Εκτυπωτικά Υποστρώματα (Θ) Ανοικτά Ακαδημαϊκά Μαθήματα στο ΤΕΙ Αθήνας Εκτυπωτικά Υποστρώματα (Θ) Ενότητα 3: Χαρτί (β΄μέρος) Δρ. Σταματίνα Θεοχάρη Καθηγήτρια Εφαρμογών Τμήμα Γραφιστικής/Κατεύθυνση Τεχνολογίας Γραφικών Τεχνών Το περιεχόμενο του μαθήματος διατίθεται με άδεια Creative Commons εκτός και αν αναφέρεται διαφορετικά Το έργο υλοποιείται στο πλαίσιο του Επιχειρησιακού Προγράμματος «Εκπαίδευση και Δια Βίου Μάθηση» και συγχρηματοδοτείται από την Ευρωπαϊκή Ένωση (Ευρωπαϊκό Κοινωνικό Ταμείο) και από εθνικούς πόρους.

Παραγωγική διαδικασία χαρτιού H παραγωγική διαδικασία χαρτιού περιλαμβάνει δύο βασικά στάδια: Παραγωγή και κατεργασία χαρτοπολτού (paper pulp) από ξύλο, άχυρο, βαμβακερά ή λινά κουρέλια, καννάβι, λινάρι, σπάρτο, γιούτα, παλιό χαρτί. Μετά από κατάλληλη επεξεργασία, οι ίνες της κυτταρίνης κατεργάζονται, λευκαίνονται και ξηραίνονται. Παραγωγή χαρτιού με κατάλληλο συνδυασμό ειδών χαρτοπολτού και με προσθήκη πληρωτικών υλικών (fillers), όπως καολίνη – πηλού, τάλκη, γύψου, βαφής, κόλλας, κτλ.

Ροή παραγωγής χαρτοπολτού και χαρτιού 1/3

Ροή παραγωγής χαρτοπολτού και χαρτιού 2/3 1. Δάσος (πεύκης, ερυθρελάτης). 2. Αποφλοίωση. 3. Παραγωγή ξυλοτεμαχιδίων και πριονιδιού. 4-5. Διάλυση λιγνίνης σε χωνευτήριο με το διάλυμα πολτοποίησης (1η φάση). 6. Αποϊνωτής. 7. Διάλυση λιγνίνης (2η φάση). 8. Εκτόνωση πολτού. 9. Καθαρισμός. 10. Συμπίεση πολτού. 11. Φυγοκέντριση πολτού. 12. Αποθήκη χαρτοπολτού. 13. Μονάδα εξάτμισης.

Ροή παραγωγής χαρτοπολτού και χαρτιού 3/3 14. Λέβητας. 15. Προετοιμασίας διαλύματος πολτοποίησης. 16. Τμήμα αναερόβιου χειρισμού. 17. Χαρτοπολτός εμπορίου. 18. Μονάδα διήθησης πολτού. 19. Καθαρισμός πολτού με φυγοκέντριση. 20. Συμπύκνωση πολτού με πίεση. 21. Έλεγχος ροής πίεσης. 22. Τμήμα στρωμάτωσης ινών σε συνεχές φύλλο χάρτου. 23. Τμήμα πίεσης. 24. Τμήμα ξήρανσης. 25-26. Τμήμα λείανσης. 27-29. Δημιουργία ρολών χάρτου.

Είδη χαρτοπολτών Ανάλογα με τον τρόπο κατεργασίας τους οι πολτοί διακρίνονται σε: Μηχανικούς πολτούς. Θερμομηχανικούς πολτούς. Χημικούς πολτούς. Ημιχημικούς πολτούς. “PulpAndPaperMill”, από File Upload Bot (Magnus Manske) διαθέσιμο με άδεια CC BY-SA 3.0

Μηχανικός πολτός 1/2 Προορίζεται για την κατασκευή απλού χαρτιού αλλά χαμηλής ποιότητας. Ξύλα κωνοφόρων δένδρων αποφλοιώνονται, κόβονται, αλέθονται μεταξύ κυλινδρικών τροχών από σμύριδα, με ταυτόχρονη ροή άφθονου νερού. Το νερό διαχωρίζει τις ίνες και διατηρεί τη θερμοκρασία χαμηλή. Ο λαμβανόμενος ξυλοπολτός αποτελείται από μικροσκοπικά κομματάκια ξύλου, ινώδη και μη ινώδη. Σε λίγο καιρό τα μη ινώδη συστατικά θα αλλοιωθούν στην επαφή με τον αέρα.

Μηχανικός πολτός 2/2 Εξαιτίας αυτής της αλλοίωσης, ο μηχανικός χαρτοπολτός υστερεί σε γυαλάδα, αντοχή, κιτρινίζει και παρουσιάζει μειωμένη σταθερότητα στο χρόνο. Μπορεί να υποστεί λεύκανση, χωρίς την απομάκρυνση της λιγνίνης. Η χρήση του μηχανικού πολτού αφορά κυρίως τις εφημερίδες, αφού όμως αναμιχθεί με ένα μικρό ποσοστό χημικού πολτού για να βελτιωθούν οι ιδιότητές του. Περίπου το ¼ του χρησιμοποιούμενου χαρτοπολτού είναι μηχανικός.

Θερμομηχανικός πολτός Μια παραλλαγή της παραπάνω μεθόδου μηχανικής πολτοποίησης είναι η θερμομηχανική, κατά την οποία η πολτοποίηση ξυλοτεμαχιδίων με δισκοτριβείς γίνεται με επίδραση κορεσμένου ατμού.

Χημικός πολτός 1/3 (C6H10O5)ν Ο πολτός αυτός προκύπτει με χημική κατεργασία του ξύλου με διάφορα χημικά αντιδραστήρια, που διαλύουν τα μη ινώδη συστατικά του ξύλου και τα διαχωρίζουν από την ινώδη κυτταρίνη. Υπενθυμίζεται ότι η ινώδης κυτταρίνη είναι ένας υδατάνθρακας τύπου: (C6H10O5)ν Δηλαδή είναι ένα πολυμερές της γλυκόζης.

Χημικός πολτός 2/3 Πριν τη χημική κατεργασία γίνεται αποφλοίωση και κοπή των ξύλων σε κομματάκια σε ειδικές μηχανές. Με αυτόν τον τρόπο διευκολύνονται τα αντιδραστήρια να έρθουν σε επαφή με τα μη ινώδη συστατικά του ξύλου. Τα κομματάκια του ξύλου μετατρέπονται σε μαλακό πολτό από ίνες κυτταρίνης κυρίως. Τα περισσότερα από τα μη ινώδη συστατικά διαλύονται στο διάλυμα των αντιδραστηρίων και με το πλύσιμο διαχωρίζονται από τις ίνες της κυτταρίνης.

Χημικός πολτός 3/3 Στη συνέχεια ο σκουρόχρωμος ακόμη πολτός, που περιέχει και κομματάκια ξύλου, κοσκινίζεται και ο πολτός λευκαίνεται. Μετά μεταφέρεται σε ειδικές μηχανές (beaters), για να ακολουθήσει το «κτύπημα» - beating και τότε ο πολτός είναι έτοιμος για τη μηχανή κατασκευής χαρτιού.

Μέθοδοι χημικής κατεργασίας χαρτοπολτού Η μέθοδος της σόδας. Η μέθοδος του διοξειδίου του θείου. Η μέθοδος Kraft.

Η μέθοδος της σόδας (αλκαλική μέθοδος) Η μέθοδος της σόδας (αλκαλική μέθοδος) Εφαρμόστηκε στην Αγγλία από το 1851. Μέθοδος κατάλληλη για ξύλα χαμηλής περιεκτικότητας σε ρητίνες, πχ. λεύκα, φτελιά, σημύδα, βελανιδιά. Γίνεται κατεργασία ξύλου για περίπου 4 h με διάλυμα NαOH, με ταυτόχρονη διοχέτευση με πίεση υπέρθερμου υδρατμού. Μερικά μη ινώδη συστατικά του ξύλου διαλύονται, ενώ άλλα διασπώνται προς όξινα προϊόντα και με το NαOH δίνουν διαλυτά άλατα.

Η μέθοδος του διοξειδίου του θείου (όξινη μέθοδος) 1/2 Μεταγενέστερη μέθοδος της αλκαλικής μεθόδου, εφαρμόζεται σε ξύλα χαμηλής περιεκτικότητας σε ρητίνες. Η μετατροπή σε ξυλοπολτό γίνεται με τη βοήθεια διαλύματος όξινου θειώδους ασβεστίου, παρουσία διοξειδίου του θείου. Το διοξειδίου του θείου παράγεται με την καύση θείου σε ειδικούς φούρνους, διοχετεύεται σε πύργους γεμάτους ασβεστόλιθους, όπου καταιωνίζεται (ψεκάζεται) νερό από ψηλά.

