Wenn Sie irgendwelche Wünsche haben, kontaktieren Sie mich bitte-
WhatsApp-Nummer von Ivy: +86 18933516049 (Mein Wechat +86 18933510459)
Schicken Sie mir eine E-Mail: 01@songhongpaper.com
Die Klassifizierung und Wechselwirkung von Papier und Tinte Teil A
I. Papier
Papier, eine der vier großen Erfindungen des alten China, ist ein blattähnliches Fasermaterial, das hauptsächlich zum Schreiben, Drucken, Zeichnen oder Verpacken verwendet wird. Es wird typischerweise aus einer wasserbasierten Suspension von Pflanzenfasern hergestellt, die einem Aufschluss unterzogen wurden, gefolgt von der Formung auf einem Drahtgeflecht, der anfänglichen Dehydrierung, dem Pressen und dem Trocknen.
1. Zusammensetzung des Papiers
Papier besteht aus Pflanzenfasern, Füllstoffen, Leimungsmitteln und Farbstoffen.
(1) Pflanzenfasern
Pflanzenfasern bilden den Hauptstrukturbestandteil von Papier. Geeignete Fasern für die Papierherstellung müssen günstige Eigenschaften aufweisen, wie z. B. einfache Trennung beim Aufschluss, hoher Zellulosegehalt, niedriger Ligningehalt, ausreichende Festigkeit, geeignete Länge und Breite, ausreichende Elastizität und starke Bindungsfähigkeit zwischen den Fasern. Darüber hinaus sollten sie reichlich vorhanden, kosten{3}effektiv und für die Produktion in großem Maßstab-geeignet sein.
Zu den in China häufig verwendeten Pflanzenfasern gehören Reisstroh, Weizenstroh, Schilf, Bambus, Holz, Flachs, Baumwolle und recycelte Materialien wie Baumwollabfälle, Lumpen, Hanfabfälle und Altpapier.
Beim Aufschluss werden Pflanzenfasern verarbeitet, um nicht{0}zellulosehaltige Bestandteile wie Lignin, Pektin, Harz und Fette zu entfernen, während wünschenswerte Bestandteile wie Zellulose und Hemizellulose erhalten bleiben. Die physikalischen und chemischen Eigenschaften der ausgewählten Fasern sowie das verwendete Aufschlussverfahren haben erheblichen Einfluss auf die endgültigen Eigenschaften des Papiers.
(2) Füllstoffe
Aufgrund der porösen Natur der Fasernetzwerke im Papier werden Füllstoffe hinzugefügt, um die Porosität zu verringern, die Glätte zu verbessern, die Transparenz und Saugfähigkeit zu verringern, die Oberflächengleichmäßigkeit zu verbessern und funktionelle Anforderungen zu erfüllen.
Zu den üblichen Füllstoffen gehören Kaolin, Talk, Gips, Calciumcarbonat und Bariumsulfat. Talk wird typischerweise in Standarddruckpapieren verwendet, während Kaolin und Bariumsulfat für hochwertige Druckqualitäten bevorzugt werden.
Der Füllstoffgehalt beträgt im Allgemeinen etwa 20 % des Papiergewichts. Zu viel Füllstoff kann die Zugfestigkeit und Flexibilität beeinträchtigen, die Tintenaufnahme behindern und zu Puderbildung beim Drucken führen.
(3) Schlichtemittel
Schlichtemittel werden aufgetragen, um die Oberflächenporosität und Kapillarwirkung zu verringern und so die Wasserbeständigkeit zu erhöhen. Sie tragen außerdem zu einem verbesserten Oberflächenglanz, einer verbesserten mechanischen Festigkeit und einer Beständigkeit gegen Fusseln der Oberfläche bei.
Zu den üblichen Leimungsmitteln gehören Kolophonium, Aluminiumsulfat, Alaun, Stärke, Natriumsilikat (Wasserglas) und Kasein.
Abhängig von der beabsichtigten Anwendung werden verschiedene Schlichtemethoden-wie Innenleimung, Oberflächenleimung, starke Leimung und leichte Leimung-verwendet. Die Dosierung liegt typischerweise zwischen 0,25 % und 9 % des Fruchtfleischgewichts. Über-Größen können sich negativ auf die Tintenaufnahmefähigkeit auswirken.
