สารเติมแต่งกระดาษ

สารเติมแต่งที่ใช้ในน้ำยาเคลือบส่วนมากเป็นสารเคมีที่มีโครงสร้างซับซ้อน  และมีหน้าที่เฉพาะที่ใช้กันในน้ำยาเคลือบ  ตัวอย่างเช่น  สารที่ช่วยทำให้กระจาย  สารช่วยอุ้มน้ำหรือสารปรับความหนืด  สารหล่อลื่น  สารป้องกันการละลายน้ำ  หรือสารช่วยให้เกิดพันธะระหว่างโซ่  สารกันบูด  สารปรับความเป็นกรด-ด่าง  สารต้านทานการซึมน้ำสารเพิ่มความขาวสว่าง  สีย้อม  และสารควบคุมการเกิดฟอง ส่วนสารอื่นที่นอกเหนือจากที่กล่าวมาแล้วจะมีการใช้ในน้ำยาเคลือบน้อยมาก  เช่น  สารช่วยจับตัวที่มีประจุบวก   สารต้านการออกซิไดส์  พอลิเมอร์จับประจุ และพลาสติกไซเซอร์

1. สารที่ช่วยทำให้กระจาย  เรียกอีกอย่างหนึ่งว่าอินดิเคต( indicate ) ใช้สำหรับกระจายตัวผงสีขาวและช่วยให้ผงสีกระจายตัวได้ในน้ำ มีทั้งที่เป็นสารอินทรีย์ เช่น โซเดียมพอลิอะคริลิก( sodium polyacrylic ) และสารอนินทรีย์เช่น  เททระโซเดียมเฮกซะเมทาฟอสเฟต ( tetra  sodium  polyphosphate,TSPP) และโซเดียมเฮกซะเมทาฟอสเฟต( sodium polyacrylic )และสารอนินทรีย์เช่น  เททระโซเดืยมพอลิฟอสเฟต ( tera sodium polyphosphate,TSPP ) และโซเดียมเฮกซะเมทาฟอสเฟต( sodium  hexameta phosphate ) สารที่ช่วยทำให้กระจายชนิดสารอนินทรีย์จะมีสมบัติการกระจายตัวที่ดีกว่าสารอนินทรีย์ โดยเฉพาะสารอินทรีย์จะทนต่อการกระจายตัวที่อุณหภูมิสูงและเวลาที่ปั่นนานได้ดี  แต่มีราคาแพงกว่าสารอนินทรีย์
2. สารปรับความหนืด  ส่วนใหญ่จะเป็นสารเคมีที่มีโมเลกุลขนาดใหญ่และได้จากการสังเคราะห์ขึ้นมาเพื่อไปควบคุมความหนืด โดยเฉพาะการวัดความหนืดด้วยเครื่องวัดความหนืด  สารปรับความหนืดนี้จะเพิ่มความสามารถในการอุ้มน้ำของน้ำยาเคลือบทำให้ยาเคลือบหนืดขึ้น  สารที่ใช้ได้แก่ คาร์บอกซีเมทิลเซลลูโลส(  carboxymethyl cellulose,CMC ) ไฮดรอกซีเอทิลเซลลูโลส( hydroxyetyl cellulose,HEC) หรือโซเดียมอัลจิเนต ( sodium alginate )แป้งที่มีความหนืดสูง และสารสังเคราะห์ประเภทอะคริลิก
3.  สารหล่อลืน สารที่ใช้เป็นสารเคมีประเภทแคลเซียมสเตียเรต ( calcium  stearate ) นิยมใช้กันมากและสารประเภทนี้ยังช่วยควบคุมการเกิดฝุ่นในระหว่างที่มีการขัดผิวกระดาษด้วย  สารเคมีอื่นที่ใช้ คือ อิมัลชันพอลิเอทิลีน  แอมโมเนียมสเตียเรต พอลิเอทิลีนไกลคอล อิมัลชันไขและน้ำมันที่ผสมซัลเฟอร์( sulfonated oil )
4. สารป้องกันการละลายน้ำ สารนี้จะใช้สายพอลิเมอร์ยึดเกาะกัน พบมากในน้ำยาเคลือบที่ใช้แป้งเป็นตัวยึดสำหรับการพิมพ์ประเภทออฟเซต  และในน้ำยาเคลือบที่มีโปรตีนจากถั่วเหลืองผสมอยู่ สารประเภทนี้จะช่วยป้องกันการขัดถูที่ผิวเมื่อเปียกได้ดี แต่ก่อนนิยมใช้สารประเภทเมลามีนหรือยูเรียฟอร์มาลดีไฮด์ ต่อมาพบว่าสารทั้งสองจะปล่อยสารฟอร์มาลดีไฮด์ออกมาทำให้เป็นอันตรายต่อสุขภาพ จึงมีการนำสารพวกแอมโมเนียมเซอร์โคเนียมคาร์บอเนตมาใช้งาน
5. สารกันบูด ในน้ำยาเคลือบที่ใช้ตัวยึดธรรมชาติ เช่น แป้ง จำเป็นต้องใส่สารกันบูดเพื่อยึดอายุการใช้งานแต่จะพบน้อยในน้ำยาเคลือบที่ใช้ตัวยึดสังเคราะห์ ส่วนใหญ่เป็นสารเคมีป้องกันเชื้อแบคทีเรีย  สารเคมีที่ใช้ ได้แก่ ฟีเนต (phenate)คลอโรฟีเนต( chlorophenate )
6. สารควบคุมความเป็นกรด-ด่าง ที่ใช้มาก คือ แอมโมเนีย และโซดาไฟ
7. สารต้านทานการซึมน้ำและสารทำให้แยกตัว เป็นสารเคมีประเภทซิลิโคน สารเชิงซ้อนที่มีโครเมียม( chromium compiex ) และสารที่มีฟลูออไรด์ ( fluorochemical )
8. ส่ารเพิ่มความขาวสว่าง ใช้เพื่อให้ได้กระดาษเคลือบที่มีคุณภาพสูง สารเคมีที่ใช้ ได้แก่ สารเคมีประเภทอนุพันธ์ของสติวบีน ( stilbene derivative ) อนุพันธ์ของเบนโซฟีโนน( benzophenone derivative) และไดบิวทิลไดไทโอคาร์บาร์เมต ( dibtyldithio carbamate )สารเหล่านี้ใช้มากเพื่อให้ได้กระดาษเคลือบที่มีคุณภาพสูง มีความขาวสว่างสูงขึ้น
9. สีย้อม ที่ใช้มากจะเป็นประเภทสีฟ้าและสี่ม่วง เพื่อให้กระดาษเคลือบมองดูขาวขึ้น
10. สารควบคุมการเกิดฟอง มีทั้งสารป้องกันการเกิดฟอง และสารลดฟอง( defoaming agent ) ในปัจจุบันการใช้งานจะไม่มีความแตกต่างกันมากนัก สารควบคุมการเกิอฟองมีทั้งประเภทละลายน้ำและไม่ละลายน้ำ โดยเฉพาะชนิดที่ไม่ละลายน้ำจะมีประสิทธิภาพในการควบคุมการเกิดฟองดีมาก แต่ถ้าใช้สารควบคุมการเกิดฟองชนิดไม่ละลายน้ำมากเกินไปอาจมีปัญหาที่เรียกว่า ตกปลา ( fish eyes ) ซึ่งมีลักษณะคล้ายหยดน้ำมันบนกระดาษดั้งนั้นก่อนใช้น้ำยาเคลือบสามารถตรวจสอบปัญหาตาปลาได้โดยการนำน้ำยาเคลือบมาทดลองเคลือบลงบนแผ่นกระจกแล้วสังเกตการเกิดตาปลาบนผิวกระจก      

