Материалы для офсетной печати

    Повышенную прочность офсетной газетной бумаге придает более жирный помол целлюлозного волокна и применение хорошо дефибрированной древесной массы при том же соотношении целлюлозы и древесной массы (соответственно 25 и 75%). С целью уменьшения пылимости бумаги наполнитель не вводят. Выпускают бумагу массой 1 50-51 г. Гладкость с сеточной стороны не менее 60 с, влажность 7-9%.[5]

1.3 Картографическая бумага

    Карты печатают офсетным способом, поэтому картографическая бумага должна соответствовать всем требованиям, предъявляемым к офсетной бумаге, и специфике производства карт и условиям их использования.

    Картографическая бумага должна быть прочной и износоустойчивой, особенно на излом, высокой белизны. Поэтому ее готовят из высококачественного волокнистого материала — беленой сульфатной и сульфитной целлюлозы и хлопка. Повышают белизну оптический отбеливатель и наполнитель, который вводят в небольшом количестве, чтобы не ухудшить ее механических свойств. Поверхность бумаги должна быть чистой, с минимальным количеством соринок. Высокая степень проклейки (более 1,75 мм) придает картографической бумаге водостойкость, необходимую не только при печатании, но и при использовании карт в полевых условиях, а также увеличивает прочность ее поверхностного слоя. Установлены жесткие нормы и на деформацию бумаги при увлажнении и на усадку при высушивании, нормирована влагопрочность.  Выпускается картографическая бумага в листах и рулонах.

    Технические показатели  картографической бумаги представлены в таблице 3.[1]

Таблица 3 - Технические показатели картографической бумаги

1.4 Мелованная бумага

1.4.1 Производство

    Начальный этап производства мелованной бумаги мало чем отличается от стандартного бумагоделательного процесса. Целлюлозная масса, содержащая приблизительно 57% целлюлозы и 93% воды, наносится на быстро движущуюся сетку бумагоделательной машины. По мере прохождения сетки через машину вода удаляется и формируется бумажное полотно. В наиболее современных бумагоделательных машинах, работающих на передовых фабриках по производству бумаги, применяют так называемую двухсеточную систему формирования полотна, благодаря чему у современной мелованной бумаги сеточная сторона практически не отличается от лицевой (в противном случае разница будет очевидной). В этом случае целлюлозная масса подается между двух сеток и применяется вакуумная система сушки.

    В процессе изготовления мелованная бумага непременно проходит проклейку либо в массе, либо уже на стадии отделки. Это необходимо для того, чтобы уменьшить степень впитываемости связующего печатных красок. Процедура внесения проклеивающих веществ в волокнистую массу называется машинной проклейкой, а в случае, когда проклейка проводится на заключительной стадии производства бумаги, она называется поверхностной. Такая проклейка производится специальными клеильными прессами. Эта процедура снижает вероятность выщипывания волокон при печати. Для проклейки используются канифоль, ее производные и другие связывающие вещества. Сейчас же все шире применяются синтетические химически нейтральные добавки — бумага с содержанием таких добавок называется бумагой с нейтральной проклейкой.

    Важный этап производства — каландрирование. Попарно вращающиеся нагретые металлические валы — каландры — прессуют полученное полотно, сушат его и придают ему гладкость. Именно в этот момент целлюлозное полотно и становится бумагой. От степени каландрирования зависят такие параметры, как пухлость и непрозрачность бумаги. Чем сильнее бумага спрессована каландрами, тем она менее пухлая и более прозрачная. При производстве высококачественной мелованной бумаги очень важен баланс между гладкостью основы и непрозрачностью. Особенно важен данный параметр для тонких бумаг, где количество наносимого на очередной производственной стадии мелованного покрытия сравнимо с содержанием целлюлозы.

    Финальное каландрирование для мелованной бумаги — процесс чрезвычайно важный, так как именно после него бумага приобретает особые поверхностные свойства. По своей сути этот процесс аналогичен каландрированию бумаги-основы. Единственное его отличие состоит в том, что в зависимости от производимого вида бумаги (глянцевой или матовой) применяют соответствующий набор валов. Современные фабрики оснащены каландрами с регулируемым усилием прижима каждого вала. Кроме того, валы покрыты пластиком, что делает каландрирование более мягким. Именно с помощью таких каландров достигается оптимальное сочетание гладкости и пухлости бумаги.

