بخشی از مقاله
کاغذ کاالی فرهنگی و استراتژیک است که میزان تولید و مصرف آن در هر جامعه شاخصی از توسعة علمی، فرهنگی، اجتماعی، اقتصادی، و ... محسوب میشود، اما، به لحاظ تخصصی، ورقهای است تشکیلشده از الیاف سلولزی که این الیاف در اثرِ تبخیر آب در ماشین کاغذْ توسط پیوندهای هدروژنی به هم متصل شده و ساختار ورقهمانند کاغذ را شکل دادهاند. خصوصیات ظاهری و بصری کاغذ تابعیاس ـت از سـاختار آن، وجود و غلظت گروههای جاذب نور )گروههای رنگی(، شاخص انکسار نور و ترکیبات آن، وزن پایه یا گراماژ )وزن در واحد سطح(، و ویژگیهای انعکاس نوری سطح کاغذ. همچنین، مواردی نظیر وجود مرکب، غبار و لکه، شکلگیری یکنواخت یا غیر یکنواخت نیز در ظاهر کاغذ مؤثرند )هیوبی .)2008 عالوه بر کاغذ و سیستم چاپ، دانش شناخت جوهر3 نیز در چاپپذیری اهمیت بسیاری دارد، به همین دلیل، چاپپذیری مناسب را میتوان تحت تأثیر ارتباط سه عامل ـمثلثِ «کاغذ»، «سیستم چاپ»، و «جوهر»ـ تلقی کرد، اما در این مقاله تأکید اصلی همچنان بر کاغذ است.
صرف نظر از پاپیروس مصری، نخستین کاغذها در چین، ایران، و بینالنهرین تولید شد و، پس از آن، این صنعت در اروپا توسعه یافت. کاغذهای اولیه از منابع لیگنوسلولزی غیر چوبی تهیه میشد و، بهتدریج، چوبْ مادة اولیة تولید کاغذ شد. الیاف سلولزی میتوانند از پهنبرگان و یا سوزنیبرگان تأمین شـده باشـند که هر یک ویژگیهای متفاوتی بر چاپپذیری دارند )اسـموک .)1992 نسبت میزان سوزنیبرگ و پهنبرگ، نوع گونه، طول الیاف، ضخامت دیواره، قطر حفره، و ضرائب حاصل از نسبتهای بین این اعداد و نیز زبری4 الیاف چاپپذیری را تحت تأثیر قرار خواهد داد. این موارد، بهویژه، در خمیرهای مکانیکی از اهمیت بیشـتری برخوردار خواهد بود. جهت الیاف در کاغذ نیز در جوهرپذیری مهم است و مانند فتیله عمل میکند. الیافی، با دیوارة ضخیم، مانند میلههای سلولزی کوچکی عمل میکنند که بهراحتی خم نمیشـوند و قابلیت اتصال خوبی در سـاختار کاغذ ندارند.
64
پاییز1392 شماره دهم
بررسی برخی ویژگیهای چاپپذیری کاغذ
فـصلنــا مه تحلیــــــلی پـــژوهشی کــتـاب مهر
بنابراین، کاغذی با سطح ناصاف تولید میکنند که تثبیت جوهر چاپ بر روی آن بهخوبی صورت نمیگیرد. )زوبل )1989
الیافی با سفتی و ضخامت دیوارة کمتر )با طول برابر( ورقههایی صافتر و متراکمتر تولید خواهند کرد. همچنین، ضخامت دیواره در الافی با طول برابر بر روی ناصافی سطح قبل و بعد از اتوزنی و نیز انعطافپذیری تأثیر خواهد داشت. میزان پاالیش نیز میتواند در این عوامل اثرگذار باشد. خمیری مکانیکی با نسبت باالیی از الیاف بلند و انعطافپذیر و دیوارة نازکْ کاغذی صافتر و مناسبتر برای چاپ ارائه خواهد داد. )هاالما و همکاران )1999
طول الیاف چوب با مقاومت مکانیکی و قطر الیاف با کلیة ویژگیهای کیفی چوب ارتباط مستقیم دارد، اما از آنجا که این دو ویژگی بهشدت با وزن مخصوص چوب مرتبط است، معموالً تفسیر آن روی کیفیت چوب از طریق وزن مخصوص بیان میشود. چوب جوان دارای وزن مخصوص پایین و دیوارة سلولی نازکتری است، به همین دلیل، کاغذ حاصله مقاومتهای ترکیدگی و پارگی کم تولیـد میکنـد )زوبل .)1989 با این حال، به علت منافذ زیاد، در کاغذ حاصله از چوب جوان تثبیت جوهر بهتر انجام میگیرد. کاغذ حاصل از چوب جوان برای تولید کاغذ روزنامه و در ترکیب با خمیر الیاف بلند برای تولید کاغذهای چاپ و تحریر مناسب است. )هاکسلی )1989
عالوه بر خصوصیات الیاف، که میتوانند در برخی ویژگیهای چاپ اثرگذار باشند، مراحل تهیة خمیر و نحوة گذر آن از بخشهای مختلف ماشـین کاغذسـازی نیز میتواند در عواملی نظیر شـکلگیری5، صافی سطح6، فشارپذیری7، جذبپذیری8، روشـنی9، ماتی10، رنگ، و براقیت کاغذ11 اثرگذار باشند که هر یک از این مواردْ کیفیت چاپ و پارامترهای آن را تحت تأثیر قرار دهد.