Read more »

ตัวยึดกระดาษสังเคราะห์

ตัวยึดสังเคราะห์เป็นสารที่ได้จากสารสังเคราะห์มักนิยมใชัในรูปลาเทกซ์   ซึ่งจะมีขนาดเม็ดสารประมาณ 0.1-  0.5  ไมครอน และใช้ผสมในน้ำยาเคลือบในอัตราส่วนประมาณร้อยละ 10  โดยน้ำหนักต่อเนื้อสารทั้งหมดลาเทกซ์จะมีอิทธิพลต่อสมบัติเกี่ยวกับการพิมพ์ของกระดาษเคลือบ ต้นทุนการผลิต  และความสามารถในการผลิตของเครื่องเคลือบกระดาษ

• ลาเทกซ์สำหรับอุตสาหกรรมกระดาษเคลือบแบ่งออกเป็นชนิดต่างๆ ได้ดังนี้ คือ ลาเทกซ์ไตรีนบิวตาไดอีน พอลิไวนิลอะซิเตต  ลาเทกซ์ไวนิลอะคริลิก และพอลิไวนิลแอลกอฮอล์  ลาเทกซ์สไตรีนบิวตาไดอีน
• ลาเทกซ์ไตรีนบิวตาไดอีนเป็นลาเทกซ์ที่มีแรงยึดติดที่แข็งแรงมาก สังเคราะห์ได้จากปฎิกิริยาการเกิดพอลิเมอร์ระหว่างสไตรีนกับบิวตาไดอีนเกิดเป็นพอลิเมอร์ร่วมกระจายตัวในน้ำร่วมกับสารลดแรงตึงผิว ลาเทกซ์ชนิดนี้จะให้ชั้นฟิล์มที่แข็งหรือนิ่มขึ้นกับค่าอุณหภูมิที่ลาเทกซ์เริ่มแข็งตัวกลายเป็นฟิล์มแห้ง( glass transition  temperature,Tg ) ปกติอัตราส่วนของสไตรีนที่น้อย คือ ระหว่างร้อยละ 50-55 จะให้ค่า Tg ต่ำ กล่าวคือ ฟิล์มจะนิ่มหักงอ  อ่อนตัวได้ดีและมีความเหนียวหนึด

