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:

  • от пар­тии про­дук­ции отобрать еди­ни­цы про­дук­ции;
  • от еди­ниц про­дук­ции отби­ра­ют листы;
  • из ото­бран­ных листов отби­ра­ют и наре­за­ют листы проб (про­бы);
  • в соот­вет­ствии с тре­бо­ва­ни­я­ми стан­дар­тов на мето­ды кон­крет­ных испы­та­ний наре­за­ют образ­цы для испы­та­ний.
Устрой­ство фир­мы Lorentzen & Wettre для наре­за­ния поло­сок для испы­та­ний образ­цов бума­ги на раз­рыв, излом и др. пока­за­те­ли

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.

Тем­пе­ра­ту­ра, 0СОтно­си­тель­ная влаж­ность, %Харак­те­ри­сти­ка режи­ма
23±1 50±2 Усло­вия кон­ди­ци­о­ни­ро­ва­ния боль­шин­ства печат­ных видов бума­ги
27±1 65±2 Для тро­пи­че­ских усло­вий
20±1 65±2 Для спе­ци­аль­ных усло­вий

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.

По ГОСТ Р 534‑2012 тол­щи­на бума­ги или кар­то­на опре­де­ля­ет­ся с помо­щью тол­щи­но­ме­ра с ценой деле­ния 10 мкм или 1 мкм, пло­ща­дью кон­так­та изме­ри­тель­ных поверх­но­стей 2 ± 0,1 см2 и уси­ли­ем на поверх­ность при изме­ре­нии 18,639 — 20,601 Н. Ско­рость опус­ка­ния изме­ри­тель­но­го стерж­ня 0,5 х 10 -2 м/с. Если эти усло­вия не соблю­дать, то изме­ря­е­мая тол­щи­на бума­ги может суще­ствен­но отли­чать­ся от изме­рен­ной в стан­дар­ти­зи­ро­ван­ных усло­ви­ях.

Плот­ность и пух­лость явля­ют­ся рас­чет­ны­ми вели­чи­на­ми. Плот­ность — это отно­ше­ние мас­сы 1 м2 в грам­мах на тол­щи­ну в мик­ро­нах (г/см3). Пух­лость — обрат­ная вели­чи­на, име­ю­щая раз­мер­ность (см3/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).

При­мер­ное соот­но­ше­ние меж­ду зна­че­ни­я­ми шеро­хо­ва­то­сти по Бендт­се­ну и глад­ко­сти по Бек­ку

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)

При­бор для изме­ре­ния проч­но­сти бума­ги на раз­рыв

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.

Вели­чи­на раз­рыв­но­го гру­за - это сила, при кото­рой про­ис­хо­дит раз­рыв испы­ту­е­мой полос­ки.

Индекс проч­но­сти при рас­тя­же­нии вычис­ля­ет­ся как отно­ше­ние удель­но­го сопро­тив­ле­ния при раз­ры­ве к мас­се бума­ги пло­ща­дью 1 м2.

Раз­рыв­ная дли­на - это услов­ная, выра­жен­ная в мет­рах, дли­на полос­ки бума­ги (кар­то­на), кото­рая обры­ва­ет­ся под соб­ствен­ным весом, будучи под­ве­ше­ной вер­ти­каль­но за один конец.

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.

Про­бо­пе­чат­ное устрой­ство IGT C 1

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.

Линей­ная дефор­ма­ция бума­ги при намо­ка­нии, осо­бен­но важ­ная для листо­вой офсет­ной печа­ти опре­де­ля­ет­ся при намо­ка­нии образ­цов в воде по ГОСТ 12057 .

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

При­бор для опре­де­ле­ния впи­ты­ва­ния жид­ко­стей по Коб­бу

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.

В опре­де­лен­ной сте­пе­ни, при посто­ян­ной мас­се 1 м2, гид­ро­фоб­ность оце­ни­ва­ет­ся впи­ты­ва­ни­ем воды при одно­сто­рон­нем сма­чи­ва­нии за 20, 60 секунд или в тече­ние дру­го­го вре­ме­ни на при­бо­ре Коб­ба (ГОСТ 12605).