Η μέθοδος του διοξειδίου του θείου (όξινη μέθοδος) 2/2 Με την επίδραση του διοξειδίου του θείου συμβαίνει η αντίδραση: Τελικά συλλέγεται διάλυμα Ca(HSO3) με περίσσεια SO2 και Διοχετεύεται σε δεξαμενές κατεργασίας του ξύλου με υπέρθερμο ατμό. Σημειώνεται ότι η λιγνίνη αντιδρά με το όξινο θειώδες ασβέστιο και δίνει λιγνοθειικό ασβέστιο που είναι διαλυτό, ενώ άλλα μη ινώδη υλικά μετατρέπονται σε διαλυτά σάκχαρα.

Η μέθοδος Kraft (αλκαλική μέθοδος) 1/2 Είναι η τελευταία μέθοδος που αναπτύχθηκε και αυτή που εφαρμόζεται μέχρι σήμερα. Η κατεργασία γίνεται με διάλυμα που περιέχει NaOH και Na2S Οι χημικές αντιδράσεις που συμβαίνουν είναι οι ίδιες με τη μέθοδο της σόδας. Ο ρόλος του Na2S είναι να παράγει με υδρόλυση περισσότερο ΝαΟΗ καθώς προχωρά η αντίδραση:

Η μέθοδος Kraft (αλκαλική μέθοδος) 2/2 Έτσι, το σημαντικό είναι ότι η αρχική ποσότητα του ΝαΟΗ μπορεί να είναι μικρότερη, πράγμα που δίνει μεγαλύτερη αντοχή στο χαρτί (καθώς σε μεγάλη περιεκτικότητα το ΝαΟΗ προσβάλλει τις ίνες της κυτταρίνης). Η μέθοδος μπορεί να εφαρμοστεί και σε ξύλα υψηλής περιεκτικότητας σε ρητίνες.

Ημιχημικός πολτός Η μέθοδος αυτή πολτοποίησης αποτελεί ένα συνδυασμό των δύο μεθόδων (χημικής και μηχανικής πολτοποίησης). Πρώτα, με χημική πολτοποίηση σε χωνευτήριο διαλύεται ένα μέρος της λιγνίνης, και ακολουθεί μηχανική πολτοποίηση με τριβή σε δίσκους. Η απόδοση της μεθόδου είναι 65-85%, και επιτυγχάνεται ένας συνδυασμός στις ιδιότητες του παραγόμενου πολτού. Γι’ αυτό και με αυτήν τη μέθοδο παράγονται τα κυματοειδή χαρτόνια συσκευασίας που έχουν καλές αντοχές και χαμηλότερο κόστος.

Επεξεργασία χαρτοπολτού Μετά την αποφλοίωση και την κοπή και την άλεση των ξυλοτεμαχιδίων, ο σχηματιζόμενος πολτός απαλλάσσεται από ξένες ύλες, ρόζους κλπ και αυξάνεται η περιεκτικότητα του διαλύματος σε ίνες ξύλου. Για το σκοπό αυτό χρησιμοποιούνται κόσκινα και συσκευές καθαρισμού, στις οποίες ο καθαρισμός επιτυγχάνεται με φυγοκέντριση. Το αιώρημα που λαμβάνεται μετά τον καθαρισμό έχει περιεκτικότητα 0,1-0,6% σε ίνες ξύλου. Τέλος, το υλικό συμπυκνώνεται σε ειδικές συσκευές συμπύκνωσης, στις οποίες επιτυγχάνεται πυκνότητα διαλύματος 3-5%.

Λεύκανση χαρτοπολτού (Βleaching) Η λεύκανση αποσκοπεί στην απομάκρυνση της λιγνίνης, χωρίς η κυτταρίνη να υποστεί αλλοιώσεις, οπότε ο πολτός από σκουρόχρωμος (υποκίτρινος - καφέ) γίνεται λευκός. Γιατί γίνεται η λεύκανση του χαρτοπολτού; Βελτιώνεται η αντίθεση, το λεγόμενο «κοντράστ». Βελτιώνεται η αισθητική του χαρτιού. Τα χρωματιστά χαρτιά γίνονται πιο λαμπερά. Η χημική σταθερότητα και η καθαρότητα βελτιώνεται. Είναι απαραίτητη για λόγους υγιεινής (χαρτί συσκευασίας τροφίμων).

“Κτύπημα” χαρτοπολτού – Beating 1/6 Το «κτύπημα» του χαρτοπολτού αποτελεί μια ειδική μηχανική κατεργασία που δίνει στο χαρτί ορισμένες ιδιότητες ανάλογα με τη διάρκειά της. Πριν κτυπηθεί ο πολτός αραιώνεται με νερό, ώστε οι ίνες να μην ξεπερνούν το 5% ενώ το νερό (95%)αντλείται με ειδική συσκευή.

“Κτύπημα” χαρτοπολτού – Beating 2/6 Η συσκευή του «κτυπήματος» είναι μια δακτυλιοειδής δεξαμενή, ελλειπτική, όπου ο πολτός κυκλοφορεί διαρκώς και σε κάποιο σημείο αναγκάζεται να περάσει από περιστρεφόμενο τύμπανο, οπότε συμπιέζεται πάνω στον πυθμένα της δεξαμενής.

“Κτύπημα” χαρτοπολτού – Beating 3/6 Με το κτύπημα οι ίνες της κυτταρίνης, από κυλινδρικές που είναι αρχικά, πλαταίνουν και δημιουργούν προεξοχές, οπότε κατά την κατασκευή του χαρτιού συμπλέκονται και συνδέονται καλύτερα μεταξύ τους , οπότε αυξάνουν την αντοχή του χαρτιού.

“Κτύπημα” χαρτοπολτού – Beating 4/6 Χαρακτηριστικό παράδειγμα χαρτιού που έχει κατασκευαστεί από «ακτύπητο» χαρτί είναι το στυπόχαρτο, που όπως είναι γνωστό έχει πολύ χαμηλή αντοχή. Αντίθετα, κατά το κτύπημα, οι ίνες της κυτταρίνης αντιδρούν με το νερό και δίνουν την υδροκυτταρίνη, μια ζελατινώδη ουσία, που κατά την κατασκευή του χαρτιού παίζει το ρόλο κόλλας, που κρατά καλύτερα συνδεδεμένες τις ίνες της κυτταρίνης μεταξύ τους. Χαρακτηριστικό παράδειγμα τέτοιου χαρτιού με υψηλή αντοχή είναι το λαδόχαρτο.

“Κτύπημα” χαρτοπολτού – Beating 5/6 Το ποσοστό της υδροκυτταρίνης στο χαρτί εξαρτάται από τη διάρκεια του κτυπήματος. Όσο περισσότερη υδροκυτταρίνη περιέχει το χαρτί, τόσο αυξάνονται οι διαστάσεις του κατά την απορρόφηση της υγρασίας. Για το λόγο αυτό, ένα χαρτί που «κτυπήθηκε» πολύ έχει μεγάλη αντοχή, αλλά υστερεί σε σταθερότητα διαστάσεων κι αντίστροφα.

“Κτύπημα” χαρτοπολτού – Beating 6/6 Τελικά, Με το «κτύπημα» του χαρτοπολτού, τα μικροϊνίδια της κυτταρίνης ενώνονται. Οι δεσμοί υδρογόνου γίνονται πιο ισχυροί, ισχυροποιείται και η σύνδεση των ινών, οπότε το φύλλο του χαρτιού γίνεται πιο συνεκτικό.

Πληρωτικά 1/2 Στη συνέχεια, στον χαρτοπολτό προστίθενται τα πρόσθετα, όπως η κόλλα, τα επιβαρυντικά υλικά και τα χρώματα, που βελτιώνουν την ποιότητα και τις ιδιότητες του υποστρώματος. 27

Πληρωτικά 2/2 Σκοπός των πληρωτικών υλικών είναι να αυξήσουν την αδιαφάνεια του χαρτιού και να κάνουν λεία την επιφάνειά του. Παραδείγματα πληρωτικών: Καθαρή άργιλος. Ανθρακικό ασβέστιο. Γύψος. Θειούχος ψευδάργυρος. Διοξείδιο του τιτανίου.

Χρωστικές Εκτός από τα πληρωτικά μπορούν να προστεθούν χρωστικές. Ακόμα και το λευκό χαρτί καλής ποιότητας χρειάζεται λίγο μπλε για να σκεπάζεται η κιτρινάδα του χαρτοπολτού, ενώ λίγο κόκκινο θα αυξήσει τη λαμπρότητά του.

Κολλάρισμα χαρτιού Για την μείωση της απορροφητικότητας του χαρτιού σε νερό και λεπτόρρευστα μελάνια, προστίθεται ρητινοσάπωνας και μετά θειικό αργίλιο, που αντιδρά με το ρητινοσάπωνα και παράγει ρητίνη (κολοφώνιο) σε πολύ λεπτό διαμερισμό. Τα μικροσκοπικά σφαιρίδια της ρητίνης προσκολλώνται στις ίνες της κυτταρίνης κι έτσι, κατά το στέγνωμα του χαρτιού λειώνουν κι ελαττώνουν τα τριχοειδή φαινόμενα, εξαιτίας των οποίων το νερό και το μελάνι απορροφάται από το χαρτί. Η κατεργασία λέγεται κολλάρισμα.

