Оценка влияния текстурных характеристик исследуемых бумаг на качество печати

Modelling of the estimation of quality of the press on investigated papers
Цитировать:
Оценка влияния текстурных характеристик исследуемых бумаг на качество печати // Universum: технические науки : электрон. научн. журн. Бабаханова Х.А. [и др.]. 2018. № 7 (52). URL: https://7universum.com/ru/tech/archive/item/6174 (дата обращения: 26.10.2020).
Прочитать статью:

АННОТАЦИЯ

В статье исследована бумага на основе хлопковой целлюлозы в композиции с пшеничной. На исследуемых видах бумаг отпечатаны тест-объекты на цветном лазерном устройстве Kserox DocuColor 250 и струйном принтере Epson Stylus Photo P50. Методами математической статистики определена корреляционная связь между оптической плотностью оттиска и пористостью, шероховатостью, впитывающей способностью поверхности исследуемых бумаг.

ABSTRACT

In this paper the paper based on cotton cellulose in combination with wheat. In the studied types of paper printed the test objects on a color laser device Kserox DocuColor 250 and inkjet printer Epson Stylus Photo P50. Mathematical statistics methods defined correlation between the optical density of print and porosity, surface roughness, the surface of the absorbent paper.

 

Ключевые слова: качество печати, бумага, целлюлоза, оптическая плотность, цифровая печать, струйная печать.

Keywords: Quality of Printing, Paper, Cellulose, Optical Density, Digital Printing, Ink trapping.

 

Введение. Качество печати обеспечивается при полном контакте поверхности бумаги с формой, что способствует равномерному восприятию и закреплению печатной краски. Поверхность бумаги определяется текстурными характеристиками, а именно пористостью, шероховатостью, впитывающей способностью. Известно, что на бумагах с высокой пористостью оттиски получаются менее контраст­ными, менее насыщенными, это объясняется тем, что макропоры между волокнами способствуют быстрому и полному проникновению связующего печатной краски. На более плотной, менее пористой бумаге дос-тигается более высокая четкость изобра­жения [1, 4].

Экспериментальная часть. В данной работе исследуются текстурные характеристики бумаги, в составе которого местная хлопковая целлюлоза (ХЦ), полученная из хлопкового линта, и целлюлоза из пшеничной соломы (ПЦ). По результатам иссле­дований физико-механических свойств исследуемых бумаг установлено, что при степени помола 600 ШР, 44% концентрации щелочи и соотношении 80:20 получены бумаги с достаточной механической проч­ностью и среднепористой структурой [3].

Для изучения текстурных характеристик исследуемой бумаги, с точки зрения получения на ней четких оттисков и точного цветовоспроизведения, отпечатаны тест-объекты на цветном лазерном устройстве Kserox DocuColor 250 и струйном принтере Epson Stylus Photo P50.

Разработанный тест-объект (градационная передача, цветовой охват, воспроизведение мелких деталей и т. д.) включал элементы максимально информативные и простые в использовании, не пред­ставляющие трудности при оценке, а также легко воспроизводимые в условиях реального производства.

Для оценки качества оттисков контролировалась оптическая плотность изображения, измеренная с помощью денситометра GretagMacbeth D19C, значения которых вставлены в табл. 1.

Таблица 1.

Значения оптической плотности оттисков

Композиционный состав, %

Оптическая плотность пробных оттисков, отпечатанных

на струйном принтере

Epson Stylus Photo P50

на цветном лазерном устройстве Kserox DocuColor 250

ХЦ

ПЦ

C-
голубой краски

M-
пурпурной краски

Y-
жётой краски

K
чёрной краски

C-
голубой краски

M-
пурпурной краски

Y-

жёлтой краски

K
чёрной краски

1

 

100

1,28

1,58

1,70

1,97

1,78

1,85

1,95

2,27

2

100

 

0,92

1,20

1,43

1,66

1,57

1,57

1,73

2,07

3

90

10

0,84

0,89

1,37

1,68

1,61

1,68

1,77

2,15

4

85

15

1,04

1,22

1,43

1,72

1,59

1,71

1,77

2,08

5

80

20

1,07

1,25

1,75

1,43

1,65

1,72

1,78

2,22

6

75

25

1,11

1,50

1,51

1,79

1,69

1,73

1,75

2,01

7

70

30

1,12

1,30.

