ในการนำกระดาษมาใช้ ก็จะมีการทดสอบคุณสมบัติของกระดาษ ทั้งด้านกายภาพ (Physical Properties) และสมบัติทางด้านเคมี (Chemical Properties) สมบัติด้านกายภาพนั้น มีหลากหลายคุณสมบัติ โดยจะสามารถแบ่งได้เป็น 8 สมบัติใหญ่ๆ
1. สมบัติมูลฐาน (Basic Properties)
2. สมบัติความแข็งแรง (Strength Properties)
3. ทัศนสมบัติ (Optical Properties)
4. สมบัติความแข็งตึง (Stiffness Properties)
5. สมบัติทางโครงสร้าง (Structural Properties)
6. สมบัติของผิวหน้า (Surface Properties)
7. สมบัติการดูดซึม (Absorption Properties)
8. สมบัติอื่นๆ (Other Properties) เช่น การนำไฟฟ้า, การนำความร้อน เป็นต้น
ในบทความนี้จะมาพูดถึงการทดสอบ ความเรียบ (Smoothness) หรือความหยาบ (Roughness) ของผิวหน้ากระดาษ ซึ่งจะอยู่ในสมบัติของผิวหน้า
ความเรียบ (Smoothness) เป็นการวัดผิวหน้าของกระดาษ ที่มีความขรุขระ หรือความสม่ำเสมอของผิวหน้ากระดาษ ซึ่งค่าความเรียบนั้น จะส่งผลโดยตรงกับคนนำกระดาษไปใช้งาน เช่น การนำกระดาษไปพิมพ์ เนื่องจากความเรียบของผิวหน้า จะส่งผลต่อการยึดติดของโทนเนอร์ และหมึก ซึ่งส่งผลต่อคุณภาพของงานพิมพ์ กระดาษที่มีความเรียบสูงจะทำให้ขอบภาพไม่แตก และมีความคมมากขึ้น ทำให้ภาพออกมาสวยงามและมีรายละเอียดชัดเจน
ความเรียบ และความหยาบ จะเป็นค่าที่ตรงกันข้าม ถ้ามีกระดาษนั้นมีความเรียบมาก ก็จะมีความหยาบน้อย ซึ่งกระดาษที่มีค่าความเรียบมาก หรือน้อยก็จะให้คุณสมบัติที่แตกต่างกัน เช่น ถ้ามีค่าความเรียบสูง จะส่งผลในเรื่องของคุณภาพงานให้สวยงาม และช่วยลดปริมาณการเสียดสีที่เกิดขึ้นกับเครื่องพิมพ์ ลดการ Break down ของเครื่องพิมพ์ หรือช่วยในการลดปริมาณการใช้หมึกพิมพ์ได้ แต่ถ้ามีค่าความเรียบสูงเกินไป หมายความว่าจะมีความหยาบ หรือความขรุขระของผิวหน้าน้อย ซึ่งอาจส่งผลกับค่าสัมประสิทธ์แรงเสียดทาน (Coefficient of Friction) ต่ำ เกิดการลื่นไถล หรือค่าความเงา (Gloss)
ปัจจัยที่จะส่งผลต่อความเรียบ
- ชนิดของวัตถุดิบที่นำมาทำกระดาษ เช่น เส้นใยยาว เส้นใยสั้น
- การใส่สารเติมแต่งบนผิวหน้ากระดาษ (Surface Treatment)
- การกดขณะเปียกในขั้นตอนการทำกระดาษ (Wet Pressing)
- การขัดผิวหน้าของกระดาษ (Calender)
- ชนิดของสารเคลือบผิวหน้า (Types of coating)
การวัดความเรียบ หรือความหยาบนั้น จะใช้ Air-Leak Method ในการวัด ซึ่งเป็นวิธีการวัดที่ Indirect หลักการคือ การที่เกิดการให้อากาศไหลผ่าน (Air Leak) ระหว่าง ผิวหน้าของกระดาษ กับ reference metal หรือแผ่นแก้ว (Glass plane) ภายใต้แรงดันที่กำหนด
