RAZISKAVE IN RAZVOJ
RAZISKAVE IN RAZVOJ
Papir za notranjost revije PAPIR je prispevala papirnica Gori~ane, tovarna papirja Medvode d.o.o., SORA MAT 115 g/m
2
.
31
2.2 Rezultati in komentar
2.2.1 Lastnosti pigmentov
V preglednici 1 so prikazane lastnosti 
uporabljenih premaznih pigmentov 
mokro mletega GCC, z oznako HG, H90 
in H95. Srednja velikost delcev je od
0,77 do 0,55 µm, delež delcev z 
velikostjo < 100 nm pa je najve~ji pri 
vzorcu z oznako H95, ki, glede na 
najfinej{o granulacijo, izkazuje tudi 
najve~jo specifi~no povr{ino. 
2.2.2 Lastnosti premazanih papirjev
Namen povr{inskega oplemenitenja 
papirja je izbolj{anje povr{inskih in vpliv 
na strukturne lastnosti kot so debelina in 
specifi~na prostornina papirja.
Z glajenjem se pove~a gladkost, izbolj{a 
se sijaj, hkrati pa se gostota papirnega 
substrata pove~uje, torej se zmanj{uje 
poroznost oziroma sposobnost 
kapilarnega navzemanja teko~in, tiskarske 
barve ipd. Torej se z glajenjem, zaradi 
ve~je gostote premaznega sloja, v 
katerem se delci pigmenta, po eni izmed 
teorij, »razporejajo« na povr{ini oziroma, 
zaradi vpliva toplote ali prehoda termi~ne 
energije v list papirja in plastificiranja 
posameznih komponent, pove~uje 
gostota strukture ter zmanj{ujejo se 
sorpcijske sposobnost premazanega 
papirja. Zaprtost povr{ine papirnega 
substrata vpliva na globino penetracije 
tiskarske barve in sijaj odtisa oziroma 
tiskovni sijaj. Fina frakcija pigmentnih 
delcev v premazni me{anici bi morala 
vplivati na zaprtost povr{ine in položaj 
tiskarske barve.
Rezultati kažejo, da so najvi{je vrednosti 
sijaja odtisa na povr{ini, premazani
s pigmentom z oznako HG. Zakaj? 
HG pigment je mikroaglomeriran, 
mikroaglomerat pa je sposoben 
plasti~nega preoblikovanja (clay like 
material)® (slika 4a – 4c).
Slika 4a: HG premazni pigment pred glajenjem 
Slika 4b: HG premazni pigment po glajenju
V primeru me{anice premaznih 
pigmentov pa mikroaglomeriran pigment, 
pri katerem se v procesu glajenja 
mikroaglomerati splo{~ijo, u~inkuje 
kot kaolinska plo{~ica ter prepre~uje 
penetracijo tiskarske barve v strukturo 
tiskovnega materiala (slika 3).
Slika 4c: Me{anica pigmentov s pigmentom HG po 
glajenju
Iz rezultatov prikazanih v preglednici 2 
in slikah od 5 do 7 je razvidno, da pri 
uporabi pigmentov z oznakama H90 in 
H95 na sijaj papirja in sijaj odtisa vpliva 
tudi linijski tlak, ki v primeru uporabe 
pigmenta HG nima tolik{nega vpliva. 
Nižji linijski tlak (75 kN/m) pri glajenju 
premazanih povr{in s pigmenti H90 in 
H95 daje bolj{e rezultate sijaja odtisa 
in tiskovnega sijaja, predvsem zaradi 
manj{ega vtisovanja delcev pigmenta
v strukturo tiskovnega substrata.
oznaka D98, µm D50, µm <2 µm, % <1 µm, % <0,1 µm, % BET, m
2
/g
HG 0,002 0,19 0,71 0,44 0,42 0,10
H90 0,060 8,0 10 7,7 2,0 1,9
H95 0,001 0,07 1,1 1,0 1,8 0,66
Preglednica 1: Pregled lastnosti pigmentov mokro mletega GCC
Slika 1: Dosežene vrednosti povpre~ne velikosti delcev za vzorce pigmentov HG, H90 in H95: D98, D50
Slika 2: Porazdelitev velikosti delcev v posameznih velikostnih razredih za vzorce pigmentov HG H90 in H95
Slika 3: Dosežene vrednosti specifi~ne povr{ine vzorcev premaznih pigmentov HG, H90 in H95
Vera Rutar
1
, Rok Rutar
2
, Janja Juhant Grkman
3
Papir za notranjost revije PAPIR je prispevala papirnica Gori~ane, tovarna papirja Medvode d.o.o., SORA MAT 115 g/m
2
.