    Теперь о том, что, собственно, делает бумагу мелованной — о ее покрытии, или, иначе говоря, о слоях мелования. Покрытие мелованной бумаги может быть нанесено как однократно, так и многократно. Двукратное покрытие, как правило, предусматривает нанесение покрытия на бумагоделательной машине и на отдельной меловальной установке. Однако существуют и такие бумагоделательные машины, в которых двукратное мелование производится путем последовательного нанесения покрытий. При этом второе покрытие может наноситься или на уже высушенное первое (метод «влажным по сухому»), или же без сушки первого (метод «влажным по влажному»). Трехкратное покрытие получается при комбинированном меловании бумаги на встроенных в бумагоделательную машину или на отдельно стоящих устройствах. Первый слой наносится на влажную основу для увеличения адгезии слоев. Он обеспечивает своего рода грунтовку, на которую последующие слои ложатся значительно равномернее. Благодаря этому увеличивается механическая прочность покрытия. Бумага после мелования имеет матовую поверхность, однако при каландрировании она приобретает лоск гораздо легче, чем немелованная бумага.  

    Мелование подразделяется на легкое, полное и литое. При различных видах обработки не только варьируется количество наносимого состава, но и изменяется характер его проникновения в структуру бумажного полотна. Глубина проникновения состава может быть как значительной, иногда даже граничащей с пропиткой, так и небольшой.

    Первый слой, наносимый в бумагоделательной машине (машинное мелование), невелик по своей массе — порядка 4 г/м² . Второй слой больше — 2025 г/м² (до 40 г/м² ) — и наносится в меловальной машине. При шаберном меловании избыток смеси удаляется гибким ножом (шабером) или воздушной струей (воздушный шабер), а при литом меловании слой напыляется с помощью ряда форсунок, что обеспечивает более равномерное нанесение.

    Литое мелование — процесс дорогой, он обычно используется в производстве некоторых дизайнерских сортов, а также некоторых этикеточных бумаг.

    Таким образом, складывается полное представление об основных компонентах мелованной бумаги. Мелованная бумага состоит из обработанной целлюлозной массы, образующей бумагу-основу, а также из наполнителей и связующих веществ, создающих мелованное покрытие. Один из лучших по качеству, но и самый дорогостоящий наполнитель — это диоксид титана. Производители используют и другие, более экономичные наполнители, к примеру, каолин. По некоторым прогнозам, ожидается рост применения в качестве наполнителя карбоната кальция (мела) как при производстве мелованной бумаги, так и для наполнения. Но пока первенство принадлежит каолину.

1.4.2 Классификация

    Мелованные бумаги делятся на разные типы: по характеру волокнистой массы, по отделке поверхности, по количеству сторон мелования, по количеству слоев мелования, по массе мелованного листа и, наконец, по формату. Рассмотрим их особенности подробнее.

    По характеру волокнистой массы мелованные бумаги делятся на целлюлозные, в которых содержание древесной массы не превышает 10% (реже — 5%), и на бумаги с содержанием древесной массы (до 25%). Бумаги с содержанием древесной массы обладают большей непрозрачностью и гладкостью, но меньшей белизной и глянцем.

Отделка поверхности мелованной бумаги может быть матовой или  глянцевой. Глянцевая мелованная бумага производится с нанесением дополнительного  глянца на каландре вне бумагоделательной  машины. Она отличается лучшими печатными  свойствами, меньшим расходом краски, большей гладкостью и минимальным  отмарыванием и пылением. Матовой бумаге свойственны большая жесткость и лучшее восприятие на ощупь, большие (по сравнению с глянцевой) пухлость и непрозрачность, а также способность наилучшим образом воспроизводить текстовую информацию. Глянцевую бумагу чаще используют для ярких иллюстрированных изданий, а матовую — для изданий смешанного типа с преобладанием текстовой информации. Кроме того, существует и промежуточная степень отделки поверхности — полуматовая бумага. Она называется также silk или satin. В основе технологии производства такой бумаги лежит особый режим работы каландров на заключительной стадии производства.

