Læser nu
10 kritiske faktorer ved papirvalg
0

10 kritiske faktorer ved papirvalg

Skrevet af: Bård B. Sandstad8. april 2016
Resume
Artiklen beskriver 10 af de vigtigste egenskaber ved papiret, og hvilken indflydelse disse har på de forskellige dele af den grafiske produktionsproces fra repro til tryk, efterbehandling og forsendelse.
Artikel
Print Friendly

Uanset hvor digitaliseret og avancerede de grafiske arbejdsgange er blevet, handler tryk og print til syvende og sidst om en analog produktionsproces, hvor tømmer forvandles til tryksager. Papirvalg er en fascinerende blanding af videnskab, håndværk og erfaring.

1 Papirets masse

Mange af papirets grundlæggende egenskaber stammer fra papirmassen: Hvilke træsorter er brugt? Er der brugt nye fibre eller returfibre? Er massen træholdig eller træfri?

Den vigtigste råvare i papirproduktionen er cellulosefibre. Disse udvindes af tømmer. Almindelige træsorter til papirproduktion er birk, fyr, gran, asp og eukalyptus. Fibrene fra de forskellige træsorter har forskellige egenskaber, og udvælgelsen og kombinationen af træsorter er bestemmende for papirets egenskaber. Løvtræ giver korte og cylindriske fibre, mens nåletrær giver lange og flade fibre. Eukalyptus giver papir med høj bulk.

Raffineringen af træet, selve fremskaffelsen af fibrene, kan ske med to hovedmetoder: Kemisk eller mekanisk fremstilling.

Når den kemiske metode anvendes, bliver træet først fliset og derefter kogt i et kemisk bad. Resultatet er fibre som er rene, rivestærke og lysægte (aldersbestandige). Eftersom man her kun udnytter ca. halvdelen af træets volumen – cellulosen – kaldes papirmassen træfri.

Den mekaniske masse fremstilles ved slibning. Træet opløses altså i en rent mekanisk proces. Uden brug af kemikalier beholdes store dele af træets masse, deraf navnet træholdigt papir.

Et af de stoffer, der beholdes i det træholdige papir efter slibningsprocessen, er lignin. Lignin gulner, når det udsættes for sollys. Træholdigt papir som avispapir gulner derfor, når det udsættes for lys.

Fibrene fra kemisk masse er typisk lange, fleksible og rivestærke. Fra den mekaniske masse kommer der korte og stive fibre.

Der findes flere varianter af de to fremstillingsformer. En slags hybridmasse kan fremstilles, når metoderne kombineres. Dermed kan man fremstille halvkemisk masse. Metoden bruges til kemisk termomekanisk masse (CTMP). Når denne bleges (BCTMP) kan det være meget svært at se forskel på denne og en helkemisk masse i det færdige slutprodukt. Med CTMP-kvaliteterne kan man beholde en høj bulk (og dermed spare på indkøb og porto), samtidig med at hvidheden får papiret til at ligne en træfri kvalitet.

I tillæg til de jomfruelige fibre fra skoven bruges der også store mængder returfibre til papirproduktion.

Papirmassen, pulpen, indeholder ikke bare træfibre. Faktisk er det meste vand, men der er også nogle vigtige tilsætningsstoffer:

  • Lim og bindemidler: Harpikslim eller syntetiske stoffer bruges til at holde på tilsætningsstoffer og gøre papiret mere vandafvisende. Papirets overflade limes som regel også, men det sker senere i processen.
  • Fyldstoffer: Fylder tomrummet mellem fibrene, som er fordelt i papiret. Dermed bliver papiret jævnere og blødere, og får en højere opacitet (uigennemsigtighed). Titaniumdioxid, kalciumkarbonat og kaolin er typiske fyldmidler. Kaolin giver et surt papir med lav pH-værdi, mens kalciumkarbonat giver et basisk papir. Dette bliver det mest aldersbestandige, da det bedre kan stå imod ydre syrepåvirkninger.
  • Kemikalier: Additiver som vandafvisende stoffer og optiske blegemidler, som giver en højere hvidhed. Dette er fluorescerende stoffer, der reflekterer usynligt UV-lys som synligt blåt lys. Princippet er det samme som i vaskemidler til hvidt tøj.
2 Papirets overflade

Skal papiret være bestrøget eller ubestrøget? Med mat eller blank overflade? Trykkvaliteten er i stor grad bestemt af papirets overfladeegenskaber.