มาตรฐานในการทดสอบความเรียบ และความหยาบนั้น สามารถแบ่งได้ 4 มาตรฐานการทดสอบด้วยกัน
มาตรฐานการวัดความเรียบ และความหยาบของกระดาษ
1. Bekk Smoothness
การวัดความเรียบของกระดาษ โดยเป็นการวัดเวลาในการไหลของปริมาณอากาศที่กำหนดไว้ โดยตัวเครื่องจะทำการสร้าง vacuum ให้ได้ 50.7 kPa และปล่อยให้อากาศไหลผ่านกระดาษตัวอย่าง ให้ vacuum ลดลงเหลือ 48.0 kPa และดูเวลาที่ใช้
ช่วงในการวัด 4 – 1400 วินาที เหมาะกับกระดาษที่หนาไม่เกิน 0.5 มิลลิเมตร และมีความเป็นรูพรุนน้อย (Permeable Papers) ไม่เหมาะกับบอร์ด หรือกระดาษหนังสือพิมพ์
Standard: ISO 5627 และ TAPPI T479
2. Bendtsen Roughness
การวัดความหยาบของกระดาษ เป็นการวัดอากาศที่ไหลผ่านระหว่าง metal head กับผิวหน้าของกระดาษ โดยจะกำหนดแรงกดตัวอย่างอยู่ที่ 1.47 kPa เครื่องทำการปล่อยอากาศให้ไหลผ่านหัววัด และวัดอัตราการไหลของอากาศ ที่หน่วย มิลลิลิตรต่อนาที (ml/min)
ช่วงในการวัด 50 – 1200 ml/min ไม่เหมาะกับ soft paper หรือกระดาษที่มีความเป็นรูพรุนสูง
Standard: ISO 8791-2
3. Sheffield Roughness
การวัดความหยาบของกระดาษ เป็นวีธีการวัดด้วย Metering Float เพื่อระบุปริมาณอากาศที่ไหลผ่านหัววัดกับกระดาษมากน้อยแค่ไหน เป็นการวัดอัตราการไหลของอากาศเช่นเดียวกับ Bendtsen หน่วยเป็น มิลลิลิตรต่อนาที (ml/min) แต่วิธีนี้ไม่ค่อยเป็นที่นิยมในไทย
ช่วงในการวัด 0 – 3000 ml/min ไม่เหมาะกับ soft paper หรือกระดาษที่มีความเป็นรูพรุนสูง
Standard: ISO 8791-3 และ TAPPI T538
4. Print-Surf Roughness
การวัดความหยาบของกระดาษ เป็นการวัดความต้านทานการไหลของอากาศ (Air flow) ของกระดาษพิมพ์ และแปลงค่าเป็นค่าเฉลี่ยความหยาบของพื้นผิวกระดาษ ในหน่วย ไมโครเมตร (µm) โดยจะเป็นการจำลองสภาวะของการ Printing press condition
เหมาะกับการทดสอบกับ กระดาษพิมพ์ กระดาษเคลือบ และไม่เคลือบที่ต้องนำไปพิมพ์
Standard: ISO 8791-4 และ TAPPI T555
จาก 4 มาตรฐานการทดสอบนั้น ถ้าต้องการทดสอบความเรียบจะใช้การทดสอบแบบ Bekk Smoothness แต่ถ้าวัดความหยาบ จะนิยมใช้ Bendtsen Roughness
การทดสอบความเรียบ และความหยาบนั้น ก็จะมีเครื่องทดสอบ แยกในแต่ละมาตรฐานไป คือจะเป็น 1 เครื่อง ต่อ 1 มาตรฐาน ทาง Chemical House เป็นตัวแทนจำหน่าย เครื่องมือ เครื่องทดสอบ ในด้านเยื่อและกระดาษ Flexible Packaging รวมถึงเครื่องวัดความเรียบ และความหยาบ โดยจะมีทั้งเครื่องจากญี่ปุ่น เยอรมัน และจีน
สนใจสอบถามข้อมูลเพิ่มเติมได้ที่ ppsales@chemihouse.com
หรือ Add line จาก QR Code ด้านล่าง
