Paperin pintaenergian vaikutus painovärin tarpeeseen

Työn tavoitteena oli selvittää pintaenergian vaikutus painovärin tarpeeseen IGT-laboratoriopainokoneella. Lisäksi selvitettiin onko karheudella vaikutusta kontaktikulmamittaukseen. Työ koostui kirjallisuusosasta ja kokeellisesta osasta. Kirjallisuusosassa tarkasteltiin aihepiiriä koskevia teorioita ja aiempia tutkimuksia. Kokeellisessa osassa valmistettiin laboratoriomittakaavassa pintaenergialtaan ja karheudeltaan erilaisia papereita. Pintaenergiaa muuteltiin kolmen erilaisen massaliiman ja kahden erilaisen pintaliiman avulla. Paperin karheutta säädettiin kalanteroinnilla. Papereista mitattiin pintaominaisuuksia, nesteen ja paperin välinen kontaktikulma, sekä suoritettiin painatuskokeita. Pintaenergia laskettiin kirjallisuudesta löytyneiden teorioiden perusteella ja näiden pintaenergian laskemismenetelmien käyttökelpoisuutta pintaenergian määrittämiseen selvitettiin. Lisäksi tutkittiin pintaenergian vaikutusta painovärin tarpeeseen. Tämä työ selvästi osoittaa, että yhden, kahden ja kolmen komponentin menetelmällä ja nesteitä vaihtelemalla saadaan erilaisia pintaenergian tuloksia. Pintaenergian määrittämiseen vaikuttaa myös kontaktikulmamittausten hankaluus ja kontaktikulman suuri vaihtelu, joka vaikuttaa koko mittaussarjan luotettavuustarkasteluun. Lisäksi paperin karheudella ja huokoisuudella oli merkitystä kontaktikulmamittaukseen.

The aim of this thesis was to study whether surface energy of paper affects ink need in offset printing. Ink need was tested with an IGT laboratory printer. Effect of roughness on contact angle measurement was researched as well. This work consists of literature part and experimental part. The literature part includes theories of surface energy and earlier studies. Various papers in laboratory scale, which have differences their surface energy and roughness were made on experimental part. Surface energies were varied with internal sizing and surface sizing. Roughness was varied with calendaring. Surface properties and contact angle were measured and printing tests were also made. Surface energy calculated by theories, which were found from literature and their usefulness also was investigated. In addition effect of surface energy on ink need was analysed. This work clearly shows that using one component, two component and three component methods and the kind of measuring liquids used, quite variable results of surface energy were obtained. Difficulty of contact angle measurements and large variation of contact angle have effect on determination of surface energy, which affects reliable analysis of whole measurements. In addition roughness and porosity of paper have effect of contact angle measurements.