Παγκόσμια παραγωγή χαρτοπολτού πίνακας 30% μηχανικός πολτός 70% χημικός πολτός Πλεονεκτήματα Αδιαφάνεια Αυξημένη μηχανική αντοχή Μικρό κόστος παραγωγής Λευκότητα Μειονεκτήματα Αστάθεια λευκότητας Κιτρινίζει με το χρόνο Ρύπανση του περιβάλλοντος Μικρή μηχανική αντοχή

Η παραγωγή του χαρτιού 1/3 Μετά τις κατεργασίες αυτές, ο χαρτοπολτός αραιώνεται με νερό, ώστε να γίνει 0.1-1% σε ίνες και οδηγείται στη χαρτοποιητική μηχανή. Προωθείται σε μια μεταφορική ταινία από λεπτό ορειχάλκινο πλέγμα που δονείται, ώστε οι ίνες της κυτταρίνης να μην προσανατολιστούν τελείως κατά τη διεύθυνση της μεταφορικής ταινίας.

Η παραγωγή του χαρτιού 2/3 Στη συνέχεια, το νερό περνά από το πλέγμα, ενώ όλα τα στερεά συστατικά του πολτού μένουν πάνω σε αυτό. Μετά από μια απαραίτητα διαδρομή, το «ίζημα» που βρίσκεται πάνω στο πλέγμα, περνάει ανάμεσα από κυλίνδρους που το συμπιέζουν, ώστε να στραγγίσει κι άλλο νερό και έτσι να διαμορφωθεί το φύλλο του χαρτιού.

Η παραγωγή του χαρτιού 3/3 Το χαρτί ακόμα έχει πολύ νερό για αυτό το λόγο, το υπόλοιπο τμήμα της μηχανής έχει σκοπό να το στεγνώσει. Το στέγνωμα γίνεται με το πέρασμα ανάμεσα από μεγάλους κυλίνδρους που θερμαίνονται εσωτερικά. Στη συνέχεια, στη χαρτοποιητική μηχανή υπάρχει μια «καλάνδρα», όπου το χαρτί περνάει ανάμεσα σε πολλούς κυλίνδρους χαλύβδινους κι επενδυμένους με ύφασμα ή χαρτί, διαδικασία που επαναλαμβάνεται εναλλάξ, ώστε να βελτιωθεί η εμφάνιση και να αυξηθεί η ελαστικότητα του χαρτιού. Τέλος, το χαρτί παραλαμβάνεται τυλιγμένο σε ρόλους.

Η επίστρωση του χαρτιού 1/2 Σκοπός της επίστρωσης είναι να γίνει η επιφάνεια του χαρτιού πιο λεία και να αυξηθεί η αδιαφάνειά του. Τα επιστρωμένα χαρτιά έχουν καλυφθεί επιφανειακά με μίγμα νερού με κάποια ανόργανα υλικά, μια λευκή σκόνη αλεσμένη σε λεπτούς κόκκους κι ένα συνδετικό υλικό.

Η επίστρωση του χαρτιού 2/2 Τα επιστρωμένα χαρτιά είναι απαραίτητα όταν θα τυπώσουμε με τη μέθοδο της υψιτυπίας (τυπογραφία, φλεξογραφία) εικόνες με λεπτό ράστερ. Στη λιθογραφία offset δεν είναι απαραίτητα, όμως έχουν επικρατήσει γιατί απαιτούν λιγότερο μελάνι, δείχνουν λαμπρότερα τα χρώματα και πιο σκούρο το μαύρο.

Υλικά επίστρωσης 1/3 Τα πιο συνηθισμένα υλικά επίστρωσης (pigments) είναι: Άργιλος. Ανθρακικό ασβέστιο. Θειικό αργίλιο με υδροξείδιο του ασβεστίου. Θειικό βάριο. Διοξείδιο του τιτανίου.

Υλικά επίστρωσης 2/3 Ως συνδετικά υλικά χρησιμοποιούνται τα εξής: Καζεϊνη (παλαιότερα). Άμυλο. Φυτικές πρωτεΐνες. Πολυβινυλική αλκοόλη. Άλλα πολυμερή.

Υλικά επίστρωσης 3/3 Η επίστρωση μπορεί να περιέχει μόνο ένα πιγμέντο, όπως η άργιλος κι ένα συνδετικό μέσο πχ. άμυλο, αλλά μπορεί να περιέχει και μίγματα από τις παραπάνω κατηγορίες, ώστε να δίνουν στο χαρτί τις επιθυμητές ιδιότητες.

Ιδιότητες της επίστρωσης 1/2 Το βάρος της επίστρωσης προστίθεται στο βάρος του χαρτιού, οπότε συμπεριλαμβάνεται στο συνολικό βάρος ανά τετραγωνικό μέτρο (g/m2), όταν το χαρτί κυκλοφορεί στο εμπόριο. Ωστόσο, σημειώνεται ότι οι αντοχές του χαρτιού εξαρτώνται από το χαρτί κι όχι από την επίστρωση. Μεταξύ ενός επιστρωμένου κι ενός μη επιστρωμένου χαρτιού, που έχουν το ίδιο βάρος, πιο ανθεκτικό είναι το μη επιστρωμένο.

Ιδιότητες της επίστρωσης 2/2 Το pΗ των επιστρωμένων χαρτιών κυμαίνεται μεταξύ 5 και 6. Το pΗ της επίστρωσης στα επιστρωμένα χαρτιά είναι πολύ υψηλότερο. Η συνηθισμένη τιμή pΗ είναι μεταξύ 7.5 και 8.5 αλλά μπορεί να φθάσει και την τιμή 10. Το pΗ της βάσης του χαρτιού στα επιστρωμένα χαρτιά δεν μας ενδιαφέρει, καθώς μόνο η επίστρωση έρχεται σε επαφή με το μελάνι και το υγρό διαβροχής των εκτυπωτικών πλακών και μάλιστα, επηρεάζει και το στέγνωμα του μελανιού, που σημειωτέον γίνεται καλύτερα πάνω σε αλκαλική επίστρωση.

Ιδιότητες και ποιοτικός έλεγχος χαρτιού Οι δοκιμές ποιοτικού ελέγχου του χαρτιού μπορούν να διαχωριστούν σε δυο κατηγορίες: Υποκειμενικές και ποιοτικές δοκιμές, που πραγματοποιούνται με τις αισθήσεις μας (κυρίως όραση, αφή, ακοή). Αντικειμενικές και ποσοτικές δοκιμές, που πραγματοποιούνται με τη χρήση ειδικών συσκευών και οργάνων.

Λειτουργικές ιδιότητες χαρτιού Λειτουργία χαρτιού Ιδιότητα που σχετίζεται Κατασκευαστική Εφελκυσμός Θραύση Ακαμψία Δίπλωμα Εκτύπωση Ομαλότητα (λεία ή τραχιά επιφάνεια) Απορρόφηση/απώθηση νερού Ευκινησία Στράβωμα/κυμάτωση Διαπερατότητα αέρα Τριβή Τραχύτητα επιφάνειας Ικανότητα συγκόλλησης Πορώδες της επιφάνειας

Βασικές ιδιότητες χαρτιού Βασικές ιδιότητες χαρτιού: Βάρος. Πάχος και Φαινόμενη πυκνότητα. Σχετική υγρασία. Σύσταση και ποσοστό τέφρας. Κολλάρισμα. Επιπεδότητα – Ομαλότητα – Συμπιεστότητα. Πορώδες - Απορροφητικότητα – Διαπερατότητα.

Οπτικές ιδιότητες χαρτιού Οπτικές ιδιότητες χαρτιού: Λευκότητα, κιτρίνισμα, χρώμα. Φωτεινότητα. Αδιαφάνεια. Στιλπνότητα.

Ιδιότητες αντοχής χαρτιού Ιδιότητες αντοχής χαρτιού: Εφελκυσμός. Λύγισμα. Διάρρηξη - Θραύση. Ακαμψία. Διάτρηση – Σχίσιμο. Δίπλωμα. Τριβή . Αντοχές επιστρώσεων (Ξεφλούδισμα – μάδημα κτλ.)

Ευαισθησία χαρτιού στο νερό/υγρασία Ευαισθησία του χαρτιού στο νερό/υγρασία: Σταθερότητα στις διαστάσεις. Κουλούριασμα/κυμάτωση. Απώθηση του νερού.

Ανάλυση των ιδιοτήτων του χαρτιού

Βάρος χαρτιού Βάρος (g/m2): Το βάρος του χαρτιού είναι η μάζα του ανά μονάδα επιφάνειας και εκφράζεται σε γραμμάρια ανά τετραγωνικό μέτρο (g/m²). Υπάρχουν τυποποιημένα βάρη χαρτιών του εμπορίου: 50,55,60,70,80,100,110,120,130,140,180 g/m2.

