В. Оптические характеристики

На первый взгляд, такая характеристика бумаги, как белизна, описывающая коэффициент отражения луча света от поверхности бумаги, не содержит никаких секретов. Хотя используемые для измерения приборы (различные модификации фотометров) и методики у нас и на Западе примерно одинаковы, исходные эталоны могут быть различными. Поэтому сравнивать показатели белизны, которые приводятся в спецификациях отечественной и импортной бумаги, следует с большой осторожностью.

У нас белизну измеряют лейкометрами, которые в действительности уже давно сняты с производства. В приборе используется источник света с длиной волны 457 нм. Отраженный от бумаги свет попадает в шарообразную камеру и по его интенсивности измеряют процент белизны.

Западные производители измеряют белизну с помощью спектрофотометра, который позволяет оценить не только белизну, но и чистоту цвета, яркость, контрастность и другие параметры.

Для повышения степени белизны в бумагу вводят оптические отбеливатели, которые при отражении преобразуют свет из УФ-диапазона в видимый спектр, поэтому значение белизны может составлять более 100%.

Как правило, для высококачественной иллюстративной печати применяют бумагу с высокой белизной.

Непрозрачность – коэффициент отражения образца на черном бархате – также измеряют при помощи лейкометра. Для печатной бумаги значение непрозрачности должно составлять не менее 87–92%, иначе изображение или текст будут просвечиваться на другую сторону листа. Если бумага тонкая, для повышения непрозрачности в состав бумажной массы вводят наполнители с высоким коэффициентом рассеивания света (двуокись титана).

Сравнить величину непрозрачности различных видов бумаги можно и без приборов. Достаточно положить их на одинаковый рисунок и оценить степень его просвечивания.

Гладкость бумаги, то есть микрорельеф, микрогеометрия ее поверхности определяет "разрешающую способность" бумаги: ее способность передавать без разрывов и искажений тончайшие красочные линии, точки и их комбинации. Это одно из важнейших печатных свойств бумаги. Чем выше гладкость бумаги, тем больше полнота контакта между ее поверхностью и печатной формой, тем меньшее давление нужно приложить при печатании, тем выше качество изображения. Гладкость бумаги определяется в секундах с помощью пневматических приборов или с помощью профилограмм, дающих наглядное представление о характере поверхности бумаги.

Чтобы измерить гладкость, используется специальный прибор, в котором образец бумаги под грузом в 1 кг укладывается сверху на отполированный эталон с отверстием. В отверстие под давлением ртутного столба подается воздух. Чем дольше опускается столб – тем выше гладкость. Значение гладкости равно времени падения ртутного столба высотой 20 мм и измеряется в секундах.

Чем выше гладкость бумаги, тем легче печатать при минимальных давлениях между цилиндрами машины.

К сожалению, описанная методика измерения гладкости не единственная, что также затрудняет сравнение характеристик различных типов бумаги.

Различные способы печати предъявляют к бумаге различные требования по гладкости. Так каландрированная типографская бумага должна иметь гладкость от 100 до 250 сек., а офсетная бумага той же степени отделки может иметь гладкость гораздо ниже — 80-150 сек. Бумага для глубокой печати отличается повышенной гладкостью, которая составляет от 300 до 700 сек. Газетная бумага не может быть гладкой в силу высокой пористости. Существенно улучшает гладкость поверхности нанесение любого покровного слоя - будь то поверхностная проклейка, пигментирование, легкое или простое мелование, которое, в свою очередь может быть различным: односторонним и двухсторонним, однократным и многократным и т.д.

Обратной величиной гладкости является шероховатость, которая измеряется в микрометрах. Она напрямую характеризует микрорельеф поверхности бумаги. Как правило, в технических спецификациях бумаги указывают одну из двух этих величин.

Степень проклейки характеризует гидрофобность (способность к отталкиванию воды) поверхности бумаги. Измеряется путем нанесения на бумагу штриха рейсфедером. Нанесенная линия должна быть ровной и не пробиваться на оборотную сторону. Еще не так давно считалось, что для офсетной печати степень проклейки должна составлять 1,4–1,8 мм, так как бумага должна обладать дополнительным сопротивлением к впитыванию увлажняющего раствора; для высокой и глубокой печати – около 0,6 мм. Но жизнь не стоит на месте: сегодня бумага с нейтральной проклейкой стандартным тестом на проклейку была бы забракована.

Проклеиваться может как поверхностный слой, так и вся бумажная масса. При проклейке в массе смоляной клей добавляется в весь объем массы, закрывает поры бумажных волокон и уменьшает впитывающую способность бумаги. Поверхностная проклейка выполняется в сушильной части бумагоделательной машины. Для этого используется крахмал или искусственная смола. От степени проклейки зависит краскоперенос: чем выше проклейка, тем меньше расход краски.

Степень проклейки оказывает существенное влияние на деформацию, характеризующую изменение линейных размеров бумаги при увлажнении. Деформация измеряется по разности размеров бумажного полотна до и после намокания в воде.

Согласно ГОСТам, для офсетной печати деформация не должна превышать 2,2%. Сейчас, опять таки для бумаги с нейтральной проклейкой, считается приемлемой деформация бумаги 2,5% для листовой печати, и даже 3% — для ролевой. Особенно важна минимальная деформация для листовой печати в несколько прогонов. Если деформация бумаги выше допустимой, при втором и последующих прогонах может наблюдаться нарушение приводки красок, увеличивающееся по мере приближения к задней кромке листа.

Стойкость поверхности к выщипыванию – это скорость печати, при которой происходит нарушение поверхности бумаги. Может проявляться как на мелованных видах бумаги, так и на бумаге без покрытия. На мелованной бумаге может происходить выщипывание не только частиц покрытия, но и волокон с поверхности бумаги.

Эта характеристика определяется в лабораторных условиях на пробопечатных устройствах IGT (Голландский исследовательский институт полиграфической техники). На форму наносят специальный препарат и при нарастающей скорости запечатывают им полоску бумаги. Скорость печати, с которой наблюдается поднятие или нарушение поверхности бумаги принимается за показатель стойкости поверхности к выщипыванию. Для газетной бумаги он составляет не менее 1,6 м/с, для офсетной – не менее 2 м/с.

К оптическим свойствам бумаги относится также ее лоск или глянец. Лоск, или глянец — это результат зеркального отражения поверхностью бумаги падающего на нее света. Естественно, это тесно связано с микрогеометрией поверхности, то есть с гладкостью бумаги. Обычно с повышением гладкости лоск тоже увеличивается. Однако, эта связь неоднозначна. Следует помнить, что гладкость определяется механическим способом, а лоск — это оптическая характеристика. Глянец глазированной бумаги может составлять 75-80%, а матовой — до 30%.

Большинство потребителей печатной продукции отдает предпочтение глянцевым бумагам, однако глянец нужен в изданиях далеко не всегда. Так, при воспроизведении текста или штриховых иллюстраций применяют бумагу с минимальным глянцем, например, бумагу машинной гладкости. А различные проспекты, этикетки, репродукции с картин прекрасно получаются на бумаге с высоким глянцем.