ČASOPISNI PAPIR 31 KAKOVOST ČASOPISNEGA PAPIRJA ZA OFSETNI TISK Slika 1. Vpliv surovin in tehnoloških razmer izdelave na strukturne lastnosti (gostoto, porazdelitev por, vezivno jakost), lastnosti površine in celotno kakovost papirja za tisk [1]. v ofsetnem tisku in vedno večje hitrosti tiska opredeljujejo visoke zahteve po kakovosti papirja, predvsem po površinski jakosti, hrapavosi in sorpcijski sposob- nosti [2], [3]. Tiskanje časopisov standardne kakovosti kot tudi revialnega ti- ska poteka danes pretežno na ro- tacijah v tehniki coldset ofsetne- ga tiska (CSWO, coldset web off- set method) pri velikih hitrostih. Zato je za kakovost papirja treba upoštevati optimalne lastnosti ti- skarske prehodnosti in tiskovne kakovosti. Kljub temu da se v za- dnjem desetletju spreminja suro- vinska sestava standardnih vrst časopisnega papirja, z višjim vnosom DIP-vlaken (Deinking Pulp) in višjo vsebnostjo polnila, je treba upoštevati vedno višje zahteve po kakovostnem, enako- mernem odtisu. Izsledki novej- ših raziskav kažejo, da je nujno treba poleg osnovnih zahtev, ki opredeljujejo kakovost (enako- mernost, dvostranost, usmerje- nost vlaken), upoštevati optimal- ne lastnosti površine papirja. Ključni dejavniki, ki vplivajo na želene lastnosti, so hrapavost in kompresibilnost površine in ena- komerno navzemanje tiskarske barve, ki je odvisna od struktur- nih in sorpcijskih lastnosti povr- šine papirja, na katero vplivajo lastnosti vlaken in vsebnosti fine snovi v celotni sestavi [4], [5]. Tiskovna kakovost papirja je opredeljena s tiskovnimi la- stnostmi (tiskovna hrapavost PPS, tiskovni sijaj, navzemanje tiskarske barve, kontrastno obar- vanje, hrbtno presevanje, prebi- janje barve, trdnost odtisa) in ce- lovito tiskovno kakovostjo (po- skusni tisk in vrednotenje tiskov- ne merske forme, kategorizacija papirja). Za tiskanje v ofsetnem tisku so ključnega pomena nasle- dnje lastnosti: Â osnovne strukturne lastnosti (homogenost, usmerjenost vla- ken, formacija papirja), Â fizikalno-kemijske lastnosti (gramatura, voluminoznost, vse- bnost vlage in pepela, pH ekstrakta in površine), Â lastnosti površine (gladkost, tiskovna hrapavost, kompresibil- nost, absorpcija in penetracija te- kočine, prepustnost vode in zra- ka, abrazivnost), Â optične lastnosti (sijaj, beli- na, svetlost, barva, opaciteta, transparentnost), Âtiskarske lastnosti (penetraci- ja, absorpcija tiskarske barve, su- ha cepilna odpornost, površinska odpornost), Â klimatske razmere (dimenzi- onalna stabilnost, histerezna kri- vulja ravnotežne vlažnosti). Površinska odpornost papirja je eden od parametrov tiskarske prehodnosti, ki ima velik vpliv na kakovost tiska. Slaba površinska odpornost po- vzroča motnje med tiskanjem in vpliva na slabšo tiskarsko preho- dnost papirja. Težave se lahko pojavijo pri ti- skanju pri velikih hitrostih, do 12 m/s, pri rotacijskem ofsetnem tisku in tudi pri tisku pol. Največ težav povzročajo papirji z veliko vsebnostjo lesovinskih in recikli- ranih vlaken in papirji z veliko vsebnostjo polnil in papirji, ki so obrezani s skrhanimi noži. Pri papirjih s slabšo površinsko odpornostjo prihaja do cepljenja vlaken, kosmičenja in prašenja. Slabo vezana vlakna, fini delci vlaken in polnil so prašni delci, ki so nevezani ali slabo vezani, se odlagajo na odtisno gumo in LABORATORIJSKI TISK 32 Slika 3. Naprava za izdelavo laboratorijskega odtisa Prüfbau-Dürner. prek nje na odtis. Posledice so vi- dne na odtisu v obliki drobnih pik ali iztrganih drobnih delcev iz površine papirja. Večji delci, ki so trdno nalepljeni na odtisno gumo, povzročijo vidne napake (bele ali barvne lise). Napake se povečujejo, če tiskamo rastrirane temnejše tiskovne površine z ve- čjo barvno pokritostjo. Na slikah 2a in 2b je prikazana dobra in slaba kakovost odtisa kot posle- dica različne površinske odpor- nosti papirja. 