Kartläggning av färgbehov beroende av pappersstruktur

Sammanfattning: I examensarbetet gjordes en kartläggning av färgbehov beroende av pappersstruktur. Arbetet gjordes för Holmen Paper. Syftet med arbetet var att undersöka olika parametrar på pappersstrukturer och se hur färgbehovet påverkades. Det gjordes genom en experimentell undersökning och utredning i labskala. Styrgruppen på Holmen Paper valde pappersstrukturer med liknande och varierade parametrar som jämfördes. Parametrar som undersöktes var bulk, ytvikt, luftpermeans, Bendtsen, PPS, askhalt, oljeabsorption, olika pappersmaskiner, slutljushet och Canadian Standard Freeness (CSF) nivå. Det var intressant för Holmen Paper att undersöka hur färgbehovet varierade på deras papper. Målet med arbetet var att hitta samband mellan uppmätta pappersegenskaper och färgbehov till viss tryckdensitet. Avgränsningar var att mätningarna gjordes på befintliga produkter med en Prüfbau tryckpress och med gul färg. Gul färg var mest intressant att undersöka då den har högst åtgång vid tryckning.  Undersökning av färgbehov på papper kan leda till minskad förbrukning av den färg som används. Färgen som används i tryckerier innehåller mineraloljor. Genom att minimera användningen av färgen kan det leda till ett mer hållbart arbete. Målgruppen för arbetet var Holmen Paper som tillverkar papper som går till den grafiska industrin.  Holmen Paper tillverkar termomekanisk massa, TMP, där pappret normalt blir till reklamblad eller bokpapper. Beroende på hur papper tillverkas delas de in i olika kvaliteter. Pappersstrukturerna som undersöktes hade olika egenskaper, vilka mättes med ett instrument direkt efter de tillverkats. En del värden kontrollerades och kompletterades manuellt med instrument på huvudlaboratoriet i Hallstavik. Kompletterade mätningar gjordes på papper som saknade värde på någon parameter.  Holmen Paper valde ut 33 pappersstrukturer för kartläggning av färgbehovet. Pappersstrukturerna från Holmen kom från fyra olika pappersmaskiner, W, X, Y och Z. Infärgning gjordes med Prüfbau tryckpress av två laboranter som arbetade tillsammans. Mängden färg som fastnade på pappersremsan vägdes på en känslig våg med 4 decimaler. Remsan torkades i ett torkskåp och tryckdensiteten mättes därefter med en spektrofotometer, Techkon. Beräkning av färgbehovet gjordes vid en tryckdensitet som valdes till 1,2 för samtliga prov.  Färgbehovet för de olika pappersstrukturerna beräknades med hjälp av Excel. Data för parametrarna från varje pappersstruktur hämtades från Holmens databas. Färgbehovet tillsammans med parametrarna sattes upp i flera diagram bredvid varandra i Excel där de jämfördes. Utifrån diagrammen undersöktes vilka parametrar som korrelerade med färgbehovet.  Resultatet blev att bulk, luftpermeans, PPS och Bendtsen (ytråhet) korrelerade positivt med färgbehov. Glans korrelerade negativt med färgbehovet. Färgbehov undersöktes med askhalt, CSF och slutljushet men visade ingen korrelation. Ett referensprov infärgades först och sist vid varje laborationstillfälle för att undersöka hur stabil infärgningsmetoden var. En normalfördelningskurva med 95 %-konfidensintervall gjordes, vilket visade på att metodens reproducerbarhet var stabil. Två olika färgformuleringar jämfördes, vilket gav att den nyare formuleringen gav ca 23 % ökat färgbehov.