โดยทั่วไปลาเทกซ์ชนิดนี้จะมีอัตราส่วนของสไตรีนต่อบิวตาไดอีนเท่ากับ 65  ต่อ  35 โดยน้ำหนักจะให้สมบัติที่ดีในด้านความมันวาว การห้กงออ่อนตัวง่าย  ความเหนียวหนืดต่ำ  และมีแรงยึดติดกับสารอื่นดี  น้ำยาเคลือบกระดาษที่ใช้ลาเทกซ์ชนิดนี้จะออกเป็นสีเหลี่ยมเมื่อถูกแสงแดด

• ลาเทกซ์ที่ใช้มากเป็นอันดับรองมา  คือ  ลาเทกซ์อะคริลิก  ให้สมบัติด้านการหักงออ่อนตัวดี  แรงยึดติดกับสารอื่นดีคล้ายกับลาเทกซ์ไดรีนบิวตาไดอีนแต่มีราคาแพง  ลาเทกซ์อะคริลิกมีกลิ่นจากพอลิเมอร์ร่วมน้อยต้านทานต่อแสงแดดดีมาก  ปกติจะใช้กับกระดาษเคลือบที่ต้องการคุณภาพสูง

Read more »

ตัวยึดกระดาษ

ตัวยึด
ที่อยู่ในน้ำยาเคลือบจะช่วยยึดผงสีขาวให้ติดกับกระดาษรองรับได้ดีขึ้น ตัวยึดสามารถแบ่งได้เป็น 2 ประเภทใหญ่ๆคือ ตัวยึดธรรมชาติ และตัวยึดสังเคราะห์

 1. ตัวยึดธรรมชาติ ตัวยึดธรรมชาติ ได้แก่ แป้งและโปรตีนจากถั่วเหลือง แป้งเป็นตัวยึดธรรมชาติที่นิยมใช้มาก
           

