Shrnutí na Fyzikální vlastnosti papíru

## Úvod Papír jako materiál má řadu měřitelných vlastností, které určují jeho použití v tisku, balení nebo kancelářských aplikacích. Tento materiál rozkládá klíčové vlastnosti papíru na snadno pochopitelné části, vysvětluje jejich význam a ukazuje, jak se měří a používají v praxi. > **Definice:** Vlastnosti papíru jsou charakteristiky, které ve svém souboru definují konkrétní druh papíru. ## Přehled všeobecných vlastností papírových materiálů Mezi hlavní všeobecné vlastnosti patří: - **Plošná hmotnost** - **Tloušťka** - **Objemová hmotnost** - **Volumen (měrný objem)** - **Směr výroby** - **Sítová a lícová strana** Všechny tyto vlastnosti jsou ovlivněny složením papíroviny, zpracováním na papírenském stroji, zušlechťováním a okolními podmínkami. ## Plošná hmotnost > **Definice:** Plošná hmotnost je podíl hmotnosti vzorku a jeho plochy, udává se v $\mathrm{g/m^2}$. - Značka a vzorec: $m_s = \dfrac{m}{S}$, kde $m$ je hmotnost v gramech a $S$ plocha v $\mathrm{m^2}$. - Rozhodující vlastnost při nákupu papíru. - Z technologického hlediska se může vyskytovat odchylka od jmenovité hodnoty; povolené tolerance často upravuje smlouva mezi výrobcem a odběratelem. Rozdělení podle plošné hmotnosti: | Kategorie | Rozsah plošné hmotnosti | |---|---:| | Papír | pod $150\ \mathrm{g/m^2}$ | | Karton | $150\text{–}250\ \mathrm{g/m^2}$ | | Lepenka | přes $250\ \mathrm{g/m^2}$ | Stanovení plošné hmotnosti: 1. Laboratorní výpočet z hmotnosti a rozměru vzorku (obvykle 10 zkušebních vzorků formátu $200\times250\ \mathrm{mm}$). 2. V praxi se používají kvadrantové váhy, které ukazují přímo hodnoty v $\mathrm{g/m^2}$. Did you know that běžné formáty zkoušek používají deset vzorků pro statistickou spolehlivost výsledku? ## Tloušťka > **Definice:** Tloušťka je kolmá vzdálenost mezi protilehlými povrchy papíru, udává se v $\mathrm{\mu m}$ nebo $\mathrm{mm}$. - Převod: $0{,}1\ \mathrm{mm} = 100\ \mathrm{\mu m}$. - Důležitá je nejen hodnota, ale hlavně rovnoměrnost tloušťky v celé zakázce. - V polygrafii běžné rozmezí: $0{,}04\text{–}0{,}25\ \mathrm{mm}$, zřídka až $3{,}00\ \mathrm{mm}$. Měření: - Používají se tloušťkoměry: vzorek se vkládá mezi dvě rovnoběžné dotykové plochy; horní plocha je pohyblivá a její pohyb se převádí na ukazatel. - Měření se opakuje na více místech vzorku. - U papíru jako vláknitého a stlačitelného materiálu musí být stanoven měřicí tlak. Praktický příklad: Pokud znáte tloušťku jednoho archu, můžete spočítat počet archů ve stohu: pokud je stoh vysoký $H$ a tloušťka jednoho archu $t$, počet archů je $n = \dfrac{H}{t}$. Věděli jste, že u papíru silně závisí čtení tloušťkoměru na měřicím tlaku, protože vyšší tlak zmenší měřenou tloušťku? ## Objemová hmotnost > **Definice:** Objemová hmotnost je poměr hmotnosti materiálu k jeho objemu, udává se v $\mathrm{kg/dm^3}$. - Vypočítá se jako podíl plošné hmotnosti a tloušťky: $\rho_V = \dfrac{m_s}{t}$. - Nepřímo vyjadřuje pórovitost papíru: vyšší objemová hmotnost znamená nižší pórovitost. - U běžných papírů se přibližně 50 % objemu vyplňuje vzduchem; u vysoce mletých kvalitních papírů je objem vzduchu $15\text{–}20\%$. - Průměrná objemová hmotnost grafických papírů je přibližně $1\ \mathrm{kg/dm^3}$. Faktory ovlivňující objemovou hmotnost: - Druh vlákniny (dřevovina, buničina, polobuničina) - Stupeň mleÍ (mletí) - Obsah plnidel - Intenzita lisování a hlazení Stanovení: výpočtem z hodnot plošné hmotnosti a tloušťky. Fun fact: Papír s vyšším podílem vzduchu v objemu může působit opticky více „nadýchaně“, což zlepšuje vzhled některých tiskovin a jejich schopnost absorbovat inkoust. ## Volumen (měrný objem) > **Definice:** Volumen je převrácená hodnota objemové hmotnosti, udává se v $\mathrm{dm^3/kg}$. - Vzorec: $V = \dfrac{t}{m_s}$, kde $t$ je tloušťka a $m_s$ plošná hmotnost. - Papír s větším volumem má větší tloušťku při stejné plošné hmotnosti → „nadýchanost" papíru. - Příklad referenční hodnoty: volumen $1$ znamená, že papír o plošné hmotnosti $100\ \mathrm{g/m^2}$