CC BY
229
Соломыков Василий Сергеевич, аспирант, solvasva@va.ru. Россия, Москва, Московский государственный университет печати имени Ивана Федорова
THE SIMULATION OF THE RASTERIZATIONPROSESS IN LOW RESOLUTION OUTPUT DEVICES
V.N. Ageyev, V.S. Solomycov
The method of correction of the vector font rasterization for low resolution output printing device is offered. By modeling ofprocess of a rasterization prosess such parameters of a raster grid at which distortions are minimum are defined. When desirable result will reach, parameters of a vector font change according to changes of parameters of a raster grid.
Key words: vector fonts, rssterization, output devises.
Ageyev Vladimir Nikolaevich, doctor of technical sciences, professor, rv3bd@mauil.ru. Russia, Moscow, Moscow State University of Graphic Arts. named Ivan Fedorov,
Solomycov Vasily Sergeyevich, post graduate, solvasya@ya.ru, Russia, Moscow, Moscow State University of Graphic Arts. Moscow State University of Graphic Arts. named Ivan Fedorov
УДК 676.22:655.344
ДЕФЕКТЫ БУМАЖНЫХ МАТЕРИАЛОВ
Л.Ю. Комарова, А.Ф. Бенда
В статье рассматривается проблема пылимости бумаги на примере бумаг с разной степенью отделки, предназначенных для офсетного способа печати. Выявлена связь ряда показателей бумаги с её пылимостью. Это, прежде всего, прочность и гладкость поверхности, пористость, плотность, пухлость, облачность, степень поверхностной проклейки и механические свойства материала.
Ключевые слова: бумага, дефекты, пылимость, выщипывание, метод Деннисона.
Бумажные материалы должны удовлетворять определённым требованиям, которые обусловлены их назначением и особенностями технологических печатных и отделочных процессов. Важное условие для достижения высокого качества печатной продукции - стабильность свойств самого бумажного материала.
В реальности же те бумажные материалы, которые в какой-то период времени считались вполне надежными по своим свойствам, могут ока-
заться проблемными, например, в связи с условиями работы полиграфического предприятия.
Так, для запечатываемых материалов, изготовленных на основе растительных волокон, бумажная пыль является серьезным препятствием в достижении высокого качества конечной продукции, особенно там, где работают быстроходные ротационные машины, в которых печатная продукция еще и режется и фальцуется.
Как правило, большая запыленность характерна для типографий, перерабатывающих огромные объемы дешевой бумаги с большой долей вторичных волокон. Пыление снижает производительность печатного процесса, приводит к росту издержек производства, отрицательно влияет на сохранение здоровья работающего персонала.
Пылимость — отрицательное свойство бумаги, характеризующееся отделением с ее поверхности и с кромок под влиянием механических воздействий (трения, перегиба, удара или встряхивания, резки на листы определенного формата) мелких обрывков волокон, а также частиц наполнителя, проклеивающих веществ или красителей. Порой трудно разграничить пыление и выщипывание с поверхности бумаги, так как они имеют одну и ту же природу: недостаточную прочность поверхности материала [1].
Практика показывает, что основные причины этих явлений обусловлены нарушением технологии производства бумаги, низким качеством исходного волокнистого и минерального сырья, отсутствием поверхностной проклейки. Кроме того, часто эти дефекты бывают следствием некачественной резки и вырубки, а также неполадок в процессе запечатывания и переработки в изделие.
В настоящей работе проводилось исследование стойкости поверхности к выщипыванию бумаги с использованием восковых палочек с различной адгезионной стойкостью после их размягчения при нагреве по методу Деннисона (рис. 1).
При помощи стандартов Деннисона в соответствии с требованиями ТАРР1 Т459 можно оперативно определять прочность поверхностного слоя. Чем выше номер палочки, при которой поверхность не имеет признаков повреждения после ее удаления, тем прочнее структура поверхностного слоя.
По другой методике пылимость бумаги изучали с помощью прибора, моделирующего печатный процесс (рис. 2), с последующей статистической обработкой полученных в отраженном свете микрофотоснимков с помощью программы «ВидеоТест», которая при необходимости дает возможность редактировать снимки без изменения их информационного содержания.
Программа позволяет получить характеристики пылинок в виде количества частиц пыли, суммарной площади пыли на участке исследования, дисперсности и среднего значения среднего диаметра Фере.
Для эксперимента были отобраны 7 образцов бумаги с разной степенью отделки, предназначенные для офсетного способа печати:
№ 1 - каландрированная (газетная импортная);
№ 2 - машинной гладкости;
№ 3 - каландрированная;
№ 4 - мелованная матовая;
№ 5 - мелованная глянцевая;
№ 6 - мелованная с отделкой в виде тиснения под «лен»;
№ 7 - высокоглянцевое пленочное покрытие с одной стороны.
