Hoe en waarom we glans meten op papier en karton

Glans is de visuele perceptie van glinstering en komt voort uit de manier waarop een oppervlak licht reflecteert. Wanneer licht valt op een zeer glad oppervlak, reflecteert het grootste deel ervan in één enkele richting, de spiegelende richting, en ziet het oppervlak er glanzend uit. Wanneer het oppervlak ruw of open is, verstrooit het licht in vele richtingen en ziet het oppervlak er mat uit. Het meten van glans koppelt een herhaalbaar getal aan die perceptie zodat experts op het gebied van kwaliteit, R&D en operations deze kunnen specificeren, controleren en bewijzen.

Waarom 75 graden voor papier?

Glans kan onder verschillende hoeken worden gemeten, en de juiste hoek hangt af van het materiaal en hoe glanzend het is. Voor papier en karton is de erkende geometrie 75 graden, gemeten vanaf de verticale as. Papier is een materiaal met een relatief lage tot gemiddelde glans, en de vlakke 75 graden hoek verspreidt de meting over een breder deel van het oppervlak. Dit maakt de meting op papier gevoeliger en herhaalbaarder dan de 20 of 60 graden hoeken die worden gebruikt voor hoogglanslagen en kunststoffen. Het is de hoek die wordt voorgeschreven in de papierglansnormen TAPPI T480 en ISO 8254-1.

Hoe de meting werkt

Een papierglansmeter bevat een lichtbron en een receptor die op gelijke hoeken zijn ingesteld. Licht wordt onder een hoek van 75 graden op het monster geprojecteerd, en de detector meet de intensiteit van het licht dat onder de gelijke en tegenovergestelde hoek wordt gereflecteerd. Die intensiteit wordt vergeleken met een gekalibreerde referentietegel van zwart glas, waaraan een bekende glanswaarde is toegekend. Het resultaat wordt gerapporteerd als een percentage gereflecteerd licht, op een schaal van 0 tot 100.. Omdat de meting relatief is ten opzichte van een referentiestandaard, is kalibratie essentieel voor het verkrijgen van cijfers die overeenstemmen tussen instrumenten, locaties en leveranciers.

De normen: TAPPI T480 en ISO 8254-1

Twee normen bepalen de 75 graden papierglans. TAPPI T480 is de Noord-Amerikaanse methode gepubliceerd door de Technical Association of the Pulp and Paper Industry, en ISO 8254-1 is het internationale equivalent voor 75 graden glans. Beide definiëren de meetgeometrie, de referentiestandaarden en de rapportage, zodat een glanswaarde die in de ene fabriek wordt gemeten, in een andere fabriek kan worden vertrouwd. Afstemming op deze normen is wat een verwerker en een papierfabrikant in staat stelt het eens te worden over een enkele specificatie.

Enkele eigenschap of volledig profiel: het instrument kiezen

Industrial Physics meet papierglans via het merk Technidyne, en er zijn twee routes afhankelijk van hoe u werkt.

• De Technidyne TEST/Plus Gloss is een specifiek instrument voor een enkele eigenschap. Het meet 75 graden glans op papier, karton, golfkarton, inkten en lagen via een touchscreen-interface, en wordt geleverd met een primaire kalibratietegel, een controletegel en een set papieren kalibratiestandaarden. Het is geschikt voor een QC-station waar glans de eigenschap is die het vaakst wordt gecontroleerd, en maakt deel uit van de TEST/Plus-serie.
• De PROFILE/Plus® Gloss 75 Degree module voegt volledig geautomatiseerde meting toe van zowel de boven- als onderzijde van het vel, met gelijktijdige meting in de machinerichting en dwarsrichting (MD en CD) en vacuüm monsterondersteuning om het vel vlak te houden. Het draait op het modulaire PROFILE/Plus®-platform, zodat dezelfde controller glans kan meten naast helderheid, opaciteit en andere optische modules. Het is geschikt voor fabrieken die een volledig vel profileren en verschillende optische eigenschappen vanuit één systeem beheren.

Kalibratie en traceerbaarheid

Omdat glans een relatieve meting is, zijn de resultaten slechts zo goed als de kalibratie die eraan ten grondslag ligt. Technidyne papierglans-kalibratiestandaarden voor de TEST/Plus, en de bijbehorende standaarden voor de PROFILE/Plus Gloss, zijn gecertificeerd traceerbaar naar moederstandaarden zoals beschreven in TAPPI T480, met traceerbaarheid naar de National Research Council of Canada, een ISO Level II laboratorium. Een regelmatig kalibratieschema houdt metingen consistent tussen kalibratiecycli en waarborgt de nauwkeurigheid van elke meting.

Monsterbehandeling en veelvoorkomende foutenbronnen

Glansmetingen kunnen afwijken door praktische redenen in plaats van door defecten aan het instrument. De meest voorkomende zijn een monster dat niet vlak tegen de meetopening ligt, waardoor de geometrie wordt verstoord; een vuile of bekraste zwart glazen referentietegel; het meten van de verkeerde kant of het negeren van het verschil tussen de boven- en onderkant (zeef- en viltzijde); en het vergelijken van metingen die onder verschillende hoeken zijn genomen. Het vlak houden van het vel, het schoonhouden van de referentietegel, het noteren van welke kant wordt gemeten en het tijdig kalibreren elimineren het grootste deel van deze variatie.

Waarom het belangrijk is

Glans is een directe link tussen een productieproces en een afgewerkt uiterlijk. Het weerspiegelt hoe goed de stappen van het aanbrengen van lagen en kalanderen worden gecontroleerd, en het voorspelt hoe bedrukte verpakkingen en publicaties eruit zullen zien voor de eind klant. Het nauwkeurig meten volgens de erkende normen maakt deel uit van de manier waarop Industrial Physics experts op het gebied van kwaliteit, R&D en operations helpt de integriteit van hun producten en de merken van hun klanten te beschermen. Glans komt zelden alleen, dus wordt het meestal beheerd samen met helderheid, opaciteit en ruwheid als onderdeel van een compleet optisch kwaliteitsprogramma.