(4) Farbstoffe
Obwohl Pflanzenfasern eine Eigenfärbung besitzen, behalten sie auch nach dem Bleichen oft einen leichten gelblichen oder grünlichen Farbton bei, der für die Herstellung reinweißen Papiers nicht ausreicht. Daher werden Farbstoffe eingeführt, um den Farbton anzupassen und den Weißgrad zu verbessern.
Für die Herstellung von weißem Papier werden üblicherweise Farbstoffe wie Magenta und Ultramarinblau verwendet. Hochwertige Papiere können auch fluoreszierende Aufheller enthalten.
Bei der Herstellung farbiger Papiere werden je nach gewünschtem Farbton und Leistungsanforderungen sowohl anorganische Pigmente als auch organische Farbstoffe eingesetzt.
2. Papiersorten
Es gibt zahlreiche Papiersorten. Das frühere chinesische Ministerium für Leichtindustrie teilt sie je nach Gebrauch in 17 Kategorien ein: 11 Papiersorten und 6 Kartonsorten.
Zu den 11 Papierkategorien gehören: Druckpapier, Schreibpapier, Zeichen- und Illustrationspapier, Elektroisolierpapier, Zigarettenpapier, saugfähiges Papier, Instrumentenpapier, lichtempfindliches Papier, Transferpapier (Rohpapier), technisches Industriepapier und Verpackungspapier.
Die sechs Kartonkategorien sind: Buchbinderkarton, Karton, Isolierkarton, technischer Industriekarton, Baukarton und Schuhkarton.
3. Papierspezifikationen
Die Papierspezifikationen werden durch Typ, Abmessungen und Gewicht definiert.
(1) Typ
Druckpapier ist in zwei Formen erhältlich: Blattform und Rollenform. Bahnpapier (Rollenpapier) ist für Hochgeschwindigkeitsrotationsdruckmaschinen konzipiert, während Blattpapier eher in herkömmlichen Druckverfahren verwendet wird.
(2) Abmessungen
Gemäß der ursprünglichen nationalen Norm GB147-59 sind die Basispapierabmessungen zum Drucken, Schreiben und Zeichnen wie folgt festgelegt: Die Rollenbreiten sind standardisiert auf 1575 mm (2×787), 1092 mm, 880 mm und 787 mm. Zu den Blattgrößen gehören 880×1230 mm, 850×1168 mm, 880×1092 mm, 787×1092 mm, 787×960 mm und 690×960 mm.
Gemäß der aktualisierten nationalen Norm GB786-87 werden unbeschnittene Einzelblattformate von 880×1230 mm, 900×1280 mm und 1000×1400 mm übernommen, um sich an internationale Standards anzupassen und den kulturellen Austausch zu erleichtern. Aufgrund bestehender Ausrüstungs- und Lieferengpässe bleibt das Format 787×1092 mm jedoch bis zum Jahr 2000 als Übergangs-Sonderformat zulässig und wird danach schrittweise abgeschafft. Dieser Übergang spiegelt den Übergang zur Harmonisierung mit internationalen Papierformatkonventionen wider.
(3) Gewicht
Das Papiergewicht wird als Flächengewicht und Riesgewicht ausgedrückt, am häufigsten als Grammatur.
Das Flächengewicht oder Flächengewicht bezieht sich auf die Masse pro Flächeneinheit, gemessen in Gramm pro Quadratmeter (g/m²). Beispielsweise bedeutet 60 g/m² ein Papier mit einem Gewicht von 60 Gramm pro Quadratmeter. Als Papier gelten Papiere mit einem Flächengewicht von 200 g/m² oder weniger; diejenigen, die diesen Schwellenwert überschreiten, werden als Karton kategorisiert.
Das Riesgewicht gibt das Gesamtgewicht von 500 Blatt einer bestimmten Größe an. Beispielsweise wiegt ein Ries 52 g/m² Papier mit den Maßen 880 x 1230 mm etwa 28 Kilogramm.