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, опре­де­ля­ю­ща­я­ся нерав­но­мер­но­стью рас­пре­де­ле­ния мас­сы 1 м2 по пло­ща­ди, выяв­ля­ет­ся при опре­де­ле­нии мас­сы 1 м2 бума­ги. Для чего сле­ду­ет отобрать от пар­тии бума­ги в раз­ных ее местах в соот­вет­ствии с ГОСТ 8047” Пра­ви­ла при­ём­ки. Отбор проб для испы­та­ний” 10 образ­цов бума­ги пло­ща­дью 400 х 250 мм и взве­сить на квад­рат­ных весах, опре­де­лить мини­маль­ное и мак­си­маль­ное зна­че­ния мас­сы 1 м2.

В неко­то­рых слу­ча­ях воз­мож­но опре­де­ле­ние мас­сы 1 м2 взве­ши­ва­ни­ем образ­цов раз­ме­ром 100 х 100 мм с пере­сче­том на мас­су 1 м2, этот метод не при­го­ден для арбит­раж­ных оце­нок.

Неод­но­род­ность рас­пре­де­ле­ния мас­сы 1 м2 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 = √ L2 + a2 + b2

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:

  • Опре­де­ле­ние вели­чи­ны угла изги­ба двух поло­сок оди­на­ко­вой дли­ны, выре­зан­ных из листа во вза­им­но — пер­пен­ди­ку­ляр­ных направ­ле­ни­ях. Более жёст­кая полос­ка, даю­щая мень­ший угол изги­ба, сов­па­да­ет с машин­ным направ­ле­ни­ем;
  • При над­ры­ве листа в двух вза­им­но — пер­пен­ди­ку­ляр­ных направ­ле­ни­ях полу­ча­ют две раз­лич­ных по рав­но­сти линии раз­ры­ва — более ров­ная линия сов­па­да­ет с машин­ным направ­ле­ни­ем;
  • Две вза­им­но — пер­пен­ди­ку­ляр­ных кром­ки листа про­та­щить меж­ду ног­тя­ми плот­но све­дён­ных боль­шо­го и сред­не­го (или ука­за­тель­но­го) паль­цев. В попе­реч­ном направ­ле­нии воз­ник­нет вол­ни­стость листа;
  • При одно­сто­рон­нем увлаж­не­нии лист изги­ба­ет­ся вокруг оси, сов­па­да­ю­щей с машин­ным направ­ле­ни­ем.

Оптические свойства

Спек­тро­фо­то­метр Elrefo

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.

Крат­ко оста­но­вим­ся на при­ро­де све­та. Как гово­рят физи­ки, свет — это одно­вре­мен­но части­ца и вол­на. Нам для опре­де­ле­ния поня­тия цве­та вполне хва­тит вол­но­вой тео­рии. Свет — это излу­че­ние с опре­де­лён­ной дли­ной вол­ны. Спектр види­мо­го све­та опре­де­ля­ет­ся дли­на­ми волн в диа­па­зоне 400 — 700 нано­мет­ров. Излу­че­ния с раз­ной дли­ной вол­ны вос­при­ни­ма­ют­ся чело­ве­че­ским гла­зом как раз­ные цве­та (таб­ли­ца далее). Зная спек­траль­ный состав све­та, лег­ко опре­де­лить цвет. По цве­ту опре­де­лить его спек­траль­ный состав слож­нее — одно­му цве­ту может соот­вет­ство­вать несколь­ко вари­ан­тов спек­траль­но­го соста­ва. Так, если излу­че­ние зани­ма­ет спек­траль­ный интер­вал 570 — 580 нано­мет­ров, то цвет его опре­де­лён­но жёл­тый. Но жёл­тым цве­том может ока­зать­ся и смесь двух моно­хром­ных излу­че­ний: зелё­но­го и крас­но­го. В общем слу­чае види­мое тож­де­ство све­то­вых пуч­ков не озна­ча­ет их тож­де­ства по спек­траль­но­му соста­ву. Нераз­ли­чи­мые по цве­ту пуч­ки могут иметь как оди­на­ко­вый состав, так и раз­ный. В пер­вом слу­чае их цве­та назы­ва­ют­ся изо­мер­ны­ми, во вто­ром - мета­мер­ны­ми.

Спектральный состав видимого света

Дли­на све­то­вой вол­ны, нм Види­мый свет
400 — 430 фио­ле­то­вый
430 — 470 синий
470 — 500 голу­бой
500 — 530 зелё­ный
530 — 560 зелё­но — жёл­тый
560 — 590 жёл­тый
590 ‑620 оран­же­вый
620 — 700 крас­ный

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.

