Логотип АС Медиа
 



Полиграфические материалы

 

Отделка бумаги

Наиболее часто применяемыми методами отделки бумаги являются:

• мелование
• пропитывание
• пергаментирование
• каширование

Важнейшим процессом отделки бумаги в настоящее время является мелование (рис. 6). Под этим следует понимать нанесение на слой основной бумаги-носителя (бумаги-основы) одного или большего количества слоев белого пигмента. Меловальный слой состоит из:

• пигментов
• связующих
• добавок (например, оптического отбеливателя)

Связующие в суспензии для мелования обеспечивают равномерное распределение пигментов и закрепление их на бумаге. В зависимости от способов печати, в которых должны применяться определенные сорта бумаги, и от требований качества печатной продукции используются связующие, имеющие различную рецептуру.

Облагораживание бумаги мелованием

Рис. 6
Облагораживание бумаги мелованием:
а принципы способов мелования
б функциональная схема современной меловальной машины для двусторонней обработки бумаги
(метод ракельного мелования) с производственной скоростью от 500 до 1000 м/мин

Мелование бумаги оказывает целенаправленное влияние на ее свойства – белизну или цвет, структуру или шероховатость (например, получение глянцевой, шелковистой глянцевой, полуматовой или матовой поверхности). Этим самым достигают результатов печати, не получаемых на натуральных немелованных бумагах. Состав материала бумаги-основы и рецептура меловальной суспензии определяются различными требованиями к печати.

После мелования бумага может пройти обработку в суперкаландрах (сглаживание поверхности). Этим бумага получает окончательную поверхностную структуру (глянец и гладкость) и также соответствующие характеристики, что важно для печатного процесса.

Каландрирование выполняется в одном каландре, в котором бумажное полотно проводится механически между расположенными один над другим валами. При этом оно подвергается действию давления, трения и тепла. В каландре для сатинирования бумага или картона получают особую поверхностную структуру (тонкую или грубую структуру льна или тиснение типа удара молотком).

Для обеспечения лучших печатных свойств производится, например, глянцевая, частично матовая (глянцевая с одной стороны) бумага или матовая на обеих поверхностях.

Для различных способов печати сегодня предлагается большая палитра мелованной бумаги и «литого» мелования с существенно различными качественными характеристиками. У бумаги «литого» мелования зеркально-глянцевая поверхность получается не обработкой в суперкаландрах, а после хромированного горячего цилиндра в сушильном устройстве. Ворс испытывает при этом пластическую деформацию, и структура поверхности гладкого хромового цилиндра переносится на поверхность бумаги или картона.

Структура разных сортов бумаги
Бумага – это материал, производимый из механически, химически или химико-термомеханически обработанных растительных волокон, переплетенных и скрепленных между собой. Имея форму полотна или листа, она характеризуется весовыми показателями, например массой от 7 до 150 г/м². Различают натуральные бумаги (бумаги без мелования), мелованные и «литого» мелования (высокоглянцевые) бумаги.

Состав бумаги дает информацию о ее качественных свойствах (табл. 1). Бумага разделяется на следующие виды:

• без древесной массы
• с древесной массой
• произведенную из макулатуры
• произведенную из тряпичного волокна

Сорта бумаги без древесной массы содержат вторичное волокно и не более 5% древесной массы. Многие сорта писчей бумаги и бумаги для печати, включая облагороженные мелованной поверхностью, являются бумагами без древесной массы.

Сорта бумаги с древесной массой производятся с использованием высокой доли древесины (древесной массы). Они содержат большую часть лигнина (одеревеневшая и отвердевшая часть дерева), поэтому относительно быстро желтеют.

Сорта газетной и журнальной бумаги являются древесными и изготавливаются с использованием макулатуры (вторичное или очищенное от краски волокно). Доля, приходящаяся на древесную массу, как правило, не всегда одинакова. По этой причине появляются пометки «содержит немного древесной массы» или «почти бездревесная».