“Aluminium foil micrometer”, από Jak διαθέσιμο ως κοινό κτήμα Πάχος χαρτιού Πάχος του φύλλου σε mm: μετριέται με το μικρόμετρο. Το πάχος αποτελεί την απόσταση μεταξύ των επιπέδων των δύο επιφανειών του χαρτιού και μετριέται με το μικρόμετρο. Το πάχος του χαρτιού επιδρά στην αντοχή, τη σκληρότητα και τα οπτικά χαρακτηριστικά του. “Aluminium foil micrometer”, από Jak διαθέσιμο ως κοινό κτήμα 50

Φαινόμενη πυκνότητα (δείκτης μάζας) Ως φαινομενική πυκνότητα του χαρτιού (δείκτης μάζας) ορίζεται το πάχος ως προς το βάρος του ανά μονάδα επιφάνειας.  

“Psicrometro”, από Luigi Chiesa διαθέσιμο με άδεια CC BY-SA 3.0 Υγρασία χαρτιού Υγρασία (σχετική): είναι η σχετική υγρασία της ατμόσφαιρας με την οποία το χαρτί βρίσκεται σε ισορροπία, ώστε να μην αποβάλλει αλλά και να μην προσλαμβάνει υδρατμούς. Για τη μέτρησή της χρησιμοποιούμε τα υγρόμετρα. “Psicrometro”, από Luigi Chiesa διαθέσιμο με άδεια CC BY-SA 3.0

WVTR (Water vapor trans rate) appliedpapertech.com “Haar-Hygrometer”, από Shizhao διαθέσιμο ως κοινό κτήμα

Εγκλιματισμός χαρτιού Το χαρτί πριν χρησιμοποιηθεί για εκτύπωση πρέπει να εγκλιματιστεί σε χώρο με συγκεκριμένη σχετική υγρασία και θερμοκρασία. Υπάρχουν δύο τρόποι ελέγχου των συνθηκών έκθεσης του χαρτιού: Η μια μέθοδος είναι ο εγκλιματισμός του χαρτιού στη θερμοκρασία της εκτυπωτικής μονάδας για τουλάχιστον 24 ώρες με έλεγχο της θερμοκρασίας. Η δεύτερη μέθοδος είναι ο κλιματισμός της εκτυπωτικής μονάδας και των αποθηκών του χαρτιού. Θερμόμετρο για τον έλεγχο των χαρτιών σε πακέτα. antoniou24.skroutzstore.gr

Σύσταση χαρτιού Σύσταση του πολτού: δείχνει την % περιεκτικότητα του χαρτιού σε μηχανικό και χημικό πολτό. 55

Ποσοστό τέφρας % Ποσοστό της τέφρας %: προσδιορίζεται με ζύγιση της τέφρας που παίρνουμε μετά από τέλεια αποτέφρωση ορισμένου βάρους χαρτιού. Μας δείχνει σε τι ποσοστό περιέχονται διάφορα ανόργανα μη ινώδη συστατικά, (πχ. πληρωτικά υλικά).

Σταθερότητα διαστάσεων χαρτιού Σταθερότητα διαστάσεων: Ελέγχεται με ειδικές συσκευές Όπως είναι γνωστό, το χαρτί έχει τρεις διαστάσεις: Κατά τη διεύθυνση κίνησης της χαρτοποιητικής μηχανής Χ. Κατά τη διεύθυνση κάθετη στην κίνηση της μηχανής Υ. Κατά τη διεύθυνση του κατακόρυφου άξονα Ζ, που σχηματίζει γωνία 90ο με το επίπεδο Χ-Υ του χαρτιού. Σημειώνεται ότι η τρίτη διάσταση είναι το πάχος.

Z-Direction Tensile appliedpapertech.com

Κολλάρισμα χαρτιού Κολλάρισμα: Εάν το χαρτί δεν υποστεί αυτή την ειδική κατεργασία απορροφά υγρασία. Το κολλάρισμα ελέγχεται με ειδική διάταξη. Η δοκιμή λέγεται δοκιμή Cobb. Το αποτέλεσμα εκφράζεται σε g νερού, που απορροφάται από 1 m2 χαρτιού κάτω από ειδικές συνθήκες. 59

WATER COBB testingmachines.com testingmachines.com

Πορώδες και επιπεδότητα Πορώδες χαρτιού, διαπερατότητα και επιπεδότητα: Μπορεί να μετρηθούν με ακρίβεια με ειδικές συσκευές.

Ομαλότητα επιφάνειας (smoothness) Ένας από τους πιο βασικούς συντελεστές της ποιότητας εκτύπωσης είναι η δομή της επιφάνειας του χαρτιού που είναι γνωστή ως ομαλότητα. Έτσι, ένα αδρό χαρτί όταν τυπωθεί με παχύτερο στρώμα μελανιού μπορεί να δημιουργήσει προβλήματα αν το φύλλο κολλάει στην πλάκα εκτύπωσης. Επίσης αυξάνει το μέγεθος της κουκίδας. Για μεγαλύτερη ομαλότητα του χαρτιού γίνεται ο κυλινδρισμός και η επίστρωση του χαρτιού με καολίνη, επίσης χρησιμοποιείται χαρτί από κοντές ίνες. Τα όργανα ελέγχου που χρησιμοποιούνται μετράνε το πόσο ομαλή ή άγρια είναι η επιφάνεια.

Sheffield smoothness appliedpapertech.com 63 63

Συμπιεστότητα Η συμπιεστότητα δείχνει πόσο ελαττώνεται το πάχος του χαρτιού, όταν ασκείται πίεση κάθετη στην επιφάνεια του χαρτιού δηλαδή κατά τη διεύθυνση Ζ. Η συμπιεστότητα ενός χαρτιού εξαρτάται από τη σκληρότητα, την πυκνότητά του και τη σύνθεσή του. Όργανο μέτρησης συμπίεσης STFI. appliedpapertech.com

Διαπερατότητα αέρα (air permeability) Η διαπερατότητα του αέρα ορίζεται η ροή του αέρα μέσα από μια επιφάνεια κάτω από κάποια πίεση στη μονάδα του χρόνου. Η διαπερατότητα του αέρα εξαρτάται από την εσωτερική δομή του χαρτιού και βοηθάει στην εκτίμηση για άλλες εφαρμογές και δοκιμασίες του χαρτιού, όπως η επικάλυψή του ή ο εμποτισμός του.

Air permeability - Porosity techlabsystems.com 66

Απορροφητικότητα Η δομή του χαρτιού παρουσιάζει πλήθος πόρων μέσα από τους οποίους μπορεί να περάσουν υγρά. Η ταχύτητα απορρόφησης ή διείσδυσης του μελανιού στο χαρτί εξαρτάται από την ποιότητα του χαρτιού, το βαθμό επιφανειακής κατεργασίας, την περιεκτικότητα σε πληρωτικά υλικά, τη στίλβωση, την κάλυψη με κόλλα, την τελική πυκνότητα του χαρτιού, την επικάλυψη του χαρτιού. appliedpapertech.com Όργανο για τη μέτρηση της απορροφητικότητας μελανιού.

Contact angle “Contact angle”, από Setreset διαθέσιμο ως κοινό κτήμα “Rame-hart goniometer”, από Vladsinger διαθέσιμο με άδεια CC BY-SA 3.0 68 68

pH χαρτιού και επίστρωσης 1/3 Το pΗ του χαρτιού και της επίστρωσης: το pΗ της επιφάνειας του χαρτιού επηρεάζει την ταχύτητα που θα στεγνώσει το μελάνι, αλλά μπορεί να έχει κι άλλες επιπτώσεις σε τυχόν ειδικές χρήσεις του χαρτιού. Για παράδειγμα, ένα όξινο χαρτί μπορεί να διαβρώσει μεταλλικές επιφάνειες που θα τυλιχθούν με αυτό. Η μέτρηση του pΗ γίνεται με πρότυπες μεθόδους σε εκχύλισμα του χαρτιού σε νερό. 69

pH χαρτιού και επίστρωσης 2/3

pH χαρτιού και επίστρωσης 3/3

Hercules Size Test (HST) appliedpapertech.com “PH indicator paper”, από Rotatebot διαθέσιμο με άδεια CC BY-SA 3.0 camlab.co.uk 72

Κατεύθυνση ινών χαρτιού Κατεύθυνση των ινών χαρτιού (τα «νερά» του χαρτιού): Για την παραγωγή ετικετών και κουτιών έχει μεγάλη σημασία η κατεύθυνση των ινών του χαρτιού. Οι ίνες έχουν κατεύθυνση παράλληλη με την κατεύθυνση της παραγωγής του χαρτιού. Τα νερά του χαρτιού είναι εύκολο να εντοπιστούν: Εάν βρέξουμε τη μια πλευρά του χαρτιού, αυτό θα τυλιχτεί οριζόντια στην κατεύθυνση της ροής του, γιατί η ελαστική ικανότητα των ινών του είναι μεγαλύτερη στην οριζόντια αυτή θέση. 73

Οπτικές ιδιότητες χαρτιού

Λευκότητα, κιτρίνισμα και χροιά (δείκτες αποχρώσεων) Αν το χρώμα του φωτός που φωτίζει μια επιφάνεια αλλάζει ελαφρά, τα μάτια προσαρμόζονται σε αυτή την αλλαγή, με αποτέλεσμα να μην γίνεται άμεσα αντιληπτή. Όταν όμως δείγματα παρατηρούνται ομαδικά, τότε οι διαφορές στο χρώμα θα γίνονται αντιληπτές. Η λευκότητα του χαρτιού μπορεί να χαρακτηριστεί τέλεια από τις τιμές των ανακλωμένων χρωμάτων κόκκινου, πράσινου και μπλε (x, y, z). Εκφράζεται με τον δείκτη λευκότητας.

