Чем измеряется толщина бумажных листов

Чем измеряется толщина бумажных листов

ГОСТ Р ИСО 534-2012

НАЦИОНАЛЬНЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Определение толщины, плотности и удельного объема

Paper and board. Determination of thickness, density and specific volume

Дата введения 2014-01-01

1 ПОДГОТОВЛЕН Открытым акционерным обществом «Всероссийский научно-исследовательский институт целлюлозно-бумажной промышленности» (ОАО «ВНИИБ») на основе собственного аутентичного перевода на русский язык указанного в пункте 4 стандарта

2 ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 177 «Целлюлоза, бумага, картон и материалы промышленно-технические разного назначения»

При применении настоящего стандарта рекомендуется использовать вместо ссылочных международных стандартов соответствующие им национальные стандарты Российской Федерации и межгосударственные стандарты, сведения о которых приведены в дополнительном приложении ДА

1 Область применения

Настоящий стандарт распространяется на бумагу и картон и устанавливает метод определения толщины продукции по измеренным значениям толщины отдельных листов бумаги или картона (способ a) или значениям средней толщины листов бумаги, сложенных в стопу (способ b).

В настоящем стандарте на основе указанного выше метода проводят определение плотности и удельного объема, вычисленных из значений толщины отдельных листов бумаги или картона, или средней толщины листов бумаги, сложенных в стопу.

2 Нормативные ссылки

В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие международные стандарты* :

3 Термины и определения

В настоящем стандарте применены следующие термины с соответствующими определениями:

3.1 толщина отдельного листа (single sheet thickness): Расстояние между двумя плоскими поверхностями листа бумаги или картона, измеренное при заданной статической нагрузке на поверхность листа в условиях, установленных в настоящем стандарте.

3.3 плотность, вычисленная по значению толщины отдельного листа (apparent sheet density): Отношение массы бумаги или картона площадью 1 м к толщине отдельного листа, выражаемое в граммах на кубический сантиметр.

3.4 плотность, вычисленная по значению средней толщины листов (apparent bulk density): Отношение массы бумаги площадью 1 м к средней толщине листов, выражаемое в граммах на кубический сантиметр.

4 Сущность метода

Сущность метода настоящего стандарта заключается в измерении с помощью микрометра высокой точности при определенном давлении на поверхность бумаги или картона толщины отдельных образцов бумаги или картона или толщины стопы, состоящей из нескольких образцов бумаги, и вычислении по полученным значениям толщины и массы 1 м продукции, плотности и удельного объема.

5 Аппаратура

5.1 Микрометр со статической нагрузкой с двумя круглыми гладкими рабочими пластинами, между которыми помещают испытуемый образец бумаги или картона, отвечающий следующим требованиям:

— давление, оказываемое на испытуемый образец при измерении толщины, должно быть (100±10) кПа;

Проверка работы микрометра и его калибровка изложены в приложении A. Микрометр во все время измерения толщины должен поддерживать давление между пластинами (100±10) кПа.

Метрологические характеристики микрометра должны соответствовать значениям, указанным в таблице 1.

Метрологическая характеристика микрометра

Допустимое значение характеристики

±2,5 мкм или ±0,5% показания прибора

Погрешность отклонения от параллельности пластин

Сходимость результатов испытания (среднее квадратичное отклонение)

Максимальное допустимое значение характеристики микрометра является наибольшим из двух значений.

5.2 Эталоны толщины продукции, соответствующие 10%, 30%, 50%, 70% и 90% верхнего предела шкалы микрометра и измеренные с точностью до 0,3 мкм.

6 Отбор проб

Отбор проб проводят по ИСО 186, если целью испытания является определение среднего качества продукции в партии. Если испытание проводят для других целей, то необходимо, чтобы отобранные образцы были представительными для оценки качества всей испытуемой продукции.

7 Кондиционирование

Кондиционирование образцов проводят в соответствии с ИСО 187.

8 Подготовка образцов к испытанию

8.1 Подготовку образцов к испытанию проводят в той же стандартной атмосфере, в которой проводят их кондиционирование. Образцы должны быть без загрязнений, а также складок, морщин и других повреждений, которые могли бы повлиять на результаты измерений.

8.2 Подготовка отдельных образцов бумаги и картона к испытанию

Подготавливают 20 отдельных испытуемых образцов продукции следующим образом.

Из каждых отобранных по разделу 6 десяти листов пробы бумаги или картона вырезают по два испытуемых образца размером не менее (60 60) мм. Размеры испытуемых образцов не должны быть слишком большими, чтобы масса той части испытуемого образца, которая выходит за пределы нижней пластины микрометра, создающей давление во время проведения измерения, не влияла на показания микрометра. При измерении толщины картона не допускается использовать образцы, размеры которых превышают (100 100) мм.

8.3 Подготовка стопы образцов бумаги к испытанию

Из листов пробы бумаги, произвольно отобранных по разделу 6, вырезают 40 образцов бумаги размером (200 250) мм таким образом, чтобы размер 200 мм располагался в машинном направлении (рисунок 1). Если невозможно вырезать образцы указанного размера в количестве, указанном выше, допускается вырезать образцы меньшего размера, например (150 150) мм.

Из нарезанных образцов составляют стопы. Все образцы в стопах должны иметь один размер и быть направлены вверх одной и той же стороной (верхней или сеточной). Не разрешается сгибать образец и складывать его в таком виде в стопу. Количество образцов в одной стопе должно быть равно 10. Подготавливают 4 стопы образцов для проведения испытания.

В случаях, когда толщина отдельных испытуемых образцов больше или меньше номинальной, может быть использовано меньшее или большее количество образцов в стопе или же размеры образца могут быть больше или меньше указанных выше значений.

Количество образцов в стопе и размеры одного образца должны быть указаны в протоколе испытания.

9 Проведение испытания

9.1 Перед проведением испытания или при калибровке микрометра (5.1) необходимо обеспечить чистоту обеих пластин и эталонов толщины.

При использовании эталонов толщины в процессе калибровки микрометра их следует протереть смоченной спиртом тканью, не содержащей хлопковых волокон.

1 Скапливающиеся на поверхностях пластин микрометра волокна с поверхности испытуемой продукции могут являться причиной ошибочных высоких значений толщины.

2 Приведенные выше требования не относятся к 9.3.3.

9.2 Проверка и калибровка микрометра

9.3 Проведение испытания

9.3.1 Измерение толщины отдельных образцов бумаги или картона

Измерение толщины отдельных образцов продукции проводят в той же стандартной атмосфере, в которой проводилось кондиционирование образцов бумаги или картона.

Источник

Как определить плотность бумаги?

Друзья, сегодня поговорим про плотность бумаги – параметр, который очень часто определяет свойства изделия из бумаги, особенно его прочность. Плотность также влияет на прозрачность бумаги.

Прозрачность бумаги определяется путем пропускания лучей света через бумагу. Прозрачность чаще всего считается недостатком бумаги, так как текст, напечатанный с другой стороны листа становится видимым. Получается, что более плотная бумага является менее прозрачной.

В наше время на рынке представлено много видов бумаги, так что для любого человека не составит труда выбрать бумагу более плотную и не прозрачную.

Это важно не только для печатников, но и для художников. При рисовании на плотной бумаге она меньше коробится от воды в красках и лучше впитывает сами краски, образуя эффект глубокого насыщенного цвета.

Что такое плотность бумаги?

Вообще мерой плотности бумаги является количество грамм на квадратный метр поверхности листа – гр./кв. м.

Эта формулировка вносит запутанность потому, что обозначает не плотность, а отношение массы к площади бумажного листа. Получается, что правильнее говорить: поверхностная площадь листа.

Но такое название длинное и не пользуется популярность при описании параметров бумаги. Вторая неточность содержится в формулировке плотности. Часто она подразумевает объемную плотность, которая измеряется в граммах на кубический метр – гр./куб. м.

Например, говоря про плотность бумаги Svetocopy или Снегурочки формата А4 для лазерного принтера, которая равна 80 гр/кв. м. мы говорим об удельной массе, а не о толщине. Толщина бумаги измеряется в микронах или в миллиметрах.

Такая путаница в понятиях пришла к нам из Америки, где за плотность принимается вес 500 листов бумаги конкретного формата. В Европе и ряде стран СНГ используется стандарт международной классификации ISO.

Получается, что говоря про плотность бумаги, мы говорим о весе листа площадью в 1 квадратный метр. В итоге чем выше плотность бумаги, тем толще бумажный лист.