Når det gælder papirets overflade skelner vi mellem to måder at bearbejde overfladen: Glitning og  bestrygning. Glitning består i, at papiret presses sammen gennem et sæt valser og ruller, som gør overfladen glat. Bestrygning (coatning, kridtning eller pigmentering) består i, at et bestrygningslag påføres oven på papiret. Et bestrøget papir kan være både mat og blankt. Metoderne kan også kombineres, så et bestrøget papir glittes.

Et bestrøget papir kan bære et tykkere farvelag og skarpere punkter end et ubestrøget papir, som er mere sugende. Generelt har et ubestrøget papir en mere ru og ujævn overflade end et bestrøget papir. Overfladen bliver også jævnere, når papiret er kalendreret eller glittet. I denne proces mister papiret dog noget af sin tykkelse og bulk.

Da det matbestrøgne papir ikke er glittet, er overfladen mere åben og porøs. Det gør, at trykfarvens bindemidler trænger hurtig ned i papiret. Sker dette for hurtigt er resultatet pulvertørring: Pigmenterne ligger løst på overfladen. I værste fald opstår der en »sandpapireffekt« under færdiggørelsen, hvor partikler fra både papir og farve skrabes mod hinanden og løsner.

Bestrygningsmassen lægges på overfladen og skrabes jævn med en kniv. Når der bruges en slibekniv, bliver overfladen helt jævn, som med en spartel. Da papirets overflade er ujævn, betyder det, at bestrygningsmassen har forskellige lagtykkelser hen over arket. Med en luftkniv bliver bestrygningsmassen derimod lagt på i et lige tykt lag over det hele. Bestrygningsmassen følger dermed den struktur, som papiret har. Den første metode kan give en ujævn opacitet, mens den anden metode kan give en ujævn overflade.

Hvor blank en papiroverflade er, kan ses af dens glansværdi. Glansen måles med et glossmeter, og opgives som en Gloss %. Et mat papir vil typisk have en gloss på 30-40 %, mens et blankt papir har en Gloss % på 70 eller højere.

Overfladejævnheden kan også måles. I en papirspecifikation er den ofte opgivet som en PPS-værdi. Den måles med en Parker Print Surf roughness tester, og udtrykker højdeforskellen i papirets profil, målt i micron. Jo lavere PPS-værdien er, jo jævnere er papiroverfladen. PPS-tallet er ofte lavest for gloss-kvaliteter. Silk papir har et lidt højere PPS-tal, mens det er højest for helt matte kvaliteter. PPS-tallet giver en god indikation på papirets indsugning af farve, og dermed punktbredning (som bliver højere, jo større farveindsugningen er). Tommelfingerregelen er derfor, at højere PPS-tal giver højere punktbredning.

De værdier for overfladejævnhed, man finder i en papirspecifikation, kan derfor være nyttige at se på, inden repro eller pladeudkørsel, da de giver en god indikation på papirets relative punktbredning.

3 Papirets kulør

Skal papiret være lyst eller mørkt, hvidt, naturligt eller farvet? Lyshed og hvidhed er ikke det samme. Et lyst papir reflekterer meget lys, men kan godt have en anden farve end neutralt hvidt. Derfor findes der flere måder at måle disse kvaliteter ved papiret:

ISO Brightness (ISO 2470): Dette er et mål på, hvor meget blåt lys som reflekteres. Det giver en god indikation på, om papiret er tilsat optiske blegemidler, men burde måske hede »ISO Blueness«, da begrebet brightness ellers refererer til lysrefleksionen i alle bølgelængder / kulører.

