Mieszanie włókien 101: Jak stosunek włókien wpływa na sztywność papieru

Połóż obok siebie dwa kawałki tektury o identycznej gramaturze: jeden stoi chrupiąco, drugi się ugina. Różnica rzadko polega na wadze – to włókna. Sztywność to najbardziej niedoceniana cecha papieru opakowaniowego, ponieważ dyskretnie decyduje o tym, czy pudełko na prezent utrzyma rogi, czy okładka książki będzie miała gładkie zagięcia i czy torba na zakupy przetrwa spacer do samochodu. A źródłem sztywności nie jest sekcja prasy ani kalendarz, ale stosunek włókien długich do krótkich w skrzyni rozdrabniającej.

Długie i krótkie włókna: podział pracy

Długie włókna drewna iglastego pełnią funkcję szkieletu, przenosząc wytrzymałość na rozciąganie przez arkusz. Krótkie włókna i otaczająca je matryca celulozowa znajdują się pomiędzy szkieletami, regulując formowanie, objętość i proces składania. Zbyt dużo długich włókien powoduje nierównomierne formowanie arkusza, zmętnienie druku i chropowatość powierzchni. Zbyt dużo krótkich włókien powoduje spadek wytrzymałości — pudełka zapadają się w rogach, a krawędzie rozdwajają się podczas wykrawania. Mieszanie włókien to sztuka poświęcenia obu stronom wystarczającej uwagi.

Logika łączenia 3:7 w praktyce

W całej swojej masowej produkcji TONLI utrzymuje stosunek włókien długich do krótkich na poziomie około 3:7: około trzydzieści procent długich włókien drewna iglastego przenosi obciążenie szkieletu, podczas gdy siedemdziesiąt procent włókien krótkich i włókien matrycowych zapewnia formowanie i objętość. Swoboda przepływu jest ściśle utrzymywana na poziomie 38-42°SR, dzięki czemu włókna rozpraszają się równomiernie, a – co najważniejsze – każdy zakres gramatury ma własny schemat proporcji, a nie jeden wzór rozciągnięty na cały zakres. Metka 120 g/m2 i opakowanie 350 g/m2 mają różne zadania; ich włókna powinny być mieszane w różny sposób.

Jak współczynnik jest prezentowany na arkuszu specyfikacji

• Gramatura od 90 do 400 g/m2: regulacja proporcji sprawia, że ​​krzywa sztywności jest płynna na całej długości pasów, zamiast kompensować ją dodatkową grubością;

• Wytrzymałość na składanie wynosząca co najmniej 100 zagięć: mieszanka zapewnia również możliwość składania, dzięki czemu pudełka wytrzymują wielokrotne otwieranie bez pękania wzdłuż kierunku włókien;

• Wahania partii w granicach ±3% i odchylenia suwmiarki poprzecznej w granicach ±1,5%: najbardziej wiarygodnym dowodem stabilności współczynnika są wskaźniki fizyczne powtarzające się pomiędzy partiami produkcyjnymi;

• Cztery linie produkcyjne o szerokościach roboczych 1880/2450/2700/3600 mm i rocznej wydajności 110 000 ton: dyscyplina wskaźnikowa jest możliwa do utrzymania tylko wtedy, gdy fabryka, która ją stosuje, jest wystarczająco duża, aby utrzymać ją na stałym poziomie.

Dlaczego wolność jest tak samo ważna jak proporcje

Użycie tego samego stosunku 3:7 przy dwóch różnych poziomach chudości daje dwa różne papiery. Przy niskim poziomie włókna pozostają szorstkie i sztywne, przeplatanie jest słabe, a arkusz wychodzi luźny i słaby. Przy wysokim poziomie, włókna są zbyt krótkie, drenaż staje się utrudniony, kruchość rośnie, a zagniecenia pękają podczas składania. Utrzymanie chudości na poziomie 38-42°SR utrzymuje mieszankę w oknie roboczym: włókna fibrylują się na tyle, aby łączyć się ze sobą, zachowując jednocześnie wystarczającą długość, aby przenosić obciążenie szkieletu. Stosunek decyduje, kto dźwiga strukturę; chudość decyduje, czy struktura się trzyma. Niedobór któregokolwiek z nich oznacza sztywność, która jest jedynie liczbą w karcie katalogowej.

Cztery sposoby odczuwania sztywności w dół rzeki

• Oprawy twarde: bez odpowiedniej sztywności grzbiet książki nigdy się nie wyostrza, a książka po otwarciu wydaje się miękka, co jest oznaką jakości, której nie da się naprawić żadną grafiką okładki;
• Pudełka prezentowe: sztywność decyduje o tym, czy rogi będą stały prosto, a krawędzie ulegną zgnieceniu po przebyciu przez cały kontynent palety takich pudełek;
• Metki i karty: zbyt sztywne i pękają przy dziurkowaniu, zbyt miękkie i sprawiają wrażenie nietrwałych, dlatego proporcje należy dobierać indywidualnie;
• Torby na zakupy: sztywność poprzeczna nadaje torbie kształt, natomiast wytrzymałość w kierunku maszynowym decyduje o tym, ile ciężaru mogą utrzymać uchwyty.

Dlatego też zwiększenie gramatury jest często najdroższym sposobem rozwiązania problemu sztywności. Tę samą sztywność można osiągnąć przy niższej gramaturze, co przekłada się na niższe zużycie papieru, koszty pakowania i wagę przesyłki. W odwrotnej sytuacji, źle zmieszany arkusz nadal będzie wykazywał nagły spadek krzywej sztywności w pewnym paśmie, niezależnie od ilości dodanego włókna. Zwiększenie gramatury nie naprawia błędu w recepturze; jedynie zwiększa koszty wysyłki.

Mieszanie to miejsce, gdzie spotykają się koszty, odczucia i wydajność

Mieszanie włókien znajduje się na niezręcznym skrzyżowaniu, które łatwo zaniedbać: jest na tyle techniczne, by należało do papierni, na tyle komercyjne, by należało do działu zaopatrzenia, i na tyle niewidoczne, że nikt o nie nie pyta, dopóki nie zepsuje się pudełko. Jednak ten sam współczynnik rządzi trzema rzeczami, na których kupujący zależy oddzielnie. Decyduje o kosztach, ponieważ długie włókna są drogim składnikiem, a każdy niepotrzebny punkt procentowy jest opłacany w każdej tonie. Decyduje o odczuciach, ponieważ mieszanka decyduje, czy arkusz jest chrupiący, czy miękki w dotyku. I determinuje wydajność, ponieważ arkusz, który formuje się nierównomiernie, marnuje materiał na wykrawarce, składarko-sklejarce i prasie drukarskiej, długo po tym, jak opuścił maszynę papierniczą. Traktowanie tych trzech rzeczy jako jednej, a nie trzech decyzji, odróżnia papier ze specyfikacją od papieru z zachowaniem.

Współczynnik przełożony na liczby z arkusza specyfikacji