvent être nommées, cependant, le nivellement ne se produit que dans une certaine mesure et les propriétés des matériaux doivent toujours être prises en compte.

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Il y a deux côtés au papier: l'un adjacent au treillis de la machine à papier et l'autre adjacent au feutre. Le côté du filet est presque toujours plus rugueux en raison des marques en forme de losange du filet le long desquelles la bande de papier non encore durcie se déplace pendant la production. La différence de lissé et de porosité des deux côtés du papier est appelée recto-verso.

Le papier a une certaine structure en raison de la plus grande orientation des fibres dans le sens de déplacement du treillis de la machine à papier et de la tension élevée subie par le papier dans cette direction, connue sous le nom de machine. Transversal est la direction du papier perpendiculaire à la direction de déplacement du treillis de la machine à papier.

Propriétés structurelles et mécaniques

La masse (poids) est l'indicateur le plus courant car la majorité des titres sont vendus au poids de 1 m 2. La masse de papier se réfère plus souvent à une unité de surface qu'à une unité de volume, comme cela se fait par rapport à d'autres matériaux, car le papier est utilisé sous la forme d'une feuille et, par conséquent, la surface joue dans ce cas un rôle plus important que le volume. En poids d'un mètre carré de feuille couchée, le papier est subdivisé en lumière (jusqu'à 60 g / m 2), densité moyenne (70-150 g / m 2) et haute densité (plus de 150 g / m 2). L'utilisation du mot «densité» dans
dans ce cas, ce n'est pas tout à fait correct, mais il est plus euphonique que le terme «grammage», qui est souvent utilisé dans l'environnement professionnel pour désigner la masse d'un mètre carré de papier.

L'épaisseur du papier (µm) est un facteur important dans les caractéristiques de nombreux autres types de papier et détermine à la fois la passabilité du papier dans la machine d'impression et les propriétés de consommation (principalement la résistance) du produit fini.

La résistance mécanique est l'une des propriétés fondamentales et importantes de la plupart des types de papier et de carton. Les normes pour les papiers imprimés ont des exigences spécifiques de résistance à la traction mécanique. Ces exigences sont déterminées par la possibilité de produire des types de papier imprimés sur des machines modernes à grande vitesse sans interruption, suivi de son passage dans des machines de rebobinage-découpe à grande vitesse et plus loin sur des machines d'impression.

Une résistance mécanique suffisante du papier devrait assurer le fonctionnement continu des machines d'impression dans les entreprises d'impression. Dans l'industrie papetière, il est courant de caractériser la résistance à la déchirure du papier par des indicateurs de charge de rupture ou de longueur de rupture du papier. Le papier ordinaire fabriqué sur une machine à papier (PM) diffère
divers indicateurs de résistance dans la machine et dans les directions transversales de la feuille. Il est plus grand dans le sens machine car les fibres du papier fini sont orientées dans le sens machine.

L'indice de résistance du papier (carton) à la rupture est l'un des indicateurs essentiels caractérisant la résistance mécanique du papier. Cela dépend de la longueur des fibres à partir desquelles le papier est formé, de leur résistance, de leur flexibilité et des forces de liaison entre les fibres. Par conséquent, la résistance à la rupture la plus élevée est caractéristique du papier constitué de fibres longues, résistantes, flexibles et étroitement liées. Pour les types de papier imprimés, l'indicateur le plus significatif dans le processus de reliure et de couture de la production d'impression.

L'indicateur de qualité - la résistance au poinçonnage - ne peut pas être classé comme l'indicateur principal. Il fournit des normes actuelles pour un nombre relativement limité de types de papier. Cet indicateur est d'une grande importance pour les types de papier d'emballage et d'emballage. Cet indicateur est en quelque sorte lié aux indicateurs de la charge de rupture du papier et de son allongement à la rupture.