Сорта бумаги произведенные из макулатуры (повторно использующейся бумаги) в настоящее время предлагаются все больше и больше. Так, например, бумаги для печати газет производятся почти на 100% из вторичного волокна.

Натуральные бумаги
Определения «бумага», «картон», «тяжелый картон», с одной стороны, зависят от массы 1 м² площади, а с другой стороны, от предназначения к применению. В качестве отправных считаются следующие данные:

• бумага: < 150 г/м² (иногда до 400 г/м²),
• картон: 150–600 г/м²,
• тяжелый картон: >600 г/м²

Обозначения сорта и качественные признаки немелованных рулонных бумаг (натуральных) для рулонной офсетной и глубокой печати приведены в табл.2.

Немелованные бумаги для рулонного офсета и глубокой печати

Таблица 2
Немелованные бумаги (натуральные) для рулонного офсета и глубокой печати – общие признаки качества и применения

Другими сортами натуральной бумаги различного качества и свойств, которые запечатываются в листовой печати, а также частично применяются для печати бесконечных формуляров со сматыванием в рулоны, являются:

• офсетные бумаги
• бумаги, изготовленные из макулатуры (~100% из вторичного волокна)
• тонкие почтовые бумаги (воздушные бумаги и тонкие почтовые бумаги пелюр)
• бумаги с водяными знаками
• книжные печатные бумаги (чаще всего большого формата)
• бумаги для печати документов (чаще всего с водяными знаками)
• прозрачные бумаги
• бумаги для струйной печати (специально для струйных принтеров)
• специальные бумаги для электрофотографии

Бумаги мелованные и «литого» мелования
В табл. 3 представлена классификация сортов мелованной бумаги для листового, а также рулонного офсета и глубокой рулонной печати (понятия соответствуют общей профессиональной лексике; нет официальных или стандартизованных определений).

Толщина бумаги может быть приблизительно установлена исходя из массы бумаги: 100 г/м² соответствует толщине ~0,1 мм.

Мелованные с двух сторон бумаги

Таблица 3
Мелованные с двух сторон бумаги для листовой, а также рулонной офсетной
и рулонной глубокой печати – общие признаки качества и использования

Картон. Картон – это плоский, состоящий в большей степени из волокон растительного происхождения материал, который по массе 1 м² может причисляться как к бумаге, так и к тяжелому картону. Масса 1 м² картона – 150–600 г/м². Для достижения важнейших качеств немелованного картона он может быть подвергнут обработке поверхности и/или пигментированию.

Картон для картонажных изделий (складных коробок).
Картон для картонажных изделий – это группа материалов различных сортов, которые пригодны для изготовления складных коробок. Он должен иметь определенные отличительные качественные признаки в соответствии с процессами печати, отделки и дальнейшей обработки. Все сорта производятся на машине для изготовления картона за один рабочий процесс из различных волоконных полотен (слоев):

• передний верхний слой (называется лицевой стороной),
• одна или большее число внутренних прослоек,
• нижний слой (называется оборотной стороной)

Толщина слоев составляет (в % от общей): для лицевой стороны ~ 25% , для прослойки ~ 55% и для оборотной стороны ~ 20%.

Картон «литого» мелования для складных коробок (GG) – это картон с зеркально отражающей поверхностью. Мелованный картон для складных коробок (G) – это картон с мелованной поверхностью, которая по сравнению с немелованным картоном позволяет получить заметно лучший результат при печати и лакировании. Немелованный картон для складных коробок (U) – это картон с немелованной, но, несмотря на это, относительно гладкой матовой поверхностью, с хорошими печатными свойствами.

Тяжелый картон. Границы между картоном, картоном для складных коробок и тяжелым картоном неопределенные. Тяжелый картон (сплошной картон) – это главное понятие для всех однослойных, а также многослойных плотных сортов картона. Между рулонными тяжелыми сортами картона и рулонным машинным картоном имеются различия. Чаще всего о тяжелом картоне говорится, когда продукт был произведен из простого сырья (древесной массы и вторичных волокон) и имеет массу свыше 600 г/м².

