VLAGA U PAPIRUDIMENZIONALNA STABILNOSTKEMIJSKA ISPITIVANJA PAPIRA

(SADRŽAJ PEPELA/PUNILA, pH PAPIRA)

VJEŽBA br. 7

• Na određenoj temperaturi, zrak može sadržavati samo određenu količinu vlage u obliku vodene pare. Pri tome vrijedi pravilo: što je viša temperatura, veća je količina vlage koju zrak može primiti. 

• Zrak je potpuno zasićen kada je apsorbirana maksimalna količina vodene pare pri određenoj temperaturi (apsolutna vlažnost zraka). 

• Relativna vlažnost zraka je prema tome omjer između količine vodene pare koja se stvarno nalazi u zraku i one maksimalne količine koju bi zrak mogao primiti.

VLAGA U PAPIRUskripta str. 29‐36

• Celulozna vlakanca su higroskopna. • Vlakno svoj sadržaj vlage podešava prema vlažnosti zraka koji ga 

okružuje‐ tj. apsorbira vlagu iz vlažnog zraka ili vrši desorpciju vlage ako je zrak suh. 

• Papir u nedefiniranim klimatskim uvjetima neće mirovati, kod porasta temperature papir će otpuštati vodu i skupljati se, a kod pada temperature primati će vodu i rastezati se.

VLAGA U PAPIRU

• Kod ispitivanja vlage u papiru razlikujemo dvije metode:

‐ Ispitivanje apsolutnog sadržaja vlage u papiru, kartonu, ljepenki(važno za proizvođače papira i prerađivače, nije od osobite važnosti za tiskare).

‐ Ispitivanje vlažnosti zraka u neposrednoj blizini papira (površini papirnog lista ili u snopu)

Za tiskara je – što se sadržaja vlage tiče – važno da zna da li isporučeni ili iz skladišta dopremljeni papir stoji u ravnotežis ravnotežnom vlažnošću zraka u tiskari.

Zato se danas u tiskarama pretežno mjeri relativna vlažnost zraka u snopu papira, a rjeđe apsolutni sadržaj vlage u papiru.

VLAGA U PAPIRU

• Ispitivanje apsolutnog sadržaja vlage u papiru/kartonu/ljepenci metodom sušenja (TAPPI – T412 om‐94)

• Apsolutni sadržaj vlage određujemo u svakom papiru u kojem želimo odrediti sadržaj punila.

• Sadržaj vlage metodom sušenja određuje se kao gubitak masekoji se dobiva sušenjem epruvete papira do konstantne mase, aizražava se u postocima u odnosu na odvaganu masu epruvete prije sušenja.

Uređaji: analitička vaga, posuda za vaganje, sušionik, eksikator*. Uzorak se odvagne i stavi u sušionik na temp. 102‐105°C (30‐60 min). Nakon vađenja uzorka i sušenja u ekiskatoru, uzorak se ponovo važe.

*Eksikator je vrsta laboratorijskog pribora koja služi sušenju i čuvanju higroskopnih tvari.

APSOLUTNI SADRŽAJ VLAGE

• Mjerenje aparatom s higroskopnom tvarikao osnova nam služe higroskopne tvari (ljudska odmašćena kosa ili preparirana životinjska koža) ‐ one se s primanjem vlage rastežu, a s otpuštanjem skupljaju. Sablja je prema vrhu perforirana, a unutra se nalazi kosa ili komadić životinjske kože čije se dimenzionalne promjene prenose na kazaljku.

mjerenje relativne vlažnosti zraka u snopu papira(sabljasti vlagomjer)

VLAŽNOST ZRAKA U NEPOSREDNOJ BLIZINI PAPIRA (POVRŠINI ili SNOPU)

• Električne metode mjerenja (tranzistorski higrometri)

ROTRONIC HIGROSKOP  ‐mjeri se impedancija* neke higroskopne tvari pomoću visokih frekvencija. Ti aparati su tranzistorski na baterijski ili mrežni pogon – vrlo brzo reagiraju na promjenu vlažnosti (u pitanju su sekunde) jer se radi o vrlo malim količinama koje vlage koju higroskopna tvar apsorbira, odnosno desorbira.

Postoje SONDE različitih oblika – moguće je mjeriti relativnu vlažnost u snopu (sonda u obliku sablje) ili na površini papira/na pojedinačnim listovima (sonda u obliku pločice).

*Električna impedancija je mjera suprostavljanja prolasku izmjenične struje kroz strujni krug.

VLAŽNOST ZRAKA U NEPOSREDNOJ BLIZINI PAPIRA (POVRŠINI ili SNOPU)

• Promjena dimenzija uslijed djelovanja vlage

• Dimenzionalna stabilnost nekog papira određuje se zbog toga što su vlakna sklona tome da na sebe navuku vlagu iz okoline. Pri tome se dešava bubrenje vlakana.

• Keljivo ne može promijeniti higroskopnu osobinu vlakanaca ali može pomoći da sva vlaga ne dođe do vlakna.

Rastezanje u vlažnom (dimenzionalna stabilnost) je relativna promjena dužine neke probe izražena u postocima, a odnosi se na razliku u suhom i mokrom stanju s obzirom na početno stanje.