Pour certains types de papier et de carton, l'indicateur de la résistance de surface de ces matériaux à l'abrasion est l'un des critères qui déterminent les propriétés de consommation du matériau. Cela s'applique au dessin et au dessin et aux types de papier cartographiques. Ces papiers permettent, sans dommage indu à la surface, la possibilité de supprimer écrit, dessiné ou
imprimé en effaçant avec une gomme, une lame de rasoir ou un couteau.
En même temps, un tel papier avec une bonne résistance à l'abrasion de surface doit conserver un aspect satisfaisant après avoir réappliqué du texte ou dessiné sur la zone effacée.

La résistance à l'humidité, ou résistance à l'humidité, est un facteur important pour la plupart des papiers, en particulier pour le papier fabriqué sur des machines à papier à grande vitesse, car le papier doit fonctionner correctement lorsque la bande de papier passe d'une section de la machine à une autre. La résistance à l'humidité du papier est jugée par le degré de sa conservation à l'état humide.
sa force initiale, c'est-à-dire la force qu'il avait avant l'humidification, étant dans un état sec à l'air.

L'allongement du papier à se casser, ou son extensibilité, caractérise la capacité du papier à s'étirer; particulièrement important pour le papier d'emballage, le papier pour sacs, le papier et le carton pour la production de produits estampés (gobelets en papier), la base de papier ciré pour l'emballage automatique de bonbons (ce que l'on appelle le papier au caramel).

L'augmentation des dimensions d'une feuille de papier mouillée le long de sa largeur et de sa longueur, exprimée en pourcentage par rapport aux dimensions d'origine d'une feuille sèche, est appelée déformation linéaire au mouillage. Les valeurs de déformation du papier à l'état humide et résiduelle sont des indicateurs importants pour de nombreux types de papier (offset, carte, cartographique, support photo, papier avec des filigranes). Des valeurs élevées d'indices de déformation du papier conduisent à un mauvais alignement des contours de l'encre pendant l'impression et, par conséquent, à une impression de mauvaise qualité. Cependant, il convient de noter que GOST suppose des conditions de test très strictes (mouillage d'une bande de papier calibrée pendant un certain temps), dont l'utilisation n'est pas pratique pour la plupart des types de papier d'impression. Les normes européennes supposent l'utilisation du terme «expansion de l'humidité», qui détermine le changement des dimensions linéaires d'une bande de papier lorsque l'humidité de l'air passe de 30 à 80%.

Le lissé fait référence à l'état de surface du papier résultant de la finition mécanique. La douceur caractérise l'aspect du papier; le papier rugueux est généralement peu attrayant en apparence. La douceur est importante pour les papiers d'écriture, pour les papiers d'impression et pour le collage du papier.

Le jeu du papier caractérise le degré d'uniformité de sa structure, c'est-à-dire le degré d'uniformité de la distribution des fibres en elle. Le jeu du papier est jugé par observation en lumière transmise. Le papier très trouble est extrêmement irrégulier. Ses fines taches sont également les moins durables. Ils offrent moins de résistance au passage de l'eau, de l'encre, de l'encre d'imprimerie. En conséquence, l'impression sur du papier trouble est également de mauvaise qualité en raison de la perception inégale de l'encre par le papier.

Le papier a un jeu irrégulier et, par conséquent, une épaisseur, se caractérise par une tendance accrue à gauchir la surface. Le couchage de la surface d'un tel papier (farinage, vernissage, cirage) est associé à des difficultés de fabrication et entraîne l'apparition de défauts. Le calandrage du papier trouble est également associé à une formation accrue de déchets; des taches vitrées apparaissent à la surface.

Le papier avec une lueur trouble est difficile à colorer; des nuages \u200b\u200bmulticolores se forment. Les zones plus épaisses de la bande de papier sont colorées plus intensément et les zones minces moins intensément.

Propriétés optiques

Les propriétés optiques du papier ne sont pas moins importantes que les propriétés structurelles et mécaniques. Pour certains types de papier (tels que l'impression, les emballages transparents, le dessin, la photographie, l'écriture), les propriétés optiques sont d'une importance capitale. Les indicateurs importants des propriétés optiques sont: la blancheur, l'opacité, la transparence (opacité), la brillance et la couleur.

