Obsah

Úvod

Poznávací blok
„Pevnosť papiera“
(Haverlíková)

Poznávací blok
„Papier a kvapaliny“
(Haverlíková)

Poznávací blok
„Papier a teplo“
(Matejka, Haverlíková)

Poznávací blok
„Papier a pohyb“
(Matejka, Haverlíková)

Doplňujúce informácie
pre učiteľa
(Haverlíková)

Diskusia

Linky
SCHOLA LUDUS: Papierová fyzika
SCHOLA LUDUS, Centrum pre podporu výchovy k vede a rozvoj celoživotného neformálneho vzdelávania na FMFI UK v Bratislave

DoplŇujÚce informÁcie pre uČiteĽa
Fyzikálne vlastnosti papiera a ich meranie

Základné charakteristiky

Hrúbka
Hrúbka hárku papiera je definovaná ako vertikálna vzdialenosť medzi dvomi povrchmi papiera, udáva sa najčastejšie v µm.
Je to jedna z charakteristík, ktorá má, medzi iným, významný vplyv na tuhosť pri ohýbaní.

Plošná hmotnosť
Plošná hmotnosť je určená podielom hmotnosti a plochy papiera. Najčastejšie používanou jednotkou je g/m2.
Fyzikálne charakteristiky, ako napríklad pevnosť, hrúbka papiera a špecifický objem, závisia od plošnej hmotnosti. Napríklad, čím je vyššia plošná hmotnosť, tým je väčšia nepriehľadnosť.
Papier má plošnú hmotnosť do 170 g/m2, kartón má plošnú hmotnosť od 170 do 600 g/m2. a lepenka viac ako 600 g/m2.
Pohľadnice majú zvyčajne plošnú hmotnosť medzi 150 g/m2. a 200 g/m2. Plošná hmotnosť novinového papiera je zvyčajne 45 g/m2.

Hustota
Hustota papiera je určená podielom hmotnosti a objemu. Pohybuje sa väčšinou v rozmedzí od 250 kg/m3 (toaletný papier) po 1500 kg/m3 (niektoré špeciálne druhy papierov). Tlačový papier má väčšinou hustotu približne 800 kg/m3.

Objemová hmotnosť (Špecifický objem)
Väčšina typov papierov sa vyrába podľa plošnej hmotnosti. Avšak existujú papiere, ktoré sa vyrábajú striktne podľa hrúbky, ako napríklad objemový papier na výrobu kníh. Väčšia hrúbka papiera dodáva tlačovej produkcii väčší objem a tuhosť, pričom zachováva rovnakú plošnú hmotnosť.

Koeficient statického trenia
Koeficient statického trenia sa určuje meraním sily potrebnej na prekonanie trenia medzi dvomi povrchmi. Pri meraní sa mení sklon určenej podložky, až kým sa papier nezačne kĺzať. Určuje sa sila potrebná na uvedenie papiera do pohybu.

Drsnosť
Drsnosť charakterizuje hrboľatosť alebo reliéf povrchu papiera. Čím sú hrbole a priehlbiny profilu väčšie, tým je papier drsnejší. Čím je vyššia drsnosť povrchu, tým je horšia kvalita tlače.
Meranie drsnosti, resp. hladkosti papiera je určené množstvom vzduchu, ktorý prechádza medzi povrchom definovanej rovnosti a povrchom testovacieho kusu za určených podmienok. (obrázok).

drsnost

Na určenie drsnosti štruktúry povrchu papiera sa používa aj fotomikrografia – kolmé nasnímanie povrchu papiera osvetleného pod veľmi malým uhlom (takmer vodorovne s povrchom papiera). Zachytené tiene zviditeľňujú reliéf povrchu papiera.

Pórovitosť
Pórovitosť sa testuje pri povrchovo nepoťahovaných papieroch. Meria sa množstvo fúkaného vzduchu, ktorý prejde cez papier.

Zmáčanie
Na určenie zmáčavosti papiera kvapalinou sa používa meranie kontaktného uhla. Na papier sa kvapne definované množstvo kvapaliny a určí sa kontaktný uhol. Ak povrch nie je zmáčaný, uhol je väčší ako 90°.

Zvlnenie
Zvlnenie je tendencia papiera alebo lepenky ohnúť sa, skrútiť sa v priečnom smere výroby obyčajne ako odpoveď na zmenu relatívnej vlhkosti. Meraná vzorka presne definovanej veľkosti sa umiestni na rovnú podložku a vystaví sa definovanej relatívnej vlhkosti vzduchu (obyčajne 50% a 20%). Určuje sa zmena rozmerov vzorky.
Zvlnenie možno určovať priamo pomocou vzdialenostného senzora, pomocou vizuálneho vyhodnotenia papiera osvetleného pod veľmi malým uhlom, pomocou infračervenej kamery, ktorá zachytáva zmeny teploty na hárku papiera, ktorý je položený na horúcej platni alebo pomocou CCD kamier a špeciálneho softvéru, ktorý vytvorí 3D mapu povrchu papiera.

Aby sa zabezpečilo, že kniha sa otvára správne, vlákna papiera musia byť usporiadané paralelne ku chrbtu knihy. Ak chcete poznať smer, v ktorom sú usporiadané vlákna hárku papiera, zoberte okraj papiera medzi palec a ukazovák a prejdite nechtom na palci pozdĺž okraja papiera. Ak sa okraj zvlní, vlákna sú usporiadané priečne k okraju papiera. [8]

smer_papiera