1,80

1,95

1,74

1,76

1,80

1,95

8

по стандарту:

мел.глянц. тип 1

мел.мат.тип 2

немелов.тип 4

1,55

1,45

1,00

1,50

1,40

0,95

1,45

1,25

0,95

1,85

1,75

1,25

       

 

Сравнение полученных результатов оптической плотности оттисков с денситометрическими нормами ISO 12647-2 (1996) (табл. 1), показало, что оптическая плотность голубой краски (С) при струйной печати бумаг при 15-20% добавлении пшеничной целлюлозы, идентична оптической плотности стандартной немелованной бумаги тип.4, оптические плотности пурпурной краски (М) при 25%, жёлтой краски при 15% добавлении дали насыщенные цвета, близкие к мелованной глянцевой бумаге тип 1. При цифровой печати все цвета насыщены, чем на мелованной глянцевой тип1.

В данной работе для оценки влияния текстурных характеристик исследуемых бумаг на оптическую плотность оттиска, методами математической статистики [2] определены тесноты линейной связи между следующими характеристиками оттисков:

  • пористость (обозначим её для удобства расчетов У) и оптическая плотность оттиска (Х)
  • шероховатость (Z) и оптическая плотность оттиска (Х)
  • впитывающая способность (V) и оптическая плотность оттиска (Х).

Для определения шероховатости использовали метод Паркера, основанный на измерении скорости протекания воздуха между поверхностью бумаги и мягкой эталонной пластиной, наиболее точно характеризующий поверхностные свойства бумаги для предсказания её поведения при печати.

Определение впитывающей способности бумаг при одностороннем увлажнении по методу Кобб (30) осуществляли по ГОСТ 12605-97 (ИСО 535-91). Сущность метода заключается в определении массы воды в граммах поглощенной поверхностью бумаги при смачивании одной стороны испытуемого образца при определенных условиях в течении установленного времени, по разности взвешивания до и после смачивания.

Экспериментальные значения исследуемых характеристики представлены в таблице 2.

Таблица 2.

Экспериментальные значения исследуемых характеристик

Композиционный состав, %

Пористость,

 %

Шерохо-

ватость, с

Впитывающая способность, г/м2

Оптическая плотность оттиска

для голубой краски

ХЦ

ПЦ

при струйной печати

при цифровой печати

непроклеенные бумаги

проклеенные бумаги

1

 

100

57,90

7,44

27

1,28

1,78

1,04

2

100

 

48,88

8,59

111

0,92

1,57

 

3

90

10

55,90

7,09

101

0,84

1,61

1,0

4

80

20

58,84

7,58

113

1,07

1,65

1,06

5

75

25

53,69

8,32

110

1,11

1,69

1,01

6

70

30

58,08

9,29

114

1,12

1,74

0,91

 

Экспериментальным путём установлены следующие уравнения зависимостей и получены количественные оценки, отражающие данное влияние. Уравнение, описывающее зависимость оптической плотности оттиска от пористости, имеет следующий вид:

На основе проведенных исследований можно сделать вывод о том, между оптической плотностью оттиска при струйной печати и пористостью наблюдается прямая линейная связь (коэффициент корреляции rxy=0,497), то при цифровой печати, коэффициент корреляции которого rxy=0,038, наблюдается слабая линейная зависимость.

y-55,548=11,959 (x-1,057) (для струйной печати)

y-55,548=2,497 (x-1,004) (для цифровой печати)

Уравнение, описывающее зависимость оптической плотности оттиска от шероховатости, имеет следующий вид:

rxz=0,131 говорит о слабой линейной зависимости оптической плотности оттиска при струйной печати от шероховатости.