Φωτεινότητα Η ιδιότητα που συμβάλει στη φωτεινότητα είναι η διάχυση του φωτός λόγω πολλαπλών ανακλάσεων και διαθλάσεων μέσα στις ίνες της κυτταρίνης και τα πληρωτικά πρόσθετα του χαρτιού. Όσο μεγαλύτερη είναι η ένταση του ορατού φωτός που επιστρέφει από το χαρτί στα μάτια, τόσο μεγαλύτερη είναι η φωτεινότητα που αντιλαμβανόμαστε. Συσκευή μέτρησης φωτεινότητας και χρώματος ce.yikus.com

Χρώμα - Φωτεινότητα 77 77

Αδιαφάνεια 1/2 Αδιαφάνεια: Αυτή η ιδιότητα μας δείχνει κατά πόσον μπορούμε να δούμε μια εκτυπωμένη εικόνα από την πίσω όψη του χαρτιού. Έχει σχέση με τη διάρκεια του κτυπήματος, το είδος και το μέγεθος των κόκκων των πληρωτικών υλικών. Όσο μεγαλύτερη είναι η διείσδυση του φωτός στο χαρτί τόσο μικρότερη είναι η αδιαφάνεια και αντίστροφα. 78

Αδιαφάνεια 2/2 Για παράδειγμα το λίγο κτυπημένο χαρτί από κουρέλια ή εσπάρτο έχει καλύτερη αδιαφάνεια από το χαρτί που κατασκευάστηκε από χημικό πολτό ή από αχυροπολτό. Επειδή η κυτταρίνη είναι διαφανής, για να επιτευχθεί αδιαφάνεια χρειάζεται πολτός με κοντές ίνες και πρόσθετα - επιβαρυντικά, όπως ο καολίνης, ο γύψος, το διοξείδιο του τιτανίου, ο βαρίτης με υψηλό δείκτη διάθλασης. Επίσης, τα λεπτά χαρτιά αλληλογραφίας, που περιέχουν διοξείδιο του τιτανίου έχουν καλή αδιαφάνεια. Η αδιαφάνεια μετριέται με ειδικά φασματοφωτόμετρα. Όργανο μέτρησης της αδιαφάνειας

Η αδιαφάνεια μετριέται με ειδικά φασματοφωτόμετρα Η στιλπνότητα είναι η ιδιότητα του χαρτιού να ανακλά ή να διαχέει όλο το φως. Αυτό το επιτυγχάνει με τα συστατικά της επιφάνειας που είναι κατοπτρικά ή διαχέουν το φως. Εξαρτάται από την ομαλότητα στην επίστρωση των ινών σε συνδυασμό με την επεξεργασία του χαρτιού. Η μέτρηση της στιλπνότητας είναι απαραίτητη για την εκτίμηση των οπτικών ιδιοτήτων και της ποιότητας του χαρτιού. Όργανο μέτρησης στιλπνότητας industrial-needs.com

Αντοχές χαρτιού

Όργανο μέτρησης εφελκυσμού Εφελκυσμός Αντοχή στον εφελκυσμό: Η αντοχή στον εφελκυσμό δείχνει κατά πόσο ένα χαρτί αντέχει σε εφελκυστικές τάσεις (δυνάμεις) που τείνουν να το επιμηκύνουν μέχρι να σπάσει. Ελέγχεται με ειδικά όργανα, όπου ένα κομμάτι χαρτιού φορτίζεται με διαρκώς αυξανόμενο φορτίο, ώσπου να σπάσει. Το φορτίο μετριέται. Εκφράζεται σε g και η μέθοδος μέτρησης πρέπει να αναφέρεται, όπως για παράδειγμα μέθοδος Schopper. Όργανο μέτρησης εφελκυσμού 82

Αντοχή στο λύγισμα Αναφέρεται ως η αντίσταση του χαρτιού στο λύγισμα ή τη ροπή λυγίσματος. Σχετίζεται με την ελαστικότητα του χαρτιού, που έχει μεγάλη σημασία για τα χαρτιά ειδικών χρήσεων και μετριέται με ειδικές συσκευές.

Tensile stretch - Τensile energy absorbed (Τέντωμα, ελαστικότητα) appliedpapertech.com

Αντοχές χαρτιού Αντοχή στις αναδιπλώσεις: Εξαρτάται από το μήκος των ινών της κυτταρίνης. Όσο μεγαλύτερο είναι το μήκος των ινών, τόσο μεγαλύτερη η αντίσταση αναδίπλωσης. Μετριέται με ειδικά όργανα. Η αντοχή στην αναδίπλωση είναι η ικανότητα του χαρτιού να διπλώνει και να ξεδιπλώνει κατ’ επανάληψη σε μια γραμμή μέχρι να κοπεί. Είναι σημαντική ιδιότητα για χαρτιά που τα καταπονούμε πολύ κατά τη χρήση, όπως χαρτονομίσματα και χαρτιά περιτυλίγματος.

Εργαστηριακές διατάξεις αντοχών χαρτιού στην τσάκιση και το δίπλωμα CURL appliedpapertech.com CREASABILITY L&W

Αντοχές χαρτιού Αντοχή στη διάτρηση: Μετριέται με ειδικά πρότυπα όργανα κι εκφράζεται σε μονάδες πίεσης (Kp/cm2 ή lbs/in2). Αντοχή στο σχίσιμο : Ελέγχεται συγκριτικά με το χέρι. Υπάρχουν και ειδικές συσκευές (Elmendorff). Η αντοχή στη διάρρηξη – θραύση: καθορίζεται σαν η μέγιστη, ομοιόμορφα κατανεμημένη πίεση, που ασκείται κάθετα στην επιφάνεια του χαρτιού μέχρι να σπάσει. Εκφράζεται με τον δείκτη θραύσης. 87

TEAR - DRY, WET (Σχίσιμο) appliedpapertech.com

Ακαμψία Η ακαμψία εκφράζει την δυσκολία στην κάμψη ανά μονάδα βάρους του υλικού. Οι κύριοι παράγοντες που επιδρούν στην ακαμψία είναι: Η φύση των ινών. Οι διαστάσεις τους. Η μάζα του χαρτιού. Όργανο μέτρησης ακαμψίας L & W

Στατική και δυναμική τριβή (τριβή ολίσθησης) Η στατική τριβή είναι η δύναμη που εμποδίζει ένα σώμα να κινηθεί όσο ακόμα το σώμα ισορροπεί. Η τριβή ολίσθησης είναι η δύναμη που αντιστέκεται στην σχετική κίνηση των σωμάτων που εφάπτονται και βρίσκονται σε κίνηση. Λέγεται επίσης και κινητική τριβή. Αφορούν τις επιφάνειες του χαρτιού αλλά και τις επαφές μεταξύ χαρτιού και των επιφανειών των μηχανών κατά την εκτύπωση. Όργανο μέτρησης στατικής και δυναμικής τριβής

Coefficient of friction (Συντελεστής τριβής σε επικλινές ή οριζόντιο επίπεδο) appliedpapertech.com 91 91

Αντοχές επίστρωσης Αντοχή της επίστρωσης (Dennison Test): Η ιδιότητα αυτή δείχνει πόσο εύκολα αποκολλάται η επίστρωση από τη βάση του χαρτιού. Η σχετική δοκιμή γίνεται με μια σειρά ειδικών κεριών (Dennison). Αυτά τα κεριά λιωμένα στη μια άκρη, κολλάνε πάνω στο χαρτί και μετά από ορισμένο χρόνο αποκολλούνται. Ο χαρακτηριστικός αριθμός του κεριού με το οποίο θα ξεκολλήσει η επίστρωση, χαρακτηρίζει την αντοχή της.

Μάδημα – ξεφλούδιασμα 1/2 Μάδημα - ξεφλούδισμα: Το μάδημα (Picking) παρατηρείται κατά την εκτύπωση όταν το χαρτί περνάει με πολύ μεγάλη ταχύτητα ανάμεσα από τους κυλίνδρους της εκτυπωτικής μηχανής και φυσικά είναι ανεπιθύμητο. Το μάδημα ελέγχεται με ειδικές διατάξεις.