Krajnja dužina uzorka papira (na 20°C i 83% RVZ),Početna dužina uzorka papira (na 20°C i 45% RVZ) 

Ako je promjena dimenzije papira 0,3% ili veća, može doći do poteškoća s registrom otiska (paser) u višebojnom offsetnom tisku.

DIMENZIONALNA STABILNOST PAPIRA

ODREĐIVANJE KOLIČINE PUNILA skripta str. 116‐119 (SADRŽAJ PEPELA)

Pod pojmom pepeo papira podrazumijevamo nehlapive i nesagorive anorganske sastojke koji zaostaju nakon spaljivanja i žarenja. 

• Sadržaj pepela nepremazanih, nepunjenih papira može iznositi najviše 3% s iznimkom onih koji su izrađeni pretežno  od starog papira i neke vrste papira koji su izrađeni dodatkom mineralnih vlakana /azbest, staklo/.

• Ako je sadržaj pepela manji od 3% – o punilima u pravilu ne možemo govoriti.

• U punjenih papira uobičajeno je da se sadržaj punila u papiru poistovjeti sa sadržajem pepela. 

• To vrijedi samo za nepremazane papire. Sadržaj punila u punjenim papirima može  ići do 30%.

KEMIJSKA ISPITIVANJA PAPIRA

Sadržaj pepela u papiru, kartonu ili ljepenki je postotno izražen zaostatak nakon žarenja suhog uzorka na 900°C (ili 525°C). 

Točna odvaga uzorka osušenog do konstantne mase žari se u mufolnoj peći tijekom jednog sata. 

Žarenjem sva organska materija u papiru sagorijeva, pa se pepeo zaostao nakon žarenja sastoji od isključivo anorganskih tvari. 

Dobiveni sadržaj pepela obično se poistovjećuje sa sadržajem punila u papiru.

Udio pepela izražava se s obzirom na početnu masu osušenog uzorka:

KEMIJSKA ISPITIVANJA PAPIRA

Mufolna peć

Ova mufolna peć za žarenje omogućuje određivanje kvantitativnog udjela pepela u uzorku. Ovisno o vrsti uzorka i onog što se dalje u pepelu želi odrediti drugim metodama definira se temperatura i vrijeme paljena.Maksimalna temperatura: 1100 °C

ODREĐIVANJE pH

pH površine papira uz neke druge čimbenike utječe na brzinu sušenja otiska. 

Kako se u toku tiska boja nanosi na površinu papira, proizlazi da na vrijeme sušenja boje utječe kiselost površine papira (posebno kod offseta).

Kiselost papirne mase u gotovom papiru uglavnom potječe od tehnološkog procesa proizvodnje papira. 

Celulozno vlakno je samo po sebi neutralno (pH=7.2), ali prilikom kuhanja pulpe bilo sulfatnim  ili sulfitnim postupkom može zadržati kiseli ili lužnati karakter.

KEMIJSKA ISPITIVANJA PAPIRA

• Nepremazani (naravni) papiri najčešće imaju pH u rasponu od 4.5‐7.0

• Premazani papiri najčešće imaju pH u rasponu od 4.8 ‐ 10.0

• Dva su  načina određivanja pH vrijednosti tiskovnih papira: a) određivanje pH vrijednosti vodenog ekstrakta papira, b) određivanje pH vrijednosti površine papira

• a) određivanje pH vrijednosti vodenog ekstrakta papira ‐ obavlja se ekstrakcija cjelokupne mase papira u naravnih papira, a ekstrakcija premaza u premazanih papira.

KEMIJSKA ISPITIVANJA PAPIRA

• Nepremazani (naravni) papiri – radi se hladna (20°C) i topla (100°C) ekstrakcija destiliranom vodom. 

• Zbog toga što je OZV u offsetu sobne temperature – grafičari preferiraju hladnu ekstrakciju.

• Premazani papiri ‐metode obuhvaćaju pažljivo skidanje određene količine premaza s površine papira i njegovu ekstrakciju u destiliranoj vodi.

• Dobiveni vodeni ekstrakt zatim se podvrgava ispitivanju jednim od slijedećih načina određivanja pH:‐ elektrokemijsko određivanje pH vrijednosti‐ indikator papiri‐ tekući indikator‐ titracija sa 0.01 N NaOH

KEMIJSKA ISPITIVANJA PAPIRA

b)Određivanje pH vrijednosti površine papira

1. Elektrokemijska metoda ‐ radi se uz pomoć specijalnog pH metra. Nekoliko kapi destilirane vode stavi se na površinu papira, a na to mjesto se stavi sonda te očita pH vrijednost. Ovaj postupak ne rabi se kod premazanih papira.

2. Indikator papiriNa površinu papira, navlaženu destiliranom vodom, priljubi se i pritisne univerzalni indikator papir. Ova metoda nije jako precizna. Ne rabi se za premazane papire.

KEMIJSKA ISPITIVANJA PAPIRA

3. Tekući indikatori

• Određena količine tekućeg indikatora nanese se na papir i razmaže. Dobiveno obojenje se uspoređuje s priloženim etalonom. Uporaba tekućih indikatora ne dolazi u obzir u obojenih i premazanih papira.

4. Indikator paste

• One se rabe i u papira s premazom, pošto pasta ne prodire u unutrašnjost papira. Dobiveno obojenje se uspoređuje s priloženim etalonom /kolor komparatorom/. 

KEMIJSKA ISPITIVANJA PAPIRA