3. METODA ZA DOLOČA- NJE POVRŠINSKE ODPOR- NOSTI PAPIRJA Pri optimiziranju tiskarske pre- hodnosti in tiskovne kakovosti papirja v tehniki rotacijskega of- setnega tiska smo želeli ugotoviti odpornost površine pri tiskanju pri večjih hitrostih in vpliv na prašenje in cepljenje vlaken na površini. Preizkušali smo z modificirano metodo določanja površinske odpornosti papirja. Pri izdelavi laboratorijskih odtisov na siste- mu Prüfbau-Dürner smo pri na- raščanju hitrosti od 0,5 do 6 m/s zasledovali navzemanje standar- Slika 4. Vpliv navzemanja tiskarske barve na površinsko odpornost odtisa, merjeno s spremembo optične gostote, v odvisnosti od hitrosti tiska: a) zelo dobro, b) do- bro, c) slabo in d) zelo slabo. dne testne tiskarske barve za po- skusni tisk na površino papirja. Po priporočilu metode, ki so jo pred desetletji razvili na Fin- skem, je želeno, da je navzem ti- skarske barve pri tisku čim večji [6]. Krivulja navzemanja tiskar- ske barve v odvisnosti od hitrosti mora bitičim bolj položna in do- segati čim višje vrednosti navze- manja tiskarske barve v celotnem področju merjenja optične go- stote odtisa (slika 4). Za izvedbo metode preizkuša- nja uporabimo laboratorijsko ti- skarsko barvo za izdelavo preiz- kusnih odtisov (Mihael Huber – Andruck und Mottling Testfar- be). Dimenzija vzorca papirja je 29 × 4,7 cm. Natančno določeno količino tiskarske barve (naj- manj 0,35 cm³) nanesemo na si- stem za nabarvanje na aparatu Prüfbau-Dürner in pustimo na- našati 30 sekund. Nato še 30 se- kund nabarvamo aluminijasti disk, širok štiri cm, pri tiskov- nem tlaku 80 kPa. Izdelamo za- četni odtis pri konstanti začetni hitrosti 0,5 m/s. Po enakem po- stopku izdelamo še druge odtise pri naraščajoči hitrosti, ki je 1, 2, 3, 4, 5 in 6 m/s. Laboratorijske vzorce odtisov sušimo 24 ur v normalnih klimatskih razmerah po standardu ISO 187. Za izvedbo preizkušanja je nuj- na uporaba standardne laborato- rijske barve. Uporaba drugih ali originalnih tiskarskih barv ni pri- poročljiva, ker ne omogoča po- novljivosti. Te lahko povzročijo tudi težave pri tiskanju ali celo poškodujejo aparat. Ponovljive razlike med različnimi vzorci do- sežemo samo, če je nanos labora- torijske barve dovolj velik, naj- manj 0,35 cm³. Na vseh suhih in klimatiziranih odtisih z denzitometrom izmeri- mo optično gostoto D. Rezultate preizkušanja prikažemo nume- rično (vrednosti za optično go- stoto odtisa D) ali grafično (od- visnost optične gostote D od hi- trosti tiskanja). Podamo tudi vi- zualno oceno odtisa in mikro- skopski pregled odtisa, pri 40- do 100-kratnih povečavah. 