La vraie blancheur d'un papier est liée à sa brillance ou à sa réflectivité absolue, c'est-à-dire efficacité visuelle. La blancheur est basée sur la mesure de la réflexion de la lumière sur des papiers blancs ou presque blancs avec une seule longueur d'onde (GOST fournit 457 nanomètres, c'est-à-dire dans le spectre visible).
La blancheur est définie comme le rapport entre la quantité de lumière réfléchie incidente et distribuée (%).

Le jaunissement du papier est un terme que l'on appelle classiquement une diminution de sa blancheur due à une exposition aux rayons lumineux ou à une température accrue. Le papier peut être protégé des dommages causés par la lumière en le stockant dans une pièce sans fenêtre ou avec des fenêtres recouvertes de rideaux occultants.

Opacité - la capacité du papier à transmettre des rayons lumineux. La propriété d'opacité d'un papier est déterminée par la quantité totale de lumière transmise (diffusée et non diffusée). L'opacité est généralement déterminée par le degré auquel l'image "pénètre" dans le matériau de test lorsqu'elle est placée directement contre l'objet en question.

Le terme le plus couramment utilisé est l'opacité du papier - le rapport entre la quantité de lumière réfléchie par une feuille posée sur un substrat noir et la lumière réfléchie par une pile opaque de ce papier.

La transparence est liée à l'opacité d'une certaine manière, mais en diffère en ce qu'elle est déterminée par la quantité de lumière qui passe à travers sans diffusion. La transparence est la meilleure estimation pour les matériaux hautement transparents (paralysés), tandis que la mesure de l'opacité est plus appropriée pour les papiers relativement opaques.

La brillance est une propriété d'un papier qui exprime le degré de brillance, de brillance ou la capacité d'une surface à refléter des images. Le brillant peut être considéré comme la propriété d'une surface de papier de réfléchir la lumière à un angle de réflexion donné dans une plus grande mesure qu'une réflexion diffuse de la lumière sous le même angle. Ainsi, le brillant (brillant) est la quantité relative de lumière,
réfléchi dans la direction du miroir à la quantité de lumière incidente.

Propriétés chimiques

Les propriétés chimiques du papier sont principalement déterminées par le type de bois utilisé, la méthode et le degré de cuisson et de blanchiment, ainsi que le type et la quantité de composants non fibreux ajoutés. Ces propriétés du papier sont importantes car elles affectent ses propriétés physiques, électriques et optiques.

Pour certains types de papier, les propriétés chimiques sont tout aussi importantes que les propriétés physiques et, dans certains cas, encore plus importantes. Un exemple est le papier anticorrosion utilisé pour emballer des produits en argent et en acier poli. Ce papier doit être exempt de soufre et de sulfures, ainsi que d'acides libres, de chlore et d'alcalis forts qui terniront ou attaqueront la surface du métal. Les meilleurs papiers anti-corrosion sont fabriqués à partir de chiffons bien nettoyés et blanchis
ou à partir de sulfure de cellulose, qui sont soigneusement lavés plusieurs fois pour éliminer les agents de blanchiment résiduels. De même, le papier doit être fabriqué pour une encre d'impression avec une police métallique ou pour un revêtement avec une feuille d'or, car le métal de la peinture ou de la feuille se ternira au contact du papier contenant du soufre réductible même à raison de deux parties par million de papier. Certains papiers anti-corrosion utilisés pour l'emballage d'articles en argent sont imprégnés de sels (par exemple, acide acétique de cuivre, acétate de plomb ou acétate de zinc), qui réagissent avec le sulfure d'hydrogène en une certaine quantité dans l'atmosphère, et éliminent ainsi le contact du gaz avec l'argent.

Les propriétés chimiques sont d'une grande importance pour les types de papier suivants:

photographique (pour la reproduction);
sûr (contre la contrefaçon);
pour le papier nécessitant un haut degré d'immuabilité, le papier électrique à imprégner de résines et le papier pour
emballages alimentaires.

Ces papiers ne doivent pas contenir de substances toxiques; l'acidité et les charges du papier doivent être adaptées à son usage.

