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.