Propiedades de los soportes papeleros

Los soportes papeleros cuentan con propiedades a cinco niveles: óptico, físico, químico, imprimibilidad y seguridad.

¿A qué nos referimos cuando hablamos de la blancura, absorción, volumen específico o blistering del papel? Son sólo algunas de las propiedades que tienen los diferentes soportes papeleros.

A continuación te explicamos en qué consisten. ¡No te lo pierdas!

Propiedades y normas de los soportes papeleros

Antes de empezar, quiero comentaros que hay componentes del papel que tienen incidencia directa en las propiedades del papel. Destacan:

Las fibras. Dirección y composición de éstas incidirán en varias propiedades.
Cargas y pigmentos: Las primeras se añaden al papel en masa con el fin de aumentar su % , su lisura, su brillo y su blancura y de disminuir su absorción y su porosidad, mientras que los segundos se aplican al estucado.
Aditivos: Se añaden al papel para modificar sus características físicas y son productos de encolado (reducen la permeabilidad), ligantes de estucado, antiespumantes, resinas de resistencia en húmedo, blanqueantes, colorantes, microbicidas, retentivos y floculantes.

A continuación, resumo las principales propiedades de los soportes papeleros:

1.Propiedades ópticas

1.1. Blancura

Contraste con una sustancia tomada como patrón “óxido de magnesio” de manera porcentual. Para medirla, se utilizan el densitómetro y el espectrofotómetro.

1.2. Color

Un tono de luz específico del espectro cromático percibido por nuestros ojos, e interpretado por nuestro cerebro.

1.3. Opacidad

Es el porcentaje de blancura que pierde el papel entre una medición de un conjunto de papeles muestra y la blancura de una hoja sobre superficie negra. A mayor opacidad, mayor contenido de cargas o PM. Para medirla se usan los mismos métodos que la blancura.

1.4. Brillo

Es la reflexión de un haz de luz con mismo ángulo que ha incidido sobre una determinada superficie.

2. Propiedades físicas

Son todas aquellas propiedades que tienen los papeles por sí mismos.

2.1. Porosidad

Es el volumen de aire del soporte respecto al volumen total. La porosidad del papel depende de múltiples componentes, como las fibras, el refinado de pasta, el encolado, la presión o el calandrado.

¿Cómo se mide la porosidad de los soporte papeleros? Para medirla, se puede usar:

Tinta porométrica
Aparato Tappi (mide el tiempo que tarda en pasar un volumen de aire de 100cm³ a través de una superficie del soporte papelero de una pulgada cuadrada a presión constante).

2.2. Lisura

Es la diferencia entre la superficie totalmente plana y la del soporte. Depende de la estructura fibrosa, la longitud de fibras, el refinado de pasta, el paso por lisas, si es o no estucado, calandrado, estructura de la tela… la lisura está altamente relacionada con el VE (mayor VE menor lisura) y la imprimibilidad.

¿Cómo se mide la lisura de un papel? Hay varias posibilidades:

Tinta microcontour test, índice de barniz (estucados 1c de etiquetas que se barnizan, en una tira con una gota de ftalato de dibutilo contra +larga mejor barnizabilidad del papel).
Aparato Beck (estucados, mide el tiempo en pasar una determinada columna de aire entre una placa de superficie pulida y una probeta de papel sobre la cual de apoya dicha placa, menor lisura más facilidad de pasar el aire, en segundos).
Aparato Bendtsen (Cantidad de flujo de aire pasa por minuto a través de los espacios comprendidos entre el aro metálico y el papel, mayor aire menos lisura, ml/min).

2.3. Gramaje

Es la dimensión del papel. Se cuantifica en g/m², para medirlo se usa una formeta de tamaño determinado, después se pesa en una balanza de precisión y se extrapola el peso a lo que pesaría 1m².

2.4. Espesor

Es el grueso de la hoja medido en micras. En el espesor influye la composición fibrosa (mayor con más PM), el número de cargas y el acabado (a mayor alisamiento o satinado, mayor espesor).

2.5. Volumen específico (VE)

Es el espesor dividido por el gramaje, se expresa en cm3/g. Dependiendo del tipo de papel cambiará, asi por ejemplo, en papeles estucados, disminuye con la presión del calandrado, y en consecuencia con el brillo, a mayor estuco, menor Volumen específico.

A mayor volumen específico, peor imprimibilidad. Cevagraff muestra aquí una serie de tipos de papeles estucados con sus características.

2.6. Dureza

La dureza es la resistencia de un material a ser deformado por la presión de la superficie exterior. Es una propiedad fundamental en los sistemas de impresión en bajo relieve (huecograbado y tipografía).

2.7. Compresibilidad

Comprensibilidad, disminución del espesor cuando actúa sobre él una fuerza externa, mide resistencia del soporte papelero a una compresión exterior.

2.8. Estabilidad dimensional

Es la resistencia del papel en condiciones extremas de humedad. Dependerá de la composición fibrosa (a más fibras, más inestabilidad), del refinado (más refinado, menos estabilidad.

2.9. Estructura o formación interna:

Es la cantidad y calidad en la que las fibras están distribuidas en el soporte papelero.

Su falta ocasiona problemas de estabilidad dimensional, de transparencia… para evitarlo, se suelen incluir más cargas que mejoran la estructura interna reduciendo el tamaño de los huecos y capilares en su interior.

Las cargas, además mejoran opacidad y blancura, lisura, y en definitiva, la calidad de la impresión.

¿Cómo se mide la formación interna de los soportes papeleros?

Se comprueba la cantidad de cargas o pigmentos.
Se quema un papel eliminando el agua a 100ºC

3. Propiedades químicas

3.1. PH: potencial de hidrógeno

Elión H+ da acidez, el ión hidroxilo OH- da alcalinidad. Se expresa en una escala de 0 a 14 (siendo 7 el valor neutro, y los valores mayores a 7, como alcalinos, y los menores de 7 como ácidos).

Hay que entender que la acidez o alcalinidad se deben a impurezas o sustancias añadidas durante la fabricación del papel y generan problemas:

PH Ácido: A más acidez, se facilita la emulsión del agua en la tinta y se retrasa secado. Además, la acidez ofrece menor solidez de color y vida más corta.
PH Básico (alcalino): La alcalinidad engrasa la plancha.

Hay muchas maneras de medir el PH de un papel, aunque los valores estándar suelen estar entre 4-9.

Reactivos e indicadores.
Tiras de papel pH.
Medidores pH “peachímetros”.

4. Propiedades de imprimibilidad

4.1. Humedad absoluta

El agua del papel expresado en % de su peso total, se determina con una desecación a 105ºC el peso perdido es el agua, si papel cede humedad se seca y si el papel absorbe humedad hay ondulaciones.

4.2. Humedad relativa

Pérdida o ganancia de agua en relación con el aire, intercambio progresivo hasta que haya un equilibrio del papel y atmósfera, higrómetro.

4.3. Absorción

Velocidad a la que la tinta penetra en el papel. Cuanta menor absorción, mayor rendimiento de los colores. Depende de la composición y distribución de fibra, de las cargas y aditivos, del encolado superficial y del calandrado, y aumenta al permanecer la tinta en apoyada en superficie.

Se mide con el ensayo de ftalato de dibutilo.

4.4. Sentido de la fibra (DF):

En la dirección de las fibras del papel. Dependiendo de la dirección habrá mayor o menor facilidad de doblado, de rigidez, de resistencia a la tensión, de influencia a cambios atmosféricos o de tendencia a curvarse.

Cabe destacar que en:

Impresión offset: En el registro una DF paralela al eje de los cilindros de máquina permite compensar la variación dimensional a contrafibra, variando el desarrollo de los cilindros. En impresiones a un solo color, la DF marca el sentido del avance del papel.
Postimpresión: La DF está en el lomo de los libros, y en hoja para archivadores, perpendicular al borde.

4.5. Planicidad

Ausencia de irregularidades en la superficie del papel, presencia de estas (falta de registro, problemas en la entrada de máquina, doble impresión y remosqueo…).

4.6. Escuadrado

Diferencias de longitud entre diagonales del pliego, no hacerlo correctamente puede suponer bordes no rectos.

4.7. Limpieza superficial

Desprendimiento de fibras, cargas,… producidos en los procesos de corte, empaquetado. Una no correcta limpieza superficial puede ocasionar problemas de arrancado.

4.8. Dureza de bobinas

Esclerómetro, se incrusta la parte saliente sobre la bobina el aparato lleva un registro donde quedan indicadas las partes más duras y blandas de la bobina, perfiles defectuosos pueden ocasionar desperdicios al hacer arrugas al entrar en presión.

4.9. Blistering

Ampollas por la formación de vapor en el interior del soporte (en rotativas offset, digital con fijación del tóner, masa de tintas y estucados a ambas caras)

4.10. Resistencias mecánicas

A la tracción o tensión: Fuerza necesaria para romper una tira por tracción longitudinal, se mide atendiendo a la longitud antes del punto de rotura (distancia en m o km con anchura uniforme que la tensión es capaz de sostener)
Al rasgado: Fuerza necesaria para continuar un desgarro iniciado mediante corte. Se mide con el aparato Elmendorf, que mide en ambas direcciones, más resistencia al rasgado en papeles a contrafibra.
Al estallido: resistencia del papel a una presión aplicada perpendicularmente a su superficie. Se mide con el aparato Mullen. A mayor valor, más resistencia. Es indiferente al sentido de fabricación pero no el de las caras.
Al arrancado: Falta de cohesión superficial del soporte papelero. Depende del tiro y la viscosidad de la tinta, de la velocidad de impresión, del grado de encolado superficial e interno, de la longitud de la fibra, del refinado, y del porcentaje de cargas.

Con influencia en el producto impreso:

Al plegado. Se define como el número de plegados dobles que aguanta un papel antes de romperse. + a contrafibra, + al aumentar refinado, + contra – cargas.
A la abrasión. Es la resistencia al frote o rozamiento. papeles moneda y embalar, medición en abrasímetros
Rigidez. Es la capacidad de soportar una fuerza que tiende a curvarlo, depende del espesor, gramaje, sentido fibra “+ en cf.”, encolado interno y % de cargas.
Resistencia a agentes diversos (agua, luz o envejecimiento, calor, grasas, vapor de agua y gases).
Encolado interno o en masa, superficial (prensa, offset, estucados).

5. De seguridad

Marcas que pueden observarse mirando a trasluz, se obtienen por rodillo mataespumas, hilos metálicos cosidos en la mesa o sección de prensas (rodillo liso contra relieve).

Se basan en las normas ISO, UNE/EN, TAPPI, DIN.

Algunas fuentes consultadas