                                        1.1  แป้ง  ในประเทศสหรัฐอเมริกาจะเป็นแป้งที่ได้จากข้าวโพด ในยุโยปจะเป็นแป้งที่ได้จากมันฝรั่ง  ส่วนในเอเชียจะเป็นแป้งที่ได้จากมันสำปะหลัง  แป้งที่ใช้ส่วนใหญ่ในน้ำยาเคลือบปัจจุบันเป็นแป้งที่ผ่านกระบวนการปรุงแต่งให้เป็นแป้งปรุงแต่งที่มีสมบัติที่ดีขึ้น  แป้งปรุงแต่งที่มีคุณภาพดีที่สุดสำหรับน้ำยาเคลือบกระดาษในประเทศสหรัฐอเมริกาคือ  แป้งข้าวโพดชนิดไฮดรอกซีเอทิเลต( hydroxy  ethylated  corn starch ) หรือแป้งเอทิเลตแป้งข้าวโพดชนิดออกซิไดส์( oxidized  corn starch ) และแป้งแอมโมเนียมเปอร์ซัลเฟต( ammonium  persulfate  starch)
                                        การนำแป้งมาใช้งานจะต้มเพื่อให้แป้งมีการกระจายตัวที่ดี  โดยปกติแป้งจะมีสมบัติที่ละลายน้ำได้ดี คือชอบน้ำ  จึงจำเป็นต้องใช้ร่วมกับสารป้องกันการละลายน้ำด้วยโดยเฉพาะกระดาษเคลือบที่นำไปพิมพ์ด้วยระบบการพิมพ์ออฟเซต
                                        แป้งปรุงแต่งที่ใช้ในน้ำยาเคลือบจะมีความหนืดที่แตกต่างกัน  แป้งที่มีความหนืดต่ำโดยเฉพาะแป้งเอทิเลตสามารถใช้ปริมาณที่มากกับน้ำยาเคลือบที่มีปริมาณเนื้อสารมากได้ ขณะเดียวกันแป้งที่มีความหนึดสูงจะใช้กับเครื่องฉาบผิว( size press) ในกรณีที่ต้องการให้กระดาษนั้นมีความต้านทานการซึมน้ำและผิวเรียบขึ้น
                                        แป้งที่ใช้เป็นตัวยึดในน้ำยาเคลือบกระดาษจะต้องมีสมบัติที่มีแรงยึดติดสูง ความหนืดต่ำ มีสมบัติการไหลที่ดี  มีความหนืดเพิ่มขึ้นน้อยเมื่อถูกทำให้มีอุณหภูมิต่ำ  ไม่มีการเปลี่ยนไป มีความสามารถในการอุ้มน้ำ  และสมบัติทางการพิมพ์ที่ดี   สมบัติต่างๆ ยังขึ้นอยู่กับชนิดของแป้ง  การปรุงแต่ง  และระดับของการปรุงแต่ง
                                        โดยปกติแป้งเป็นสารที่เป็นสารที่ประกอบด้วยพอลิเมอร์ธรรมชาติ 2 ชนิด  คือ  อะไมโลส  และอะไมโลเพคตินโมเลกุลของอะไมโลและอะไมโลเพคตินต่างก็ประกอบด้วยหมู่ไฮดรอกซิลจำนวนมากจึงอยู่ในสถานะที่ละลายน้ำได้ดี  แต่โมเลกุลอะไมโลสเป็นแบบเส้นตรงจึงมีความหนืดเพิ่มขึ้นเมื่อทิ้งไว้ให้เย็นลงและจนเปลี่ยนสภาพเป็นเจลถาวรเกิดการยึดติดได้  ส่วนโมเลกุลอะไมโลเพคตินจะมีความหนืดที่ต่ำกว่า  และมีแนวโน้มที่เป็นไปได้น้อยมากที่จะเกิดเป็นเจลที่ถาวร
                                        แป้งมีลักษณะเป็นเซลล์หรือเม็ดละเอียดมาก  โดยมีรูปร่างและขนาดที่แตกต่างกัน  ถ้าต้มแป้งให้ร้อนถึงระดับหนึ่ง เม็ดแป้งจะพองตัวพร้อมกับแปรสภาพไปเป็นของผสมที่ประกอบด้วยเม็ดแป้งที่พองตัวเต็มที่  เศษที่เหลือจากแป้ง  และสารละลายน้ำได้  สมบัติของแป้งจะแตกต่างกันขึ้นอยู่กับชนิดของแป้ง  ระดับการพองตัวของแป้งความต้านทานของเม็ดแป้งที่พองต่อการแตกหักเชิงกล  และปริมาณของโมเลกุลอะไมโลส
                                       โดยปกติแรงยึดติดของแป้งที่ยังไม่ได้ปรุงแต่งจะมีแรงยึดติดดีกว่าแป้งที่ปรุงแต่งแล้ว  แต่ในธรรมชาติแป้งมีความหนืดสูงมากถึงแม้ว่าจะมีความเข้มข้นต่ำก็ยังมีแน้วโน้มที่จะเป็นเจลได้ง่าย  ทำให้น้ำยาเคลือบกระดาษมีการไหล่ไม่ดีเท่าที่ควร  จึงจำเป็นแป้งธรรมชาติมาปรุงแต่งเป็นแป้งชนิดต่างๆ ปกติโมเลกุลของแป้งจะทำปฏิกิริยากับสารต่างๆ ที่หมู่ไฮดรอกซิล โดยจะเปลี่ยนแปลงหมู่ไฮโดรเจนในหมู่ไฮดรอกซิลไปเป็นหมู่อื่นๆเช่น อีเทอร์  เอสเทอร์  อะซิเตต  พอลิยูริเทน และเมทิลแอลกอฮอล์
                                        แป้งปรุงแต่งที่ต้ม  แล้วเก็บในถังเก็บจะมีความหนืดสูงขึ้นเนื่องจากอิทธิพลของโมเลกุลอะไมโลส  ถ้าใส่สารประเภทเอสเทอร์และอีเทอร์ลงในสารละลายแป้งก่อนที่แป้งจะเปลี่ยนเป็นเจล แล้วนำไปต้มก็จะได้สารละลายแป้งที่มีความหนืดลดลงและเก็บไว้ได้โดยที่ความหนืดไม่เปลี่ยนแปลง
                                        1.2  โปรตีนจากถั่วเหลือง  เป็นโปรตีนธรรมชาติ  เมื่อนำมาไฮโดรไลซีสจะได้พอลิเมอร์ของโปรตีนถั่วเหลืองจากนั้นนำมาปรุงแต่งด้วยวิธีการเฉพาะเพื่อให้เหมาะกับการใช้เป็นตัวยึดในน้ำยาเคลือบกระดาษสำหรับเครื่องเคลือบที่ทันสมัยซึ่งใช้อยู่ในปัจจุบัน
                                      พอลิเมอร์จากถั่วเหลืองสามารถเตรียมได้ 2 วิธี  เตรียมเป็นสารละลายแล้วนำไปผสมกับผงสีที่เตรียมเป็นของเหลวข้นไว้แล้ว อีกวิธีหนึ่ง  คือ เตรียมโดยใส่พอลิเมอร์ลงไปโดยตรงในขณะที่เตรียมผงสี  การที่จะใช้วิธีการเตรียมพอลิเมอร์แบบใดขึ้นอยู่กับความเร็วรอบของใบมีดในถังผสมและอุปกรณ์ที่ใชัในผสม  น้ำหนักโมเลกุลของพอลิเมอร์  และความข้นของน้ำยาเคลือบที่ต้องการ
                                       ในกรณีที่เลือกวิธีการเตรียมโปรตีนจากถั่วเหลืองที่ไม่เหมาะสมอาจทำให้ผงสีมีความชื้นสูง  เป็นผลให้พอลิเมอร์จับกันเป็นเม็ดที่เรียกว่า โปรตีนช็อค( protenin shock)
                                        การเตรียมเป็นสารละลายของโปรตีนจากถั่วเหลืองทำได้โดยต้มน้ำให้มีอุณหภูมิระหว่าง 40 - 70  องศาเซลเซียส  โดยทางตรงหรือโดยทางอ้อมด้วยน้ำที่ร้อนก็ได้  เปิดใบพัดพร้อมทั้งเติมแอมโมเนียที่มีความเข้มข้น  26  องศาโบเม่  จะทำให้พอลิเมอร์ละลายได้ดีขึ้น  ปกติเนื้อพอลิเมอร์จะละลายได้ตั้งแต่ร้อยละ 10-25  เวลาที่ใช้โดยปกติประมาณ  15-20 นาที ถ้าต้องการเพิ่มคุณภาพของพอลิเมอร์ในด้านการป้องกันการขัดถูเมื่อเปียก และการถอนผิวกระดาษเมื่อเปียกสำหรับการพิมพ์ระบบออฟเซต  ก็ควรจะใช้สารป้องกันการละลายน้ำ  เช่น แอมโมเนียมเซอร์โคเนียมคาร์บอเนต( ammonium zirconium carbonate,AZC ) เรซินเมลามีนฟอร์มาลดีไฮด์( melamine formaldehyde resin ) ช่วยในการยึดติด
                                       ปกติโปรตีนจากถั่วเหลืองที่ใช้ในอุตสาหกรรมกระดาษอยู่ในรูปผงเท่านั้น จึงสามารถเก็บรักษาในที่เก็บได็ประมาณ 1 ปี และเมื่อเตรียมเป็นสารละลายจึงจำเป็นต้องใส่สารกันบูดช่วยป้องกันแบคทีเรียและราด้วย ปริมาณการใช้พอลิเมอร์ในสูตรน้ำยาเคลือบกระดาษจะขึ้นอยู่กับเครื่องเคลือบเป็นหลัก  ปกติปริมาณที่ใช้จะเท่ากับร้อยละ 2-6  ของน้ำหนักผงสีขาวทั้งหมด
             