Рис. 1. Определение прочности поверхности бумаги по методу Деннисона: а - контакт бумаги с восковыми палочками; б - поверхность палочки без частичек бумаги; в - поверхность палочки с частицами бумаги
Рис. 2. Внешний вид прибора, с помощью которого определялась
пылимость бумаги
Для большей наглядности сравнения данных, полученных в ходе экспериментальных опытов по определению пылимости с использованием программы «ВидеоТест», представлена следующая диаграмма (рис. 3).
Сравнительный анализ данных позволяет сделать следующие выводы.
Показано различие бумаг по показателю пылимости. Наиболее пылящей является бумага машинной гладкости № 2, с поверхности данного образца площадью 1 м2 отделилось 271000 пылинок. За ней по степени пы-лимости следуют каландрированные бумаги под номерами 1 и 3, с 1 м которых перешли на вращающийся вал 86000 и 84000 пылинок соответственно. С поверхности образца № 7 отделилось и обнаружеш 5000 пылинок, а с образцов № 5 и 6 - по 3000. Образец под номером 4 оказался непылящим.
300000
250000
200000
§ 150000
н
и
0
7
1 100000 о
50000
3 4 5
Номера образцов бумаги
0
1
2
6
7
Рис. 3. Среднее количество пылинок с бумажной поверхности
площадью 1 м2
По стойкости поверхности к выщипыванию по методу Деннисона самый низкий показатель, равный 6, имеет бумага № 2, имеющая самую низкую степень отделки, за ней следует бумага № 1 с показателем 8, бумага № 3 имеет показатель, равный 10, а остальные образцы с более высокой степенью отделки имеют значения показателя 12 (рис. 4).
Из-за чувствительности поверхностного пленочного слоя к теплу не представилось возможности испытать по данной методике образец № 7. Результаты, полученные в этом эксперименте, менее информативны, чем результаты по пылимости, но, тем не менее, согласуются между собой.
Для выбранных образцов по стандартным методикам также были определены показатели, характеризующие структуру, поверхностные и механические свойства.
Экспериментально полученные данные были сведены в общую таблицу для последующего анализа и выявления взаимосвязи ряда показателей с пылимостью бумажного материала.
Связь между плотностью и пылимостью ожидаема: чем больше значение плотности материала, тем меньше должна быть пылимость. При сравнении полученных количественных значений пылимости и плотности исследуемых бумаг, действительно, такая связь была обнаружена. В работе показано, что меньшей склонностью к пылению обладают образцы № 4; 5 и 6 с плотностями 1,23; 1,44 и 1,01 соответственно и образец № 7 с односторонним пленочным покрытием. Самые высокие показатели пылимости в данном случае у бумаг, имеющих величину плотности меньше единицы, это бумаги под номерами 1, 2, 3.
Номер образца бумаги
Рис. 4. Стойкость поверхности бумаги к выщипыванию по Деннисону
Показатели пористость, пухлость и плотность связаны между собой, причем с увеличением пористости структура бумаги становится более пухлой, но менее плотной, что ведет к увеличению показателя пылимости. Эта зависимость также прослеживается на наших образцах. Образцы № 1 и 2 имеют самую высокую пористость, а образцы № 4, 5, 6 - самую низкую.
Наблюдается зависимость пылимости и от облачности (однородности просвета). Так, бумага машинной гладкости № 2 с самым неоднородным распределением волокон в виде сильной облачности крупного размера проявила себя как самая пылящая бумага.
№ обра зца Масса 1м2, г Глад- кость л/об, с Равномерность по толщине, мм Облачность Плотность, г/см3 Пухлость, см3/г Золь- ность, % Порис- тость, % Степень проклейки, мм Разрывная длина, м Дефор- мация, %
1 44 136/ 131 0,003 средняя мелкого размера 0,78 1,28 1,9 47 0,6 3864 0,4
2 63 50/ 45 0,003 сильная крупного размера 0,70 1,43 3,9 53 1,4 2751 0,4
3 73 166/ 135 0,004 средняя крупного размера 0,96 1,04 9,6 37 1,8 3790 1,3
4 169 200/ 196 0,002 отсутствует 1,23 0,81 25,5 26 1,2 5365 0,6
5 129 1152/ 1064 0,003 мелкая мелкого размера 1,44 0,69 27,4 14 2,0 3592 0,6
6 256 10/ 4 0,008 отсутствует 1,01 0,99 15,8 36 2,0 4653 2,5
7 275 7800/ 12 0,009 мелкая мелкого размера 0,94 1,06 2,9 37 2,0 2448 1,3
Дизайн и технология полиграфического и упаковочного производства
Любая бумага с шероховатой поверхностью по сравнению с бумагой, имеющей гладкую поверхность, более склонна к пылению. С уменьшением гладкости, как правило, показатель пылимости должен увеличиваться. Данная зависимость имеет место и в проводимом исследовании -образец № 2 с самой высокой пылимостью имеет самую низкую гладкость, а образцы с наибольшим показателем гладкости (№ 4, 5, 7) имеют самую низкую пылимость. Исключение составляет образец № 6, имеющий низкий показатель гладкости из-за тиснения поверхности, его гладкость самая низкая.