Μάδημα – ξεφλούδιασμα 2/2 Το ξεφλούδισμα μπορεί να παρατηρηθεί σε καλυμμένα χαρτιά και χαρτιά χωρίς επίστρωση και οφείλεται στη μειωμένη αντοχή του χαρτιού. Η αντοχή της επιφάνειας του χαρτιού στο ξεφλούδισμα - μάδημα πραγματοποιείται με τη χρήση ειδικού κεριού (κι εκφράζεται ως αριθμός Dennison). Ράβδοι κεριού για τη μέτρηση ξεφλουδίσματος (αριθμός Dennison)

Ανασήκωμα επίστρωσης, ξέφτισμα - χνούδιασμα Τα επιστρωμένα χαρτιά, στα οποία η πρόσφυση της επίστρωσης είναι αδύνατη ή ανομοιόμορφη θα υφίσταται ανασήκωμα της επίστρωσης, που τελικά θα ξεφτίζει όταν εκτυπώνεται με μελάνια που έχουν συγκολλητικές ιδιότητες, με αποτέλεσμα το μουτζούρωμα του εντύπου. Χνούδιασμα Το χνούδιασμα παρατηρείται όταν αποσπώνται από το χαρτί χαλαρές ή αδύνατες ίνες κολλημένες σε αυτό, από την επιφάνειά του που δεν έχει επικάλυψη.

IGT PICK & BLISTER appliedpapertech.com 96

Ιδιότητες χαρτιού Συνοψίζοντας, οι ιδιότητες του χαρτιού εξαρτώνται από: Την πρώτη ύλη που χρησιμοποιείται για την κατασκευή του και Την μέθοδο επεξεργασίας που ακολουθείται. 97

Τελική εμφάνιση και ιδιότητες χαρτιού Η τελική εμφάνιση του χαρτιού εξαρτάται από τις παρακάτω ιδιότητες: Αδιαφάνεια. Ομαλότητα. Σταθερότητα στο χρόνο. Δύναμη – μηχανική αντοχή. Απορροφητικότητα. Σταθερότητα διαστάσεων. 98

Απαιτήσεις από το χαρτί εκτύπωσης 1/6 Οι απαιτήσεις σχετικά με την ποιότητα και την καταλληλότητα του χαρτιού εκτύπωσης, εξαρτώνται από διάφορους παράγοντες, οι σπουδαιότεροι από τους οποίους είναι η μέθοδος εκτύπωσης και το κόστος παραγωγής. 99

Απαιτήσεις από το χαρτί εκτύπωσης 2/6 Στη υψιτυπία μπορούμε να εκτυπώσουμε χωρίς μεγάλη δυσκολία πάνω σε διάφορους τύπους χαρτιών και χαρτονιών. Οι βασικές απαιτήσεις που είναι σημαντικές για τα χαρτιά που θα χρησιμοποιηθούν στην υψιτυπία είναι η λεία τους επιφάνεια και η δυνατότητά τους να συμπιέζονται και να προσαρμόζονται κατάλληλα στην ανάγλυφη εικόνα που τυπώνεται πάνω τους. Το πόσο λείο είναι το χαρτί εξαρτάται από το ράστερ της τονικής εικόνας που θέλουμε να τυπώσουμε. Για παράδειγμα μια εικόνα με μεγάλο ράστερ δεν θα τυπωθεί καλά στο χαρτί εφημερίδας, λόγω των ανωμαλιών στην επιφάνειά του. 100

Απαιτήσεις από το χαρτί εκτύπωσης 3/6 Μια ακόμα σημαντική παράμετρος είναι ο βαθμός απορροφητικότητας του χαρτιού που επηρεάζει τη μέθοδο και την ταχύτητα στεγνώματος του μελανιού. Πάνω σε μη απορροφητικό χαρτί, το μελάνι πρέπει να στεγνώνει με εξάτμιση ή οξείδωση. Σε χαρτί με μεγάλη απορροφητικότητα το μελάνι μπορεί να στεγνώσει με απορρόφηση. 101

Απαιτήσεις από το χαρτί εκτύπωσης 4/6 Στη λιθογραφία offset, όπου η εικόνα δεν θα μεταφερθεί στο χαρτί απευθείας, αλλά διαμέσου ενός κυλίνδρου από καουτσούκ, το χαρτί δεν είναι απαραίτητο να είναι λείο για την επιτυχή αναπαραγωγή των εικόνων. Ωστόσο, τα λεία χαρτιά είναι καλύτερα για την εκτύπωση εικόνων. Για τα χαρτιά λιθογραφίας είναι απαραίτητο το συνδετικό υλικό των ινών της κυτταρίνης στην επιφάνεια να είναι αρκετά ισχυρό, ώστε να αντέχει στο τράβηγμα του καουτσούκ και του παχύρρευστου μελανιού. 102

Απαιτήσεις από το χαρτί εκτύπωσης 5/6 Αν η αντοχή δεν είναι ικανοποιητική, τότε ίνες αποσπώνται από την επιφάνεια του χαρτιού και κολλάνε στο καουτσούκ, χαλώντας την εκτύπωση. Πρέπει να σταματήσει η εκτύπωση και να καθαριστεί το καουτσούκ. Για τα επιστρωμένα χαρτιά, απαραίτητα προϋπόθεση είναι να μην διαλύεται η επίστρωση στο νερό και να μην μαλακώνει από την υγρασία της επιφάνειας του κυλίνδρου. 103

Απαιτήσεις από το χαρτί εκτύπωσης 6/6 Στη βαθυτυπία, οι πιο σημαντικές ιδιότητες του χαρτιού είναι η λεία επιφάνεια, η συμπιεστότητα και η απορροφητικότητα. Η λεία επιφάνεια είναι απαραίτητη για να διατηρείται καλή επαφή ανάμεσα στην πλάκα και την επιφάνεια του χαρτιού. Το μελάνι απορροφάται από τις κυψέλες της πλάκας βαθυτυπίας στο χαρτί λόγω των τριχοειδών φαινομένων. 104

Προβλήματα του χαρτιού κατά την εκτύπωση 105

Πώς τα νερά του χαρτιού και του χαρτονιού επηρεάζουν τη συμπεριφορά του; 1/4 Το χαρτί διπλώνει ομαλά κατά την κατεύθυνση των νερών, ενώ γίνεται τραχύ ή σπάει όταν διπλώνει κάθετα στα νερά. Το χαρτί διπλώνει καλύτερα κατά μήκος των πικμάνσεων ή χαράξεων που έχουν γίνει κάθετα στα νερά του. Αυτό μας ενδιαφέρει περισσότερο, όταν σχεδιάζουμε ένα τυπωμένο κομμάτι χαρτί ή χαρτόνι. 106

Πώς τα νερά του χαρτιού και του χαρτονιού επηρεάζουν τη συμπεριφορά του; 2/4 Το χαρτί και τα χαρτόνι είναι πιο δύσκαμπτο στην κατεύθυνση των νερών. Το χαρτί και το χαρτόνι διαστέλλονται ή συστέλλονται περισσότερο στην κατεύθυνση που είναι κάθετη στα νερά, όταν εκτίθενται σε μεταβολές της υγρασίας. Στα βιβλία και τους καταλόγους τα νερά των φύλλων πρέπει να είναι παράλληλα προς τη ράχη του βιβλίου. Όταν αυτό δεν συμβαίνει, οι σελίδες γυρίζουν δυσκολότερα και δεν στέκονται επίπεδες. 107

Πώς τα νερά του χαρτιού και του χαρτονιού επηρεάζουν τη συμπεριφορά του; 3/4 Στα χαρτόκουτα τα νερά πρέπει να είναι κάθετα προς τις μεγάλες πικμάνσεις, δηλαδή παράλληλη προς το καπάκι και τον πάτο του κουτιού, ώστε το στήσιμο της συγκολλημένης πλάγιας ραφής του σώματος του κουτιού να είναι ασφαλέστερο στη μηχανή συσκευασίας. 108

Πώς τα νερά του χαρτιού και του χαρτονιού επηρεάζουν τη συμπεριφορά του; 4/4 Το χαρτί και το χαρτόνι offset με τροφοδοσία φύλλων έχουν τα νερά τους συνήθως παράλληλα στη μεγάλη διάσταση και η τροφοδοσία των φύλλων, διαμέσου της εκτυπωτικής μηχανής πρέπει να γίνεται με τέτοιο τρόπο, ώστε η κατεύθυνση των νερών να είναι παράλληλη προς τον άξονα των εκτυπωτικών κυλίνδρων. Οι μεταβολές της υγρασίας επηρεάζουν τη μικρότερη διάσταση και τα προβλήματα ρύθμισης ελαττώνονται. 109

Ιδιότητες χαρτιού και ποιότητα εκτύπωσης 1/2 Οι ιδιότητες του χαρτιού επηρεάζουν σε μεγάλο βαθμό την ποιότητα εκτύπωσης και τη μακροζωία των τελικών προϊόντων. Σήμερα, υπάρχουν σύγχρονα συστήματα ελέγχου ποιότητας για τη διεξαγωγή δοκιμών, από τις οποίες εξάγονται συμπεράσματα, όσον αφορά τη σχέση των χαρτιών με τα μελάνια & τις μεθόδους εκτύπωσης, καθώς και την ταχύτητα εκτύπωσης. Με όση προσοχή, όμως, κι αν επιλεγεί το καταλληλότερο χαρτί για την εκάστοτε μέθοδο εκτύπωσης, στην πράξη παρουσιάζονται δυσκολίες που σχετίζονται με το χαρτί, που για να ξεπεραστούν θα πρέπει να διαθέτουμε τις απαραίτητες γνώσεις αλλά και πείρα.