     

Read more »

องค์ประกอบของน้ำยาเคลือบกระดาษ

ผงสีขาว 
  1. ดินขาว ในบรรดาผงสีขาวชนิดต่างๆ ดินขาว เป็นผงสีที่มีโครงสร้างผลึกเป็นแผ่นหกเหลี่ยม ส่วนใหญ่ดินขาวจะเป็นผงสีหลักที่ใช้มากสำหรับช่วยให้กระดาษเคลือบมีความมันวาวและความเรียบสูง พร้อมทั้งมีความสามารถในการรับหมึกที่ดีหลังจากที่ขัดผิวหน้าด้วยเครื่องขัดพิเศษ ขนาดเม็ดของดินขาวเป็นปัจจัยสำคัญที่มีอิทธิพลต่อคุณภาพของกระดาษเคลือบ เช่น ความขาวสว่าง ความโปร่งใส ความมันวาว และการแห้งตัวของหมึก ถ้ามีขนาดเม็ดยิ่งเล็กก็จะทำให้เพิ่มสมบัติดังกล่าวของกระดาษเคลือบดี ทำให้น้ำยาเคลือบมีแนวโน้มที่จะมีความหนึดมากขึ้น และอาจมีผลเสียต่อการเตรียมน้ำยาเคลือบ ดินขาวส่วนใหญ่ผลิตมาจากประเทศสหรัฐอเมริกา พบมากในรัฐจอร์เจีย( Georgia ) และในประเทศอังกฤษ ในประเทศไทยประมาณร้อยละ 80 ของดินขาวจะนำเข้ามาจากประเทศสหรัฐอเมริกา

 2. แคลเซียมคาร์บอเนต แคลเซียมคาร์บอเนตที่ใช้เป็นผงสีขาวในน้ำยาเคลือบมีรูปแบบการใช้ 2 แบบ คือ แบบบดและแบบตกตะกอน( precipitated ) ปัจจุบันการผลิตแคลเซียมคาร์บอเนตให้มีจำนวนเม็ดสารที่มีขนาดเล็กกว่า 1 ไมครอน มีมากกว่าร้อยละ 80 สามารถทำการผลิตได้โดยกระบวนการบดแบบเปียก( wet grinding process ) แม้ว่าแคลเซียมคาร์บอเนตจะมีสมบัติที่ด้อยกว่าดินขาวในด้านความมันวาว ความเรียบ และความสามารถในการรับหมึก แต่จะมีสมบัติที่เด่นกว่าดินขาวสว่าง ความแข็งแรงของผิวหน้า สมบัติการไหล และต้นทุนที่ต่ำกว่าไททาเนียมไดออกไซด์

3. ไททาเนียมไดออกไซด์ ในบรรดาผงสีขาวที่ใช้เคลือบกระดาษ ไททาเนียมไดออกไซด์จะมีค่าด้ชนีห้กเหแสงผนึกสูงสุดที่สุด จึงให้สมบัติในด้านความทึบแสงดีที่สุด จึงให้สมบัติในด้านความทึบแสงดีที่สุด แต่ทั้งนี้ขึ้นกับชนิดผลึกของไททาเนียมไดออกไซด์ด้วย ไททาเนียมไดออกไซด์จะมีค่าดัชนีหักเหแสงเท่ากับ 2.70 สำหรับโครงสร้างผลึกที่เป็นแบบรูไทล์ ส่วนโครงสร้างผลึกที่เป็นแบบแอนนาเทส จะมีค่าดัชนีหักเหแสงเท่ากับ 2.55 ปกติจะใช้ไททาเนียมไดออกไซด์ในปริมาณมากเนื่องจากไททาเนียมไดออกไซด์จะให้คุณภาพในด้านความทึบแสงที่สม่ำเสมอหลังจากการเคลือบด้วยไข (waxing)หรือการอาบมันด้วยวานิชไททาเนียมไดออกไซด์จะให้ความขาวสว่างที่สูง ไททาเนียมไดออกไซด์จะมีขนาดเม็ดสารที่เล็กและมีพื้นที่ผิวหน้ามาก ทำให้ต้องใช้ปริมาณตัวยึดมาก ไททาเนียมไดออกไซด์จะมีราคาที่แพงกว่าผงสีขาวชนิดอื่นๆ จึงไม่นิยมใช้ในน้ำยาเคลือบกระดาษทั่วไปจะใช้เฉพาะกระดาษเคลือบที่ต้องการคุณภาพในด้านความทึบแสงสูงมากๆ

