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La lucentezza del materiale stampato è influenzata in modo significativo dalle proprietà fisiche e chimiche della carta, in particolare dalla levigatezza della superficie, dall'assorbimento dell'inchiostro e dalla lucentezza intrinseca. Queste caratteristiche sono determinate da molteplici fattori durante la produzione della carta, tra cui il tipo di fibra, il grado di spappolamento, il processo di calandratura, la composizione del riempitivo e dell'agente di collatura e le tecniche di rivestimento.
1. Levigatura della superficie della carta
La levigatezza della superficie si riferisce al tempo necessario affinché uno specifico volume d'aria passi attraverso lo spazio tra un'area definita di carta e una lastra di vetro sotto pressione standardizzata, misurata in secondi (s). Questo parametro varia a seconda del tipo di carta: le carte con levigatezza inferiore a 80 s sono classificate come levigate-basse; quelli tra 80 e 300 secondi come fluidità media-; e quelli che vanno da 300 s a 600 s come elevata-uniformità. Ad esempio, la carta patinata mostra tipicamente una levigatezza di circa 800 s, con una dimensione media dei vuoti superficiali di circa 2,5 μm. In Cina, la carta patinata fronte-retro premium da 150 g/m² prodotta a livello nazionale-ha una levigatezza di circa 500 s, mentre gli equivalenti importati con la stessa grammatura possono superare i 1000 s. La carta patinata domestica-di alta qualità-raggiunge valori di levigatezza compresi tra 1000 s e 1500 s, che rappresentano lo standard più alto attualmente ottenibile nel paese.
La levigatezza è direttamente correlata alla micro-topografia della superficie. Una maggiore levigatezza garantisce un contatto più uniforme tra inchiostro e carta, facilitando la riproduzione completa del punto e migliorando la brillantezza della stampa finale. Durante il trasferimento dell'inchiostro, un substrato più liscio consente la formazione di una pellicola di inchiostro più planare, che favorisce la riflessione speculare quando illuminata, aumentando così la luminosità percepita. Al contrario, le superfici più ruvide determinano una distribuzione non uniforme dell'inchiostro, causando principalmente una riflessione diffusa e una diminuzione della lucentezza nel prodotto finito.
2. Assorbimento dell'inchiostro della carta
L'assorbenza dell'inchiostro indica la capacità della carta di assorbire i leganti dell'inchiostro. In genere, le carte più ruvide con pori interfibra-più grandi mostrano tassi di assorbimento più elevati. L'assorbenza varia in modo significativo tra i diversi tipi di carta.
Un'eccessiva capacità di assorbimento dell'inchiostro porta ad una rapida penetrazione del legante nella matrice della carta, lasciando particelle di pigmento concentrate sulla superficie. Ciò si traduce in una riflessione diffusa e una lucentezza ridotta. Al contrario, il basso potere assorbente consente al legante di rimanere vicino alla superficie, favorendo l'essiccazione basata sull'ossidazione-e formando una pellicola continua di inchiostro che migliora la vivacità e la brillantezza del colore. Tuttavia, un'assorbenza eccessivamente bassa può causare un'asciugatura ritardata, -off e la cristallizzazione dell'inchiostro.
Per le carte patinate, due fattori principali determinano l'assorbimento dell'inchiostro: in primo luogo, il tipo e la quantità di adesivo utilizzato nello strato di rivestimento. Un rapporto adesivo-/-pigmento inferiore aumenta la porosità e quindi l'assorbimento dell'inchiostro. Inoltre, se la concentrazione dell'impasto liquido del rivestimento è troppo bassa, l'adesivo e l'acqua potrebbero penetrare nel foglio di base, riducendo il contenuto di adesivo nel rivestimento e aumentando ulteriormente l'assorbenza. In secondo luogo, la natura e la finezza delle particelle di pigmento influenzano l’assorbenza. I pigmenti più fini formano rivestimenti più densi, riducendo al minimo la migrazione del legante nel substrato. I pigmenti più grossolani con spazi interstiziali più ampi aumentano l'assorbenza e compromettono la lucentezza dell'output stampato.
L'assorbimento dell'inchiostro viene valutato quantitativamente utilizzando un apparecchio di aspirazione dell'inchiostro calibrato. Una quantità standardizzata di inchiostro di prova viene applicata al foglio campione. Dopo un intervallo specificato, l'inchiostro in eccesso viene rimosso con cotone o un panno morbido-privo di lanugine. L'intensità del segno d'inchiostro risultante è correlata all'assorbenza della carta e viene misurata utilizzando un riflettometro. Una riflettanza inferiore indica un'assorbenza maggiore, mentre una riflettanza maggiore suggerisce un'assorbenza inferiore. I risultati sono generalmente espressi in percentuale (A).
3. Lucentezza intrinseca della carta
La lucentezza intrinseca della carta contribuisce anche alla lucentezza complessiva dei materiali stampati. Nelle carte patinate, questa proprietà dipende in gran parte dall'uso di-additivi che migliorano la brillantezza-come stearato di alluminio e paraffina-e da processi di finitura avanzati come la supercalandratura. La supercalandratura comprime la struttura della carta, producendo una superficie altamente liscia e riflettente.
L'effetto combinato della lucentezza della carta e dell'assorbenza dell'inchiostro è quantificato come efficienza superficiale, definita come la media aritmetica della brillantezza e del complemento dell'assorbenza:
Efficienza superficiale=[(100 − A) + G] / 2
dove A rappresenta l'assorbenza dell'inchiostro (in percentuale) e G indica il valore di lucentezza della carta (anche in percentuale). Questa formula consente la valutazione comparativa di diversi tipi di carta. Come mostrato nelle tabelle dei dati pertinenti, le carte patinate generalmente mostrano un'efficienza superficiale maggiore rispetto alle carte offset e le carte patinate importate spesso superano le loro controparti nazionali.
Le carte patinate sono progettate con un'assorbenza relativamente bassa per favorire l'asciugatura della superficie tramite ossidazione e polimerizzazione, riducendo al minimo la penetrazione del legante e prevenendo difetti quali scarsa lucentezza, spolveramento e instabilità dell'immagine. Quando si stampa su carte altamente assorbenti, è consigliabile aumentare lo spessore del film di inchiostro e la pressione di stampa per ottenere una densità adeguata. Tuttavia, ciò potrebbe comportare una compressione tonale e una perdita di gradazione. Inoltre, le stampe prodotte su macchine da stampa a quattro-colori tendono a mostrare un'assorbenza leggermente superiore rispetto a quelle delle macchine da stampa a-colore singolo a causa delle condizioni di stampa bagnato-su-bagnato, che richiedono una penetrazione iniziale più rapida per aumentare la viscosità dell'inchiostro e migliorare la ricettività della sovrastampa.
Per ottenere una qualità di stampa ottimale caratterizzata da colori vivaci ed elevata brillantezza, è essenziale selezionare carta con elevata efficienza superficiale.