4. REZULTATI IN KOMENTAR Na podlagi praktičnih izkušenj smo se odločili, da za vrednote- nje površinske odpornosti časo- pisnega papirja v ofsetnem tisku izvedemo naslednje postopke: Â v celotnem področju preiz- kušanja od 1 do 6 m/s ocenimo potek krivulje v diagramu, ker so hitrosti pod 2 m/s pri rotacij- skem tisku prenizke, Â z merjenjem optične gostote odtisa določimo vpliv lastnosti površine papirja v celotnem po- dročju preizkušanja od 1 do 6 m/s, Â vizualno oceno odtisa poda- mo v celotnem področju preiz- kušanja od 1 do 6 m/s na podlagi pregleda in mikroskopskih po- snetkov. PREIZKUŠANJE PAPIRJA 33 4.1 Merjenje optične gostote Primerjalna analiza je pokazala, da so dosežene vrednosti povr- šinske odpornosti odtisa odvisne od strukturnih in površinskih la- stnosti papirja (gostota, formaci- ja, dvostranost, suho cepljenje in sorpcijske lastnosti tiskarske bar- ve). Krivulja absorpcije tiskarske barve mora biti čim bolj vodo- ravna in dosežene vrednosti op- tične gostote odtisa čim višje, oziroma najmanj D = 1. Rezulta- ti površinske odpornosti so pri- kazani na slikah 5a in 5b za vzo- rec papirja, ki je dosegel zelo do- bre in slabše lastnosti. 4.2 Vizualna ocena Z vizualno oceno presojamo intenziteto obarvanja pri posa- meznih hitrostih tiska. Vzorec pokaže večjo (dovolj odprta po- vršina) ali manjšo intenziteto obarvanja (bolj zaprta površina), kar se izraža tudi v vizualni oceni odtisa. Posamezni vzorec lahko pokaže dobro intenziteto obarvanja, ki pa je nehomogena oziroma se pojavlja tiskovna neenakomer- nost ali mottling. Zato kot rezul- tat vedno podajamo oba parame- tra skupaj – grafično interpreta- cijo in vizualno oceno. Rezultati ustrezne in neustrezne površin- ske odpornosti primerjalnih vzorcev odtisov so prikazani na slikah 6a in 6b. Mikroskopski Slika 5. Primer opredelitve površinske odpornosti papirja – odvisnost dosežene vrednosti optične gostote odtisa od naraščanja hitrosti: a) dober, b) slab vzorec. Slika 6. Vpliv hitrosti tiskanja na spremembo optične gostote odtisa: primer zgoraj a) dobrega in spodaj b) neustreznega obar- vanja odtisa, pri hitrostih od 2 do 6 m/s. Slika 7. Mikroskopski posnetki primerjalnih vzorcev odtisov: zgoraj a) dober odtis in spodaj b) slab odtis, pri hitrosti tiskanja 5 m/s (40-kratna povečava). 34 Založnik in izdajatelj DELO, d. d. Predsednik uprave Peter Puhan Soizdajatelj GZ Slovenije, Združenje za tisk Glavni in odgovorni urednik Marko Kumar Lektorica Zala Budkovič Uredniški odbor Gregor Franken Iva Molek Klementina Možina Ivo Oman Leopold Scheicher MaticŠtefan Naslov uredništva Delo ­ GRAFIČAR Dunajska c. 5 SI-1509 Ljubljana T. +386 1 47 37 424 F. +386 1 47 37 427 internet www.delo.si/graficar Grafična podoba Ivo Sekne > Naslovnica: zasnova Marko Kumar oblikovanje Staša Pihlar Grafična priprava Delo Grafičar Tisk in vezava Delo Tiskarna, d. d. Letna naročnina je 22,00 EUR. Posamezne številke po ceni 4,60 EUR dobite na našem naslovu. Revija izide šestkrat letno. Imetniki materialnih avtorskih pravic na avtor- skih delih, objavljenih v Grafičarju, so družba Delo, d. d., ali avtorji, ki imajo z njo sklenjene ustrezne avtorske pogodbe. Prepovedani so vsakršna reprodukcija, distribucija, predelava ali dajanje na voljo javnosti avtorskih del ali nji- hovih delov v tržne namene brez sklenitve ustrezne pogodbe z družbo Delo, d. d. Uredništvo ne odgovarja za izrazje in jezik v oglasih in prispevkih, ki so jih pripravile tretje osebe (oglasne agencije, reprostudii ...). Tudi ni nujno, da se odgovorni urednik strinja s strokovnim izrazjem in definicijami v objavlje- nih prispevkih. REVIJA SLOVENSKIH GRAFIČARJEV 1/2008 POVRŠINSKA TRDNOST posnetki obeh primerjalnih