Как определить плотность бумаги по толщине

Плотность бумаги обычно написана на упаковке и нет причин не доверять производителю. Правда допускается погрешность при изготовлении бумаги, но не более 5 – 10 %, что влияет на конечную плотность продукции.

Если Вам достался лист бумаги без упаковки, а Вы хотите узнать его плотность, то можно взять штангенциркуль или толщиномер (он же микрометр) и измерить толщину бумаги вручную.

Зная толщину стандартной бумаги, можно определить ее плотность. Ниже приведены значения плотности бумаги и ее толщина.

Толщина и плотность глянцевой бумаги:

Толщина и плотность матовой бумаги:

Толщина и плотность офисной бумаги:

Стоит помнить, что плотность бумаги может быть разной при одинаковой толщине.

При условии одной и той же плотности, более толстая бумага будет более рыхлая, что негативно может сказаться при печати на струйных принтерах с чернилами на водной основе.

Тонкая бумага будет более спрессованная. Ярким примером такой бумаги служит офсетная бумага, на которой чернила не впитываются, а быстро сохнут на поверхности.

Назначение бумаги в зависимости от плотности

Ниже приведено ранжирование по плотности бумаги, которые часто используют в полиграфии для изготовления продукции различного назначения:

Чтобы Вам не было скучно, читая про плотность бумаги, посмотрите милый и добрый мультфильм про роль бумажного самолетика в жизни человека – мультик про любовь с хорошим звуковым оформлением в лучшем стиле французского аниматографа от компании Дисней.

Источник

Чем измеряется толщина бумажных листов

Методы определения толщины, плотности и удельного объема

Paper and board. Methods for determining thickness, density and specific volume

Постановлением Государственного комитета СССР по стандартам от 30 сентября 1986 г. N 2935 дата введения установлена 01.01.88

Снято ограничение срока действия по протоколу N 2-92 Межгосударственного Совета по стандартизации, метрологии и сертификации (ИУС 2-93)

Взамен ГОСТ 13199-67 и ГОСТ 12432-77 в части методов определения толщины, плотности и удельного объема

Переиздание. Август 2002 г.

Настоящий стандарт устанавливает методы определения толщины, плотности и удельного объема бумаги и картона.

Стандарт не распространяется на гофрированный картон, крепированные и тисненые бумаги.

Сущность метода заключается в определении толщины отдельных листов бумаги и картона или стопы из положенных друг на друга листов тонкой бумаги с помощью толщиномера при определенном давлении.

Стандарт соответствует СТ СЭВ 3000-81 и международным стандартам ИСО 439-80* и ИСО 534-80.

1. ОТБОР ПРОБ

2. АППАРАТУРА

2.1. Толщиномеры, состоящие из двух измерительных пят, одна из которых неподвижна, другая совершает возвратно-поступательное движение и соединена с отсчетным устройством, и отвечающие следующим требованиям:

рабочие поверхности измерительных пят должны быть плоскими и параллельными;

отклонение от параллельности не должно превышать 0,005 мм;

давление, создаваемое подвижной измерительной пятой на образец, должно быть (100±5) кПа;

Толщиномеры должны обеспечивать скорость опускания измерительной пяты (5±1) мм/с.

Толщиномеры должны использоваться в диапазоне от 10 до 90% верхнего предела шкалы.

2.2. При номинальной толщине бумаги и картона до 0,3 мм включительно для измерения толщины должны использоваться толщиномеры с ценой деления не более 0,001 мм.

Для измерения толщины бумаги и картона номинальной толщиной свыше 0,3 мм должны использоваться толщиномеры с ценой деления не более 0,01 мм.

3. ПОДГОТОВКА К ИЗМЕРЕНИЮ

3.1. Для измерения толщины бумаги и картона из листов пробы вырезают образцы для испытания в количестве:

Образцы вырезают размерами (200,0±0,5)х(250±0,5) мм.

Допускается для бумаги номинальной толщиной свыше 0,05 мм и картона нарезать образцы размерами (60,0±0,5)х(60,0±0,5) мм в количестве 20 образцов по одному из каждого листа пробы, или для картона размерами (100,0±0,5)х(100,0±0,5) мм в количестве 10 образцов, по одному из десяти произвольно отобранных листов пробы.

3.2. Для определения толщины бумаги в бобинах шириной менее 250 мм нарезают из разных мест образцы длиной 200 мм в количестве, приведенном в п.3.1.

3.3. Образцы должны быть без складок, вмятин, морщин и других повреждений.

3.4. Образцы перед измерениями кондиционируют по ГОСТ 13523-78 при относительной влажности воздуха, температуре и в течение времени, приведенных в нормативно-технической документации на продукцию.

4. ПРОВЕДЕНИЕ ИЗМЕРЕНИЯ

4.1. Измерение проводят в условиях, приведенных в п.3.4.

4.2. Измерение выполняют на отдельных образцах бумаги или картона или на стопе образцов бумаги в зависимости от номинальной толщины:

при толщине бумаги до 0,015 мм включительно на стопе из 10 образцов;

при толщине бумаги свыше 0,015 мм до 0,05 мм включительно на стопе из 5 образцов;

при толщине бумаги свыше 0,05 мм и картона на отдельных образцах.

Измерение проводят в пяти точках в соответствии с обозначенными точками на чертеже.

На образцах размерами 60х60 мм проводят по одному измерению; на образцах картона размерами 100х100 мм по два измерения на симметрично расположенных участках.

Для бумаги в бобинах шириной менее 250 мм проводят измерение в пяти точках по длине образца.

Измерение проводят на расстоянии не менее 20 мм от краев образца.

Отсчет показаний толщиномера проводят с точностью до одного деления шкалы.

4.3. Образцы в стопе укладывают так, чтобы сеточная сторона каждого последующего образца соприкасалась с верхней стороной предыдущего.

5. ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ

5.1. Толщину бумаги и картона ( ), мм или мкм, вычисляют как среднее арифметическое всех измерений по формуле

,

— количество образцов в стопе;

— количество измерений на стопе или на отдельном образце;

— количество отдельно измеренных образцов или стоп.

5.2. Результаты вычислений округляют:

5.3. При наличии соответствующих указаний в нормативно-технической документации на продукцию за результат определения толщины принимают максимальное и минимальное значение толщины в точках измерения.

Относительная погрешность определения среднего значения толщины не превышает ±7,5% с доверительной вероятностью 0,95.

6. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПЛОТНОСТИ

,

— толщина бумаги (картона), мм (см. п.5.1).

Массу и толщину измеряют на одних и тех же образцах.

6.2. Результаты округляют до второго десятичного знака.

Относительная погрешность результата определения плотности не превышает ±8,5% с доверительной вероятностью 0,95.

7. ОПРЕДЕЛЕНИЕ УДЕЛЬНОГО ОБЪЕМА

7.1. Удельный объем ( ) см /г, вычисляют по формуле

,

— толщина бумаги (картона), мм (см. п.5.1).

Массу и толщину измеряют на одних и тех же образцах.

7.2. Результаты определения округляют до второго десятичного знака.

Относительная погрешность результата определения удельного объема не превышает ±8,5% с доверительной вероятностью 0,95.

Источник

Измерение качества бумаги и картона

Каче­ство бума­ги и кар­то­на оце­ни­ва­ет­ся мно­же­ством пока­за­те­лей в зави­си­мо­сти от их вида и назна­че­ния. Давай­те рас­смот­рим основ­ные. Гово­ря о бума­ге будем под­ра­зу­ме­вать и картон.

Бума­гу мож­но оце­ни­вать заоч­но по пас­пор­ту (сер­ти­фи­ка­ту) каче­ства, а мож­но при лич­ном кон­так­те по образ­цам визу­аль­но и орга­но­леп­ти­че­ски, воз­мож­ны лабо­ра­тор­ные испы­та­ния образ­цов, испы­та­ния на опыт­ных устрой­ствах (опыт­ных печат­ных маши­нах, к при­ме­ру), нако­нец, проб­ные испы­та­ния в печат­ном цехе. Эти испы­та­ния отли­ча­ют­ся по сте­пе­ни досто­вер­но­сти полу­ча­е­мой инфор­ма­ции и затра­там на их проведение.

Так что и каки­ми мето­да­ми изме­ря­ют при оцен­ке свойств бума­ги? На что нуж­но обра­тить внимание?

