В ПНИПУ узнали, как снизить брак при производстве газетной бумаги
Исследование свойств бумаги для различных составов ее изготовления, позволившее установить оптимальную рецептуру для каждого способа печати, провели ученые Пермского национального исследовательского политехнического университета (ПНИПУ), 16 февраля сообщила пресс-служба вуза.
В процессе печати и последующих работ происходит сильная деформация бумаги. Она подвергается растяжению, сжатию, сгибанию. И то, как эти воздействия отражаются на ее свойствах, определяет качество получаемой полиграфической продукции.
При этом для каждого способа печати важны определенные свойства бумаги. Газеты в России печатают двумя способами — высокой и офсетной печатью. Хотя технология высокой печати в настоящее время считается устаревшей, она российскими типографиями достаточно широко применяется.
Технология такой печати заключается в следующем: на элементы печатающей формы — буквы (располагаются на форме несколько миллиметров выше, чем пробелы) и изображения, с помощью валика наносится тонкий слой краски. Далее к печатной форме прижимается лист, и краска переходит на его поверхность.
Для получения хорошего качества печати, бумага должна прижиматься как можно плотнее. Для этого она должна легко сжиматься и выравниваться под давлением. А после снятия нагрузки лист должен полностью восстанавливать первоначальную форму — в противном случае на второй его стороне листа появится рельеф.
В случае офсетной печати сначала краска наносится на промежуточный цилиндр, а уже с него — на бумагу, при этом буквы и пробелы в форме располагаются на одном уровне. Высокоскоростная офсетная печать требует хороших прочностных характеристик бумаги.
Деформации, которые возникают в бумаге при печати, бывают упруго-эластическими — они оказывают непосредственное влияние на процесс печатания, и пластическими, которые важны при выполнении послепечатных работ, таких как сгибание (фальцовка) и тиснение. Соответствие бумаги разным требованиям обеспечивается за счет определенного соотношения компонентов бумаги.
Ученые ПНИПУ в процессе экспериментальных исследований определяли прочностные характеристики газетных листов, изготовленных из бисульфитной целлюлозы (вареная древесина), а также беленой термомеханической (размолотая древесная щепа) и дефибрерной (древесина, растертая на специальном камне) массы, в которую добавлялись различные химикаты, в том числе крахмальный клей и фиксатор загрязнений.
Показателями прочности газетной бумаги являются разрывная длина и сопротивление раздиранию. Для определения этих параметров в ПНИПУ применили вертикальную разрывную машину.
Доцент кафедры технологии полимерных материалов, порохов Пермского Политеха Марина Теплоухова рассказала о полученных результатах:
«Мы подтвердили, что наилучшими прочностными свойствами обладают чистоцеллюлозные отливки, наименьшими — отливки, изготовленные только из дефибрерной древесной массы, а термомеханическая масса занимает промежуточное положение. Добавка целлюлозы в состав бумаги во всех случаях улучшает ее показатели прочности и деформируемости. А вот добавка химикатов, использованных нами, не обеспечивает повышение прочности, но повышает эластичность на 50–100%».
Исследование позволило установить оптимальный состав бумаги для каждого способа печати газет с учетом послепечатных работ и показало важность ввода показателей деформации в существующие нормативы качества газетной бумаги.
Учеными ПНИПУ было установлено, что использование бисульфитной целлюлозы с повышенной степенью помола, дефибрерной массы и крахмального клея позволяет увеличить упругость бумаги до 20% и выше, что хорошо подходит для высокой печати.
Пластичность, необходимую для офсетной печати, поможет повысить бисульфитная целлюлоза и термомеханические массы. А чтобы улучшить сгибание и складывание листов, можно добавить к этому составу синтетический полимер.
Результаты исследования ученые ПНИПУ представили в статье «Исследование прочностных и деформационных свойств бумаги с точки зрения ее пригодности для печати разными способами», опубликованной в журнале «Химия. Технология. Урбанистика: материалы всероссийской научно-практической конференции», том 3, 2023 год.
Поскольку для себестоимости полиграфических предприятий важен процент брака (допустимым считается брак, не превышающий 2–3%, а максимальным — 5%), то учет результатов исследования пермских ученых позволит производителям печатных видов бумаги и полиграфическим предприятиям улучшить качество печатной продукции и снизить объем брака.