در ماشین کاغذسازی، بهرغم عبور کاغذ از نوردهای مختلف در قسمت پرس و خشککن، کاغذ همچنان دارای خلل و فرج زیادی استُ.پر کردن این خلل و فرج با مواد پوششی12، موجب بهبود
65
پاییز1392 شماره دهم
بررسی برخی ویژگیهای چاپپذیری کاغذ
فـصلنــا مه تحلیــــــلی پـــژوهشی کــتـاب مهر
ویژگیهای نوری، صافی سطح، شکلگیری ورق کاغذ، قابلیت چاپ بهتر در پروسههای مختلف، ثبات ابعادی و دوام کاغذ میشود )ابراهیمپور کاسمانی و همکاران .)1392 پوششدار کردن موجب بهبود ویژگیهای بصری از طریق اثر بر روی روشـنی، ماتی، و تفرق نور، همچنین، صافی سطح کاغذ به واسطة کاهش زبری سطح بهویژه بعد از اتوزنی، شکلگیری بهتر ورقهها از طریقُپر کردن فضاهای خالی بین الیاف، چاپپذیری بهتر کاغذ حین چاپ در پروسههای مختلف چاپ به خاطر یکنواختی بهتر سطح میشود. برخی ازُپرکنندههای معدنی متداول برای پوشش کاغذ به همراه رزین، کربنات کلسیم )رسوبی و دانهای(، تالک، رس، گچ )سولفات کلسیم(، بنتونیت، و دیاکسید تیتانیوم است. )کاسمانی و همکاران )2013
پوشش سطح باید به گونهای باشد که در کاغذ سطحی آبگریز و مقاوم در برابر جوهر ایجاد نکند تا جوهرپذیری به شکل یکنواختی انجام گیرد. هرچقدر سطح کاغذ ناصافتر وُپرزدارتر باشد، میزان چسبندگی جوهر و وضوح تصویر نهایی کمتر خواهد بود. ساختار کاغذ، تخلخل و سختی و یا صافی سطح از عوامل کلیدی تأثیرگذار در چاپپذیریاند. تخلخل سرعت جوهرپذیری و چسبندگی جوهر و نیز خروج آب را تحت تأثیر قرار میدهد. در ماشین کاغذ تخلخل سطح را میتوان با عمل اتوزنـی تحـت تأثیر قرار داد. خصوصیاتی نظیر تمایل به ایجاد ماتل )عیب ابری یا لکهای شـدن(13، پرزکن شدن14، و مقدار نیاز به جوهر نیز به تخلخل و پوشش سطح کاغذ وابستهاند. زمختی و صافی سطحْ میزان براقیت چاپ را تحت تأثیر قرار میدهند. در حالی که بسیاری از خصوصیات چاپپذیری به عواملی نظیر تخلخل، زمختی و نیز پوشش سطح کاغذ وابستهاند، واضح است که انتخاب پیگمنت مناسب در این زمینه نقشی اساسی ایفا میکند. )ناتبیم و همکاران )2010
قطر منافذ کاغذ و حجم شکستْ مقدار جذب و گیرایی جوهر را تحت تأثیر قرار میدهد. به نظر میرسد ساختارهایی با منافذ کوچک گیرایی جوهر را تسریع میبخشند. پترسون )2002( اعالم
66
پاییز1392 شماره دهم
بررسی برخی ویژگیهای چاپپذیری کاغذ
فـصلنــا مه تحلیــــــلی پـــژوهشی کــتـاب مهر
کرد که این اثر مستقیماً ناشی از اندازة منافذ ریز نیست، بلکه به این علت است که هرچه منافذ ریزتر میشـوند، تعدادشـان افزایش مییابد. اگر دانسیتة منافذ برابر باشد، در منافذ بزرگتر گیرایی جوهر سریعتر خواهد بود. اگرچه حجم منافذ و مساحت آنها با تخلخلسنج مرکوری تخمینزدنی است، این روش اطالعاتی راجع به هندسة منافذ نمیدهد؛ یعنی عاملی که مقدار براقیت چاپ را تحت تأثیر خود قرار خواهد داد )شینگا و همکاران .)2002 والنـ شاو و ابی )1991( گزارش کردند که سطوحی با تخلخل متفاوتْ ممکن است به ایجاد ماتل منجر گردند. اگر سطح کاغذ دارای دانسیتة چاپ متغیری باشد، ماتل بسیار محتمل خواهد بود.