Dominerende bølgelængde og spektral renhed: Hvis man tegner papirets kulør ind i et kromacitetsdiagram (»hestesko-diagrammet«) vil den dominerende bølgelængde angive, i hvilken retning ud fra illuminanten papirets farve er (går kuløren f.eks. i blålig eller gullig retning?), mens den spektrale renhed angiver, hvor langt i denne retning vi skal gå for at finde papirets farve (altså hvor kraftig eller ren er kuløren i forhold til neutral grå).

Y-værdi: Y-værdien er hentet fra CIEs XYZ-farverum, og bruges til at definere, om papiret er lyst eller mørkt (lightness).

ISO Whiteness (ISO 11475 og ISO 11476): W-værdien er et mål på hvidhed, udregnet efter en formel, der er konstrueret så et gulligt papir får en lav hvidhed, og et blåligt papir en høj hvidhed. Høj Whiteness kan derfor være et resultat af optiske blegemidler.

Papirets CIELAB-værdier: At måle papiroverfladens CIELAB-værdier med et spektrofotometer er en oplagt måde at definere dens kulør på. Dette gøres i papirstandarden ISO 5631, og i trykstandarderne i ISO12647-serien. I dag er kolorimetriske værdier og spektral måling en del af den daglige kvalitetskontrol i hele den grafiske industri. CIELAB-værdierne er på mange måder det mest oplagte mål at anvende for papirets optiske kvaliteter – både for papirleverandører, tryksagskøbere og trykkerierne.

En af de mest fremtrædende trender på papirmarkedet er den høje hvidhed for mange papirkvaliteter, som er et resultat af mere bleget papirmasse samt tilsætning af optiske blegemidler. (OBA – Optical Brightener Agents eller FWA – Fluorescent Whitening Agent.) Dette er stoffer, der absorberer ultraviolet lys, der ellers er usynligt for det menneskelige øje, og reflekterer dem som synligt blåt lys. Disse fluorescerende stoffer kan dermed få papiret til at reflektere mere lys end det, de faktisk modtager inden for enkelte bølgelængder. Papiret bliver dermed »hvidere end hvidt«.

De kridhvide papirer er populære blandt tryksagskøbere. De er også dominerende inden for typerne ubestrøget trykpapir og printerpapir (da papirproducenterne traditionelt har fået højere pris for printer- og kontorpapir med høj hvidhed). De giver dog nogle udfordringer, når det gælder repro og farvestyring. For det første påvirker de udlæsningerne i måleinstrumenter og indtrykket i betragtningsbokse, hvor lyskilderne i begge tilfælde kan indeholde varierende andele af UV-lys. Farvestyring kan også gøres mere besværlig, da øjet ikke nødvendigvis reagerer på samme måde som et måleinstrument på den høje andel blåligt lys.

Et højt indhold af optiske blegemidler giver også typisk et papir, der er mere udsat for metameri. Dvs. at trykbilledet kan ændre kulør under forskellige lyskilder. Et sidste problem er, at det har vist sig, at kuløren på trykfarverne ændrer sig hurtigere på et kraftig bleget papir, såkaldt »ink fading«.

4 Papirets tykkelse, vægt og bulk

Tykkelse og gramvægt er vigtige papiregenskaber: Hvor tykt er papiret? Hvor meget vejer den færdige tryksag?

Tykkelsen af det færdige papir måles som regel i mm eller micron. Vægten opgives i g/m2, altså hvor meget en kvadratmeter papir vejer.

Ved indkøb af papir, planlægning af postudsendelser kan det være meget nyttigt at kende de grundlæggende formler for udregning af vægt:

 

Faktaboks: Tryksagens vægt i gram:

Bredde (cm) x Højde (cm) x
Antal sider x Gramvægt / 10.000 x 2

Hvad vejer 1.000 ark?

I kilo: Bredde (cm) x Højde (cm) x Gramvægt / 10.000

Hvilken gramvægt er brugt til en tryksag?

Først udregnes:

Areal = Bredde (cm) x Højde (cm) x Antal sider / 20.000

Derefter:

Vægt / areal = Papirets gramvægt

Forholdet mellem tykkelse og vægt udtrykkes i bulk. Et tungt og tyndt papir har lav bulk, mens et let og tykt papir har høj bulk. Da papir handles på vægt får man »mere papir for pengene« jo højere bulken er. Det er også vigtigt for tryksager, som skal omdeles i posten.