Гофрированный картон. Гофрированный картон состоит из одного или большего количества слоев гофрированной бумаги, склеенной с одним плоским слоем или большим количеством плоских слоев другой бумаги или картона. Использующаяся во всем мире волнистая форма гофра – синусоидальная или кругленая. Волна может быть разных видов. Чтобы определить размер волны, нужно измерить ее параметры – шаг и высоту. Шаг волны – это размер по горизонтали между вершинами. Высота волны – это размер по вертикали от вершины гребня до нижней точки впадины. В зависимости от размерных показателей волн определяются различные наименования гофрированного картона.

Особые бумаги – самокопирующиеся бумаги
Особое место среди бумаг для печати занимают сорта самокопирующейся бумаги. Такая бумага обозначается как «химически реактивная бумага» или «краскореактивная бумага» – краткое название «SD-бумага» (selbstdurchschreibende papier). Она применяется для изготовления бланочной продукции. Производство современной самокопирующейся бумаги базируется на выданном в 1938 г. в США патенте на микрокапсулирование жидкостей.

Самокопирующиеся бумаги поставляются в различных форматах белого или других цветов для листовой офсетной печати, а также различной ширины и длины рулона для обработки на машинах для печати формуляров. Эти бумаги предлагаются для производства бланочных наборов во многих областях со следующими наименованиями:

• CB-бумага – (Coated Back). Верхний лист. Оборотная сторона листа этого типа бумаги снабжена покрытием из микрокапсул, связующего вещества и прокладкой.
• CFB-бумага – (Coated Front and Back). Средний лист. Этот тип бумаги покрыт на лицевой стороне тем же слоем, что и на оборотной стороне.
• CF-бумага (Coated Front). Нижний лист. Бумага этого типа покрыта красковоспринимающим слоем исключительно на лицевой стороне.
• SC-бумага (Self Contained). Однолистный тип. Верхняя сторона этой бумаги покрыта как веществом, отдающим краску, так и веществом, принимающим краску.
• SC-CB-бумага (Self Contained – Coated Back). Промежуточный тип листа. У этого типа бумаги верхняя сторона покрыта слоем вещества, отдающим краску и принимающим краску, а обратная сторона покрыта слоем с микрокапсулами.

Печатно-технические свойства бумаги
Печатно-технические свойства бумаги и картона различаются показателями, определяющими пригодность для печати продукции различного назначения, и печатно-техническими свойствами, обеспечивающими удовлетворительную печать в конкретных условиях печатного процесса. Существуют также свойства бумаги, которые могут влиять как на те, так и на другие характеристики. В случае печатных свойств, определяющих пригодность для печати конкретного издания (Bedruckbarkeit), речь идет о свойствах, которые в первую очередь касаются оптических характеристик печатного оттиска. Относительно печатно-технических свойств (Verdruckbarkeit) речь идет о свойствах, влияющих на проводку бумаги через машину и на скорость печати тиража на листовых или рулонных ее разновидностях.

Печатные свойства и печатно-технические свойства бумаги

Таблица 4
Свойства бумаги, печатные свойства и печатно-технические свойства

Измерение и контроль параметров бумаги и картона
Для контроля и измерения параметров бумаги и картона существует большое количество контрольных приборов, тестовых красок и тестирующих методов, соответствующих спецификациям печатных и печатно-технических свойств. Частично тесты стандартизированы. Многие методы были разработаны изготовителями бумаги, чтобы выяснить специальные свойства их продукта во время контроля. Контроль всегда происходит по критериям и предписаниям прежде всего относительно качества бумаги и картона. Но он, безусловно, не говорит ничего о качестве определенного продукта для определенного способа печати и о дальнейшем использовании печатного продукта, например для изготовления этикеток, бланков или складных коробок. Поэтому с течением времени были разработаны устройства для пробной печати, которые исследуют взаимодействие бумаги и печатной краски или лака, а также основные печатные свойства.