Ιδιότητες χαρτιού και ποιότητα εκτύπωσης 2/2 Οι ιδιότητες του χαρτιού είναι ένας από τους πιο βασικούς παράγοντες που καθορίζουν την ποιότητα των εκτυπώσεων. Χρειάζεται σε βάθος γνώση των παραγόντων που επιδρούν στην κατασκευή του χαρτιού, ώστε η χρήση του να γίνει με τον καλύτερο δυνατό τρόπο (καλύτερη απόδοση- ελαχιστοποίηση των τυχόν προβλημάτων). Επίσης, χρειάζεται συνεχής ενημέρωση σχετικά με την εξελισσόμενη τεχνολογία & τις μεθόδους ελέγχου ιδιοτήτων των υλικών. 111

Είδη χαρτιών 1/6 Χαρτιά γραφής: Προορίζονται για γραφή και εκτύπωση βιβλίων και περιοδικών και άλλων εντύπων. Συνήθως έχουν βάρος 45-140 g/m2. Κατασκευάζονται από 100% λευκασμένο χημικό πολτό ή από μίγματα χημικού και μηχανικού πολτού. Ανάλογα με τα πρόσθετα και την επεξεργασία τους, οι ιδιότητές τους ποικίλουν (λευκότητα, αδιαφάνεια, στιλπνότητα, αντοχή στο φως και τα υλικά, κα.) Ακολουθούν είδη χαρτιών με την ονομασία που έχει επικρατήσει στις γραφικές τέχνες. Χαρτί σατινέ: Είναι το χαρτί που έχει αποκτήσει γυαλάδα ύστερα από ειδική επεξεργασία σε γυαλιστερό συγκρότημα (καλάνδρα).

Είδη χαρτιών 2/6 Περγαμηνή: Είναι το χαρτί από καθαρή κυτταρίνη επεξεργασμένη ώστε οι ίνες της να έχουν εξαιρετική πυκνότητα και συνοχή. Η επιφάνεια της περγαμηνής συγκρατεί ένα μοριακό στρώμα νερού που την κάνει αδιαπέραστη σε λίπη κι άλλα υδρόφοβα υλικά. Κατασκευάζεται σε βάρη 30-80 g/m2. Οπαλίνη: Είναι χαρτί πολύ στιλπνό και στις δυο επιφάνειες, εύπλαστα, απαλό στην αφή κι εντελώς διαφανές. Κατασκευάζεται σε βάρη 30-50 g/m2.

Είδη χαρτιών 3/6 Χαρτιά κουσέ: Είναι χαρτιά που έχουν ένα επιφανειακό επίχρισμα στη μια ή και στις δυο πλευρές. Το επίχρισμα αποτελείται κυρίως από άμυλο, καολίνη και οξείδιο του τιτανίου. Η ποσότητα του επιχρίσματος κυμαίνεται από 5 -20 g/m2. Κατηγορίες χαρτιών κουσέ είναι τα χαρτιά χρομό και ιλουστρασιόν.

Είδη χαρτιών 4/6 Χαρτί κράφτ: Είναι χαρτί από χημικό πολτό, συνήθως σε μπεζ χρώμα, που η ειδική επεξεργασία του το κάνει εξαιρετικά ανθεκτικό. Χρησιμοποιείται για την κατασκευή ανθεκτικών σάκων και χαρτοκιβωτίων. Με μια ειδική μέθοδο παραγωγής (fourdrinier kraft) οι ίνες του χαρτοπολτού προσανατολίζονται και προς τις δυο κατευθύνσεις, δημιουργώντας ένα χαρτί ανθεκτικό στο σχίσιμο. Αντίθετα το χαρτί κραφτ που παράγεται σε κυλίνδρους (cylinder kraft) είναι ανθεκτικό μόνο στη μια κατεύθυνση.

Είδη χαρτιών 5/6 Χαρτί γκρί: Είναι χαρτί χαμηλής ποιότητας από ανακύκλωση, χρώματος γκρί. Χρησιμοποιείται για φθηνές σακούλες και για περιτυλίγματα (πχ. χασαπόχαρτο, στρατσόχαρτο). Δημοσιογραφικό χαρτί: Το δημοσιογραφικό χαρτί είναι φθηνό χαρτί, που παράγεται κυρίως από μηχανικό πολτό, σε βάρη g/m2 και σε περιορισμένες ποικιλίες.

Είδη χαρτιών 6/6 Πορώδες χαρτί: Στην κατηγορία αυτή ανήκουν τα χαρτομάντηλα, τα χαρτιά τουαλέτας, κουζίνας, χαρτοβάμβακα, κ.α. είδη προσωπικής υγιεινής. Κατασκευάζεται σε ειδικές χαρτοποιητικές μηχανές από λευκασμένο χημικό και μηχανικό χαρτοπολτό και σε βάρη g/m2.

Διαστάσεις χαρτιού  

Διαστάσεις του χαρτιού Οι πιο συνηθισμένες διαστάσεις του χαρτιού στην Ελλάδα είναι: 700Χ600 mm 600Χ800 mm 580Χ860 mm 500Χ650 mm 680Χ1100 mm 630Χ950 mm 750Χ1050 mm 840Χ1200 mm

Τυποποιημένες διαστάσεις των σειρών A, B, C Σειρά A B C 841Χ1188 1000Χ1414 917Χ1297 1 594Χ841 707Χ1000 648Χ917 2 420Χ594 500Χ707 458Χ648 3 297Χ420 353Χ500 324Χ458 4 210Χ297 250Χ353 229Χ324 5 148Χ210 176Χ250 162Χ229 6 105Χ148 125Χ176 114Χ162 7 74Χ105 88Χ125 81Χ114 8 52Χ74 62Χ88 57Χ81

Σχηματική παρουσίαση των διαστάσεων χαρτιού της σειράς Α Α1 Α2 Α3 Α4 Α5 Α6

Πλεονεκτήματα και δυσκολίες της τυποποίησης των διαστάσεων του χαρτιού 1/2 Αύξηση της παραγωγής και μείωση του κόστους της, λόγω της πιο αποδοτικής λειτουργίας όλων των μηχανών (εκτύπωσης, κοπτικές, διπλωτικές). Οικονομία και καλύτερη διαχείριση του αποθηκευτικού χώρου. Διευκόλυνση της συσκευασίας και αποθήκευσης βιβλίων και εντύπων, με το ίδιο σχήμα κι εμβαδόν.

Πλεονεκτήματα και δυσκολίες της τυποποίησης των διαστάσεων του χαρτιού 2/2 Διευκόλυνση της ταξινόμησης φακέλων, καρτών, επιστολόχαρτων κτλ. Καλύτερη αισθητικά και πιο ομοιόμορφη παραγωγή καταλόγων, τιμολογίων, προσφορών κτλ. Γρηγορότερη εκτύπωση.

Συσκευασία και αποθήκευση του χαρτιού 1/2 Η συσκευασία του χαρτιού/χαρτονιού έχει σαν σκοπό: Την προστασία του περιεχομένου από την εξωτερική υγρασία. Την διατήρηση σταθερής της υγρασίας του συσκευασμένου χαρτιού/χαρτονιού.

Συσκευασία και αποθήκευση του χαρτιού 2/2 Οι τύποι συσκευασίας του χαρτιού και χαρτονιού είναι: Ρόλοι. Παλέτες. Χαρτοκιβώτια. Δέματα.

Αποθήκευση του χαρτιού 1/6 Βασικά χαρακτηριστικά που πρέπει να διαθέτει ένας χώρος αποθήκευσης χαρτιού: Να βρίσκεται όσο το δυνατόν πιο κοντά στο χώρο των πιεστηρίων για να περιορίζεται το κόστος μεταφοράς του χαρτιού. Να έχει τη δυνατότητα στάθμευσης αυτοκινήτων για φόρτωση και εκφόρτωση όλη την ημέρα, χωρίς να δημιουργούνται κυκλοφοριακά προβλήματα. Να είναι κατά προτίμηση υπόγειος εάν υπάρχουν ανελκυστήρες, διαφορετικά ισόγειος.