При цифровой печати на проклеенных бумагах коэффициент корреляции rxz=-0,788, характеризующий высокую обратную линейную связь, то есть с увеличением параметра уменьшается значение оптической плотности.

z-8,052 = 0,691 (x-1,057) (для струйной печати)

z-8,052 = -11,292 (x-1,004) (для цифровой печати)

Уравнение, описывающее зависимость оптической плотности оттиска от впитывающей способности, имеет следующий вид:

На основе проведенных исследований можно сделать вывод о том, что если между оптической плотностью оттиска при струйной печати и впитывающей способностью наблюдается сильная обратная линейная связь (коэффициент корреляции rxv=-0,615), то при цифровой печати относительно средняя обратная зависимость, так как коэффициент корреляции rxv=-0,367. Это говорит о том, что с увеличением параметра впитывающей способности уменьшается значение оптической плотности оттиска при струйной печати. То

v-1,098=-134,1 (x-1,057) (для струйной печати) 

v-1,098=-2,173 (x-1,004) (для цифровой печати)

Для анализа зависимостей оптической плотности от пористости, шероховатости и впитывающей способности поверхности исследуемых бумаг отразили опытные данные на координатной плоскости.
Зависимость оптической плотности от пористости выражает функция вида:

для струйной печати 

для цифровой печати 

Зависимость оптической плотности от шероховатости выражает функция:

для струйной печати 

для цифровой печати 

Зависимость оптической плотности от впитывающей способности выражает функция:

для струйной печати 

для цифровой печати 

Методом наименьших квадратов установлено оптимальное значение оптической плотности для струйной печати при пористости - 43; впитывающей способности - 7,3; шероховатости - 238. Для цифровой печати: при пористости - 54; впитывающей способности - 20; шероховатости - 334.

Выводы. Анализ исследований показал, что если оптическая плотность при струйной печати зависит от впитывающей способности поверхности исследуемых бумаг, то при цифровой печати от шероховатости, а затем от впитывающей способности.

 

Список литературы:
1. Борисова А.С., Варепо Л.Г., Колозова О.А., Голунов А.В. Моделирование оценки качества печатной про-дукции. «Успехи современного естествознания». М.: Российская Академия Естествознания, 2007. № 12. С. 26-28.
2. Киппхан Г. Энциклопедия по печатным средствам информации. Технологии и способы производства. М.: МГУП. - 2003. - С. 1280.
3. Мирзаева М.Б., Бабаханова Х.А. Влияние процесса размола бумажной массы на механическую прочность бумаг // Проблемы текстиля, 2012, № 2, с. 52-54.
4. Buczynski L., and Klicincki E., “Analize of Image Quality Parameters on Thermal NIP 20:Paper as Proposal to Extension Standard ISO/IES 13660/IS&Ts”, International Conference on Digital Printing Technologies, 2004, pp. 997-1000.

 

Информация об авторах

д-р техн. наук, доцент Ташкентского института текстильной и легкой промышленности, 100100, г. Ташкент, ул. Шохжахон 5

doctor of tech. science, associate professor of the Tashkent institute of textile and light industry, 100100, Tashkent, Shokhzhakhon St. 5

ассистент Ташкентского института текстильной и легкой промышленности, 100100, г. Ташкент, ул. Шохжахон 5

assistant of the Tashkent institute of textile and light industry, 100100, Tashkent, Shokhzhakhon St. 5

ассистент Ташкентского института текстильной и легкой промышленности, 100100, г. Ташкент, ул. Шохжахон 5

assistant of the Tashkent institute of textile and light industry, 100100, Tashkent, Shokhzhakhon St. 5

магистрант Ташкентского института текстильной и легкой промышленности, 100100, г. Ташкент, ул. Шохжахон 5

magistrant of the Tashkent institute of textile and light industry, 100100, Tashkent, Shokhzhakhon St. 5

Журнал зарегистрирован Федеральной службой по надзору в сфере связи, информационных технологий и массовых коммуникаций (Роскомнадзор), регистрационный номер ЭЛ №ФС77-54434 от 17.06.2013
Учредитель журнала - ООО «МЦНО»
Главный редактор - Ахметов Сайранбек Махсутович.
Top