 4. อะลูมิเนียมไฮดรอกไซด์ อะลูมิเนียมไฮดรอกไซด์ ( aluminium hydroxide ) หรืออะลูมินาไตรไฮเดรต ( alumina trihydrate ) เป็นผงสีขาวที่มีความขาวสว่างที่สูง แต่ก็ยังน้อยกว่าของไททาเนียมไดออกไซด์ที่มีผลึกแบบแอนนาเทส มีขนาดเม็ดสารตั้งแต่เล็กมากถึงหยาบมาก แต่ที่ใช้ในน้ำยาเคลือบกระดาษต้องการขนาดเม็ดสารที่เล็กมากๆ การผลิตอะลูมิเนียมไฮดรอกไซด์มีทั้งแบบผงและแบบเหลวข้น( slurry form ) เรียกกันโดยทั่วไปว่า แบบน้ำ อะลูมิเนียมไฮดรอกไซด์ที่มีขนาดเล็กมากๆ มีขนาดเม็ดสารโดยเฉลี่ย 1 ไมครอน ต้องการตัวยึดใกล้เคียงกับไททาเนียมไดออกไซด์ ส่วนขนาดที่หยาบมากจะต้องการตัวยึดใกล้เคียงกับดินขาวเบอร์ 2 จากสมบัติของอะลูมิเนียมไฮดรอกไซด์ที่มีขนาดเม็ดสารที่เล็กมากและให้ความขาวสว่างสูง จึงช่วยให้กระดาษเคลือบมีความมันวาวก่อนพิมพ์และหลังพิมพ์สูงมาก บางครั้งกระดาษเคลือบที่ทนไฟก็ใช้อะลูมิเนียมไฮดรอกไซด์ผสมในน้ำยาเคลิอบ

Read more »

ความทรงรูปของกระดาษ

     ความสามารถของกระดาษที่จะต้านทานแรงที่มาแรงที่มากระทำให้กระดาษโค้งงอด้วยน้ำหนักกระดาษจากภายนอก หน่วยที่ใช้เป็น นิวตัน-เมตร หรือ นิวตัน หรือหน่วยอื่นที่เกี่ยวข้อง ความต้องการค่าความทรงรูปของผู้ใช้งานอาจสูงหรือต่ำก็ได้ตามความเหมาะสมของกระดาษ เช่น กระดาษสำหรับพิมพ์ระบบป้อนเป็นแผ่น กระดาษแข็งชนิดต่างๆ เช่น กระดาษแฟ้มปกแข็ง กระดาษการ์ดต่างๆ เช่น กระดาษโปสเตอร์ กระดาษทำถ้วย นอกจากนี้สมบัติด้านความทรงรูปของกระดาษนับเป็นสมบัติทางเชิงกลที่สำคัญที่สุดของกระดาษบรรจุภัณฑ์ ทั้งนี้เพื่อให้บรรจุภัณฑ์สามารถต้านทานการเสียรูป หรือการโป่งพองของสินค้า( bulging ) ในขณะบรรจุและตั้งวางอยู่บนชั้นสินค้า หลักการในการตรวจสอบ ใส่ชิ้นทดสอบลงในการจับ ทำการทดสอบโดยแรงกระทำจะทำให้กระดาษโค้งงอไปเป็นมุม 7.5 องศาหรือ 15 องศา แลัวแต่ชนิดกระดาษ

Read more »

ความทนต่อการพับขาดของกระดาษ

หมายถึง จำนวนการพับไปพับมา( double folds ) ของชิ้นทดสอบจนกระทั่งชิ้นทดสอบขาดออกจากกันภายใต้แรงที่กำหนด หน่วยที่ใช้เป็น จำนวนครั้ง หรือ log 10 ค่าความทนทานต่อการพับขาดในแนวขนานเครื่องสูงกว่าแนวขวางเครื่อง ความทนต่อการพับขาดจะเป็นการวัดที่รวมความต้านแรงดึงการยืดตัว การแยกชั้นของกระดาษ และความต้านทานแรงกด ซึ่งจะชี้ให้เห็นถึงอายุการใช้งานของกระดาษ เช่น กระดาษปก หลักการในการตรวจสอบความทนต่อการพับขาดจะทำโดยยึดปลายข้างหนึงของชิ้นทดสอบด้วยแรงคงที่ส่วนปลายอีกข้างหนึ่งถูกจับด้วยปากจับแล้วพับไปมาด้วยความเร็วคงที่และองศาตามมาตรฐานกำหนด จนกระทั่งชิ้นทดสอบขาด