Общие положения

Раз­ра­бо­та­ны и име­ют дли­тель­ную исто­рию прак­ти­че­ско­го исполь­зо­ва­ния мно­гие мето­ды опре­де­ле­ния харак­те­ри­стик бума­ги. Для мно­гих из них важ­ное зна­че­ние, вли­я­ю­щее на досто­вер­ность полу­че­ния зна­че­ний пара­мет­ров, име­ет выпол­не­ние тре­бо­ва­ния еди­но­об­ра­зия выпол­не­ния заме­ров. Это отно­сит­ся как к мето­ди­ке отбо­ра и под­го­тов­ки образ­цов бума­ги к испы­та­ни­ям, так и непо­сред­ствен­но к испы­та­ни­ям. При про­ве­де­нии испы­та­ний оста­ют­ся важ­ны­ми руки испол­ни­те­ля ана­ли­за. Лабо­рант, кото­ро­му мож­но дове­рять — важ­ная часть успеш­но­го про­из­вод­ства и пере­ра­бот­ки бумаги.

При опре­де­ле­нии харак­те­ри­стик бума­ги, с помо­щью кото­рых оце­ни­ва­ют­ся её свой­ства, важ­ные для при­ня­тия реше­ния о выбо­ре мате­ри­а­ла для про­из­вод­ства про­дук­ции и воз­мож­ных при­ё­мах пере­ра­бот­ки, издав­на поль­зу­ют­ся, так назы­ва­е­мы­ми орга­но­леп­ти­че­ски­ми мето­да­ми, т. е. мето­да­ми, осно­ван­ны­ми на инфор­ма­ции полу­ча­е­мой нами с помо­щью орга­нов чувств. Так дела­ют пер­вич­ную, пред­ва­ри­тель­ную оцен­ку опти­че­ским харак­те­ри­сти­кам бума­ги, свой­ствам её поверх­но­сти, жёст­ко­сти на ощупь и дру­гим характеристикам.

Для полу­че­ния чис­ло­вых зна­че­ний пара­мет­ров, для выпол­не­ния изме­ре­ний пара­мет­ров бума­ги суще­ству­ют инди­ви­ду­аль­ные приборы.

Отбор проб

При отбо­ре проб необ­хо­ди­мо соблю­сти после­до­ва­тель­ность операций:

Листы не долж­ны иметь мор­щин и скла­док, долж­ны быть плос­ки­ми. Выре­зать­ся они долж­ны из непо­вре­ждён­ных листов про­дук­ции. Кром­ки отби­ра­е­мых листов долж­ны быть парал­лель­ны машин­но­му и попе­реч­но­му направ­ле­нию бума­ги. Листы про­бы долж­ны быть раз­ме­ром при­мер­но ( 300 х 450) мм. В обра­ще­нии с листа­ми про­бы нуж­но соблю­дать осто­рож­ность защи­щая от воз­дей­ствия сол­неч­но­го све­та, жид­ко­стей, изме­не­ния влаж­но­сти и дру­гих неже­ла­тель­ных воз­дей­ствий (ГОСТ Отбор проб для опре­де­ле­ния сред­не­го качества).

Для при­ве­де­ния усло­вий испы­та­ний в сопо­ста­ви­мые усло­вия образ­цы бума­ги перед испы­та­ни­я­ми при­во­дят в некие стан­дарт­ные усло­вия по влаж­но­сти и тем­пе­ра­ту­ре. Да и сами испы­та­ния про­во­дят в этих усло­ви­ях. Такое при­ве­де­ние образ­цов в стан­дарт­ные усло­вия назы­ва­ет­ся кон­ди­ци­о­ни­ро­ва­ни­ем.

Усло­вия кон­ди­ци­о­ни­ро­ва­ния быва­ют трёх видов, как ука­за­но в таб­ли­це. Чаще исполь­зу­ют­ся усло­вия кон­ди­ци­о­ни­ро­ва­ния при 50% отно­си­тель­ной влаж­но­сти воз­ду­ха. Спе­ци­аль­ные усло­вия исполь­зу­ют­ся, напри­мер, при кон­ди­ци­о­ни­ро­ва­нии банк­нот­ной бумаги.

Образ­цы выдер­жи­ва­ют до дости­же­ния ими рав­но­вес­ной влаж­но­сти, кото­рая счи­та­ет­ся достиг­ну­той, если при двух после­до­ва­тель­ных взве­ши­ва­ни­ях образ­ца, про­ве­ден­ных через 1 ч, послед­няя мас­са отли­ча­ет­ся от преды­ду­щей не более чем на 0,25%.

При хра­не­нии и испы­та­нии образ­цов рав­но­вес­ная влаж­ность не долж­на изме­нять­ся (ГОСТ 13523–78. Метод кон­ди­ци­о­ни­ро­ва­ния образцов).

Масса 1 метра квадратного бумаги

Мас­са бума­ги — базо­вая харак­те­ри­сти­ка. От неё зави­сят все свой­ства. Точ­ное наиме­но­ва­ние пока­за­те­ля “мас­са бума­ги пло­ща­дью 1 м квад­рат­ный” или “мас­са 1 м квад­рат­но­го”. Исполь­зу­е­мый часто тер­мин “плот­ность бума­ги” невер­ный. Плот­ность, как будет ска­за­но даль­ше, совсем дру­гой показатель.

Мас­са бума­ги и кар­то­на опре­де­ля­ет­ся по ГОСТ Р ИСО 536‑2016.

Опре­де­ле­ние про­из­во­дит­ся взве­ши­ва­ни­ем образ­ца бума­ги и пере­счё­та его мас­сы в грам­мах на пло­щадь 1 м квад­рат­ный. При взве­ши­ва­нии важ­но пра­виль­но заме­рить пло­щадь образ­ца, кото­рая долж­на быть,как пра­ви­ло, не менее 500 см квад­рат­ных и не более 1000 см квад­рат­ных. Обыч­но взве­ши­ва­ют обра­зец фор­ма­том 200х250 мм. Весы долж­ны взве­ши­вать с точ­но­стью не более плюс-минус 0,5% фак­ти­че­ской мас­сы образца.

Геометрические характеристики

Эти харак­те­ри­сти­ки явля­ют­ся одни­ми из основ­ных при опре­де­ле­нии усло­вий про­цес­са печа­ти и после­пе­чат­ных опе­ра­ций, при раз­ра­бот­ке печат­но­го изде­лия, а так­же по вли­я­нию на каче­ство печа­ти. В зна­чи­тель­ной мере они опре­де­ля­ют внеш­ний вид и дру­гие потре­би­тель­ские свой­ства изде­лия, поэто­му важ­ны при выбо­ре бума­ги (кар­то­на). О выбо­ре бума­ги для кон­крет­ных изда­ний смот­ри­те наши посты:

Толщина. Плотность. Пухлость бумаги

Изме­ре­ние пара­мет­ров плот­но­сти и пух­ло­сти осно­вы­ва­ет­ся на опре­де­ле­нии пока­за­те­ля тол­щи­ны, кото­рая изме­ря­ет­ся тол­щи­но­ме­ра­ми. Тол­щи­но­мер поз­во­ля­ет опре­де­лять рас­сто­я­ние меж­ду верх­ней и ниж­ней изме­ри­тель­ны­ми поверх­но­стя­ми (пята­ми) при поме­ще­нии меж­ду ними бумаги.

Тол­щи­но­мер

Сле­ду­ет отме­тить, что на досто­вер­ность пока­за­те­ля тол­щи­ны вли­я­ет ско­рость и удель­ное уси­лие при­жи­ма изме­ри­тель­ной пяты при­бо­ра к бума­ге, поэто­му раз­лич­ные точеч­ные изме­ри­тель­ные при­бо­ры дают не сопо­ста­ви­мые зна­че­ния пока­за­те­ля, если удель­ное дав­ле­ние на поверх­ность бума­ги в них различается.

Плот­ность и пух­лость явля­ют­ся рас­чет­ны­ми вели­чи­на­ми. Плот­ность — это отно­ше­ние мас­сы 1 м 2 в грам­мах на тол­щи­ну в мик­ро­нах (г/см 3 ). Пух­лость — обрат­ная вели­чи­на, име­ю­щая раз­мер­ность (см 3 /г).

Гладкость (шероховатость)

Гео­мет­рия поверх­но­сти бума­ги харак­те­ри­зу­ет­ся пока­за­те­лем глад­ко­сти или шеро­хо­ва­то­сти.

“Гео­мет­рия поверх­но­сти” бума­ги опре­де­ля­ет­ся не толь­ко мик­ро­не­ров­но­стя­ми, но и мак­ро­не­ров­но­стя­ми. Пер­вые обу­слов­ле­ны мик­ро­гео­мет­ри­ей, вто­рые рас­пре­де­ле­ни­ем мас­сы по площади.