Поверхностная проклейка связывающими веществами уменьшает пыление и повышает прочность поверхности бумаги. Образец с наименьшей степенью проклейки (бумага № 1) имеет один из самых высоких показателей пылимости, а образцы с самыми маленькими показателями пыли-мости имеют максимальную степень проклейки, равную 2,0 мм.
Чем выше величины разрывной длины и относительной деформации, тем более прочную структуру имеет бумага, следовательно, она должна меньше пылить. Связь данных параметров прослеживается следующим образом: бумага № 2 с самой высокой пылимостью имеет самый низкий показатель относительной деформации (0,4 %) и одну из самых низких величин разрывной длины. На образцах № 1 и 3 с меньшей степенью пылимости наблюдается увеличение значений разрывной длины, а вот по величине относительной деформации связь не прослеживается. Непылящая бумага под номером 4 имеет самую высокую величину разрывной длины при невысоком показателе относительной деформации.
Предполагали, что равномерность по толщине тоже должна повлиять на пылимость из-за наличия утолщенных участков, однако, в нашем эксперименте такая зависимость не прослеживается. Связь не обнаружена и при сопоставлении пылимости с зольностью бумаг. Следовательно, равномерность по толщине и содержание наполнителя в исследуемых бумагах малозначимы для такого явления как пылимость.
Проведенные исследования позволили выделить те свойства, которые в большей степени влияют на пылимость бумажных материалов - это, прежде всего, прочность и гладкость поверхности, пористость, плотность, пухлость, облачность, степень поверхностной проклейки и механические свойства материала.
Сравнение же полученных данных в зависимости от степени отделки бумаги свидетельствует о том, что чем выше степень отделки бумажного полотна, тем меньше пылимость и выщипывание волокон.
Таким образом, по совокупности ряда стандартных показателей, характеризующих свойства бумаги, можно косвенно иметь представление о пылении бумажных материалов, не прибегая к достаточно сложным и трудоемким методикам по определению пылимости. Однако перевооружение печатной отрасли и переход на высокоскоростные технологии ужесточают
требования к пылению бумаги, и поэтому только косвенными представлениями о пылении материала сегодня не обойтись. Необходимы более оперативные и информативные методики определения показателей пылимости бумажных материалов. Помимо чисто потребительского интереса, исследование пылимости имеет научное значение, поскольку позволяет судить о дефектности макро- и микроструктуры бумажных материалов. Такой научный подход позволит выявлять основные причины пылимости, способствовать модернизации и разработке более эффективных методов определения пылимости, чтобы своевременно до печатного процесса доводить бумагу до требуемых параметров.
Список литературы
1. Фляте Д.М. Свойство бумаги. М.: Лесная промышленность. 1986. С. 416-422.
Комарова Людмила Юрьевна, канд. техн. наук, доц., luknew@yandex.ru, Россия, Москва, Московский государственный университет печати им. Ивана Федорова,
Бенда Алексей Федорович, д-р хим. наук, проф., зав. кафедрой, Aleksey.Benda@msup.ru. Россия, Москва, Московский государственный университет печати им. Ивана Федорова
DEFECTS OF PAPER MA TERTALS L.Yu. Komarova, A.F.Benda
The problem of the example pylimosti paper securities with varying degrees of finish, designed for offset printing method. The connection of a number of indicators ofpaper with her pylimostyu. This, above all, strength and smoothness, porosity, density, bulk, cloudiness, degree of surface sizing, and mechanical properties of the material.
Key words: paper, defects, pylimost, plucking, method Dennison.
Komarova Ludmila Yurevna, candidate of technical science, docent, luknew@yandex.ru, Russia, Moscow, Moscow State Print University namedTvan Fedorov,
Benda Alexey Fedorovich, doctor of chemical science, professor, the head of chair, Aleksey.Benda@mgup.ru, Russia, Moscow, Moscow State University Print named Tvan Fedorov
