Tesis:
Influencia de las propiedades físico-químicas del papel prensa en la calidad de la impresión.
- Autor: GOMEZ HERNANDEZ, Nuria
- Título: Influencia de las propiedades físico-químicas del papel prensa en la calidad de la impresión.
- Fecha: 2011
- Materia: Sin materia definida
- Escuela: E.T.S. DE INGENIEROS DE MONTES
- Departamentos: INGENIERIA FORESTAL
- Acceso electrónico:
- Director/a 1º: MOLLEDA CLARA, Mª Cristina
- Director/a 2º: VILLAR GUTIERREZ, Juan Carlos
- Resumen: Esta tesis estudia la influencia de las propiedades físico-químicas del papel prensa comercial en la calidad de impresión. Las características del papel se han determinado mediante variables ópticas (blancura, valor de Y, opacidad y coordenadas CIELAB), propiedades superficiales (rugosidad, mapas topográficos y formación), propiedades químicas (energía libre de superficie, cenizas y espectros de infrarrojo) y la estructura porosa (permeabilidad, absorción dinámica de aceite y porosidad mediante intrusión de mercurio). La calidad de la impresión se ha evaluado mediante los parámetros numéricos: demanda de tinta, densidad de la impresión, repintado y print through. Para este último, también se ha empleado un índice basado en la percepción visual de muestras impresas (print through observado). Además, en este trabajo se ha desarrollado un nuevo método para determinar la distribución de los componentes de la tinta en la superficie y en el interior del papel, basado en la espectroscopia de infrarrojo. Este método permitirá estudiar cómo afectan las propiedades estructurales del papel a la distribución y secado de la tinta coldset. En función de los parámetros de calidad de impresión estudiados, se ha trabajado con distintos grupos de papeles prensa comerciales. Los criterios de selección han sido: la materia prima empleada (fibra virgen o fibra destintada), el tipo de formador empleado en la fabricación (Fourdrinier o Gap), el gramaje nominal y las propiedades ópticas y estructurales. La impresión se ha realizado en equipos de laboratorio y siempre en monocolor. Se ha comprobado que la rugosidad Bendtsen y la Parker Print Surf son metodologías adecuadas para caracterizar la topografía superficial en este tipo de papeles, mientras que los parámetros obtenidos de los mapas topográficos no han aportado información extra sobre el comportamiento del papel durante la impresión. Las porosidades Gurley y Bendtsen han sido inapropiadas para caracterizar la estructura porosa del papel. No obstante, la porosimetría de mercurio ha permitido obtener información precisa sobre la distribución y el diámetro de poros presentes en la hoja. Los resultados han mostrado que el empleo de fibra reciclada no ha significado un cambio en la aptitud para la impresión de los papeles analizados. Las principales diferencias entre papeles se han localizado en la estructura externa de la hoja, es decir, en la rugosidad y en el diámetro y el porcentaje de poros superficiales, mientras que todos los papeles muestran valores similares en el diámetro de poro más frecuente en el interior del papel. Al correlacionar las propiedades del papel con la calidad de impresión, se ha demostrado que los parámetros numéricos empleados para medir dicha calidad presentan una elevada correlación con las propiedades ópticas y estructurales. En concreto, la rugosidad Bendtsen ha explicado el 90 % de la demanda de tinta y, por otro lado, la relación entre el print through y la opacidad ha sido confirmada en este trabajo. Sin embargo, las propiedades químicas superficiales no han condicionado la imprimibilidad de este tipo de papeles. El diámetro de poros externos ha influido notablemente en la eficiencia colorimétrica de la impresión y en la velocidad de secado de la tinta. Un mayor valor del diámetro de poro externo más frecuente, se traduce en una disminución significativa de la densidad de impresión. Sin embargo, la presencia de poros de menor tamaño en la superficie del papel acentúa ligeramente la tendencia al repintado. Asimismo, un aumento de la porosidad externa de la hoja ha incrementado la probabilidad de que un papel prensa genere print through. Los resultados de la evaluación visual de muestras impresas para obtener el “print through observado”, han mostrado que un observador considera siempre mejores los papeles con mayor luminosidad (L*) y aquellos en los que la impresión es uniforme. Esto significa que el lector emite un juicio sobre la calidad global de la impresión y no interpreta el defecto de forma aislada, La espectroscopia de infrarrojo por transformada de Fourier, empleando la reflexión total atenuada, ha permitido medir la cantidad de aceite y de pigmento cian en la superficie del papel, y determinar la distribución de estos dos componentes en el espesor del mismo. El porcentaje de aceite, se ha evaluado por el incremento del área de las bandas del espectro de infrarrojo comprendidas entre 2800 cm’ y 3000 cm’. La proporción de pigmento cian se ha cuantificado midiendo el área de las bandas de absorción centradas en 780 cm’, 753 cm’ y 730 cm’. Paralelamente, se ha desarrollado una metodología para determinar la penetración de cualquier pigmento coloreado al interior del papel, basada en el análisis de imágenes tomadas de capas de papel, obtenidas a diferentes cotas de su espesor. La mayor proporción del aceite de la tinta se ha encontrado en el 40 % del espesor del papel desde la cara impresa, mientras que el pigmento se ha localizado más próximo a la superficie (20 %). No obstante, la distribución dé estos dos componentes ha variado en función de la estructura porosa del papel impreso. Del estudio del efecto de la estructura porosa en la absorción del aceite y del pigmento durante la impresión, se concluye que la profundidad que alcanza el aceite es proporcional al porcentaje total de poros. Igualmente, un aumento del diámetro medio de los poros externos provoca una mayor absorción del pigmento y del aceite. Los resultados estadísticos han puesto de manifiesto que el print through generado por un papel prensa depende del espesor de la hoja que queda impregnado por el aceite y de la cantidad de pigmento que penetra a cotas profundas De todo el trabajo de investigación, se puede concluir que, fabricando papeles prensa menos rugosos, o lo que es lo mismo, con una estructura porosa externa más cerrada, se optimiza su aptitud para la impresión coldset. Con ello, se consiguen una disminución de la demanda de tinta y una reducción de la penetración del pigmento y del aceite en el interior del papel, lo que mejora sensiblemente la respuesta colorimétrico y reduce el print through Por tanto, la disminución de la rugosidad en el papel será beneficiosa siempre que no aparezcan problemas de secado de la tinta.