Суще­ству­ет груп­па наи­бо­лее рас­про­стра­нен­ных мето­дов, в кото­рых глад­кость изме­ря­ет­ся с помо­щью пото­ка воздуха.

Наи­бо­лее рас­про­стра­не­ны мето­ды изме­ре­ния на при­бо­ре Бендт­се­на Шеф­фил­да и Пар­ке­ра (шеро­хо­ва­тость). Бек­ка (глад­кость).

Изме­ри­тель глад­ко­сти по Бендтсену

Сущ­ность мето­да Бек­ка заклю­ча­ет­ся в изме­ре­нии вре­ме­ни, необ­хо­ди­мо­го для про­хож­де­ния воз­ду­ха опре­де­лен­но­го объ­е­ма в ваку­ум­ную каме­ру меж­ду поверх­но­стя­ми испы­ту­е­мо­го образ­ца и стек­лян­ной поли­ро­ван­ной пла­сти­ны опре­де­лен­ной пло­ща­ди, при­жа­тых с опре­де­лен­ным дав­ле­ни­ем. Глад­кость изме­ря­ет­ся в секун­дах. Чем выше глад­кость, тем боль­ше зна­че­ние показателя.

Стро­гих зави­си­мо­стей меж­ду зна­че­ни­я­ми пока­за­те­лей глад­ко­сти (шеро­хо­ва­то­сти), изме­рен­ных раз­ны­ми мето­да­ми, нет. Суще­ству­ет каче­ствен­ная зави­си­мость меж­ду зна­че­ни­я­ми глад­ко­сти по Бек­ку и шеро­хо­ва­то­сти по Бендт­се­ну. Метод Бендт­се­на более чув­стви­те­лен при ниж­них зна­че­ни­ях глад­ко­сти (ниже 50–80 с), а метод Бек­ка при высо­ких зна­че­ни­ях (свы­ше 100 с).

На при­бо­рах Бендт­се­на, Шеф­фил­да изме­ря­ет­ся поток воз­ду­ха, про­хо­дя­щий при посто­ян­ном дав­ле­нии меж­ду поверх­но­стью коль­ца и листом бумаги.

Шеро­хо­ва­тость по Бендт­се­ну выра­жа­ют в мл/мин, по Шеф­фил­ду в еди­ни­цах Шеффилда.

На рисун­ках при­ве­де­ны каче­ствен­ные зави­си­мо­сти меж­ду пара­мет­ра­ми, опре­де­лён­ны­ми раз­ны­ми мето­да­ми. Они поз­во­ля­ют оце­нить харак­тер изме­не­ния одно­го пара­мет­ра в зави­си­мо­сти от изме­не­ния дру­го­го и могут помочь при срав­не­нии пока­за­те­лей глад­ко­сти и шеро­хо­ва­то­сти образ­цов, изме­рен­ных раз­ны­ми мето­да­ми. Это срав­не­ние надо при­ни­мать как каче­ствен­ное. Точ­ное чис­ло­вое зна­че­ние пока­за­те­ля, если извест­ны циф­ры зна­че­ний полу­чен­ных дру­гим мето­дом, по этим гра­фи­кам при­ни­мать нельзя.

Метод Пар­ке­ра (PPS) слу­жит для изме­ре­ния шеро­хо­ва­тость бума­ги и кар­то­на в усло­ви­ях близ­ких к усло­ви­ям печат­ной маши­ны. Резуль­тат изме­ре­ния шеро­хо­ва­то­сти по Пар­ке­ру выра­жа­ет­ся в микронах.

Прочностные характеристики

Наи­бо­лее рас­про­стра­нен­ные проч­ност­ные харак­те­ри­сти­ки: проч­ность бума­ги на раз­рыв и проч­ность на излом при мно­го­крат­ных пере­ги­бах. Эти харак­те­ри­сти­ки важ­ны для печат­ной бума­ги, исполь­зу­ю­щей­ся при рулон­ной печа­ти с суш­кой. Одна­ко суще­ству­ет и ряд дру­гих пока­за­те­лей, харак­те­ри­зу­ю­щих проч­ность бума­ги в зави­си­мо­сти от при­ро­ды воз­дей­ству­ю­щих на бума­гу сил — сопро­тив­ле­ние про­дав­ли­ва­нию, над­ры­ву, удар­ной нагруз­ке и др. Эти пара­мет­ры явля­ют­ся опре­де­ля­ю­щи­ми, напри­мер, для бума­ги, исполь­зу­е­мой для изго­тов­ле­ния меш­ков и пакетов.

Прочность на разрыв (сопротивление разрыву)

Проч­ность на раз­рыв харак­те­ри­зу­ет­ся раз­ру­ша­ю­щим уси­ли­ем, удель­ным сопро­тив­ле­ни­ем раз­ры­ву, индек­сом проч­но­сти при рас­тя­же­нии, раз­рыв­ным гру­зом, раз­рыв­ной дли­ной и опре­де­ля­ет­ся по ГОСТ 13525.1 “Полу­фаб­ри­ка­ты волок­ни­стые, бума­га кар­тон. Мето­ды опре­де­ле­ния проч­но­сти на раз­рыв и удли­не­ния при рас­тя­же­нии”, по ISO 1924/1 “Бума­га и кар­тон. Опре­де­ле­ние проч­но­сти при рас­тя­же­нии”. Метод заклю­ча­ет­ся в рас­тя­же­нии полос­ки испы­ту­е­мо­го образ­ца опре­де­лен­ный раз­ме­ров, кон­цы кото­ро­го закреп­ле­ны в зажи­мах, до раз­ры­ва при посто­ян­ной ско­ро­сти уве­ли­че­ния рас­сто­я­ния меж­ду зажимами.

При опре­де­ле­нии харак­те­ри­стик проч­но­сти на раз­рыв при рас­тя­же­нии испы­та­нию на раз­рыв­ной машине под­вер­га­ют­ся полос­ки бума­ги шири­ной 15 мм, стан­дарт­ной дли­ны, чаще все­го 180, 150 мм.

Раз­ру­ша­ю­щее усилие пред­став­ля­ет собой силу, необ­хо­ди­мую для раз­ры­ва полос­ки, отне­сён­ную к её ширине.

Удель­ное сопро­тив­ле­ние разрыву пред­став­ля­ет уси­лие раз­ры­ва, отне­сён­ное к пло­ща­ди попе­реч­но­го сече­ния образца.

Сопротивление излому

Сопро­тив­ле­ние бума­ги изло­му опре­де­ля­ет­ся по ГОСТ 13525.2 “Полу­фаб­ри­ка­ты волок­ни­стые, бума­га кар­тон. Мето­ды опре­де­ле­ния проч­но­сти на излом при мно­го­крат­ных пере­ги­бах”. Это­му стан­дар­ту соот­вет­ству­ет меж­ду­на­род­ный стан­дарт ISO 5626 “Бума­га. Опре­де­ле­ние сопро­тив­ле­ния скла­ды­ва­нию” за исклю­че­ни­ем спо­со­ба предо­став­ле­ния резуль­та­тов опре­де­ле­ния. По меж­ду­на­род­но­му стан­дар­ту пред­став­ля­ет­ся лога­риф­мом чис­ла двой­ных изги­бов. Вели­чи­на пока­за­те­ля сопро­тив­ле­ния изло­му раз­лич­на для раз­ных изме­ри­тель­ных при­бо­ров. Наи­бо­лее рас­про­стра­нен в оте­че­ствен­ной и миро­вой прак­ти­ке при­бор Шоппера.

Стойкость поверхности к выщипыванию

Важ­ней­ший пока­за­тель каче­ства офсет­ной бума­ги пока­за­тель стой­ко­сти поверх­но­сти к выщи­пы­ва­нию. Опре­де­ле­ние это­го пока­за­те­ля по ГОСТ 24356 “Метод опре­де­ле­ния печат­ных свойств” не име­ет коли­че­ствен­но­го соот­вет­ствия со стан­дар­та­ми ISO 3783 “Бума­га и кар­тон. Опре­де­ле­ние сопро­тив­ле­ния выщи­пы­ва­нию с исполь­зо­ва­ни­ем при­бо­ра IGT (элек­три­че­ская модель)” и ISO 3782 “Бума­га и кар­тон. Опре­де­ле­ние сопро­тив­ле­ния выщи­пы­ва­нию. Метод воз­рас­та­ю­щей ско­ро­сти с исполь­зо­ва­ни­ем при­бо­ра IGT (маят­ни­ко­во­го и пру­жин­но­го типа)”. Эти мето­ды очень инди­ви­ду­аль­ные и зна­че­ния опре­де­ля­е­мых с их помо­щью пара­мет­ров зави­сят от исполь­зу­е­мо­го при­бо­ра, смол, масел, кра­сок и дру­гих пара­мет­ров определения.