30
VPLIV PREMAZNIH PIGMENTOV IN GLAJENJA 
NA LASTNOSTI PREMAZANEGA PAPIRJA – 
SIJAJ IN TISKOVNI SIJAJ
COATING PIGMENTS AND CALENDERING EFFECT ON 
COATED PAPER PROPERTIES – GLOSS AND PRINTING GLOSS
IZVLE^EK
Sijaj povr{ine premazanega papirja in tiskovni sijaj dosegamo s primerno izbiro premaznih surovin, pigmentov in veziv ter z 
ustreznimi pogoji glajenja premazanega papirja. Naravni kalcijev karbonat s ~im finej{o granulacijo oziroma porazdelitvijo 
velikosti delcev omogo~a zadovoljivo visoke vrednosti. Rezultati razvojnega dela prou~evanja vpliva granulacijske sestave 
premaznega pigmenta GCC ter vpliva pogojev glajenja na razvoj sijaja papirja, sijaja odtisa in tiskovnega sijaja na brezlesnih 
papirjih so pokazali, da so najvi{je vrednosti sijaja odtisa na povr{ini, premazani s pigmentom z oznako HG. Delci HG pigmenta 
so združeni v mikroaglomerate, ki so v procesu glajenja (tlak, temperatura) sposobni plasti~nega preoblikovanja. V primeru 
me{anice premaznih pigmentov, kjer prevladuje HG pigment, se v procesu glajenja mikroaglomerati splo{~ijo in u~inkujejo kot 
kaolinske plo{~ice ter prepre~ujejo pregloboko penetracijo tiskarske barve v strukturo premazanega papirja.
Klju~ne besede: GCC, porazdelitev velikosti delcev, premazani brezlesni papirji, glajenje, sijaj, tiskovni sijaj.
ABSTRACT
Surface gloss of coated paper and printing gloss are achieved by the appropriate choice of coating materials, pigments and 
latices, and the relevant terms of calendering the coated paper. Ground calcium carbonate with finer particle size distribution 
provides a satisfactory high values. Results of development work studying the impact of granulation coating pigment 
composition of the GCC and the impact of calendering conditions on the development of paper gloss, gloss of the print and 
printing gloss on woodfree papers showed that the highest gloss value is achieved on the surface, coated with pigment HG. 
HG pigment particles are aggregated into microaglomerates that are capable of plastic deformation in the calendering process. 
In the case of a mixture of coating pigments, dominated by HG pigment, in the process of calendering, microaglomerates are 
flattened and act as clay bricks and prevent too deep penetration of ink into the structure of coated paper.
Key words: GCC, particle size distribution, coated wood free papers, calendering, gloss, printing gloss.
1 UVOD
Osnovi namen glajenja papirja je 
modifikacija povr{inskih lastnosti, ki 
bodo omogo~ile bolj kakovosten odtis. 
Tehnolo{ke lastnosti, na katere lahko z 
glajenjem vplivamo so: sijaj, gladkost/
hrapavost, gostota lista in povezane 
sorpcijske in penetracijske lastnosti 
ter opti~ne lastnosti, belina, opaciteta 
ali »~rnjava«. Sijaj odtisa in tiskovni 
sijaj sta najpomembnej{i lastnosti, ki 
pogojujeta dobro tiskovno kakovost. 
Odvisni sta od sijaja povr{ine papirja, 
gladkosti, enakomernosti strukture in 
kompresibilnosti.
Teoreti~ne osnove glajenja imajo ve~ 
razlag. Osnovna razlaga glajenja je 
ustvarjen tlak med vrte~imi valji na 
papirni trak. Posledice vpliva tlaka 
na papirni trak so glajenje povr{ine, 
spremembe gostote strukture ter zaradi 
povi{ane temperature plastifikaciranja 
celuloznih vlaken in drugih komponent v 
papirju (T
g), kar vpliva na vi{jo gladkost in 
povi{ano vrednost sijaja (1).
Glavne parametre pri glajenju razdelimo 
v skupino vplivnih parametrov papirja, 
kot so vsebnost vlage, temperatura valjev 
in lastnosti premaznega sloja, in skupino 
parametrov strojne opreme, kot so tla~na 
obremenitev v nipu, zadrževalni ~as v 
nipu, elasti~nost valja in lastnosti povr{ine 
valja kot je temperatura in gladkost na 
povr{ini valja.