Вместе с тем имеется возможность исследования стойкости бумаги и картона к печатным краскам, увлажняющим растворам и параметрам печатного процесса в точно определенных и воспроизводимых условиях.

Подробными руководствами для проведения контрольных тестов бумаги и картона являются нормы немецкого института нормирования (DIN), Союза химиков и инженеров целлюлозно-бумажной промышленности. Все большее значение приобретают международные нормы ISO (Международной организации стандартизации) и EN (Европейские нормы).

Кроме этого существуют признанные тестовые методы FOGRA (Немецкое общество исследований в области полиграфической и репродукционной техники, г. Мюнхен), PTS (Бумажно-техническое учреждение, г. Мюнхен). В США бумага и картон исследуются с помощью стандартов TAPPI (Техническая ассоциация бумажной индустрии, г. Атланта).

Самые важные методы испытания бумаги и картона приведены в табл. 5.

Показатели для испытаний бумаги и картона

Таблица 5
Показатели для испытаний бумаги и картона (обзор)

При проверке и тестировании бумаги и картона необходимо соблюдать климатические условия по DIN EN 20187 или ISO 187 и обращать внимание на пробные образцы по DIN / ISO 186.

На пробопечатных станках могут моделироваться специальные требования к бумаге и соответственно к качеству реального процесса печати. При определенных и воспроизводимых условиях в лабораториях пробная печать характеризуется незначительным потреблением материалов.

Многоцелевая пробопечатная машина

Рис. 7
Многоцелевая пробопечатная машина. На левой стороне в качестве модуля расположен увлажняющий аппарат, а на правой стороне – устройство сушки горячим воздухом. Пробный формат печати: ширина 40 мм и длина 200 мм. Тесты возможно выполнять со скоростью печати от 0,1 до 12 м/с. Давление прижима и интервал последовательности печати переменные (Фирма prufbau Dr. Durner GmbH)

Существует большое количество пробопечатных станков, которые находят применение на практике. Ниже приведены в качестве примеров основные сведения о двух из них:

• Многоцелевая машина для печати пробных оттисков profbau (рис. 7). В качестве модулей к этой машине имеется устройство для предварительного увлажнения бумаги, а также сушильное устройство горячим воздухом, сушильное устройство с ИК- и УФ-излучением.
• IGT-прибор для испытаний печатных свойств А 1–3 (рис. 8). Прибор позволяет исследовать процесс нанесения и закрепления печатной краски на бумаге, выявить влияние различных регулировок офсетных печатных машин с учетом количества увлажняющего раствора и др.

Многокрасочные пробопечатные станки позволяют моделировать печать «сырое по сырому».

Прибор для испытания печатных свойств

Рис. 8
Прибор для испытания печатных свойств, который обеспечивает возможность исследовать особое взаимодействие определенных комбинаций бумага – печатные краски (например, тесты на выщипывание и впитывание). Ширина печатного полотна: 10, 20, 32 мм.
Устройство сравнимо с однокрасочной печатной машиной. Скорость 125 см/с (тип А 1-3 IGT)

При всех видах испытаний и тестирования можно изучить стандартные процессы и сравнивать их возможности, а также исследовать:

• длительность сушки печатной краски
• прочность бумаги или композиции бумага-печатная краска на истирание
• глянец печатной краски
• оптическую плотность красочного слоя или цветовой тон и кроющую способность печатной краски
• прочность на выщипывание бумаги
• прочность на выщипывание увлажненной бумаги
• время впитывания печатной краски на определенной бумаге
• образование вздутий на мелованной бумаге при сушке
• явления облачности

Кроме того, существуют многочисленные другие специальные тесты для испытания печатных свойств бумажных материалов и красок (см. соответствующие стандарты DIN и ISO).

 

<< Назад Вперед >>
В начало
На страницу: 1 2 3 4 5 6 7

 

С разрешения компании «Гейдельберг-СНГ»
© Heidelberger Druckmaschinen AG