Сре­ди них, пожа­луй наи­бо­лее стан­дар­ти­зи­ро­ван­ным при­бо­ром для опре­де­ле­ния это­го пока­за­те­ля, явля­ет­ся при­бор ком­па­нии IGT Testing Systems — пре­ем­ни­ка все­мир­но извест­но­го нидер­ланд­ско­го Инсти­ту­та печат­ных тех­но­ло­гий TNO — IGT. Вели­чи­на сопро­тив­ле­ния выщи­пы­ва­нию на этом при­бо­ре опре­де­ля­ет­ся в м/с и харак­те­ри­зу­ет мини­маль­ную вели­чи­ну ско­ро­сти печа­та­ния, при кото­рой начи­на­ет­ся повре­жде­ние поверх­но­сти (нару­ше­ние сплош­но­сти, мас­со­вый подъ­ем воло­кон или дру­гих эле­мен­тов поверх­но­сти) бума­ги в зазо­ре печат­ной пары.

Что­бы иметь пред­став­ле­ние о сопо­ста­ви­мо­сти пока­за­те­лей нуж­но знать харак­те­ри­сти­ку смо­лы, исполь­зо­ван­ной для запе­чат­ки на про­бо­пе­чат­ном стан­ке, а так­же дав­ле­ние прижима.

При­бо­ры для оцен­ки печат­ных свойств бума­ги (их назы­ва­ют и про­бо­пе­чат­ны­ми) поз­во­ля­ет про­из­во­дить все­сто­рон­нюю оцен­ку запе­ча­ты­ва­е­мо­го мате­ри­а­ла и печат­ных кра­сок – вот толь­ко неко­то­рые из них: склон­ность кра­сок к эмуль­ги­ро­ва­нию, оцен­ку про­зрач­но­сти кра­сок, шеро­хо­ва­тость бума­ги, склон­ность бума­ги к абсорб­ции кра­сок, оцен­ку спо­соб­но­сти к печа­ти по сыро­му, склон­ность бума­ги к пылению.

Широ­кое при­ме­не­ние у нас и за рубе­жом полу­чил ста­ти­че­ский метод опре­де­ле­ния стой­ко­сти поверх­но­сти к выщи­пы­ва­нию с при­ме­не­ни­ем набо­ра вос­ко­вых пало­чек раз­лич­ной лип­ко­сти – метод Ден­ни­со­на. Стан­дарт дей­ству­ет под номе­ром ТАРРI Т 459.

Здесь стой­кость поверх­но­сти оце­ни­ва­ет­ся с помо­щью чис­ла Ден­ни­со­на, кото­рое соот­вет­ству­ет мини­маль­но­му номе­ру пало­чек при кото­ром не про­ис­хо­дит нару­ше­ние целост­но­сти поверх­но­сти бума­ги при отде­ле­нии их от нее.

Характеристики деформационных свойств

Дефор­ма­ци­он­ные свой­ства харак­те­ри­зу­ют пове­де­ние бума­ги при меха­ни­че­ских нагруз­ках (рас­тя­ги­ва­ю­щих, сжи­ма­ю­щих, сги­ба­ю­щих) и при изме­не­нии ее вла­го­со­дер­жа­ния (вплоть до намо­ка­ния в воде). Все они харак­те­ри­зу­ют спо­соб­ность бума­ги к сохра­не­нию раз­ме­ров и фор­мы, а так­же при­год­ность для раз­лич­ных видов печа­ти. (Сжи­ма­е­мость, напри­мер, тре­бу­ет­ся для глу­бо­кой и высо­кой печа­ти, а ста­биль­ность раз­ме­ров при увлаж­не­нии для офсетной).

Удлинение при растяжении до разрыва

Удли­не­ние при рас­тя­же­нии до раз­ры­ва харак­те­ри­зу­ет спо­соб­ность бума­ги к хоро­ше­му про­хож­де­нию печат­ной маши­ны, а так­же при­год­ность для после­пе­чат­ных про­цес­сов: бигов­ки, брошюровки.

Вели­чи­на удли­не­ния при рас­тя­же­нии до раз­ры­ва кос­вен­но харак­те­ри­зу­ет вели­чи­ну усад­ки бума­ги при её про­из­вод­стве. Чем боль­шей усад­ке под­вер­га­лась струк­ту­ра бума­ги в про­цес­се суш­ки, после фор­ми­ро­ва­ния бумаж­но­го полот­на в мок­рой и прес­со­вой частях бума­го­де­ла­тель­ной маши­ны, тем боль­шую вели­чи­ну удли­не­ния она будет иметь.

Общее зна­че­ние удли­не­ния опре­де­ля­ет­ся по ГОСТ 13525.1 (отно­ше­ние удли­не­ния образ­ца при рас­тя­же­нии до раз­ры­ва к пер­во­на­чаль­ной длине), а его упру­гая, упру­го-пла­сти­че­ская и пла­сти­че­ская состав­ля­ю­щие, кото­рые ста­но­вят­ся опре­де­ля­ю­щи­ми при раз­лич­ных про­цес­сах тре­бу­ют для сво­е­го опре­де­ле­ния исполь­зо­ва­ния спе­ци­аль­ных методик.

Деформация при намокании. Остаточная деформация

Линей­ная дефор­ма­ция бума­ги опре­де­ля­ет­ся в слу­чае обра­бот­ки водой (дефор­ма­ция бума­ги при намо­ка­нии) и в слу­чае намо­ка­ния и после­ду­ю­ще­го высу­ши­ва­ния (оста­точ­ная дефор­ма­ция).

Заме­ры про­из­во­дят­ся линей­кой с опти­че­ским визи­ром, поз­во­ля­ю­щей делать заме­ры с точ­но­стью до 0,2 мм.

Жёсткость и мягкость

Жест­кость и мяг­кость печат­ной бума­ги обыч­но опре­де­ля­ет­ся в спе­ци­аль­ных слу­ча­ях. При этом, надо иметь вви­ду, что свой­ство, про­ти­во­по­лож­ное жёст­ко­сти — вялость бума­ги или кар­то­на. Мяг­кость же свой­ство, про­ти­во­по­лож­ное твёр­до­сти.

ГОСТ 9582 “Метод опре­де­ле­ния жест­ко­сти при ста­ти­че­ском изги­бе” соот­вет­ству­ет меж­ду­на­род­но­му стан­дар­ту ISO 2493 “Бума­га. Опре­де­ле­ние жест­ко­сти мето­дом ста­ти­че­ско­го изги­ба”. Этот метод опре­де­ля­ет жёст­кость как сте­пень сопро­тив­ле­ния бума­ги или кар­то­на при их изгибании.

Характеристики сорбционных свойств

Будучи капи­ляр­но-пори­стым кол­ло­и­дом, бума­га нахо­дит­ся в неустой­чи­вом дина­мич­ном вза­и­мо­дей­ствии с окру­жа­ю­щей вла­гой, вса­сы­вая или отда­вая воду, стре­мясь к рав­но­вес­но­му вла­го­со­дер­жа­нию при дан­ных условиях.

Важ­ны так­же сорб­ци­он­ные свой­ства бума­ги по отно­ше­нию к мас­лу для харак­те­ри­сти­ки её вза­и­мо­дей­ствия с печат­ны­ми красками.

Извест­но так­же такое свой­ство бума­ги как гид­ро­фоб­ность, кото­рое харак­те­ри­зу­ет ее склон­но­стью к сма­чи­ва­нию водой. Чем гид­ро­фоб­ные свой­ства бума­ги выше, тем труд­нее она сма­чи­ва­ет­ся водой. Харак­те­ри­сти­кой крат­ко­вре­мен­ной гид­ро­фоб­но­сти явля­ет­ся пока­за­тель про­клей­ки бума­ги. Сте­пень про­клей­ки харак­те­ри­зу­ет спо­соб­ность чер­нил при пись­ме перье­вой руч­кой рас­плы­вать­ся, давать так назы­ва­е­мые “усы” при напи­са­нии линии вме­сто чёт­кой линии кром­ки. Метод исполь­зу­ет­ся не часто и в стан­дар­тах на бума­гу заме­ня­ет­ся мето­дом опре­де­ле­ния впи­ты­ва­ния по Коббу.