Humidité... Le rapport cellulose / eau est le facteur le plus important dans la chimie du papier. La quantité d'eau contenue dans les fibres individuelles affecte leur résistance, leur élasticité et leurs propriétés de formation du papier. La teneur en humidité du papier affecte son poids, sa résistance, sa stabilité, sa stabilité dimensionnelle et ses propriétés électriques; il est très important dans le calandrage, l'impression, le revêtement et l'imprégnation. Lors du test du papier, il est généralement conditionné pour créer une humidité constante et prédéterminée pendant le test pendant le test.

Teneur en cendres du papier dépend principalement de la teneur quantitative en charges dans sa composition. Le papier à haute résistance doit avoir une faible teneur en cendres car les minéraux réduisent la résistance du papier. Une teneur élevée en cendres n'est pas souhaitable dans des types de papier tels que le papier filtre photographique, isolant électrique.

Analyses microscopiques

En plus des tests chimiques, physiques et optiques du papier couramment utilisés, des informations importantes sur ses propriétés peuvent être obtenues par examen au microscope. Les applications pratiques importantes du microscope comprennent la détermination de la longueur et du type de fibre, la composition des fibres, l'analyse des contaminants, des taches, la détermination du degré de traitement des fibres, l'étude du dimensionnement de la résine et de l'amidon et l'examen du papier pour les charges.

Les propriétés d'impression qui le déterminent peuvent être combinées dans les groupes suivants:

Géométrique: douceur, épaisseur et poids de 1 m 2, densité et porosité;
Optique: luminosité optique, opacité, brillance;
Mécanique (résistance et déformation): résistance de surface à l'arrachement, longueur de rupture ou résistance à la traction, résistance à la rupture, résistance au déchirement, résistance au pelage, rigidité, élasticité à la compression, etc.
Sorption: résistance à l'humidité, hydrophobicité, capacité à absorber les solvants de l'encre d'impression.

Tous ces indicateurs sont étroitement liés les uns aux autres. Le degré de leur influence sur l'évaluation de l'imprimabilité du papier est différent selon les méthodes d'impression.

Le papier est souvent classé en fonction de son état de surface. Il peut s'agir de papier sans finition - papier mat, fini à la machine et papier glacé (sinon calandré), qui a également été traité dans des supercalender pour lui donner une densité et une douceur élevées.

Propriétés géométriques papier

(Dans une application pratique, cela signifie que si vous prenez du papier plus épais avec un grammage plus petit, alors avec la même opacité, il y aura plus de feuilles dans une tonne de papier)

Porosité affecte directement le pouvoir absorbant du papier, c'est-à-dire sa capacité à percevoir l'encre d'impression et peut très bien servir de caractéristique de la structure du papier. Le papier est un matériau poreux-capillaire, avec une distinction entre macro et microporosité. Les macropores, ou simplement les pores, sont des espaces entre les fibres remplis d'air et d'humidité. Les micropores, ou capillaires, sont les plus petits espaces de forme indéfinie qui pénètrent dans la couche de couverture des papiers couchés, et se forment également entre les particules de charge ou entre elles et les parois des fibres de cellulose dans les barrages non revêtus.d. Il y a des capillaires à l'intérieur des fibres de cellulose. Tous les papiers non couchés, pas trop compactés, comme le papier journal, sont macroporeux. Le volume total des pores dans ces papiers atteint 60% ou plus, et le rayon moyen des pores est d'environ 0,16 à 0,18 microns. Ces papiers absorbent bien la peinture en raison de leur structure lâche, c'est-à-dire d'une surface interne très développée.

Une place particulière dans la structure des propriétés d'impression du papier est occupée par les propriétés optiques, c'est-à-dire la blancheur, l'opacité, la brillance (brillance).

Luminosité optique est la capacité du papier à réfléchir la lumière diffusée et uniformément dans toutes les directions. Une brillance optique élevée pour les papiers imprimés est hautement souhaitable, car la clarté, la lisibilité de la publication dépendent du contraste des zones imprimées et vierges de l'impression.

