Papier/Kleuren en witheid

 

De papiermassa, ook van wit papier, kan en wordt meestal aangekleurd. Verhogen van de witheid Nuanceren Een nuanceerkleurstof zorgt ervoor dat reflectie in het gele en rode gedeelte van het zichtbare spectrum wordt onderdrukt. Spectrum van zichtbaar licht Spectrum van zichtbaar licht van 400 tot 700 nanometer Doordat de kleurstof straling absorbeert, wordt de helderheid van het materiaal verminderd, in tegenstelling tot de werking van een opwitter, waarbij de helderheid juist wordt verhoogd. Voor het verhogen van de witheid wordt meestal een combinatie van nuanceerkleurstoffen en opwitters gebruikt. Blauwe en violette kleurstoffen worden het meest gebruikt voor de nuancering. substractieve kleurmenging Een nadeel van het gebruik van kleurstoffen is dat het papier minder licht terugstraalt, oftewel het krijgt een grijzere, maar wel wittere kleurtoon. Dit wordt veroorzaakt door de zogenaamde substractieve kleurmenging, waarbij de kleur onderdrukt wordt (het licht wordt geabsorbeerd) door het toevoegen van een kleurstof. Zie bijgaand plaatje (indien alle primaire kleuren worden samengevoegd, wordt zelfs helemaal geen licht teruggestraald; zie het zwarte driehoekje in het midden van de figuur). Opwitten Een (optische) witmaker (opwitter) wordt gebruikt om het papier witter te maken. Het effect van een opwitter is dat straling uit het onzichtbare ultraviolette deel van het spectrum wordt omgezet in zichtbaar blauw licht. Een blauwe toon in wit geeft een gevoel van verhoging van de witheid. Dit wordt bevestigd door de witheidsformules, die gebaseerd zijn op de menselijk waarneming, zoals de CIE-witheidsformule. De ISO-Brightness meet de witheid zelfs aan hand van de reflectiewaarde bij 457nm. Deze golflengte ligt in het blauwe gedeelte van het zichtbare spectrum. De opwitter zorgt ervoor dat er straling wordt toegevoegd aan de reflectie van het zichtbare licht. Het verhoogt de helderheid van het materiaal. De traditionele en meest gebruikte opwitters zijn stilbeensulfonzuren, echter in de laatste jaren zijn ook andere chemische stoffen met opwittend effect ontwikkeld. De werking van de opwitters is afhankelijk van het licht dat op het papier schijnt, maar ook van de gebruikte pigmenten/vulstoffen in het papier. Stoffen als titaandioxide, die juist ingezet worden om de witheid te verhogen, absorberen namelijk het ultraviolette licht dat door de opwitter in zichtbaar blauw licht wordt omgezet. Een combinatie van titaandioxide en opwitter werkt dus niet goed. Een combinatie van calciumcarbonaat als pigment/vulstof en opwitter werkt daarentegen weer heel goed. Calciumcarbonaat reflecteert in het zichtbare deel van het spectrum veel licht terug en absorbeert vrijwel geen ultraviolette licht, zodat alle beschikbare straling door de opwitter in zichtbaar licht kan worden omgezet. De stilbeensulfonzuren kunnen 2 (di), 4 (tetra) of 6 (hexa) sulfongroepen hebben. De witkracht van de hexastilbeensulfonzuren is hoog, maar daarvoor bindt het heel slecht aan de papiervezel. Bij de distilbeensulfonzuren is dat juist omgekeerd. Om een hoge opwitting te krijgen, kunnen distilbeensulfonzuren aan de papiermassa voor de papiermachine toegevoegd worden, terwijl hexastilbeensulfonzuren het beste samen met de zetmeellijm of polyvinylalcohol bij de oppervlaktebehandeling van het papier ingezet kunnen worden. Kleuren Vele papiersoorten, bijvoorbeeld papier voor brieven, worden speciaal aangekleurd. Het doel is hier het verkrijgen van een specifieke kleur. De mogelijke verschillende kleuren zijn vrijwel oneindig. Hier volgt een overzicht van de hoofdkleuren en ook bij welke frequentie deze kleur is aan te treffen: Kleur   Rood   Oranje   Geel   Groen   Cyaan   Blauw   Indigo   Violet   Golflengte (nm) 740 R 625 O 590 G 565 G 520   500 B 450 I 430 V 380 Omdat de celstof zelf varieert in kleur, worden dergelijke gekleurde papiersoorten meestal batch-gewijs geproduceerd (in tegenstelling tot veel gebruikte papiersoorten, die in een continu proces worden geproduceerd). Een batch met papiergrondstoffen wordt aangekleurd door het toevoegen van verschillende kleurstoffen. Dit proces is nauwelijks te automatiseren, zodat hoge mate van vakmanschap van de kleurmaker noodzakelijk is. Een goede beheersing van het papierproductieproces maakt ook een continue kleuring mogelijk (de kleur moet echter wel constant worden gehouden). Ook een kleuring bij de oppervlaktebehandeling met zetmeel in de lijmpers is mogelijk. Kleurstoffen zijn beschikbaar als pigmenten, voor een kleurstabiele kleuring, en als organische stoffen. De pigmenten zijn echter moeilijker aan de vezel te binden (alleen met een fixeermiddel) en ze zijn bovendien vrij duur. De organische kleurstoffen worden of direct aan de vezel gebonden of met een fixeermiddel (in het geval van negatief geladen moleculen). De meeste producenten van gekleurd papier proberen het aantal kleuren beperkt te houden, om de voorraad niet te groot te laten worden. Echter de markt voor gekleurde papieren wordt gedeeltelijk door de mode bepaald, zodat telkens weer nieuwe kleuren ontwikkeld en op de markt gebracht moeten worden.

> Volgend:Lijm- en natvastmiddel Samenvatting De meeste papiersoorten worden gekleurd Om papier witter te maken kan men nuanceren of opwitten Nuanceren is het onderdrukken van de rode en gele component in de kleur met een blauwe en/of violette kleurstof Opwitten is het omzetten van opgestraald onzichtbaar ultraviolet licht in zichtbaar blauw licht. Gekleurde papieren kunnen gemaakt worden met een veelvoud aan kleurstoffen, pigmenten en organische kleurstoffen, in een groot aantal kleuren. Citaat "Zelfs papier heeft 2 kanten" Japans spreekwoord

> Volgende pagina:Lijm- en natvastmiddel