De tre egenskaber er matematisk sammenhængende, så hvis man kender to af værdierne, kan man altid udregne den tredje:

Faktaboks: 2 ud af 3

Bulk = Tykkelse / Gramvægt

(Eksempel: 385 micron / 250 g/m2
= 1,54 i bulk)

Tykkelse = Gramvægt x Bulk

(Eksempel: 250 g/m2 x 1,54 = 385)

Gramvægt = Tykkelse / Bulk

(Eksempel: 385 micron / 1,54 bulk = 250 g/m2)

5 Papirets opacitet

Når man kan se trykket på bagsiden af arket, ødelægger det ofte billedgengivelsen på forsiden. Derfor gælder det om at få et papir med høj uigennemsigtighed.

Opacitet betyder uigennemsigtighed. Et papir med lav opacitet er gennemsigtigt, eller transparent. Med en høj opacitet er der mindre fare for, at man kan se bagsidens tryk.

Opaciteten forringes under trykning, når trykfarverne trænger ind i papiret.

Der kan være stor forskel på opaciteten til kvaliteter, som ellers har lignende specifikationer, gramvægt etc. Når man udvælger papir til magasiner og tryksager på tyndere papirkvaliteter, kan det ofte svare sig at vurdere opaciteten nøje, og gerne få gennemført testtrykninger til visuel vurdering.

6 Papirets stivhed og styrke

Mange tryksager kræver en vis stivhed eller styrke i materialet: Postkort, omslag, skilte og emballage.

Desværre er styrke og stivhed fysisk set modsatrettede egenskaber. Derfor kræver det omtanke fra både papirleverandørens og trykkeriets side at udvælge det rigtige produkt.

Det kan lyde lidt paradoksalt, at styrke og stivhed er modsatrettede egenskaber. Forklaringen er, at vi med styrke tænker på rivestyrke. Den bestemmes af fibrenes modstand mod at blive revet over. Dette er et resultat af lange og fleksible fibre, som i den kemiske papirmasse. Den mekaniske pulp består derimod af korte og stive fibre. Det giver kartonarket en høj modstand mod at blive bøjet. Altså en høj stivhed.

På samme måde er densitet (tæthed) og bulk modsatrettede egenskaber. Høj bulk giver stor tykkelse i forhold til gramvægten, hvilket er en fordel i indkøb og forsendelse. Modsat har en kompakt karton med høj densitet en lavere tykkelse.

Både stivhed og rivestyrke kan være ønskelige egenskaber i et papir, og specielt i tykkere karton. Derfor bliver massetyperne ofte blandet, og tykkere papirer bygget op af flere lag. Dermed kan man kombinere forskellige massetypers egenskaber. Karton er dermed ikke bare »tykt papir« – men typisk et mere kompliceret og sammensat materiale. Opbygningen i flere lag giver fordele ved blandt andet bukning og falsning, hvor der bliver mindre risiko for sprækker i overfladen.

I papir- og kartonspecifikationer er stivheden ofte angivet efter L&W eller Taber-metoderne. Værdierne er ofte anført både langs fiberretningen (MD – Machine Direction) og på tværs af fiberretningen (CD – Cross Direction).

7 Papirets lysægthed

Papir (og farver) påvirkes af sollys, og ændrer karakter over tid. Laver man plakater til udendørs brug, eller publikationer med lang levetid, skal man have styr på lysægtheden.

Generelt er det træfrie papir det mest lysbestandige. Træholdigt papir og karton bliver hurtigere gult, pga. indholdet af lignin. Farvet papir har også typisk en lavere lysbestandighed.

8 Papirets læsbarhed

Når papiret bruges til publikationer og bøger med store tekstmængder er læsbarheden afgørende.

Papir med en lav lysrefleksion er mere læsevenlige end papir med en høj
refleksion. Høj refleksion og glans giver en »spejleffekt«, som gør det vanskeligere at læse, specielt ved store tekstmængder.

