Бумага №2 дешевле бумаги №1 и может содержать до 50% древесной массы. Надо отметить, что древесная масса придает бумаге ряд полезных качеств - улучшаются печатные свойства, стабильность размеров при изменении климатических условий, снижается масса листа и т.д.
И, наконец, бумага №3 состоит полностью из древесной массы. Это дешевая бумага невысокого качества, используемая для изданий с небольшим сроком службы и применяется только для типографской (высокой) печати.
По способу печати бумага обычно подразделяется на офсетную, типографскую и для глубокой печати. Другие способы печати, например, литографский, флексографский, трафаретный и пр. мы в этой статье рассматривать не будем.
Печатные свойства бумаги - это свойства, определяющие ее поведение до печати (т.е. прохождение ее через бумагопроводящую систему печатной машины), во время печати (взаимодействие бумаги с печатной краской и процесс закрепления изображения) и после печати (операции фальцовки, брошюровки, подрезки, а также эксплуатационные характеристики готовой продукции). Все эти свойства, можно объединить в следующие группы:
геометрические: гладкость, толщина и масса 1 м2, плотность и пористость;
оптические: белизна, непрозрачность, лоск (глянец);
показатели однородности структуры, бумаги: равномерность просвета, разносторонность;
механические (прочностные и деформационные): прочность поверхности к выщипыванию, разрывная длина или прочность на разрыв, прочность на излом, влагопрочность, мягкость и упругость при сжатии и т.д.;
сорбционные: гидрофобность (стойкость к действию воды), впитывающая способность растворителей печатных красок.
Все эти показатели имеют тесную зависимость друг от друга и степень их влияния на оценку печатных свойств различна для разных способов печати.
Бумагу часто классифицируют по степени отделки поверхности. Это может быть бумага без отделки - матовая, бумага машинной гладкости и глазированная (каландрированная) бумага, которую дополнительно обрабатывали в суперкаландрах для придания ей высокой плотности и гладкости.
Геометрические свойства бумаги
Гладкость бумаги, микрорельеф ее поверхности определяет "разрешающую способность" бумаги - т.е. 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 контакт 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 поверхности бумаги.
Различные способы печати предъявляют к бумаге разные 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 из-за пористости. Существенно улучшает гладкость поверхности нанесение любого покровного слоя, - поверхностная проклейка, пигментирование, мелование (которое, в свою очередь, может быть различным, - односторонним и двухсторонним, однократным, многократным и т.д.).
Поверхностная проклейка - это нанесение на поверхность бумаги тонкого слоя проклеивающих веществ ( масса покрытия составляет до 6 г/м2) для обеспечения высокой прочности поверхности бумаги, предохраняющей ее от выщипывания отдельных волокон липкими красками, а также для уменьшения деформации бумаги при увлажнении для обеспечения точного совпадения красок при многокрасочной печати. Особенно это важно для офсетной и литографской печати, когда бумага подвергается увлажнению водой в процессе печати.
Пигментирование и мелование бумаги отличаются только массой наносимого покрытия. Так считается, что масса покровного слоя в пигментированных бумагах не превышает 14 г/м2, а в мелованных бумагах достигает 40 г/м2. Меловой слой отличается высокой степенью белизны и гладкости. Высокая гладкость - одна из наиболее важных характеристик мелованных бумаг. Их гладкость достигает 1000 сек. и более, а высота рельефа не превышает 1 мкм. Показатель гладкости не только обеспечивает наиболее оптимальное взаимодействие бумаги и краски, но и улучшает оптические свойства поверхности, воспринимающей красочное изображение.
Нельзя не упомянуть о такой важной характеристике бумаги, как пористость. Ведь она непосредственно влияет на впитывающую способность бумаги (т.е. на ее способность воспринимать печатную краску) и вполне может служить характеристикой структуры бумаги. Бумага является пористо-капиллярным материалом, при этом различают макро- и микропористость. Макропоры, или просто поры - это пространства между волокнами, заполненные воздухом и влагой. Микропоры, или капилляры - мельчайшие пространства неопределенной формы, пронизывающие покровный слой мелованных бумаг, а также образующиеся между частичками наполнителя или между ними и стенками целлюлозных волокон у немелованных бумаг. Капилляры есть и внутри целлюлозных волокон.
Все немелованные, не слишком уплотненные бумаги (например, газетная) - макропористые. Общий объем пор в таких бумагах достигает 60% и более, а средний радиус пор составляет около 0.16-0.18 мкм. Такие бумаги хорошо впитывают краску, благодаря своей рыхлой структуре.