vzor- cev pri 40-kratni povečavi pa so prikazani na slikah 7a in 7b. a) Vzorec dobrega odtisa Na posnetkih dobrega odtisa na sliki 6a je razvidno, da dosega odtis enakomerno, dobro obar- vanje v celotnem področju, pri vseh hitrostih. Nasprotno dosega vzorec slabega odtisa na sliki 6b že pri nizki hitrosti slabo obarva- nje, ki se s hitrostjoše slabša. Re- zultati potrjujejo dosežene vre- dnosti, prikazane v diagramu 5b. b) Vzorec slabega odtisa Tudi mikroskopski posnetki obeh vzorcev odtisa pri 5 m/s po- kažejo, da je površina vzorca 7b slabše vpojna, navzemanje tiskar- ske barve je manjše, kar je posle- dica nizkih vrednosti površinske odpornosti papirja. 5. ZAKLJUČEK Vrednotenje površinske odpor- nosti papirja pri različnih hitro- stih z modificirano metodo pre- izkušanja je pokazalo uporabne vrednosti za merjenje navzema- nja tiskarske barve in vpliv na spremembo optične gostote in enakomernost odtisa, predvsem v rotacijskem ofsetnem tisku pri velikih hitrostih. Metoda je pri- merna za preizkušanje vseh vrst papirja tudi v drugih tehnikah ti- skanja (globoki tisk, fleksotisk), pri katerih je hitrost tiskanja od 2 do 10 m/s. Metoda ponuja ponovljivost in omogoča poljubno spreminjanje hitrosti tiska do največ 6 m/s, kar omogoča, da sproti opazujemo, kaj se dogaja z vzorcem papirja med odtisovanjem. Uporabna je za preizkušanje vseh vrst papir- jev, ki se tiskajo na hitrotekočih ofsetnih tiskarskih strojih, pri ti- sku na pole ali zvitek.Želene vre- dnosti optične gostote odtisa pri hitrosti tiskanja 5 m/s so naj- manj D = 1. Izsledki raziskave so pokazali, da je najboljši način določanja površinske odpornosti papirja grafična predstavitev optične go- stote odtisa v odvisnosti od hi- trosti, skupaj z vizualno oceno vrednotenja laboratorijskega od- tisa in mikroskopskimi posnetki odtisa. MetaČERNIČ Leopold SCHEICHER Inštitut za celulozo in papir Ljubljana LITERATURNI VIRI [1] N. Jopson Achieving the required quality-sheet structure and surface treatment in new- sprint-constrains and opportunities 6th International Newsprint production, Development & Use, Paper 9 30.­31. march 2004, Leatherhead, UK [2] J. J. Pawlak, D. S. Keller Relationships between the local sheet structure and z-direction compressive characteristic of paper Journal of pulp and paper science vol. 30 no. 9 (2004), p. 256­262. [3] S. R. Corson, A. G. Flowers, D. G. Mor- gan, J. D. Richardson Paper structure and printability as con- trolled by the fibrous elements Tappi Journal, no. 6 (2004), p. 14­18 [4] A-M. Kuvaja An Empirical Method for Testing the Su- rface Strenght of Offset Newsprint Paperi ja puu, No. 12, 1972 Vol. 54, p. 853­858. [5] E. Krauthauf Qualität: Die Herausforderung an die Blattbildung Betriebserfahrungen bei der Herstellung holzhaltiger Druckpapi- ere am Beispil Zeitungsdruckpapier Wochenblatt für Papierfabrikation 9/10, 1994, p. 392­397. [6] J. Johnson CSWWO (Cold set Waterless Web Off- set) using standard TMP/DIP newsprint IPGAC (International Printing&Graphic Arts Conference), Bordeaux, France, Octo- ber 1­4, 2002 [7] M. Černič, L. Sheicher Surface strength characterization of un- coated newsprint paper Karakterizacija otpornosti površine novin- skog papira 10. međunarodno savjetovanje tiskarstva, dizajna i grafičkih komunikacija Blaž Baromić, Senj, Novi Vinodolski, Hrvatska, 31.5.­3.6.2006 Zbornik radova str. 181­186