For at vurdere læsbarheden kan man rekvirere prøver på bøger eller magasiner trykt på de papirprøver, man overvejer. Så kan man selv bedømme, hvor godt egnet kvaliteterne er.

9 Papirets trykbarhed

God kørbarhed i trykmaskinen er en forudsætning for en vellykket produktionsproces. Trykbarhed er et vidt begreb, som dækker over både visuelle egenskaber og kørbarheden i trykmaskinen.

Det visuelle trykresultat er et resultat af papiroverfladens evne til at bære farve og rasterpunkter. I en papirspecifikation vil der ofte stå en anbefalet maksimal rasterfrekvens. I praksis er disse ofte meget konservative, og et trykkeri med en fungerende kvalitets- og farvestyring kan ofte trykke meget højere finheder. Reproarbejdet skal også tilpasses maksimale farvemængde som kan påføres uden, at der opstår afsmitning og tørringsproblemer.

Papirets overflade er også bestemmende for punktbredningen. For papirkvaliteter med en ujævn overflade (og dermed et højt PPS-tal) vil en stor del af trykfarven suges ned i papiroverfladen i stedet for at ligge som en jævn film ovenpå papiret. Dette giver en højere punktbredning. På en ujævn overflade skal desuden ofte lægges et ekstra modtryk for at få farven til at trykke jævnt og dække papiroverfladen. Det giver også en højere punktbredning. I sig selv er det ikke noget problem, så længe man tager højde for det med ICC-profiler og/eller kalibreringskurver ved pladeudkørsel. Der kan være store variationer i papirernes overflade og trykbarhed inden for samme papirkategori, så to forskellige silk kvaliteter kan resultere i to forskellige punktbredningskurver.

Det visuelle indtryk er også afhængigt af papirets formation, fordelingen af fibre i arket. Er formationen dårlig, vil papiret virke spættet og ujævnt, hvis man holder det op mod lyset.

Kørbarheden i trykmaskiner (og efterbehandlingsudstyr) er afhængig af egenskaber som dimensionsstabilitet og modstand mod curl. Her er det ikke mindst papirets hurtigere reaktion med fugt i omgivelserne, som er kritisk.

10 Muligheder eller begrænsninger i efterbehandling?

De fleste tryksager skal igennem en eller anden form for efterbehandling, som også stiller nogle krav til papiret. Det gælder alt fra falsning til effektlak og udstansning.

Ryggen af en tryksag bør typisk falses parallelt med fiberretning. Tykt papir forbukkes eller får en rillestreg. Et papirs falsetal udtrykker, hvor mange gange papiret kan falses, før det brister.  Til planlægning og udskydning skal man også vide, hvor mange falsebrud, der kan laves. Det er begrænset, hvor mange brud man kan lave på et stift papir.

Når det gælder limning, er det ofte bedst på ubestrøget papir. Dette har en bedre indsugningsevne. Stansning og perforering skal også planlægges ud fra papiregenskaberne, og tilpasses papirfibrene. Kemisk masse tåler større stansetryk og kan få en kraftigere perforering eller færre stanselus end mekanisk masse. Prægning kræver fleksible og rivestærke fibre for den bedste effekt. Jo tykkere papiret er, desto større er effekten af prægningen.

Lak har begrænset effekt på ubestrøget papir. Det bør ikke vælges for de visuelle effekters skyld, men af beskyttelsesårsager. Laminering er bedst til et papir med høj overflade jævnhed.

Hvordan var artiklen?
Love It
50%
Interested
50%
Meh...
0%
What?
0%
Hate It
0%
Sad
0%
Om forfatteren
Bård B. Sandstad
Bård B. Sandstad
Senior konsulent - Medit Consult
Bård B. Sandstad er seniorkonsulent hos Medit Consult. Han har en kandidatgrad i ledelse og teknologi fra New York University, bred erfaring med medieproduktion og fungerer som rådgiver inden for workflow, kvalitetsstyring og color management.
Kommentarer

Tilføj en kommentar