Мелованные бумаги относятся к микропористым (капиллярным) бумагам. Они тоже хорошо впитывают краску, но уже под действием сил капиллярного давления. Здесь пористость составляет всего лишь 30%, а размер пор не превышает 0.03 мкм.
Остальные бумаги занимают промежуточное положение. Плотность печатных бумаг колеблется, в среднем, от 0.5 г/см3 для рыхлых (пористых) и до 1.35 г/см3 для высокоплотных капиллярных бумаг.
Оптические свойства бумаги
Совершенно особое место занимают оптические свойства, то есть белизна, непрозрачность и лоск (глянец).
Белизна - это способность бумаги отражать свет рассеянно и равномерно во всех направлениях. Высокая белизна желательна, так как четкость, удобочитаемость издания зависит от контрастности запечатанных и пробельных участков оттиска.
При многокрасочной печати, цветовая точность изображения, ее соответствие оригиналу возможны только при печати на действительно белой бумаге. Для повышения белизны в дорогие высококачественные бумаги добавляют так называемые оптические отбеливатели - люминофоры, а также синие и фиолетовые красители, устраняющие желтоватый оттенок, присущий целлюлозным волокнам. Этот прием называют подцветкой. Мелованные бумаги без оптического отбеливателя имеют белизну не менее 76%, а с оптическим отбеливателем уже не менее 84%. Печатные бумаги с содержанием древесной массы должны иметь белизну не менее 72%, а вот газетная бумага может быть недостаточно белой. Ее белизна составляет около б5%.
Еще одним важным свойством печатной бумаги является ее непрозрачность. Это особенно важно при двухсторонней печати. Для повышения непрозрачности подбирают композицию волокнистых материалов, комбинируют степень их помола, вводят наполнители.
К оптическим свойствам бумаги относится также ее лоск или глянец. Лоск, или глянец - это результат отражения поверхностью бумаги падающего на нее света. Естественно, это тесно связано с гладкостью бумаги. Обычно с повышением гладкости лоск тоже увеличивается. Но это не догма, - надо помнить, что гладкость определяется механическим способом, а лоск - это оптическая характеристика. Глянец глазированной бумаги может составлять 75-80%, а матовой - до 30%.
Многие считают, что глянец это та конечная характеристика, по которой следует выбирать бумагу. Однако глянец нужен далеко не всегда. Так, для текста или штриховых иллюстраций достаточно бумаги с минимальным глянцем (например, бумага машинной гладкости). А вот различные проспекты, этикетки, репродукции с картин прекрасно получаются на бумаге с высоким глянцем.
Механические свойства бумаги
Следующая группа - это механические свойства бумаги, которые можно подразделить на прочностные и деформационные. Деформационные свойства проявляются при воздействии на материал внешних сил и характеризуются временным или постоянным изменением формы или объема тела. Основные технологические операции полиграфии сопровождаются существенным деформированием бумаги. Бумага подвергается различным деформирующим воздействиям: растяжению, сжатию, изгибу. От того, как ведет себя бумага при этих воздействиях, зависит нормальное течение технологических процессов печатания и последующей обработки. Так, при печатании высоким способом с жестких форм при больших давлениях бумага должна быть мягкой, то есть легко сжиматься, выравниваться под давлением, обеспечивая наиболее полный контакт с печатной формой.
Мягкость бумаги связана с ее структурой, то есть с ее плотностью и пористостью. Например, крупнопористая газетная бумага может деформироваться при сжатии до 28%, а у плотной мелованной бумаги деформация сжатия не превышает 6-8%. Для высокой печати важно, чтобы эти деформации были полностью обратимыми, чтобы после снятия нагрузки, бумага полностью восстанавливала первоначальную форму. В противном случае, на оттиске будут видны следы оборотного рельефа, говорящие о том, что в структуре бумаги произошли серьезные изменения. И наоборот, если бумага предназначена для отделки тиснением, то целью становится остаточная деформация, а показателем качества является ее необратимость, то есть устойчивость рельефа тиснения.
Для офсетной печати на высокоскоростных ротационных машинах очень важными являются прочностные характеристики бумаги: прочность на разрыв, излом, стойкость к выщипыванию, влагопрочность. Прочность бумаги зависит не от прочности отдельных компонентов, а от прочности самой структуры бумаги, которая формируется в процессе бумажного производства. Это свойство характеризуется обычно разрывной длиной в метрах или разрывным усилием в ньютонах. Например, для мягких типографских бумаг, разрывная длина составляет не менее 2500 м, а для жестких офсетных, до 3500 м и более.