Wie und warum wir den Glanz von Papier und Karton messen

Glanz ist die visuelle Wahrnehmung von Glänzen und entsteht dadurch, wie eine Oberfläche Licht reflektiert. Wenn Licht auf eine sehr glatte Oberfläche trifft, wird der größte Teil in eine einzige Richtung reflektiert – die spiegelnde Richtung – und die Oberfläche wirkt glänzend. Ist die Oberfläche rau oder offen, streut das Licht in viele Richtungen und die Oberfläche wirkt matt. Die Glanzmessung ordnet dieser Wahrnehmung eine reproduzierbare Zahl zu, sodass Fachleute aus Qualitätssicherung, F&E und Betrieb sie spezifizieren, steuern und nachweisen können.

Warum 75 Grad für Papier?

Glanz kann unter verschiedenen Winkeln gemessen werden, und der richtige Winkel hängt vom Material und davon ab, wie glänzend es ist. Für Papier und Karton ist die anerkannte Geometrie 75 Grad, gemessen von der Vertikalen. Papier ist ein Material mit vergleichsweise niedrigem bis mittlerem Glanz, und der flache 75-Grad -Winkel verteilt die Messung über einen größeren Oberflächenbereich. Dadurch ist der Messwert auf Papier empfindlicher und besser reproduzierbar als bei den 20- oder 60-Grad -Winkeln, die für hochglänzende beschichtungen und Kunststoffe verwendet werden. Es ist der Winkel, der in den Papierglanznormen TAPPI T480 und ISO 8254-1 gefordert wird.

Wie die Messung funktioniert

Ein Papier-Glanzmessgerät enthält eine Lichtquelle und einen Detektor, die auf abgestimmte Winkel eingestellt sind. Das Licht wird bei 75 Grad auf die Probe gerichtet, und der Detektor misst die Intensität des Lichts, das im gleichen und entgegengesetzten Winkel reflektiert wird. Diese Intensität wird mit einer kalibrierten Referenzkachel aus schwarzem Glas verglichen, der ein definierter Glanzwert zugewiesen ist, und das Ergebnis wird als Prozentsatz des reflektierten Lichts auf einer Skala von 0 bis 100 angegeben. Da der Messwert relativ zu einem Referenzstandard ist, ist die Kalibrierung entscheidend, um Zahlen zu erhalten, die zwischen Instrumenten, Standorten und Lieferanten übereinstimmen.

Die Normen: TAPPI T480 und ISO 8254-1

Zwei Normen regeln den 75-Grad-Papierglanz. TAPPI T480 ist die nordamerikanische Methode, veröffentlicht von der Technical Association of the Pulp and Paper Industry, und ISO 8254-1 ist das internationale Äquivalent für 75 Grad Glanz. Beide definieren die Messgeometrie, die Referenzstandards und die Berichterstattung, sodass ein in einem Werk gemessener Glanzwert in einem anderen verlässlich ist. Die Ausrichtung an diesen Normen ermöglicht es einem Verarbeiter und einem Papierhersteller, sich auf eine einheitliche Spezifikation zu einigen.

Einzelkennwert oder Vollprofil: das passende Instrument auswählen

Industrial Physics misst den Papierglanz über die Marke Technidyne – und je nach Arbeitsweise gibt es zwei Wege.

• Das Technidyne TEST/Plus Gloss ist ein dediziertes Instrument für eine einzelne Eigenschaft. Es misst 75-Grad-Glanz auf Papier, Karton, Wellpappe, Druckfarben und beschichtungen über eine Touchscreen-Oberfläche und wird mit einer primären Kalibrierkachel, einer Cross-Check-Kachel und einem Satz Papier-Kalibrierstandards geliefert. Es eignet sich für eine QS-Station, in der Glanz am häufigsten geprüft wird, und ist Teil der TEST/Plus-Produktreihe.
• Das PROFILE/Plus Gloss 75 Degree -Modul ergänzt eine vollautomatische Messung sowohl der Ober- als auch der Unterseite des Bogens, mit gleichzeitiger Messung in Maschinen- und Querrichtung (MD und CD) sowie Vakuum-Probenauflage, um den Bogen plan zu halten. Es läuft auf der modularen PROFILE/Plus-Plattform, sodass derselbe Controller Glanz zusammen mit Helligkeit, Opazität und anderen optischen Modulen abdecken kann. Es eignet sich für Werke, die ein vollständiges Bogenprofil erstellen und mehrere optische Eigenschaften über ein System steuern.

Kalibrierung und Rückführbarkeit

Da Glanz eine relative Messung ist, sind die Ergebnisse nur so gut wie die Kalibrierung, die dahintersteht. Technidyne Papierglanz-Kalibrierstandards für das TEST/Plus sowie die abgestimmten Standards für das PROFILE/Plus Gloss sind gemäß TAPPI T480 zertifiziert rückführbar auf Masterstandards, mit Rückführbarkeit zum National Research Council of Canada, einem ISO-Level-II-Labor. Ein regelmäßiger Kalibrierplan hält Messungen zwischen den Kalibrierzyklen konsistent und schützt die Genauigkeit jedes einzelnen Messwerts.

Probenhandhabung und häufige Fehlerquellen

Glanzmesswerte können aus praktischen Gründen driften, nicht aufgrund von Instrumentenfehlern. Am häufigsten sind: eine Probe, die nicht plan am Messport anliegt, wodurch die Geometrie gestört wird; eine verschmutzte oder verkratzte Referenzkachel aus schwarzem Glas; das Messen der falschen Seite oder das Ignorieren des Unterschieds zwischen Ober- und Unterseite (Sieb- und Filzseite); sowie der Vergleich von Messwerten, die unter unterschiedlichen Winkeln aufgenommen wurden. Den Bogen plan zu halten, die Referenzkachel sauber zu halten, zu dokumentieren, welche Seite gemessen wird, und planmäßig zu kalibrieren beseitigen den Großteil dieser Variation.

Warum es wichtig ist

Glanz ist eine direkte Verbindung zwischen einem Produktionsprozess und dem fertigen Erscheinungsbild. Er zeigt, wie gut die beschichtung und Kalandrier-Schritte beherrscht werden, und er sagt voraus, wie bedruckte Verpackungen und Publikationspapiere für den End kunden wirken. Eine präzise Messung nach den anerkannten Normen ist Teil davon, wie Industrial Physics Fachleute aus Qualitätssicherung, F&E und Betrieb dabei unterstützt, die Integrität ihrer Produkte und der Marken ihrer Kunden zu schützen. Glanz steht selten allein, daher wird er in der Regel zusammen mit Helligkeit, Opazität und Rauheit als Teil eines vollständigen optischen Qualitätsprogramms gesteuert.