На этом же при­бо­ре может опре­де­лят­ся и вели­чи­на впи­ты­ва­ния мас­ла, одна­ко она пло­хо кор­ре­ли­ру­ет с усло­ви­я­ми печат­но­го про­цес­са, поэто­му для опре­де­ле­ния вели­чи­ны мас­ло­по­гло­ще­ния луч­ше поль­зо­вать­ся испы­та­ни­я­ми на про­бо­пе­чат­ном стан­ке IGT о кото­ром гово­ри­лось ранее.

При этом, сле­ду­ет иметь вви­ду, что для мате­ри­а­лов, кото­рые пло­хо впи­ты­ва­ют мас­ло метод нуж­но моди­фи­ци­ро­вать и опре­де­лять вре­мя исчез­но­ве­ния бле­стя­ще­го сле­да кап­ли мас­ла на бумаге.

Харак­те­ри­сти­кой склон­но­сти бума­ги к впи­ты­ва­нию воды может слу­жить ее рав­но­вес­ная влаж­ность при опре­де­лен­ной отно­си­тель­ной влаж­но­сти и тем­пе­ра­ту­ре окру­жа­ю­ще­го воз­ду­ха, и кото­рая опре­де­ля­ет­ся по вели­чине поте­ри веса образ­ца бума­ги при высу­ши­ва­нии до посто­ян­ной влаж­но­сти (ГОСТ13525. 19).

При глу­бо­кой печа­ти крас­ка­ми на осно­ве толу­о­ла важ­ным явля­ет­ся пока­за­тель впи­ты­ва­ния бума­ги по кси­ло­лу, кото­рый в насто­я­щее вре­мя исполь­зу­ет­ся для оцен­ки вза­и­мо­дей­ствия бума­ги вооб­ще с орга­ни­че­ски­ми рас­тво­ра­ми (ГОСТ 12603).

Неоднородность бумаги

Извест­но, какие непри­ят­но­сти при­но­сит неод­но­род­ность свойств бума­ги при необ­хо­ди­мо­сти обес­пе­че­ния одно­род­но­сти печат­ных изда­ний и дру­гой печат­ной продукции.

Неод­но­род­ность заклю­че­на в самой при­ро­де бума­ги, про­из­во­ди­мой из воло­кон, име­ю­щих раз­ные свой­ства по длине и ширине. Рас­пре­де­ле­ние воло­кон, а так­же дру­гих ком­по­нен­тов (напол­ни­те­лей, про­кле­и­ва­ю­щих веществ, кра­си­те­лей) в бума­ге име­ет раз­ную сте­пень неод­но­род­но­сти для выяв­ле­ния кото­рой необ­хо­ди­мо про­ве­сти серию спе­ци­аль­ных ана­ли­зов. Рас­смот­рим наи­бо­лее харак­тер­ные про­яв­ле­ния неод­но­род­но­сти бума­ги, кото­рая может при­во­дить к появ­ле­нию таких дефек­тов как пят­ни­стая печать, короб­ле­ние, вол­ни­стость или скру­чи­ва­ние бума­ги или оттис­ков, а так­же пред­ста­вим наи­бо­лее про­стые спо­со­бы оцен­ки неод­но­род­но­сти бумаги.

Неоднородность по массе 1 м квадратного. Просвет бумаги

Неод­но­род­ность рас­пре­де­ле­ния мас­сы 1 м 2 бума­ги на малых участ­ках. соиз­ме­ри­мых с раз­ме­ра­ми агре­га­тов воло­кон — фло­кул харак­те­ри­зу­ет­ся так назы­ва­е­мой нерав­но­мер­но­стью про­све­та, кото­рая пред­став­ля­ет собой вид струк­ту­ры бума­ги в про­хо­дя­щем свете.

Нерав­но­мер­ность про­све­та каче­ствен­но может оце­ни­вать­ся срав­не­ни­ем двух или несколь­ких образ­цов бума­ги в про­хо­дя­щем све­те. Для коли­че­ствен­ной оцен­ки тре­бу­ет­ся исполь­зо­ва­ние спе­ци­аль­ных приборов.

Неоднородность оптических характеристик

Неод­но­род­ность бума­ги по рас­пре­де­ле­нию мас­сы по пло­ща­ди листа может при­во­дить к воз­ник­но­ве­нию участ­ков, раз­ли­ча­ю­щих­ся по плот­но­сти и глад­ко­сти. Такие участ­ки по раз­но­му вза­и­мо­дей­ству­ют с печат­ной крас­кой при запе­ча­ты­ва­нии. В резуль­та­те оттиск при­об­ре­та­ет “рябиз­ну”.

Неод­но­род­ность опти­че­ских свойств бума­ги оце­ни­ва­ет­ся коле­ба­ни­ем цве­то­вых харак­те­ри­стик ( в систе­ме CIELab — это L, а, в, а так­же вели­чи­ной раз­но­от­те­ноч­но­сти Е, кото­рая расчи­ты­ва­ет­ся по фор­му­ле: Е = √ L 2 + a 2 + b 2

Пре­дель­но допу­сти­мая вели­чи­на Е для тони­ро­ван­ной бума­ги, как пра­ви­ло, не долж­на пре­вы­шать 1,5, а для белой чело­ве­че­ский глаз раз­ли­ча­ет раз­но­от­те­ноч­ность и при Е=1,0.

Разносторонность

Кро­ме неод­но­род­но­сти бума­ги по пло­ща­ди, а так­же неод­но­род­но­сти бума­ги от пар­тии к пар­тии, ино­гда про­яв­ля­ет­ся неод­но­род­ность верх­ней и ниж­ней поверх­но­стей бума­ги — так назы­ва­е­мая раз­но­сто­рон­ность бумаги.

Раз­но­сто­рон­ность может быть обу­слов­ле­на раз­лич­ным мик­ро­ре­лье­фом поверх­но­стей бума­ги, а так­же раз­лич­ны­ми цве­то­вы­ми характеристиками.

Кро­ме того воз­мож­на раз­но­сто­рон­ность бума­ги по спо­соб­но­сти сор­би­ро­вать воду, мас­ла. Непри­ят­но­сти может доста­вить раз­но­сто­рон­ность по стой­ко­сти поверх­но­сти к выщипыванию.

Исхо­дя из все­го ска­зан­но­го о раз­но­сто­рон­но­сти, есте­ствен­но сде­лать вывод о необ­хо­ди­мо­сти кон­тро­ля каче­ства каж­дой поверх­но­сти бума­ги. а так­же необ­хо­ди­мо­сти еди­но­об­ра­зия уклад­ки бума­ги при печа­та­нии и в про­цес­се после­пе­чат­ных операций.

Оце­нить сте­пень мар­ки­ров­ки поверх­но­сти бума­ги мож­но заста­вив её про­явить­ся после сма­чи­ва­ния поверх­но­сти водой (луч­ше щелоч­ным раствором).

Неоднородность деформационных характеристик. Анизотропия свойств

При­чи­ной про­блем каче­ства печа­ти может стать неод­но­род­ность дефор­ма­ци­он­ных харак­те­ри­стик бумаги.

Осо­бен­но­сти тех­но­ло­гии про­из­вод­ства бума­ги, напри­мер, фор­ми­ро­ва­ние пар­тии из руло­нов, ото­бран­ных из раз­лич­ных мест по ширине бума­го­де­ла­тель­ной маши­ны, могут при­ве­сти к тому, что бума­га может иметь неод­но­род­ную дефор­ма­цию при нагруз­ках, воз­ни­ка­ю­щих при печа­ти в печат­ной паре, напри­мер в офсет­ной, метал­ло­граф­ской печа­ти, а это может вызвать дефект непри­вод­ки кра­сок или изоб­ра­же­ний на оттис­ке в тираже.

Неод­но­род­ность дефор­ма­ци­он­ных харак­те­ри­стик может при­ве­сти так­же к неоди­на­ко­вой дефор­ма­ции листов при увлаж­не­нии или суш­ке во вре­мя печа­ти, что так­же быва­ет при­чи­ной неприводки.