Read more »

ความต้านแรงฉีกขาด

หมายถึง ความสามารถของกระดาษที่จะต้านแรงกระทำซึ่งจะทำซึ่งจะทำให้ชิ้นทดสอบหนึ่งชิ้นขาดออกจากรอยฉีกนำเดิม หน่วยที่วัดได้เป็นมิลลินิวตัน( mN )หรือ กรัม ( gram ) กระดาษที่จำเป็นที่จะต้องตรวจสอบความต้านแรงฉีกขาด ได้แก่ กระดาษทำถุง กระดาษพิพม์และเขียน หลักการในการตรวจสอบความต้านแรงฉีกขาดทำโดย ใส่ชิ้นทดสอบที่มีขนาดตามมาตรฐานกำหนด ในระหว่างปากจับบนแท่นเครื่องและบนลูกต้ม ซึ่งเคลื่อนที่ได้ ใช้ใบมีดตัดชิ้นทดสอบเป็นการฉีกนำยาวประมาณ 2 เซนติเมตร ทำการทดสอบโดยปล่อยให้ลูกตุ้มเคลื่อนที่ ชิ้นทดสอบจะฉีกขาด

Read more »

ความต้านแรงดันทะลุ

     หมายถึง ความสามารถของกระดาษที่จะทนแรงดันได้สูงสุด เมื่อได้รับแรงกระทำในทิศทางตั้งฉากต่อผิวหน้ากระดาษ มีหน่วยเป็น กิโลปาสกาล(kPa) หรือ กิโลกรัมต่อตารางเซนติเมตรหรือปอนด์ต่อตารางนิ้ว ความต้านแรงดันทะลุมีความสัมพันธ์อย่างใกล้ชิดกับความต้านแรงดึงในแนวขนานเครื่อง ทั้งนี้เนื่องจากลักษณะการกระจายตัวของแรงที่มากระทำต่อชิ้นทดสอบอธิบายได้ดังนี้ จากการที่พื้นที่ทดสอบมีลักษณะเป็นวงกลม ในการทดสอบเมื่อเครื่องทดสอบทำงาน แผ่นไดอะแฟรมจะถูกดันให้โป่งขึ้นจนทำให้กระดาษแตกทะลุ ก่อนที่กระดาษจะแตกออก กระดาษจะเกิดการยึดตัวออกไปในทุกทิศทุกทาง แต่เนื่องจากกระดาษมีความยึดในแต่ละทิศทางไม่เท่ากัน ดังนั้นความสามารถในการรับแรงที่มากระทำจึงไม่เท่ากันทุกทิศทางไม่เท่ากันทุกทิศทาง แนวรอยแตกของชิ้นทดสอบที่เกิดขึ้นจะมีลักษณะตั้งฉากกับแนวขนานเครื่องของกระดาษเพราะกระดาษมีการยึดตัวในแนวนี้ต่ำกว่าแนวขวางเครื่อง ด้วยเหตุนี้จึงสามารถบอกได้ว่า แนวรอยแตกเป็นแนวเดียวกันกับแนวขนานเครื่องของกระดาษ กระดาษที่จำเป็นต้องตรวจสอบความต้านแรงดันทะลุ จะเกี่ยวข้องกับการบรรจุภัณฑ์ต่างๆ ได้แก่ กระดาษผิวกล่อง ( linerboard )ซึ่งจะนำใช้ผลิตแผ่นกระดาษลูกฟูก ( corrugated board) หรือกล่องที่ใช้เพื่อการขนส่ง( shipping container ) หลักการในการตรวจสอบความต้านแรงทะลุ วางชิ้นทดสอบระหว่างปากจับบนและล่าง ซึ่งมีลักษณะเป็นแผ่นกลมมีช่องกลมตรงกลางแล้วเดินเครื่องทำงาน กลีเซอลีน( อยู่ภายในตัวเครื่อง) จะดันแผ่นยางไดอะแฟรมจนโป่งขึ้นดันจนกระดาษแตกทะลุ

Read more »