4. Druckpapiere
Druckpapiere umfassen eine Reihe von Typen, die auf bestimmte Anwendungen zugeschnitten sind, darunter Zeitungspapier, Buchdruckpapier, Offsetpapier, beschichtetes Offsetpapier, Wörterbuchpapier, Kartenpapier, Tiefdruckpapier, Kunstdruckpapier, Whiteboard-Papier und synthetisches Papier.
(1) Zeitungspapier
Zeitungspapier wird hauptsächlich für Zeitungen und im Buchdruck-gedruckte Zeitschriften verwendet. Es ist weich, elastisch und sehr saugfähig und ermöglicht eine schnelle Tintenhaftung. Durch das Kalandrieren entsteht eine glatte, fusselfreie Oberfläche, die klare und solide doppelseitige Ausdrucke gewährleistet. Es verfügt über eine ausreichende mechanische Festigkeit für den Hochgeschwindigkeitsrotationsdruck und eine gute Opazität. Aufgrund seines hohen Anteils an mechanischem Zellstoff und Restverunreinigungen ist es jedoch anfällig für Vergilbung und Versprödung mit der Zeit. Seine hohe Saugfähigkeit und geringe Wasserbeständigkeit machen es anfällig für Beschädigungen.
(2) Buchdruckpapier
Dieses Papier wird für den Buchdruckdruck von Anthologien, Klassikern, Lehrbüchern und Zeitschriften verwendet und weist Ähnlichkeiten mit Zeitungspapier auf, bietet jedoch eine überlegene Qualität. Es weist eine höhere Glätte, Wasserbeständigkeit und einen höheren Weißgrad auf. Die Tintenaufnahme ist zwar etwas geringer als bei Zeitungspapier, dafür aber gleichmäßiger.
(3) Offsetdruckpapier
Offsetpapier wurde für den Offsetdruck von Farbbilderbüchern, Alben, Postern, Marken und Premiumpublikationen entwickelt und ist in ein-{0}seitigen und doppelseitigen Varianten erhältlich. Einseitiges-Papier wird für Gegenstände wie Zigarettenschachteln und Etiketten verwendet, während doppelseitiges-Papier für Illustrationen, Karten und ähnliche Ausgaben geeignet ist.
Offsetpapier muss eine geringe Elastizität und eine hohe Wasserbeständigkeit aufweisen, um Dimensionsänderungen und Fehlregistrierungen beim Mehrfarbendruck zu verhindern. Es sollte fussel- und staubfrei sein, eine kompakte Struktur haben, um einem Ausreißen bei wiederholtem Druck standzuhalten, und eine mäßige Tintenabsorptionsfähigkeit aufweisen, damit das Bindemittel auf der Oberfläche verbleibt und eine ordnungsgemäße Trocknung und Glanzentwicklung gewährleistet ist. Eine glatte, verunreinigungsfreie Oberfläche gewährleistet die Druckintegrität und schützt Drucktücher und Druckplatten.
(4) Beschichtetes Offsetdruckpapier
Dieses auch als beschichtetes Papier bezeichnete Papier wird durch Auftragen einer anorganischen Beschichtung (z. B. Ton oder Kalziumkarbonat) auf Rohpapier und anschließendes Super-Kalandrieren hergestellt. Die resultierende Oberfläche ist außergewöhnlich glatt und stark reflektierend, ideal für die Reproduktion feiner Details in Kunstdrucken, Katalogen, Kalendern und Produktmustern.
Beschichtetes Papier ermöglicht eine präzise Punktwiedergabe und eine hervorragende Tonabstufung. Die Oberfläche muss beständig gegen Staubbildung und Delaminierung sein. Die Tintenaufnahme sollte nicht übermäßig sein; andernfalls kann es sein, dass die Drucke keinen Glanz mehr haben oder Probleme mit der Puderbildung auftreten.
(5) Wörterbuchpapier
Wörterbuchpapier wird zum Drucken von Wörterbüchern, Taschenbüchern, Nachschlagewerken und wissenschaftlicher Literatur verwendet und ist mit einem Gewicht von 25 bis 40 g/m² leicht. Es erfordert eine hohe Opazität, um ein Durchscheinen zu verhindern, eine gleichmäßige Faserverteilung, Glätte, gleichmäßige Dicke und eine weiche Textur. Allerdings neigen die Kanten zum Einrollen.