Αποθήκευση του χαρτιού 2/6 Οι διαστάσεις του χαρτιού να είναι ανάλογες με τη δυνατότητα της επιχείρησης, γιατί αν η αποθήκη του χαρτιού είναι μικρότερη από ότι χρειάζεται, τότε δημιουργούνται απαράδεκτες καθυστερήσεις στην παραγωγή, ενώ εάν είναι μεγαλύτερες, τότε επιβαρύνεται το κόστος παραγωγής με περιττά έξοδα διακίνησης και ενοικίου. Οι πόρτες και τα ανοίγματα, οι διάδρομοι της αποθήκης πρέπει να επιτρέπουν την άνετη κυκλοφορία ρόλων και δεσμίδων χαρτιού μεγάλων διαστάσεων. Γενικά, η διάταξη του χώρου να είναι κατάλληλη.

Αποθήκευση του χαρτιού 3/6 Το δάπεδο της αποθήκης πρέπει να είναι ανθεκτικό, επίπεδο και σε καλή κατάσταση, να διευκολύνει τη διακίνηση των ρόλων του χαρτιού και των μεταφορικών μέσων. Εάν υπάρχουν διαφορές ύψους στο δάπεδο της αποθήκης να μην καλύπτονται με σκαλοπάτια, κτλ.

Αποθήκευση του χαρτιού 4/6 Οι ιδανικές συνθήκες θερμοκρασίας και σχετικής υγρασίας του χαρτιού είναι 18-20◦C και 65% σχετική υγρασία. Οι συνθήκες αυτές πρέπει να διατηρούνται σταθερές όλο το χρόνο. Να χρησιμοποιούνται συστήματα κλιματισμού. Οι φωτισμός πρέπει να είναι κατάλληλος. Να υπάρχει εκμετάλλευση του φυσικού φωτισμού, χωρίς να επηρεάζεται δυσμενώς το χαρτί. Να υπάρχει η κατάλληλη διάταξη λαμπτήρων και διακοπτών, κτλ.

Αποθήκευση του χαρτιού 5/6 Το χαρτί συνήθως στοιβάζεται σε ξύλινες παλέτες που διευκολύνουν τη μεταφορά του και την κυκλοφορία του αέρα ανάμεσα στις στοίβες του χαρτιού. Μόνο μικρές ποσότητες χαρτιού μπορούν να τοποθετούνται σε σταθερά ράφια. Η τοποθέτηση του χαρτιού γίνεται με εργονομικό τρόπο, δηλαδή κοντά στην ‘έξοδο τοποθετούνται τα χαρτιά που χρησιμοποιούνται περισσότερο, ενώ πρέπει να παίρνουμε υπόψη ότι οι νέες παρτίδες πρέπει πριν τυπωθούν να μείνουν λίγες ημέρες για ν α εγκλιματιστούν.

Αποθήκευση του χαρτιού 6/6 Για κάθε είδος χαρτιού πρέπει να υπάρχει καρτέλα ενημέρωσης για την κατανάλωση και τις προμήθειες, ώστε να φαίνεται η ποσότητα που είναι διαθέσιμη κάθε φορά. Πρέπει να υπάρχουν ορισμένοι ελεύθεροι πάγκοι με κατάλληλο φωτισμό για έλεγχο, μέτρηση και συσκευασία φύλλων και δεσμίδων χαρτιού. Να λαμβάνονται μέτρα για την πρόληψη της πυρκαγιάς και της πλημμύρας. Να υπάρχει η κατάλληλη σήμανση στους χώρους.

Τέλος Ενότητας

Σημειώματα

Σημείωμα Αναφοράς Copyright Τεχνολογικό Εκπαιδευτικό Ίδρυμα Αθήνας, Σταματίνα Θεοχάρη 2013. Σταματίνα Θεοχάρη. «Εκτυπωτικά Υποστρώματα (Θ). Ενότητα 3: Χαρτί (β΄μέρος)». Έκδοση: 1.0. Αθήνα 2014. Διαθέσιμο από τη δικτυακή διεύθυνση: ocp.teiath.gr.

Σημείωμα Αδειοδότησης Το παρόν υλικό διατίθεται με τους όρους της άδειας χρήσης Creative Commons Αναφορά, Μη Εμπορική Χρήση Παρόμοια Διανομή 4.0 [1] ή μεταγενέστερη, Διεθνής Έκδοση. Εξαιρούνται τα αυτοτελή έργα τρίτων π.χ. φωτογραφίες, διαγράμματα κ.λ.π., τα οποία εμπεριέχονται σε αυτό. Οι όροι χρήσης των έργων τρίτων επεξηγούνται στη διαφάνεια «Επεξήγηση όρων χρήσης έργων τρίτων». Τα έργα για τα οποία έχει ζητηθεί άδεια αναφέρονται στο «Σημείωμα Χρήσης Έργων Τρίτων». [1] http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/ Ως Μη Εμπορική ορίζεται η χρήση: που δεν περιλαμβάνει άμεσο ή έμμεσο οικονομικό όφελος από την χρήση του έργου, για το διανομέα του έργου και αδειοδόχο που δεν περιλαμβάνει οικονομική συναλλαγή ως προϋπόθεση για τη χρήση ή πρόσβαση στο έργο που δεν προσπορίζει στο διανομέα του έργου και αδειοδόχο έμμεσο οικονομικό όφελος (π.χ. διαφημίσεις) από την προβολή του έργου σε διαδικτυακό τόπο Ο δικαιούχος μπορεί να παρέχει στον αδειοδόχο ξεχωριστή άδεια να χρησιμοποιεί το έργο για εμπορική χρήση, εφόσον αυτό του ζητηθεί.

Επεξήγηση όρων χρήσης έργων τρίτων Δεν επιτρέπεται η επαναχρησιμοποίηση του έργου, παρά μόνο εάν ζητηθεί εκ νέου άδεια από το δημιουργό. © διαθέσιμο με άδεια CC-BY Επιτρέπεται η επαναχρησιμοποίηση του έργου και η δημιουργία παραγώγων αυτού με απλή αναφορά του δημιουργού. διαθέσιμο με άδεια CC-BY-SA Επιτρέπεται η επαναχρησιμοποίηση του έργου με αναφορά του δημιουργού, και διάθεση του έργου ή του παράγωγου αυτού με την ίδια άδεια. διαθέσιμο με άδεια CC-BY-ND Επιτρέπεται η επαναχρησιμοποίηση του έργου με αναφορά του δημιουργού. Δεν επιτρέπεται η δημιουργία παραγώγων του έργου. διαθέσιμο με άδεια CC-BY-NC Επιτρέπεται η επαναχρησιμοποίηση του έργου με αναφορά του δημιουργού. Δεν επιτρέπεται η εμπορική χρήση του έργου. Επιτρέπεται η επαναχρησιμοποίηση του έργου με αναφορά του δημιουργού και διάθεση του έργου ή του παράγωγου αυτού με την ίδια άδεια. Δεν επιτρέπεται η εμπορική χρήση του έργου. διαθέσιμο με άδεια CC-BY-NC-SA διαθέσιμο με άδεια CC-BY-NC-ND Επιτρέπεται η επαναχρησιμοποίηση του έργου με αναφορά του δημιουργού. Δεν επιτρέπεται η εμπορική χρήση του έργου και η δημιουργία παραγώγων του. διαθέσιμο με άδεια CC0 Public Domain Επιτρέπεται η επαναχρησιμοποίηση του έργου, η δημιουργία παραγώγων αυτού και η εμπορική του χρήση, χωρίς αναφορά του δημιουργού. Επιτρέπεται η επαναχρησιμοποίηση του έργου, η δημιουργία παραγώγων αυτού και η εμπορική του χρήση, χωρίς αναφορά του δημιουργού. διαθέσιμο ως κοινό κτήμα χωρίς σήμανση Συνήθως δεν επιτρέπεται η επαναχρησιμοποίηση του έργου.

Διατήρηση Σημειωμάτων Οποιαδήποτε αναπαραγωγή ή διασκευή του υλικού θα πρέπει να συμπεριλαμβάνει: το Σημείωμα Αναφοράς το Σημείωμα Αδειοδότησης τη δήλωση Διατήρησης Σημειωμάτων το Σημείωμα Χρήσης Έργων Τρίτων (εφόσον υπάρχει) μαζί με τους συνοδευόμενους υπερσυνδέσμους.

Χρηματοδότηση Το παρόν εκπαιδευτικό υλικό έχει αναπτυχθεί στo πλαίσιo του εκπαιδευτικού έργου του διδάσκοντα. Το έργο «Ανοικτά Ακαδημαϊκά Μαθήματα στο ΤΕΙ Αθηνών» έχει χρηματοδοτήσει μόνο την αναδιαμόρφωση του εκπαιδευτικού υλικού. Το έργο υλοποιείται στο πλαίσιο του Επιχειρησιακού Προγράμματος «Εκπαίδευση και Δια Βίου Μάθηση» και συγχρηματοδοτείται από την Ευρωπαϊκή Ένωση (Ευρωπαϊκό Κοινωνικό Ταμείο) και από εθνικούς πόρους.