مهم ترین عامل در فرآیند چاپ چیست؟
کاغذ به عنوان یک رکن مهم در فرآیند چاپ
امروزه در دنیا بالغ بر 3 هزار نوع محصول کاغذی تولید میشود که هرکدام بسته به متغیرهای مختلف، نقش و اثرات مختلفی بر کاربرد نهایی آنها دارند. در فرآیند چاپ، کاغذ به عنوان یک رکن مهم مطرح بوده و با توجه به ویژگیهای خود، نقش عمده و تعیینکنندهای بر کیفیت چاپ و خواص کیفی محصول چاپ شده در طول عمر مفید خود دارد. لذا شناخت کافی و عملی از آن جهت درک روابط متقابل کاغذ، مرکب و تجهیزات چاپ در مراحل مختلف چاپ ضروری است. همان طور که گفته شد، متاسفانه در حال حاضر در صنعت چاپ کشور دانش فنی موجود در رابطه با کاغذ و ویژگیهای آن بیشتر به صورت تجربی است و این امر حتی در رشتههای دانشگاهی مرتبط با صنعت چاپ نیز مورد توجه کافی و لازم قرار نگرفته است. در این مقاله سعی میشود در حد مختصر و مفید به موارد مذکور پرداخته شود.
مهم ترین عامل در فرآیند چاپ چیست؟
مواد اولیه تهیه کاغذ
مواد اولیه انواع کاغذ ، بطور کلی ، مواد سلولزی است که از منابع مختلف تهیه میشوند:
ساقه کتان ، شاهدانه ، پنبه که الیاف بلند (در حدود 1.2 تا 6 میلی متر) دارند.
ساقة گیاهانی مانند گندم ، جو (کاه) ، نی ، کنف و غیره.
درختانی که برگ سوزنی دارند، مانند کاج (با الیاف بلند ) و یا برگ پهن دارند مانند چنار (با الیاف کوتاه در حدود 0.5 تا 1.2 میلی متر).
انواع کاغذهای باطله و یا خردهها و قطعات مقوای کهنه .
مراحل تهیه کاغذ
تبدیل چوب به قطعات ریز با استفاده از ماشین پوست کنی و دستگاه تولید تراشه و عبور تراشهها از الک مخصوص صورت میگیرد و قطعاتی به طول حداقل 4 و عرض 2 سانتیمتر (در مورد چوب) بدست میآید.
پختن چوب و تولید خمیر
این عمل ، ممکن است از طریق مکانیکی یعنی بدون استفاده از مواد شیمیایی و توسط بخار آب جوش ، تحت فشار صورت گیرد که معمولاً برای تهیه کاغذهای ارزان و کاهی ، مانند کاغذ روزنامه متداول است. در روش شیمیایی از هیدروکسید سدیم (در روش قلیایی) ، سولفیت هیدروژن کلسیم ، ، درمحیط اسیدی (PH=2-3 ، روش بیسولفیت) و یا سولفیت سدیم (در روش سولفیت) همراه با کمی کربنات سدیم در دمای بالاتر از . 100 درجه سانتیگراد و تحت فشار ، استفاده میشود. در این مرحله ، خمیر قهوهای رنگی حاصل میشود که از آن در تهیه مقوا ، کارتن و یا کاغذهای کاهی استفاده میشود.
مهم ترین عامل در فرآیند چاپ چیست؟
شستشوی خمیر کاغذ
شستشوی قلیایی با استفاده از محلول 3 درصد سود در دمای 45 تا 50 درجه سانتیگراد به مدت یک تا دو ساعت صورت میگیرد. این عمل برای جدا کردن لیگتین و کاهش رنگ خمیر انجام میپذیرد.