(6) Karten- und Seekartenpapier
Topografisches Kartenpapier wird für den mehrfarbigen Offsetdruck von Karten und Atlanten verwendet und ist in die Klassen „Sonderklasse“ und „No. 1“-Spezial für topografische Karten und „No{3}} für allgemeine Karten und Atlanten eingeteilt. Seekartenpapier wird ebenfalls für Seekarten verwendet.
Beide Typen sind weiß, staubarm (insbesondere frei von schwarzen Partikeln länger als 1 mm), beidseitig glatt, dicht strukturiert, formstabil und in der Lage, feine Details präzise wiederzugeben. Sie zeichnen sich durch eine hohe Faltfestigkeit und, im Falle von Seekartenpapier, durch eine außergewöhnliche Zugfestigkeit aus.
(7) Tiefdruckpapier
Tiefdruckpapier, das für den Tiefdruck von Kunstbüchern, Illustrationen und Bildmagazinen verwendet wird, muss stark, weiß und äußerst glatt sein und eine hervorragende Wasserbeständigkeit aufweisen. Es sollte beständig gegen Flusen, Pudern und Durchscheinen beim Drucken sein.
Ursprünglich umfasste Tiefdruckpapier Substrate für Hochsicherheitsdrucke wie Banknoten und Briefmarken. Diese werden seitdem getrennt in Banknotenpapier und Briefmarkenpapier unterteilt.
(8) Whiteboard-Papier
Weißes Kartonpapier wird für Verpackungskartons, Lehrtafeln und dekorative Träger verwendet und zeichnet sich durch eine gleichmäßige Faserstruktur aus. Die Oberflächenschicht enthält Füllstoffe und Leimungsmittel, ist pigmentiert und kalandriert. Dies führt zu einer dichten, glatten, weißen Oberfläche mit gleichmäßiger Tintenaufnahme, minimaler Flusenbildung und hoher Falzbeständigkeit.
(9) Synthetisches Papier
Synthetisches Papier wird für hochwertige Kunstdrucke, Karten und Nachschlagewerke verwendet und wird aus chemischen Rohstoffen auf Kohlenwasserstoffbasis-mit Zusatzstoffen hergestellt. Es weist eine hervorragende Zugfestigkeit, Wasserbeständigkeit, thermische Stabilität (-60 °C bis 60 °C) sowie Beständigkeit gegen Licht, Schimmel und chemische Korrosion auf.
Synthetisches Papier ist ungiftig, schadstoff- und staubfrei und daher für Reinraumumgebungen geeignet. Es gibt weder Fasern noch Puder ab und eignet sich daher ideal für den Bürogebrauch und den Computerdruck in sensiblen Umgebungen. Es ersetzt zunehmend traditionelles Papier in Anwendungen der Informationstechnologie.
5. Druckleistung von Papier
Die Druckleistung von Papier bestimmt seine Eignung für einen reibungslosen Betrieb beim Drucken und seine Fähigkeit, eine qualitativ hochwertige Ausgabe zu erzeugen. Diese Leistung wird nicht nur von den Papiereigenschaften, sondern auch von den Druckbedingungen und Tinteneigenschaften beeinflusst.
Zu den allgemeinen Qualitätsanforderungen an Druckpapier gehören:
- Hoher und gleichmäßiger Weißgrad innerhalb derselben Charge
- Minimaler Staubgehalt
- Konsistente Transluzenz und Glanz
- Ausreichende mechanische Festigkeit für die Verarbeitung
- Einheitliche Dicke, Dichte und Struktur über Chargen hinweg
- Feuchtigkeitsgehalt zwischen 6 % und 8 %
- Quadratische Kanten für Blattpapier mit einer Kantenabweichung von nicht mehr als ±3 mm
Zu den wichtigsten Druckeigenschaften gehören:
(1) Glätte
Glätte ist eine entscheidende Druckeigenschaft. Eine höhere Glätte sorgt für einen besseren Kontakt zwischen Papier und Druckplatte und ermöglicht so eine gleichmäßige Farbübertragung und eine scharfe Bilddefinition. Im Gegensatz dazu führen raue Oberflächen zu ungleichmäßigem Kontakt und ungleichmäßigem Tintenauftrag.