شـینگا )2003( نتیجه گرفت کاغذی که به طور متوسـط منافذی با اندازة بزرگتر دارد از براقیت چاپ باالتری برخوردار خواهد بود؛ اگرچه هنوز هم هندسه و شکل فضایی منافذ مهم است. هرچه توزیع ناهمسـان سـطوح باز و بسته بیشتر باشـد، تمایل به ایجاد ماتل بیشتر خواهد بود. اندازة بزرگتر هر واحد سطح مسدودشده با پوششْ همبستگی بیشتری بین تغییرات سطح و ماتل ایجاد خواهد کرد. ماتل به ویژگیهای کاغذ، جوهر، پرس، و فعل و انفعاالت چاپ بستگی دارد.
برخی ویژگیهای ورقه چاپپذیری را تحت تأثیر قرار میدهد، از جمله ریزساختار کاغذ، اندازة ذرات، توزیع نرمهها و ذرات ریز، صافی یا زبری سطح، و ویژگیهای الیة پوششی برای کاغذهای پوششدار. کژانتو )1989( و شال هورن و هینتز )1996( چاپپذیری کاغذهای بدون پوششی را که به روش شیمیایی تولید شده بودند برای چاپ افست بررسی و اعالم کردند نحوة شکلگیری کاغذ به نحو معناداری با ویژگیهای کیفی بصری همبستگی دارد. کژانتو )1991( به بررسی ارتباط شکلگیری کاغذ و ناهمترازی چاپ پرداخت و اعالم کرد انتقال جوهر به کاغذ بستگی به پستی و بلندی سطح کاغذ، تخلخل، و ویژگیهای شیمیایی کاغذ دارد و شکلگیری کاغذ کیفیت چاپ را مستقیماً تحت تأثیر قرار نمیدهد، اما اگر این ویژگیها با نوسانات گراماژ کاغذ همبستگی داشته باشد، کیفیت چاپ
67
پاییز1392 شماره دهم
بررسی برخی ویژگیهای چاپپذیری کاغذ
فـصلنــا مه تحلیــــــلی پـــژوهشی کــتـاب مهر
نیـز تحت تأثیر قرار خواهد گرفت. برنی )2006( نتیجه گرفت که، برای کاغذهای بدون پوشـش چاپ افست، ماتل، عالوه بر ویژگیهای شکلگیری کاغذ، به خصوصیات سطح، اندازة منافذ و توزیع پرکنندهها بستگی دارد.
ماتی کاغذ کنترلکننده پشت نمایی است؛ بهخصوص در مواردی که تأثیر جداسازی پیگمنت حامل ناچیز است. ماتی کاغذ تحت تأثیر عوامل مختلفی است، مثالً پاالیش خمیر به کاهش آن منجر خواهد شد، در حالی که مقدار ماتی با عوامل زیر میتواند افزایش یابد: افزایش مقدار خمیر مکانیکی، افزایش مقدار پرکننده یا مقدار فیبر، افزایش وزنی پوشش.
کرکزایی یا لینتینگ15 ناشـی از مجموعهایاز ذرات جامد بر روی حامل تصویر/ بالنکت و سیستم آب/ جوهر، و شامل ذرات فیبر، نرمهها، پرکنندهها، خردههای فیبر و سایر ذراتی است که منشأ فیبری دارند، در حالی که در داستینگ )غبارزایی(16 با ذراتی مواجهیم که ماهیت غیرفیبری دارند. بنابراین، ویژگیهای الیاف و تأثیر نوع فرایند خمیر و کاغذسـازی در الیاف، نهایتاً، روی لینتینگ اثرگـذار بـ وده، حال آنکه مواد افزودنی غیرفیبری و معدنی نظیر پرکنندهها و مواد پوششـی و ... بر داسـتینگ اثر میگذارد. یکی از مشـکالت لینتینگ ایجاد وقفه در چاپ به خاطر تمیز کردن مجدد بالنکت است تا در کیفیت چاپ اثر نامطلوبی نگذارد. بنابراین، حرکتپذیری یا قابلیت زیرِ چاپروی دچارِاشکال خواهد شد. در چاپ افست، عیب لینتینگ برای کاغذهای غیر پوششدار و آهارزنینشدة خمیرهای مکانیکی مشهودتر است. در چاپ فلکسو و الکتروگرافینیز عیب عمدهای محسوب میشود. هافتون نیز به خصوصیات لینتینگ کاغذ وابسته است.