اعمال شیمیایی (رنگ زدایی)
در دو مرحله صورت میگیرد:
۱– کلر زنی ، که در PH=2 تا دمای 25 تا 45 درجه سانتیگراد به مدت تقریبی یک ساعت صورت میگیرد. در این مرحله ، لیگتین باقیمانده در خمیر ، به صورت محلول در میآید که بسته به نوع مواد شیمیایی بکار رفته برای پخت ، بین 3 تا 15 درصد ممکن است تغییرکند.
۲– رنگ زدایی که توسط هیپوکلریت سدیم (به صورت محلول 3 درصد) ، دیاکسید کلر ، پراکسید هیدروژن ، اوزون و غیره در PH=9-10 صورت میگیرد تا اینکه لیگتین فقط اکسید شود و سلولز تحت تأثیر قرار نگیرد.
مهم ترین عامل در فرآیند چاپ چیست؟
خشک کردن خمیر کاغذ
دراین مرحله ، خمیر کاغذ را از دستگاه تمیز کننده و توریهایی که دارای سوراخهای 2 تا 3 میلیمتریاند، عبور میدهند تا قسمت عمده آب خود را از دست بدهد. بعد آن را از پرسهای قوی عبور میدهند تا باقیمانده آب آن نیز خارج شود.
پرس کردن ، برش زدن و بسته بندی
با عبور خمیر خشک شده از میان غلتکهای مخصوص ، آنرا به صورت صفحات کاغذ در آورده ، توسط دستگاه برش آن را در اندازههای مورد سفارش و نیاز بازار مصرف برش میدهند و بستهبندی میکنند.
به طور کلی کاغذ یک محصول کمپلکس یا چند سازه شیمیایی- مکانیکی است و از این لحاظ گاهی آن را جزو چند سازهها(composites) در نظر میگیرند. ویژگیهای مختلف انواع کاغذ تحت تاثیر مواد اولیه تشکیل دهنده آن قرار دارند.
مهم ترین عامل در فرآیند چاپ چیست؟
لذا با توجه به موارد گفته شده کاغذ را باید از 3 نظر مورد توجه قرار داد:
۱– آناتومی و مورفولوژی:
کاغذ از الیاف لیگنوسلولزی حاصل از درختان و گیاهان لیگنوسلولزی ساخته میشود. گیاهان لیگنوسلولزی شامل طیف وسیع و گستردهای از انواع گیاهان میباشند که میتوان آنها را به درختان (سوزنی برگ و پهن برگ) و گیاهان غیر چوبی (شامل انواع زیادی از گیاهان علفی و غیر علفی) تقسیم نمود. الیاف لیگنوسلولزی در واقع بخش عمده سلولهای گیاهی تشکیلدهنده گیاهان و درختان مختلف بوده و با توجه به طیف گسترده گیاهان و درختان مختلف، شباهتها و تفاوتهای مورفولوژیک زیادی از نظر طول الیاف و سایر صفات آناتومیک آنها با هم دارند. بدیهی است که این صفات و پارامترها بر خواص فیزیکی- مکانیکی و حتی شیمیایی کاغذهای حاصل تاثیرات تعیینکنندهای دارند.
2- شیمیایی:
الیاف لیگنوسلولزی، ترکیبات کمپلکس پلیمرهای آلی طبیعی میباشند که در اثر فرآیندهای پیچیده بیوشیمیایی به هم متصل شده و دیواره سلولی الیاف را تشکیل میدهند. مهمترین این پلیمرهای طبیعی عبارتند از: سلولز، همی سلولزها، لیگنین و ترکیبات استخراجی. هر کدام از این پلیمرها، ویژگیهای شیمیایی خاص خود را دارند که در تعیین ویژگیهای شیمیایی الیاف و کاغذ نقش تعیینکننده دارند. بسته به نوع کاغذ و فرآیند ساخت آن ممکن است بعضی از این پلیمرها در کاغذ نهایی وجود داشته یا نداشته باشند.
این مسالهای است که بر رفتار متقابل کاغذ با سایر پلیمرهای آلی مورد استفاده در صنعت چاپ به ویژه مرکبهای چاپ و رنگها تاثیر مهم و مساله تعیین کننده دارد. زیرا بدیهی است که هر ماده شیمیایی مورد استفاده در فرآیند چاپ باید با این پلیمرهای آلی طبیعی سازگاری و واکنش پذیری مناسب داشته باشد تا بتواند نقش مورد انتظار خود را ایفا نماید. از طرف دیگر باید توجه داشت که تعداد زیادی از مواد افزودنی(additives) وجود دارند که برای ایجاد، حفظ یا بهبود و تقویت ویژگی یا ویژگیهای مختلفی طی فرآیند ساخت کاغذ در کارخانه کاغذسازی به آن افزوده میشوند.
مهم ترین عامل در فرآیند چاپ چیست؟
عمدهترین این مواد شامل مواد آهارزنی(sizing)، پرکنندهها(fillers) و مواد افزودنی مخصوص (special additives) میباشند. بدیهی است این مواد نیز نقش تعیین کننده خود در فرآیند استفاده و کاربرد انواع کاغذ را ایفا خواهند کرد. لذا در مجموع در فرآیند چاپ باید بین همگی این مواد و سایر مواد شیمیایی مصرفی از قبیل مرکبهای چاپ، غیره سازگاری و واکنشپذیری متقابل وجود داشته باشد تا کیفیت چاپ مناسب به دست آید.
علاوه بر موارد فوق، فرآیند ساخت خمیر کاغذ( pulp) نیز فاکتور مهمی در تعیین صفات کاغذ به شمار میرود. روشهای ساخت خمیر کاغذ شامل انواع شیمیایی، مکانیکی و شیمی – مکانیکی و نیمه شیمیایی میباشند که هر کدام از این روشها خود شامل انواع مختلفی از روشهای زیر گروه میشوند. خمیر کاغذ و به طور معمول کاغذ حاصل از هر یک از این فرآیندها، صفات و کاربردهای خاص خود را دارند که در هنگام استفاده از آنها در فرآیند چاپ بایستی مورد توجه قرار گیرند.
از طرف دیگر سیستم کاغذسازی (اسیدی و قلیایی) نیز فاکتور مهم دیگری به شمار میرود که بر خواص کاغذ و به ویژه دوام و ماندگاری آن تاثیر عمدهای دارد.
مهم ترین عامل در فرآیند چاپ چیست؟
۳– مکانیکی :
کاغذ ساخت ماشین یک چندسازه و فرآورده مکانیکی دارای ساختار سه بعدی با تقارن الاستیسیته ارتوتروپیک است.دارا بودن چنین ساختاری مستقیما بر ویژگیهای فیزیکی و مکانیکی کاغذ در هنگام مصرف، به ویژه در فرآیند چاپ، تاثیر تعیینکنندهای دارد.
آنچه که تحت عنوان مشکلات ناشی از کاغذ در فرآیند چاپ از قبیل کنده شدن الیاف، چین خوردگی و غیره مطرح میشود، به طور عمده ناشی از ویژگیهای مکانیکی آن است. باید توجه کرد که در هنگام ساخت کاغذ در ماشین کاغذسازی، بخش عمده الیاف سلولزی به موازات جهت حرکت توری ماشین قرار میگیرند.
این جهت به نام جهت ساخت یا جهت ماشین(MD) و جهت عمود بر آن، جهت عمود بر ساخت یا عمود بر ماشین(CD) نامیده میشود. ویژگیهای مکانیکی کاغذ در این دو جهت و همینطور در جهت ضخامت کاغذ(جهت(Z با هم متفاوت است. فشارهای مختلف وارده بر کاغذ (به صورت رول یا ورق) از جانب نوردهای مختلف ماشین چاپ یا هنگام حرکت کاغذ در فضای مابین نوردها، ایجاب مینماید که کاغذ دارای ویژگیهای مکانیکی مناسبی باشد تا دچار مشکلات مختلف نشود.