Стро­го гово­ря, нуж­но раз­ли­чать такие поня­тия, как окрас­ка и цвет пред­ме­та. Окрас­ка — это спо­соб­ность пред­ме­та отра­жать излу­че­ния с теми или ины­ми дли­на­ми волн, а цвет - это резуль­тат реа­ли­за­ции этой спо­соб­но­сти в опре­де­лён­ных усло­ви­ях осве­ще­ния. Дей­стви­тель­но, белая окрас­ка бума­ги, в зави­си­мо­сти от осве­ще­ния может иметь раз­лич­ный цвет. Кро­ме того, нуж­но раз­ли­чать яркость и цвет­ность. Яркость (свет­ло­та) — это коли­че­ствен­ная харак­те­ри­сти­ка цве­та, оце­ни­ва­ю­щая коли­че­ство отра­жён­но­го поверх­но­стью све­то­во­го излу­че­ния. Цвет­ность же — харак­те­ри­сти­ка каче­ствен­ная, поз­во­ля­ю­щая игно­ри­ро­вать яркость и оце­ни­вать соб­ствен­но цвет.

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:

  • белиз­на (Brightness), как коэф­фи­ци­ент отра­же­ния волн в диа­па­зоне 457 нм;
  • белиз­на CIE (Whitness), рас­счи­тан­ная по коор­ди­на­там цвет­но­сти;
  • свет­ло­та CIE, опре­де­ля­е­мая в коор­ди­на­тах цвет­но­сти L, a*, b*.

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:

  • В каче­стве офи­ци­аль­но­го он может исполь­зо­вать­ся толь­ко для срав­не­ния образ­цов, испы­тан­ных одним спек­тро­фо­то­мет­ром и в одно вре­мя. Это свя­за­но с отли­чи­я­ми при­бо­ров и источ­ни­ков све­та;
  • Изме­ря­е­мый обра­зец дол­жен быть доста­точ­но белым. Газет­ная бума­га, напри­мер, даёт оши­боч­ные резуль­та­ты. Тём­но-голу­бой отте­нок завы­ша­ет зна­че­ния белиз­ны CIE.

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:

  • Elrepho 2000 с исполь­зо­ва­ни­ем ком­пью­тер­ной про­грам­мы фир­мы “Кла­ри­ант”;
  • Datacolor Spectraflash 500;
  • Minolta CM-2002 .

Белизна бумаги, измеренная различными спектрофотометрами

Мар­ка спек­тро­фо­то­мет­ра Белиз­на (при 457 нм) Белиз­наCIE (Whitness)   L a* b*
Elrepho 2000 92,5 105,6 93,7 0,5 ‑4,6
Datacolor Spectraflash 500 109,1 155,1 94,0 3,8 ‑15,8
Minolta CM-2002 110,8 158,0 94,8 3,8 ‑15,8

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

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.

Для опре­де­ле­ния лос­ка исполь­зу­ют ряд при­бо­ров, опре­де­ля­ю­щих услов­ные вели­чи­ны, харак­те­ри­зу­ю­щие лоск — гла­ри­мет­ры, глосс­мет­ры и рефлек­то­мет­ры. Наи­бо­лее часто исполь­зу­ет­ся пока­за­тель лос­ка по Хан­те­ру при паде­нии све­то­во­го пуч­ка на изме­ря­е­мую поверх­ность под углом 45о.

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 29314 (ИСО 478) , ИСО 593 уста­нов­ле­ны сле­ду­ю­щие фор­ма­ты:

  • шири­на руло­нов: 43, 45, 64, 86, 90, 122, 128;
  • фор­ма­ты необ­ре­зан­ных листов: 90 х 128;
  • фор­ма­ты необ­ре­зан­ных листов: 86 х 122;
  • фор­ма­ты необ­ре­зан­ных листов: 64 х 90;
  • фор­ма­ты необ­ре­зан­ных листов: 61 х 86;
  • фор­ма­ты необ­ре­зан­ных листов: 45 х 64;
  • фор­ма­ты необ­ре­зан­ных листов: 43 х 61. 

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 430x610 мм обо­зна­ча­ют как 430x610 мм LG, а попе­реч­ной рез­ки — 610x430 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:

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *