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1. 셀룰로오스 화학의 기능적 기초
셀룰로오스의 본질적인 물리화학적 특성은 종이의 많은 기본 동작을 지배합니다.
- 백색도는 순수 셀룰로오스의 고유한 광학 반사율에서 발생합니다. 리그닌 잔류물이나 불순물은 황색을 띠므로 표백이나 형광 증백이 필요합니다.
- 친수성은 풍부한 표면 수산기에서 비롯되어 흡습성을 초래합니다.-종이는 주변 상대 습도(RH)에 반응하여 수분을 흡수하거나 탈착하여 치수 변화(팽창/수축)를 일으킵니다.
- 수소- 결합 능력은 합성 접착제 없이도 강력한 섬유간 결합을 가능하게 하여 고유한 인장 강도와 파열 강도를 부여합니다.
- 유연성과 접힘 저항은 개별 섬유의 높은 종횡비와 유연성에서 비롯됩니다.
- 가연성은 셀룰로오스의 유기 탄소 기반 특성을 반영합니다.-
이러한 기능적 속성은 종이의 유용성을 종합적으로 정의하고{0}}바람직하지 않은 특성(예: 과도한 수분 흡수, 말림 또는 코클)을 억제하면서 바람직한 특성을 증폭시키도록 설계된 프로세스 개입(예: 정제, 크기 조정, 캘린더링)을 알려줍니다.
2. 다단계 이기종 아키텍처
코팅되지 않은 인쇄 용지는 다음으로 구성된 복잡한 복합 재료입니다.
- 이종 섬유로 구성된 섬유질 매트릭스(길이, 거칠기, 유연성 및 원산지가 다양함)
- 무기 충전재는 틈새 공간 내에-불균일하게 분포되어 있습니다.
- 섬유 표면이나 기공 내에 국한된 고분자 결합제, 사이징제 및 기능성 첨가제.
- 상호 연결된 다공성 네트워크를 형성하는 기공.
구조적 이질성은 원자재의 다양성뿐만 아니라 공정에 의한-구배(예: 섬유 배향, 필러 층화, 두께에 따른 밀도 변화)에서도 발생합니다.
3. 직교 축에 대한 이방성
종이는 기계 방향(MD), 교차-기계 방향(CD) 및 두께(Z) 방향에서 뚜렷한 구조적 이방성을 나타냅니다. 이는 다음과 같이 나타납니다.
- 와이어의 흐름 역학으로 인해 MD를 따라 섬유가 우선적으로 정렬됩니다.
- Z- 방향에 걸쳐 미세분, 충전재 및 첨가제의 차등적 분포(예: 표면 근처의 높은 충전재 농도)
- 방향에 따른 기계적, 광학적, 투과성 특성은-변환, 인쇄 및 최종 사용 성능에 중요한-특성입니다.
4. 양면성(이중성)
종이 웹은 형성 중에 뚜렷한 상단(펠트 측면)과 하단(와이어 측면) 표면을 형성합니다.
- 와이어 측면이 직조 성형 직물과 접촉하여 표면 거칠기가 커지고 다공성이 높아지며 국부적인 섬유 결합이 더 강해집니다.-표면 강도는 우수하지만 부드러움은 낮습니다.
- 펠트 면이 더 부드러운 프레스 펠트와 접촉하여 더 조밀하고 매끄러우며 더 균일한 표면을 생성합니다.-잉크 전사 및 인쇄 품질에 유리합니다.
이러한 이중성은 인쇄 얼룩, 광택 균일성 및 시트 취급 동작에 영향을 미칩니다.
5. 모세관 다공성 구조
섬유 네트워크는 섬유 기하학, 패킹 밀도 및 압밀 이력에 따라 제어되는 나노크기의 섬유간 공극에서 마이크로미터{1}}규모의-섬유 구멍-까지 계층적 다중 크기의 기공 구조를 형성합니다.- 이 모세관 아키텍처는 다음을 직접 결정합니다.
- 액체 흡수 동역학 및 심지 거동;
- 공기 투과성(예: 걸리 수);
- 표면 매끄러움 및 압축성;
- 수분-으로 인한 변형 및 되돌릴 수 없는 변형(예: 코클, 컬);
- 오프셋 및 플렉소그래픽 인쇄의 잉크 침투, 건조 속도 및 도트 게인.