Während beim Offsetdruck ein elastisches Gummituch verwendet wird, das einige Oberflächenunregelmäßigkeiten abmildert, ist für eine qualitativ hochwertige Reproduktion immer noch glatteres Papier erforderlich. Bei Papieren mit geringerer Glätte kann ein erhöhter Druckdruck Oberflächenunebenheiten teilweise ausgleichen.
Die Glätte der Oberfläche hat auch direkten Einfluss auf den Glanz: Glattere Oberflächen reflektieren mehr Licht und erscheinen glänzend, während raue Oberflächen das Licht streuen und matt erscheinen.
(2) Tintenaufnahmefähigkeit
Die Tintenaufnahmefähigkeit bezieht sich auf das Ausmaß, in dem Papier Tinte aufnimmt, insbesondere auf das Eindringen des Bindemittels der Tinte in das Fasernetzwerk. Dies hängt von der Porengröße und der Papierkompaktheit ab.
Papiere mit kleinen Zwischenräumen zwischen den Fasern weisen eine begrenzte Kapillarwirkung und damit eine geringere Saugfähigkeit auf. Umgekehrt absorbieren übermäßig poröse Papiere übermäßig viel Bindemittel und Pigmente, was zum Eindringen der Tinte und zu durchscheinenden Drucken führt.
Die Tintenaufnahmefähigkeit wird nicht nur von der Papierstruktur, sondern auch von der Tintenviskosität, dem Druckdruck und der Verweilzeit beeinflusst.
(3) Elastizität und Plastizität
Beim Drucken erfährt Papier unter mechanischer Belastung eine Verformung. Beim Buchdruck wird das Papier durch die erhabenen Bildbereiche komprimiert, was zu lokalen Verformungen führt.
Papier kann unter Belastung drei Arten von Verformungen aufweisen:
- Sofortige elastische Verformung: sofortige Erholung nach Wegnahme der Kraft.
- Hysterese der elastischen Verformung: allmähliche Rückkehr zur ursprünglichen Form nach Wegnahme der Kraft.
- Plastische Verformung: dauerhafte Formänderung nach Wegnahme der Kraft.
Die ersten beiden sind reversibel; Letzteres ist irreversibel. Die Faserelastizität, insbesondere die Momentanelastizität, unterstützt eine effektive Druckleistung.
Dieses Verhalten hängt von der Faserzusammensetzung, dem Feuchtigkeitsgehalt, der Kalandrierung und der Verdichtung ab.
(4) Oberflächenfestigkeit
Die Oberflächenfestigkeit bestimmt die Widerstandsfähigkeit gegen Verschleiß, Staubbildung und Faserrupfen beim Drucken. Tinten mit hoher-Viskosität erfordern starke Papieroberflächen, um ein Ablösen zu vermeiden, das zu einer Verschmutzung der Druckplatten führen kann. Beim Offsetdruck können schwache Oberflächen zur Emulgierung der Tinte mit dem Feuchtmittel führen, was zu Schaumbildung auf Nicht-Bildbereichen führt.
(5) Feuchtigkeitsgehalt
Der Feuchtigkeitsgehalt ist definiert als der Prozentsatz des Wassergewichts im Verhältnis zum Gesamtgewicht des Papiers.
Dies beeinträchtigt die Druckqualität erheblich. Überschüssige Feuchtigkeit verringert die Festigkeit, erhöht die Plastizität und verlangsamt das Trocknen. Unzureichende Feuchtigkeit macht Papier spröde, bruchanfällig und anfällig für statische Elektrizität.
Zellulosefasern sind hygroskopisch, sodass sich die Papierfeuchtigkeit an die Umgebungstemperatur und -feuchtigkeit anpasst. Eine Änderung der relativen Luftfeuchtigkeit um 10 % verändert die Papierfeuchtigkeit normalerweise um etwa 1 %. Um die Stabilität zu gewährleisten, sollten die Druckumgebungen auf 18–24 Grad und 60–65 % relative Luftfeuchtigkeit geregelt werden.