Sijaj povr{ine premazanega papirja 
dosegamo s primerno izbiro premaznih 
surovin in pogoji glajenja. Naravni kalcijev 
karbonat, mokro mlet, s ~im finej{o 
granulacijo oziroma porazdelitvijo velikosti 
delcev, manj{ih od 2 µm, omogo~a 
zadovoljivo visoke vrednosti sijaja 
(dolo~eno po metodi Tappi: 75 – 75). 
Pomemben vpliv ima tudi izbira veziva (T g) 
in seveda pogoji glajenja (temperatura in 
linijski tlak).
2 EKSPERIMENTALNI DEL
V prispevku so prikazani rezultati 
razvojnega dela prou~evanja vpliva 
granulacijske sestave premaznega 
pigmenta GCC ter vpliva pogojev glajenja 
na razvoj sijaja papirja, sijaja odtisa in 
tiskovnega sijaja na brezlesnih premazanih 
papirjih.
2.1 Materiali in metode
Uporabljeni so bili premazni pigmenti, 
mokro mleti GCC z razli~nimi 
oznakami, H90, H95 in HG, z razli~nimi 
granulacijami, deležem delcev v 
velikostnem razredu D
98 v obmo~ju od 
3, 0 do 3,7 µm oziroma D
50 v obmo~ju 
od 0,77 do 0,55 µm. Specifi~na povr{ina 
je po pri~akovanjih najve~ja pri vzorcu 
H95, ki ima tudi najve~ji delež delcev z 
velikostjo pod 100 nm. Osnovni papir 
za premazovanje je bil brezlesni papir z 
gramaturo 50 g/m
2
.
Vpliv kakovosti premaznega pigmenta 
na sijaj ter tiskovni sijaj smo spremljali z 
meritvami sijaja, skladno s standardom 
Tappi (vpadni kot 75 – odbojni kot 
75) na nepotiskanem in potiskanem 
premazanem papirju. Spremljali smo vpliv 
granulacije – velikosti delcev, specifi~ne 
povr{ine (BET metoda) in pigmentnih 
agregatov v premazni me{anici na razvoj 
sijaja pri razli~nih pogojih glajenja, 
linijskem tlaku, temperaturi valjev in 
hitrosti, na laboratorijskem gladilniku 
Summit (PTI) s kompozitnim valjem 
(papir).

RAZISKAVE IN RAZVOJ
RAZISKAVE IN RAZVOJ
Papir za notranjost revije PAPIR je prispevala papirnica Gori~ane, tovarna papirja Medvode d.o.o., SORA MAT 115 g/m
2
.
33
ZAKLJU^EK
Sijaj povr{ine premazanega papirja 
dosegamo s primerno izbiro premaznih 
surovin in z ustreznimi pogoji glajenja 
(linijski tlak, temperatura, elasti~nost in 
povr{ina valjev). Naravni kalcijev karbonat, 
mokro mlet, s ~im finej{o granulacijo 
oziroma porazdelitvijo velikosti delcev 
omogo~a zadovoljivo visoke vrednosti 
gladkosti in sijaja. Rezultati razvojnega 
dela prou~evanja vpliva granulacijske 
sestave premaznega pigmenta GCC 
ter vpliva pogojev glajenja na razvoj 
sijaja papirja, sijaja odtisa in tiskovnega 
sijaja na brezlesnih papirjih so pokazali, 
da so najvi{je vrednosti sijaja odtisa 
na povr{ini, premazani s pigmentom 
z oznako HG. Delci HG pigmenta so 
združeni v mikroaglomerate, ti pa so 
sposobni plasti~nega preoblikovanja 
(clay like material)®. V primeru me{anice 
premaznih pigmentov, kjer prevladuje 
HG pigment, se v procesu glajenja 
mikroaglomerati splo{~ijo in u~inkujejo 
kot kaolinske plo{~ice ter prepre~ujejo 
pregloboko penetracijo tiskarske barve v 
strukturo premazanega papirja. Posledica 
zadrževanja tiskarske barve na povr{ini je 
vi{ji sijaj odtisa ter tiskovni sijaj.