En impression multicolore, la précision des couleurs de l'image, sa conformité avec l'original n'est possible que lors de l'impression sur du papier suffisamment blanc. Pour augmenter la luminosité optique, des azurants optiques - des luminophores, ainsi que des colorants bleus et violets sont ajoutés à des papiers coûteux de haute qualité, qui éliminent la teinte jaunâtre inhérente aux fibres de cellulose. Cette technique s'appelle la teinte. Ainsi, les papiers couchés sans azurant optique ont une luminosité optique d'au moins 76% et avec un azurant optique - au moins 84%. Les papiers imprimés contenant de la pâte de bois doivent avoir une luminosité optique d'au moins 72%, mais le papier journal peut ne pas être assez blanc. Sa luminosité optique est en moyenne de 65%.

Une autre propriété pratique importante du papier d'impression est sa opacité... L'opacité est particulièrement importante dans l'impression recto verso. Pour augmenter l'opacité, une composition de matériaux fibreux est choisie, le degré de leur broyage est combiné et des charges sont introduites.

Le groupe suivant de propriétés d'impression est les propriétés mécaniques du papier, qui peuvent être divisées en résistance et déformation. Les propriétés de déformation se manifestent lorsque des forces externes sont appliquées au matériau et se caractérisent par un changement temporaire ou permanent de la forme ou du volume du corps. Les principales opérations technologiques d'impression s'accompagnent d'une déformation importante du papier, par exemple: étirage, compression, pliage. Le flux normal (ininterrompu) des processus technologiques d'impression et de traitement ultérieur des produits imprimés dépend de la façon dont le papier se comporte sous ces influences. Ainsi, lorsque vous imprimez de manière élevée à partir de formulaires rigides à haute pression, le papier doit être doux, c'est-à-dire qu'il doit être facilement pressé, aligné sous pression, offrant le contact le plus complet avec la plaque d'impression.

Propriétés de sorption papier

Enfin, nous nous rapprochons de l'une des propriétés les plus importantes du papier d'impression: son pouvoir absorbant. Une évaluation correcte de l'absorbance signifie que les conditions d'un durcissement rapide et complet de l'encre sont réunies et, par conséquent, une impression de haute qualité est obtenue.

Absorbance papier, dépend principalement de sa structure, car les processus d'interaction du papier avec l'encre d'imprimerie sont fondamentalement différents. Avant de parler des caractéristiques de cette interaction dans certains cas, il est nécessaire de rappeler une fois de plus les principaux types de structures des papiers imprimés modernes. Si vous représentez la structure du papier sous la forme d'une échelle, alors à l'une de ses extrémités seront placés des papiers macroporeux, composés entièrement de pâte de bois, par exemple du papier journal. L'autre extrémité de l'échelle, respectivement, sera prise par les papiers cellulosiques microporeux, par exemple les papiers couchés. Un peu à gauche, on trouvera des papiers cellulosiques non couchés, également microporeux. Et tout le reste occupera le vide restant.

Les papiers macroporeux absorbent bien la peinture, l'absorbant dans son ensemble. Les peintures sont ici de faible viscosité. La peinture liquide remplit rapidement les grands pores, absorbant suffisamment profondément. De plus, son absorption excessive peut même provoquer un «poinçonnage» de l'impression, c'est-à-dire que l'image devient visible du côté défensif de la feuille. L'augmentation de la macroporosité du papier n'est pas souhaitable, par exemple, dans une impression illustrative, quand une absorption excessive entraîne une perte de saturation et de brillance de l'encre. Les papiers microporeux (capillaires) sont caractérisés par le mécanisme de la soi-disant «absorption sélective», lorsque sous l'action des forces de pression capillaire, le composant d'encre à faible viscosité (solvant) est absorbé dans les micropores de la couche de surface du papier, tandis que le pigment et le filmogène restent sur la surface du papier. C'est exactement ce qu'il faut pour obtenir une image claire. Étant donné que le mécanisme d'interaction entre le papier et l'encre est différent dans ces cas, diverses peintures sont préparées pour les papiers couchés et non couchés.