Shrnutí na Vlastnosti papíru a jejich měření

## Úvod Papír má mnoho vlastností, které ovlivňují jeho využití, trvanlivost a chování při zpracování. Tento studijní materiál se zaměřuje na chemické a optické vlastnosti papírových materiálů, nasákavost, hladkost a pórovitost. Obsah je rozčleněn tak, aby byl srozumitelný i pro samostatné studium. > **Definice:** Papír je vláknitý materiál tvořený převážně celulózou, jeho vlastnosti závisí na surovinách a technologii výroby. ## Chemické vlastnosti papíru ### Kyselost a alkalita - Papír může obsahovat látky, které se při styku s vodou hydrolyzují a způsobují kyselou nebo zásaditou reakci. Kyselost zrychluje stárnutí a snižuje pevnost papíru. - Kyselé papíry -> **ztráta pevnosti** a **rychlejší stárnutí**. - Kyselé prostředí také **zpomaluje zasychání** některých tiskových a malířských barev sušeji zasychajících oxypolymerací, protože sušidla ztrácejí účinnost. - Ideální pH pro papír je $6\text{–}8$. > **Definice:** pH papíru lze stanovit pH vodného výluhu nebo měřením pH povrchu pomocí pH-metru se speciální povrchovou elektrodou. ### Nespalitelný zbytek (popel) - Popel je minerální zbytek po dokonalém spálení papíru za přístupu vzduchu. - Zdroje: plniva, klížidla a ostatní přísady. - Typické hodnoty: neplněné a neklížené papíry < $1\%$, nenatírané papíry $10\text{–}25\%$, natírané papíry $20\text{–}24\%$. > **Definice:** Popel = minerální zbytek po spálení papíru. ## Optické vlastnosti papíru Hlavní optické parametry: **bělost, neprůsvitnost (opacita), lesk, průhlednost (transparence)** a **světlostálost**. ### Bělost - Bělost popisuje schopnost materiálu odrážet světlo tak, aby spektrální složení odraženého světla ve viditelné oblasti zůstalo stejné. - Důležité pojmy: - Reflektance $R_0$ – poměr světla odraženého povrchem k dopadajícímu světlu. - Reflektance $R_\infty$ – reflektance pro tloušťku vzorku, kde už není průsvit (plná opacita). - Bělost vláknitých materiálů se udává jako procento reflektance vůči standardnímu bělosťovému normálu (např. MgO). > **Definice:** Bělost = procentní vyjádření reflektance povrchu ve srovnání s referencí. ### Neprůsvitnost (opacita) - Opacita udává schopnost papíru nepropouštět světlo; vyjadřuje se v procentech zadrženého světla. - Průsvitnost + opacita = $100\%$. - S rostoucí plošnou hmotností papíru se opacita zvyšuje (běžně u papírů nad $80\ \mathrm{g/m^2}$ opacita > $90\%$). ### Lesk - Lesk je schopnost povrchu odrážet světlo přibližně ve stejném úhlu, tedy zrcadlové odrazy. - Hodnoty podle typu povrchu: - Matové papíry: $4\text{–}6\%$ - Strojně hlazené: do $12\%$ - Santované: do $30\%$ - Nagráné: $50\text{–}70\%$ - Lesk ovlivňuje hladkost povrchu a povrchové úpravy (hlazení, nanášení nátěru). ### Průhlednost (transparence) - Schopnost propouštět viditelné světlo bez výrazného rozptylu; důležitá např. pro pauzovací papír. ### Světlostálost - Schopnost neměnit bělost nebo barvu působením světla. - Hlavní nositelé barevných změn: lignin a pomocné škodlivé přísady. - Papíry s vyšším obsahem dřevoviny žloutnou rychleji než papíry z čisté buničiny. > **Zajímavost:** Věděli jste, že papíry s vyšším obsahem dřevoviny žloutnou podstatně rychleji než papíry z čisté buničiny kvůli vyššímu obsahu ligninu? ## Barevnost - Barevnost je dána spektrální charakteristikou odraženého světla. - Vyjadřuje se trichromatickými souřadnicemi CIE $x$, $y$, $z$ nebo souřadnicemi CIE $L^*a^*b^*$. > **Definice:** Barevnost = spektrální charakteristika odrazu, obvykle udaná souřadnicemi CIE. ## Nasákavost, vsákavost a propustnost pro vodu - **Nasákavost** – schopnost papíru přijímat vodu celým povrchem. - Metody stanovení: - Zkoušky smáčení (smáčecí chování z jedné strany). - Cobbtova zkouška – stanovení vsákavosti. - Plovací zkouška – pronikání vody papírem. - Stanovení propustnosti pro vodu při úplném namočení. - Stanovení nasáklivosti průřezem (savost) – měří rychlost pronikání vody v průřezu papíru. > **Definice:** Vsákavost = rychlost a množství vody, které papír přijme z