    Что касается количества сторон мелования, то мелованные бумаги могут быть одностороннего или двустороннего мелования. Бумаги одностороннего мелования в основном применяются для производства этикеток. А вот слоев мелования может быть от одного до трех. Чем больше слоев мелования, тем лучше показатели белизны и гладкости.

    Мелованную бумагу также классифицируют по массе мелованного листа. Так, мелованную бумагу делят на легкую (до 60 г/м² ), бумагу средней массы(70 г/м² ) и бумагу с высокой массой (более 150 г/м² ). Покрытие на легкомелованные бумаги наносят непосредственно в бумагоделательных машинах.

И конечно же, мелованную бумагу также подразделяют на рулонную и листовую. Большая часть мелованной бумаги поставляется в листах, упакованных в пачки. Такая упаковка максимально защищает бумагу от внешних воздействий при хранении и транспортировке. И хотя бумажные фабрики оснащены наиболее современным и точным резальным оборудованием, некоторая часть мелованной бумаги продается в рулонах. Как правило, эта бумага предназначена для ротационной офсетной печати с горячей сушкой. Применение же подобной бумаги для листовой офсетной печати может вызвать ряд проблем.

1.4.3 Свойства

    При выборе и использовании мелованной бумаги нелишне знать и учитывать некоторые ее особенности — такие как масса, светопроницаемость, белизна, шероховатость, влажность и стойкость к выщипыванию. Расскажем о них подробнее.

    Производители под одной и той же торговой маркой предлагают до десяти и более разновидностей мелованных бумаг с различной массой. Основные массы мелованных бумаг — 70, 80, 90, 115, 130, 150 ,170, 200, 250, 300, 350 г/м² .

    Следует учитывать, что бумаги с массой менее 115 г/м² могут создать некоторые проблемы при полноцветной печати с двух сторон: они впитывают много краски и могут коробиться. При их использовании изображения, напечатанные красками темных тонов, необходимо располагать так, чтобы они оказались совмещены оборотными сторонами, — это сделает менее заметным «пробивание» краски. Бумаги же с массой более 150 г/м² труднее фальцевать, поэтому перед фальцовкой их подвергают биговке. Фальцы лучше располагать на ненасыщенном участке изображения. Участки, попадающие при обрезке под нож, также должны быть ненасыщенными — нож может вырвать частички краски и они загрязнят изображение.

    Светопроницаемость, или непрозрачность является довольно важным показателем бумаги. Высокая светопроницаемость — существенный недостаток, поскольку на такой бумаге становится видимым изображение на оборотной стороне оттиска. Для снижения светопроницаемости в бумагу вводят наполнители, повышающие рассеяние света (например, диоксид титана). Мелованные бумаги с массой 90 г/м² обладают непрозрачностью в 88%. Бумаги с массой больше 200 г/ м 2 практически непрозрачны (98%). На практике эту величину можно легко оценить даже визуально — достаточно сравнить два издания, отпечатанные на материалах разной массы.

    Белизна — это не что иное, как свойство бумаги отражать падающий на нее свет. Известны не менее семи методов определения данного параметра. По российскому ГОСТу показатель белизны характеризуется коэффициентом отражения при длине волны 457 нм. Этот показатель соответствует зарубежному понятию «Brightness». Российский метод измерения справедлив только для бумаг без оптического отбеливателя. Второй показатель («Whiteness») дает возможность использовать полный спектр видимого излучения. Одна и та же бумага может иметь 92% белизны по российскому ГОСТу («Brightness») и 121% при измерении по всему спектру видимого излучения («Whiteness»). Метод CIE дает более высокие значения, чем метод ISO.

    Такая характеристика, как шероховатость, или, иначе говоря, гладкость, показывает среднюю высоту микронеровностей бумаги в микронах. Для мелованных бумаг шероховатость поверхности находится в пределах 0,83 мкм, что гораздо меньше, чем минимально воспроизводимая офсетной печатью растровая точка. Используя стандартный метод Бекка, измеряют время (в секундах), необходимое для прохождения определенного количества воздуха между бумагой и стеклянной поверхностью. А по методу Бендтсена бумагу прижимают тонкостенным стаканом и измеряют объем воздуха в миллилитрах, прошедший за минуту. Последний способ дает наиболее точные показатели. Более гладкие бумаги уменьшают расход печатной краски и повышают качество изображения.