Tiskovni sijaj - mešanice pigmentov
-20
-15
-10
-5
0
5
10
15
20
25
100 75 100 75
H95 : HG H95 : HG HG : H95 HG : H95
r - 90 : 10 r - 90 : 10 r - 85 : 15 r - 85 : 15
Slika 8: Vpliv me{anice pigmentov na sijaj papirja in odtisa
Slika 9: Pregled povr{ine, premazane s pigmentom z oznako HG; SEM – pove~ava 3.000-kratna (merilo 5 µm); 
opazno splo{~evanje (mikro)aglomeratov in »razporejanje« delcev pigmenta
Slika 10: Pregled povr{ine, premazane s pigmentom z oznako H95; SEM – pove~ava 3.000-kratna (merilo 5 µm)
VIRI
Holik, H. Handbook of Paper and Board; Wiley-
VCH, 2006; str. 294–307.
Rutar R., Rutar, V. Možina K. Finer pigment for 
better print; 14th international conference on 
printing, design and graphic communication Blaž 
Baromi}, Senj 6th–9th October 2010, Croatia.
Papir za notranjost revije PAPIR je prispevala papirnica Gori~ane, tovarna papirja Medvode d.o.o., SORA MAT 115 g/m
2
.
32
Tiskovni sijaj je razmerje sijaja 
nepotiskanega in potiskanega papirja; 
visok tiskovni sijaj izkazuje premazana 
povr{ina s pigmentom HG. Rezultati 
kažejo izbire pigmenta in vpliva linijskega 
tlaka pri glajenju.
Rezultati so pokazali bolj{i vpliv nižjega 
linijskega tlaka pri glajenju vzorcev 
papirjev, premazanih s pigmenti z oznako 
H90 in H95.
Tiskovni sijaj na povr{ini papirja, 
premazanega s premaznimi me{anicami 
z razli~nimi razmerji razli~nih pigmentov; 
vi{ji sijaj papirja in predvsem odtisa 
izkazuje premazana povr{ina papirja, ki 
v premazni me{anici vsebuje ve~ji delež 
pigmenta z oznako HG.
Razmerje 
pigmentov 
sestava
lin. tlak,
N/mm
sijaj 
papirja, %
sijaj 
odtisa, %
tiskovni sijaj
temperatura, 
�C
hitrost,
m/min
vz. 1 H90 65 44 52 15,4 100 10
vz. 2 H95 78 % 100 59,5 52 -14,7 10 10
vz. 3 H95 78 % 75 53,1 52,1 -1,9 100 10
vz. 4 HG 100 40,6 61,1 33,4 100 10
vz. 5 HG 75 39,8 54,6 26,5 100 10
vz. 6 H95 100 57,9 41,9 -38,1 100 10
vz. 7 H95 75 53,1 43,3 -22,8 100 10
vz. 8 H95 75 51,8 42,9 -20,7 100 15
vz. 9 Hg 100 53,5 45,6 -17,3 100 10
vz. 10 Hg 75 55,7 43,5 -28,1 100 10
vz. 11 Hg 75 57,1 46,1 -24 100 15
vz. 12 r – 90 : 10 H95 : HG 100 61,4 51,9 -18,3 100 10
vz. 13 r – 90 : 10 H95 : HG 75 52,9 50,5 -4,9 100 10
vz. 14 r – 85 : 15 HG : H95 100 41,9 54,8 23,6 100 10
vz. 15 r – 85 : 15 HG : H95 75 44 59,8 20,9 100 10
vz. 16 r – 70 : 30 H90 : GLOSS 65 46,4 58,1 19,7 100 10
Preglednica 2: Pogoji glajenja in rezultati sijaja in tiskovnega sijaja
Sijaj papirja in od ti sa - 100% pigment vs. linijski tlak pri glajnju
0
10
20
30
40
50
60
70
65 100 75 100 75 100 75 75 100 75
H90 H95  78% H95  78% HG HG H95 H95(hit.
10)
H95(hit.
15)
Hg Hg
sijaj papirja, % sijaj od ti sa, %
Slika 5: Vpliv linijskega tlaka v nipu gladilnika na spremembo sijaja papirja in odtisa, ob uporabi kompozitnega valja (T – 100 ˚C)
Slika 6: Vpliv linijskega tlaka na tiskovni sijaj
Slika 7: Vpliv me{anice pigmentne me{anice na sijaj papirja in odtisa
Aparat za merjenje sijaja Lehmann
1
Dr. Vera Rutar, In{titut za celulozo in papir, 
Ljubljana
2
Rok Rutar, u.d.i.s., Calcit d. o. o.,
3
Janja Juhant Grkman, dipl. inž., Calcit d. o. o.