ความต้านแรงดึงและการยืดตัว

หมายถึง ความสามารถในการรับแรงดึงสูงสุดที่กระดาษจะทนได้ก่อนจะขาดออกจากกัน มีหน่วยเป็นแรงต่อความกว้างฃองกระดาษที่ใช้ทดสอบ เช่น กิโลนิวตันต่อเมตร(KN/m) หรือปอนด์ต่อนิ้ว( lb/in ) ค่าที่วัดได้จะเป็นสิ่งที่บ่งชี้ให้เห็นถึงความทนทานและศ้กยภาพในการใช้งานของกระดาษ ซึ่งต้องรับแรงในขณะใช้งาน เช่น เพื่อการห่อของ ทำถุง ทำม้วนเทป โดยทั่วไปแล้วค่าต่ำสุดของความต้านแรงดึงของกระดาษแต่ละชนิดต้องการเพียงเพื่อไม่ให้แผ่นกระดาษฉีกขาดระหว่างการแปรรูปเพื่อใช้งาน เช่น การใช้กระดาษม้วนป้อนงานพิมพ์ นอกจากนี้ยังนำไปใช้สำหรับกระดาษที่ต้องการความต้านแรงดึงขาดเมื่อเปียก ( wet-tensile strength ) เพื่อให้แน่ใจว่ากระดาษไม่ยุ่ยง่ายเมื่อถูกน้ำในขณะใช้งาน โดยการตรวจสอบความต้านแรงดึงขาดขณะที่กระดาษยังเปียกอยู่ หลักการในการตรวจสอบความต้านแรงดึง นำกระดาษที่ได้รับการต้ดแล้วตามมาตรฐานทดสอบโดยยึดไว้ ระหว่างปากจับชิ้นทดสอบ ปากจับชิ้นทดสอบจะเคลื่อนที่ดึงจนชิ้นทดสอบขาด โดยดึงด้วยตวามเร็วคงที่ เครื่องทดสอบแบบนี้เรียกว่า แบบลูกตุ้ม( pendulum type )เป็นการดึงให้กระดาษขาดด้วยอัตราการยึดตัวคงที่( constant straining rate) ที่วัดโดยปากจับข้างหนึ่งจะตรึงนิ่งอยู่กับที่ ส่วนอีกข้างหนึ่งเคลื่อนที่ไปด้วยอัตราเร็วคงที่ เครื่องทดสอบแบบนี้เรียกว่า เครื่องทดสอบแบบอิเล็กทรอนิกส์ สมบัติการยึดตัวของกระดาษนับว่ามีความสำคัญมากดังที่ได้กล่าวในสมบัติทางเชิงกลพื้นฐานเกี่ยวกับค่า TEA ของกระดาษแล้ว ค่าตวามยึดที่เพิ่มขึ้นมีผลต่อการเพิ่ม TEA ซึ่งเป็นตัวบ่งบอกศักย์ภาพการใช้งานของกระดาษชนิดพิเศษที่ต้องการมีความสูงมากพอที่จะทนแรงที่มากระทำได้ เช่น กระดาษที่ใช้ทำถุงหลายชั้น เพราะกระดาษที่มีความยึดสูงจะไม่แตกเปราะง่าย การที่กระดาษมีค่าแรงดึงสูงเพียงอย่างเดียวไม่ก่อให้เกิดประโยชน์ในลักษณะการใช้งานของกระดาษชนิดนี้ เพราะกระดาษจะเกิดการแตกเนื่องจากไม่มีความแข็งแรงพอจะรับแรงมากระทำให้เกิดยึดตัวได้ ความยึดของกระดาษสามารถเพิ่มได้โดยเพิ่มการบดเยื่อ แต่ถ้าต้องการเพิ่มความยึดของกระดาษให้สูงขึ้นอีสามารถทำได้โดยการทำให้กระดาษย่น ซึ่งเป็นการทำให้เกิดรอยย่นขนาดเล็ก ( microcrepe ) บนผิวกระดาษ กระดาษยึดพิเศษ ( extensible paper ) กระดาษชนิดนี้จะให้ค่า TAE สูง เปรียบเทียบค่า TEA ของกระดาษทำถุงหลายชั้น และกระดาษยึดพิเศษจะสูงกว่ากระดาษทำถุงหลายชั้น

Read more »

สมบัติทางเชิงกลประยุกต์

สมบ้ติทางเชิงกลประยุกต์เป็นสมบัติเชิงกลของกระดาษที่บ่งชี้ถึงค่าความต้านทานแรงที่มากระทำต่อกระดาษในหลายลักษณะจนกระดาษขาด ได้แก่ แรงดึง แรงฉีก และแรงเฉือน สมบัติทางเชิงกลของกระดาษได้แก่ ความต้านแรงดึง และการยึดตัว ความต้านแรงดันทะลุ ความต้านแรงฉีกขาด ความทนต่อการพับขาดและความทรงรูป สมบัติทางเชิงกลเหล่านี้ยกเว้นความต้านแรงดันทะลุจะขึ้นกับทิศทางการเรียงตัวของเส้นใยว่าจะเป็นแนวขนานเครื่อง( MD ) หรือแนวขวางเครื่อง ( CD ) โดยทิศทางของเส้นใยจะทำให้ค่าสมบัติทางเชิงกลของกระดาษตามแนวขนานเครื่องและขวางเครื่องแตกต่างกัน เช่น ความต้านแรงดึงขาดในแนวขนานเครื่องจะมีค่ามากกว่าแนวขวางเครื่อง หรือความต้านแรงฉีกขาดในแนวขนานเครื่องมีค่าน้อยกว่าแนวขวางเครื่อง นอกจากนี้ความชิ้นก็มีผลต่อสมบัติเหล่านี้ด้วยเช่นกัน การทดสอบสมบัติทางเชิงกลเหล่านี้ มีความหมายต่อการนำไปใช้งาน และการตรวจสอบด้านคุณภาพ

Read more »