Извест­но, что в зна­чи­тель­ной сте­пе­ни раз­ли­ча­ют­ся свой­ства бума­ги во вза­им­но пер­пен­ди­ку­ляр­ных направ­ле­ни­ях в плос­ко­сти листа — машин­ном и попе­реч­ном. Это свя­за­но, как отме­ча­лось, с пре­иму­ще­ствен­ной ори­ен­та­ци­ей воло­кон в машин­ном направ­ле­нии, усад­кой бумаж­но­го полот­на на бума­го­де­ла­тель­ной машине в попе­реч­ном направ­ле­нии и вытяж­кой в машин­ном. Эти обсто­я­тель­ства при­во­дят к ани­зо­тро­пии свойств бумаги.

Сте­пень раз­ли­чия свойств в машин­ном и попе­реч­ном направ­ле­ни­ях бума­ги оце­ни­ва­ет­ся с помо­щью коэф­фи­ци­ен­та ани­зо­тро­пии. Коэфи­ци­ент ани­зо­тро­пии обыч­но опре­де­ля­ет­ся соот­но­ше­ни­ем пока­за­те­лей меха­ни­че­ской проч­но­сти (напри­мер, раз­рыв­ной дли­ны, сопро­тив­ле­ния изло­му и др.), опре­де­лён­ных в машин­ном и попе­реч­ном направлениях.

Машинное и поперечное направление в листе

В про­цес­се исполь­зо­ва­ния бума­ги важ­но знать где в ней машин­ное и попе­реч­ное направ­ле­ния. Опре­де­ле­ние воз­мож­но несколь­ки­ми способами:

Оптические свойства

Опти­че­ские свой­ства бума­ги опре­де­ля­ют­ся несколь­ки­ми харак­те­ри­сти­ка­ми: све­то­не­про­не­ца­е­мо­стью, про­зрач­но­стью, белиз­ной, лос­ком и цве­том. Для бума­ги, исполь­зу­ю­щей­ся для реги­стра­ции инфор­ма­ции, к кото­рой отно­сит­ся и бума­га для печа­ти, опти­че­ские свой­ства име­ют пер­во­сте­пен­ное зна­че­ние. Пока­за­те­ли белиз­на, цвет, непро­зрач­ность бума­ги назы­ва­ют­ся потре­би­те­лем сре­ди первых.

Опти­че­ские пара­мет­ры бума­ги опре­де­ля­ют­ся её вза­и­мо­дей­стви­ем со све­том: а имен­но тем как бума­га отра­жа­ет, погла­ща­ет и про­пус­ка­ет свет.

Спектральный состав видимого света

Окраска и цвет бумаги

Пред­мет вос­при­ни­ма­ет­ся как све­тя­щий­ся в слу­чае сов­па­де­ния (или пере­кры­ва­ния) его спек­тра излу­че­ния со спек­тром види­мо­го излу­че­ния. Бума­га как излу­ча­тель может рас­смат­ри­вать­ся при горе­нии, когда она, в зави­си­мо­сти от соста­ва, излу­ча­ет в крас­но — жёл­той или даже зелё­но — голу­бой обла­сти, а так­же в слу­чае вве­де­ния в неё кра­си­те­лей, уве­ли­чи­ва­ю­щих излу­че­ние бума­гой види­мых лучей. Это ста­но­вит­ся воз­мож­ным при обра­бот­ке бума­ги так назы­ва­е­мы­ми опти­че­ски отбе­ли­ва­ю­щи­ми веще­ства­ми. Эти веще­ства, погла­щая энер­гию неви­ди­мо­го уль­т­ра — фио­ле­то­во­го сек­то­ра спек­тра, излу­ча­ют допол­ни­тель­ную энер­гию в види­мой голу­бой обла­сти, при­да­вая бума­ге види­мость белиз­ны и яркости.

При паде­нии све­та на поверх­ность про­ис­хо­дит в той или иной сте­пе­ни его отра­же­ние. Отра­же­ние поверх­но­стью бума­ги высо­кой сте­пе­ни отдел­ки отча­сти зер­каль­ное, то есть пада­ю­щий парал­лель­ный пучёк све­та, оста­ёт­ся парал­лель­ным после отра­же­ния. Иде­аль­но белая поверх­ность отра­жа­ет все пада­ю­щие лучи, ниче­го не погло­щая. Серая поверх­ность рав­но­мер­но погло­ща­ет све­то­вые вол­ны раз­ной дли­ны. Отра­жён­ный от неё свет не меня­ет свой спек­траль­ный состав, изме­ня­ет­ся толь­ко интен­сив­ность излу­че­ния. Иде­аль­но чёр­ная поверх­ность не отра­жа­ет свет вооб­ще. Поверх­но­сти в рав­ной сте­пе­ни отра­жа­ю­щие и погло­ща­ю­щие цве­то­вые лучи, назы­ва­ют­ся бес­цвет­ны­ми (ахро­ма­ти­че­ски­ми).

Все осталь­ные поверх­но­сти по — раз­но­му отра­жа­ют свет с раз­ной дли­ной вол­ны. Так, крас­ные поверх­но­сти погло­ща­ют вол­ны зелё­ной и синей обла­стей спек­тра, отра­жая крас­ные. На прин­ци­пе изби­ра­тель­но­го погло­ще­ния постро­е­ны все тех­но­ло­гии полу­че­ния цве­та в производстве.

Белизна

При­бор­ное опре­де­ле­ние белиз­ны мате­ри­а­лов зада­ча тех­ни­че­ски слож­ная. Слиш­ком мно­го вли­я­ю­щих фак­то­ров, кото­рые име­ют тех­ни­че­скую неопре­де­лён­ность. Суще­ству­ет, напри­мер, про­бле­ма под­дер­жа­ния и повер­ки эта­ло­нов, ста­биль­но­сти источ­ни­ков све­та — все они “ста­ре­ют” и най­ти два с оди­на­ко­вы­ми харак­те­ри­сти­ка­ми почти невоз­мож­но, суще­ству­ет про­бле­ма чув­стви­тель­но­сти изме­ри­тель­ных при­бо­ров при изме­ре­ни­ях бума­ги раз­но­го цве­та и т.д. На изме­ре­ния в види­мой части спек­тра вли­я­ет и неви­ди­мое, корот­ко­вол­но­вое, уль­тра­фи­о­ле­то­вое излу­че­ние. Стро­го гово­ря, для оцен­ки опти­че­ских харак­те­ри­стик мате­ри­а­ла надо опре­де­лять весь его спектр отра­же­ния. Одна­ко прак­ти­че­ски удоб­нее, срав­ни­вая образ­цы, срав­ни­вать две циф­ры, что не поз­во­ля­ет делать срав­не­ние непре­рыв­ных спек­тров. Мето­ды оцен­ки цве­то­вых харак­те­ри­стик осно­вы­ва­ют­ся на неко­то­рых допу­ще­ни­ях, поло­жен­ных в осно­ву изме­ре­ний. Каж­дый из мето­дов име­ет свои недо­стат­ки. Наи­бо­лее рас­про­стра­не­ны при оцен­ке белизны:

Стан­дарт­ная белиз­на (Brightness), бума­ги — это коэф­фи­ци­ент диф­фуз­но­го отра­же­ния поверх­но­сти бума­ги при осве­ще­нии её опре­де­лён­ным источ­ни­ком све­та, изме­рен­ный при длине вол­ны 457 нм. Белиз­на изме­ря­ет­ся фото­мет­ра­ми, спек­тро­фо­то­мет­ра­ми. Так белиз­на изме­ря­ет­ся по стан­дар­там раз­лич­ных стран и по меж­ду­на­род­но­му стан­дар­ту. При изме­ре­ни­ях по ГОСТ 30113, сов­па­да­ю­ще­му со стан­дар­том ИСО 2470, белиз­на может при­вы­шать 100 процентов.

При изме­ре­ни­ях белиз­ны (как и при дру­гих цве­то­вых изме­ре­ни­ях) важ­но ого­ва­ри­вать источ­ник осве­ще­ния при кото­ром про­во­дят­ся изме­ре­ния. Таких источ­ни­ков исполь­зу­ет­ся, как пра­ви­ло, четы­ре: “А”, “В”, “С”, “Д₆₅”. Источ­ник “А” вос­про­из­во­дит усло­вия сред­не­го иску­ствен­но­го осве­ще­ния элек­три­че­ски­ми лам­па­ми нака­ли­ва­ния, “В” — нар­ма пря­мо­го сол­неч­но­го цве­та, “С” — флю­о­рес­цент­ной ртут­ной лам­пы, “Д₆₅” — днев­но­го све­та. Раз­ни­ца, полу­чен­ная при изме­ре­ни­ях с источ­ни­ком “Д₆₅” и “А” даёт вели­чи­ну при­ро­ста белиз­ны, полу­чен­ную за счёт опти­че­ски отбе­ли­ва­ю­щих веществ.

