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

Mechanické vlastnosti

Pevnosť papiera je veľmi dôležitá pre tlač, ale predovšetkým pre ďalšie spracovanie papiera. Pevnosť je ovplyvňovaná hlavne typom vlákien a usporiadaním vlákien v mikroštruktúre papiera. Chemická buničina má prirodzene väčšiu pevnosť ako mechanická buničina.
V závislosti na tom, ako pevne sú vlákna usporiadané má papier rôzne pevnostné charakteristiky v smere behu a priečne k nemu.

Pevnosť v ťahu a dĺžka napnutia
Pevnosť v ťahu je charakterizovaná maximálnym napätím, ktoré dokáže papier vydržať pred tým, ako sa pretrhne. Je ovplyvnená pevnosťou vlákien, dĺžkou vlákien a ich väzbou.
Pevnosť v ťahu závisí na smere vlákien a v pozdĺžnom smere je väčšia ako v priečnom smere. Určuje, ako je papier odolný voči pretrhnutiu pásu, čo je dôležitá charakteristika kotúčov tlačiarenského papiera.

mechan1

Sila pretrhnutia
Sila pretrhnutia papiera je priemerná sila potrebná na to, aby sa zárez v papieri rozširoval, t.j. pokračoval v trhaní sa. Sila pretrhnutia závisí na smere vlákien a v priečnom smere je väčšia ako v pozdĺžnom smere. Sila pretrhnutia je dôležitým faktorom napríklad pri výrobe perforovaných papierov a súvislých kancelárskych papierov.

Pevnosť vnútornej väzby
Odolnosť papiera na použitie sily vertikálne na povrch papiera sa nazýva pevnosť vnútornej väzby. Pevnosť vnútornej väzby je ovplyvnená hrúbkou, obsahom plniva a typom použitých vlákien. Pevnosť vnútornej väzby je dôležitá najmä pre tepelnú a hárkovú ofsetovú tlač a tiež pre ďalšie spracovanie. Nedostatočná pevnosť vnútornej väzby spôsobuje roztrhnutie papiera pozdĺžne jeho hrúbky, vzhľadom na adhéziu povrchu gumovej platne.
Použitie vysoko lepivých tlačiarenských atramentov tento efekt ešte zväčšuje.

mech_pevnost

Odolnosť voči vytrhávaniu
Lepidlovým testom sa meria sila potrebná na oddelenie zlepených kusov papiera. Na vzorku sa kvapne presné množstvo lepidla a zariadenie stlačí vzorky zvolenou tlakovou silou na určený čas. Potom sa vzorky oddeľujú.

Odolnosť vrstvených papierov
Viacvrstvové papierové produkty sa testujú valivým alebo šúchacím testom. Tieto testy sú určené na odhalenie slabých spojov viacvrstvových produktov, pritom však nie sú veľmi ovplyvnené vnútornými väzbami vrstiev.

Tuhosť pri ohýbaní
Tuhosť popisuje charakteristiky papiera v elastickom rozsahu. Indikuje odolnosť materiálu na deformáciu prostredníctvom vonkajšej sily. Papier má vyššiu pevnosť v ohybe v smere vlákien ako v pozdĺžnom smere.
Tuhosť papiera pri ohýbaní súvisí s jeho modulom pružnosti a hrúbkou. Na meranie tuhosti sa používa niekoľko prístrojov. Ich základom je ohýbanie papierového výrobku, pričom je dôležité uviesť, o aký uhol bola vzorka ohýbaná. Niektoré zariadenia umožňujú ohyb len o určité konečné hodnoty (najčastejšie 15° alebo 7,5°), niektoré umožňujú meniť mieru ohybu plynulo.
Zvlášť sa vyhodnocujú vlastnosti pri prvom a pri opakovanom ohýbaní.

Bloková kompresia
Test blokovej kompresie meria odpor papiera alebo lepenky proti stlačeniu na prekážke. Vzorka je uložená na nosič s vystupujúcim X – vzorom. Nosič je uložený do meracieho zariadenia, ktoré vzorku stlačí. Meria sa sila potrebná na trvalú deformáciu.