Так как изме­ре­ния по это­му мето­ду про­во­дят­ся в узком диа­па­зоне спек­тра (око­ло 457 нм), а глаз чело­ве­ка видит весь спектр от 400 до 700 нм, кор­ре­ля­ция с визу­аль­ной оцен­кой не все­гда хорошая.

Белиз­на CIE (Whitness), рас­счи­ты­ва­ет­ся по коор­ди­на­там цвет­но­сти и коор­ди­на­там цве­та (для это­го опре­де­ля­ет­ся зна­че­ние CIE- отте­нок (CIE- Tint) вели­чи­на даёт впе­чат­ле­ние о сте­пе­ни белиз­ны образ­ца, содер­жа­ще­го ООВ и эле­мен­ты отте­ноч­но­го кра­си­те­ля. Это даёт доволь­но точ­ную кор­ре­ля­цию с гла­зом чело­ве­ка и явля­ет­ся одним из луч­ших мето­дов изме­ре­ния белизны.

Недо­стат­ки этой систе­мы измерения:

Свет­ло­та CIE, опре­де­ля­ет­ся в сово­куп­но­сти с коор­ди­на­та­ми цвет­но­сти а* и b*. И пред­став­ля­ет собой раз­ни­цу меж­ду чёр­ным и белым. Для иде­аль­но бело­го L = 100. Для иде­аль­но чёр­но­го — 0.

В каче­стве иллю­стра­ции раз­ли­чий в опре­де­ле­нии белиз­ны бума­ги в зави­си­мо­сти от мето­да и исполь­зо­ван­ных при­бо­ров, при­ве­дём несколь­ко обра­бо­тан­ные дан­ные из докла­да сде­лан­но­го на кон­фе­рен­ции Тех­ни­че­ской ассо­ци­а­ции бумаж­ной инду­стрии (PITA) в Ман­че­сте­ре в октяб­ре 1997 года А. Тин­да­лем (фир­ма “Кла­ри­ант”) “Про­из­вод­ство и изме­ре­ние белизны”.

Изме­ре­ния одно­го и того же образ­ца бума­ги про­из­во­ди­лись тре­мя спектрофотометрами:

Белизна бумаги, измеренная различными спектрофотометрами

Цветовые параметры

Как уже отме­ча­лось, пара­метр белиз­ны не даёт пол­но­го пред­став­ле­ния об опти­че­ских свой­ствах бума­ги. Часто образ­цы бума­ги, име­ю­щие один уро­вень белиз­ны, зри­тель­но вос­при­ни­ма­ют­ся по — раз­но­му, т. е. могут иметь раз­лич­ные оттен­ки серо­го, жёл­то­го, голу­бо­го цве­та или иметь раз­лич­ную сте­пень их насыщенности.

Пол­ное пред­став­ле­ние о цве­то­вых пока­за­те­лях бума­ги мож­но полу­чить, рас­по­ла­гая не менее чем тре­мя параметрами.

Суще­ству­ет свы­ше деся­ти систем оцен­ки цве­то­вых пара­мет­ров. Меж­ду­на­род­ная Комис­сия по осве­ще­нию (МКО) реко­мен­ду­ет для оцен­ки опти­че­ских свойств объ­ек­тов систе­му СIE L a * b * . В этой систе­ме L— свет­ло­та (услов­но содер­жа­ние бело­го), а * и b* коор­ди­на­ты цвет­но­сти (а* — содер­жа­ние крас­но­го — зелё­но­го; b* — жёл­то­го — сине­го). Пара­мет­ры L, a*, b*дают хоро­шее при­бли­же­ние к пси­хо­ло­ги­че­ско­му ощущению.

Белиз­ну бума­ги и её цве­то­вые пара­мет­ры в насто­я­щее вре­мя опре­де­ля­ют спек­тро­фо­то­мет­ра­ми. Извест­ны спек­тро­фо­то­мет­ры раз­лич­ных фирм, напри­мер, “Эль­ре­фо”, “Минол­та”, “Датасолор”и др.

Непрозрачность

Для опре­де­ле­ния непро­зрач­но­сти исполь­зу­ют­ся те же при­бо­ры, что и для изме­ре­ния белиз­ны (фото­мет­ры, спек­тро­фо­то­мет­ры). В соот­вет­ствии с ГОСТ 8874 (ИСО МС 2471) в осно­ве мето­да срав­не­ние в синей обла­сти спек­тра коэф­фи­ци­ен­тов отра­же­ния све­та от образ­ца, поме­щён­но­го на чёр­ную под­лож­ку и на све­то­про­ни­ца­е­мую сто­пу (из пяти образцов).

Непро­зрач­ность изме­ря­ет­ся вели­чи­ной отно­ше­ния коэф­фи­ци­ен­та отра­же­ния на чер­ной под­лож­ке к коэф­фи­ци­ен­ту отра­же­ния све­то­не­про­ни­ца­е­мой сто­пы образ­цов бума­ги, взя­той в процентах.

Лоск явля­ет­ся свой­ством бума­ги, выра­жа­ю­щим сте­пень лощё­но­сти, глян­ца или спо­соб­но­сти поверх­но­сти отра­жать свет. Он может рас­смат­ри­вать­ся как как свой­ство поверх­но­сти бума­ги отра­жать свет под дан­ным углом отра­же­ния в боль­шей сте­пе­ни, чем рас­се­ян­ное отра­же­ние све­та под тем же углом. Лоск поверх­но­сти харак­те­ри­зу­ет­ся отно­ше­ни­ем зер­каль­но отра­жён­но­го све­та к пол­но­стью отра­жён­но­му. Опре­де­ля­ет­ся лоск по ГОСТ 12921–80.

Размеры рулонов, листов, косина

Раз­ме­ры листов бума­ги (фор­мат бума­ги) и шири­на руло­нов опре­де­ля­ют­ся с помо­щью метал­ли­че­ской линей­ки и метал­ли­че­ской рулет­ки (ГОСТ 21102).

Шири­ну бума­ги и кар­то­на в руло­нах опре­де­ля­ют изме­ре­ни­ем шири­ны листов, ото­бран­ных от рулона.

При раз­ме­рах до 1 м изме­ре­ния про­из­во­дят метал­ли­че­ской линей­кой, при раз­ме­рах свы­ше 1 м — метал­ли­че­ской рулеткой.

Заме­ры линей­кой и рулет­кой про­из­во­дят с точ­но­стью до 1 мм.

Раз­ме­ры листо­вой и рулон­ной бума­ги стандартизированы.

ГОСТ 9327 “Бума­га и изде­лия из бума­ги. Потре­би­тель­ские фор­ма­ты” опре­де­ля­ет стан­дарт­ные фор­ма­ты листо­вой бумаги.

По ГОСТ ИСО 217‑2014 фор­мат листа обо­зна­ча­ют дву­мя раз­ме­ра­ми в мил­ли­мет­рах. Фор­мат так­же может быть допол­нен обо­зна­че­ни­ем направ­ле­ния обрез­ки листа с помо­щью букв: LG и SG.

Пер­вый раз­мер листа отно­сит­ся к сто­роне, пер­пен­ди­ку­ляр­ной к машин­но­му направ­ле­нию, вто­рой раз­мер — к сто­роне, парал­лель­ной машин­но­му направ­ле­нию.
Таким обра­зом, фор­мат листа бума­ги про­доль­ной рез­ки раз­ме­ра­ми 430×610 мм обо­зна­ча­ют как 430×610 мм LG, а попе­реч­ной рез­ки — 610×430 мм SG.

Бума­га про­доль­ной рез­ки (LG)-лист бума­ги, длин­ная сто­ро­на кото­ро­го парал­лель­на машин­но­му направлению.

Бума­га попе­реч­ной рез­ки(SG)-лист бума­ги, корот­кая сто­ро­на кото­ро­го парал­лель­на машин­но­му направлению.

Ска­зан­ное иллю­стри­ру­ет­ся рисунком.

Про­из­вод­ствен­ные допус­ки по фор­ма­там уста­нав­ли­ва­ют по согла­со­ва­нию меж­ду тор­го­вы­ми партнерами.

Коси­на листов бума­ги, т.е. сте­пень несов­па­де­ния сто­рон при сги­ба­нии листов, опре­де­ля­ет­ся по ГОСТ 21102–97.

Поставщики измерительных приборов

При­бо­ры опре­де­ле­ния каче­ства бума­ги и кар­то­на в Рос­сии мно­го лет поставляют:

Источник