안녕하세요. 오늘은 종이의 중요한 특성인 면감에 대해 알아보려 합니다.
종이는 여러 특성도 많이 고려되지만 주로 인쇄에 이용되기 때문에 면감이 가장 중요한 특성 중 하나라고 할 수 있습니다.
면감에는 평량, 두께, 벌크, 평활도, 투기도, 거침도, 광택, 색상, 지합이 있고 면감이 인쇄에 영향을 줄 수 있게 때문에 지종에 면감을 따라 관리하는 것이 중요합니다.
한번 알아볼까요?
면감의 주요 특성
1. 평량(Basis Weight)
1) 단위: gsm, g/m2
2) 개념: 종이의 단위면적당 무게
3) 측정 방법
- (1) 직사각형이 되도록 재단기의 기준면과 샘플의 면을 맞춰 재단하여 면적 측정
- (2) 재단한 샘플 무게 측정
- (3) 계산: 측정 무게(g) ÷ 샘플 면적(m2)
2. 두께(Thickness)
1) 단위: μm
2) 개념: 종의 Top면과 Bottom면 까지의 거리
3) 측정 원리: 종이면에 수직방향으로 추가 내려와 종이의 두께를 측정.
4) 측정 기기 사용법
- CD(Cross Direction) 방향으로 측정(기본 3회)
- 평균값 기록
5) 방법 기준 기기: L&W(Micrometer)
3. 벌크(Bulk)
1) 단위: cm3/g
2) 개념
- 밀도에 반대되는 개념으로 Bulk가 높다는 의미는 가벼우면서 두꺼운 종이를 의미함.
- 단위 평량당 두께
3) 계산 방법: 두께(μm)÷평량(g/m2)
4. 평활도(Smoothness)
1) 단위 : sec
2) 개념 및 측정 원리
- 개념: 종이면의 평활한(매끄러운) 정도
- 측정 원리: 고무로 종이를 눌러 유리면에 밀착시켜 아래에 진공을 만든 뒤 압력이 떨어지는 시간을 측정
3) 측정 기기 사용법 (측정기준: 아래면, 측정면: Top/Bottom)
- 투기도와 평활도를 동일한 기계에서 측정함으로 모드를 평활도(Smoothness)로 설정
- 종이가 측정위치에 잘 물리도록 위치를 조정한 후 측정
4) 기준 장치: Oken Type Air-permeability & Smoothness Tester
5. 투기도(Porosity)
1) 단위: sec
2) 개념 및 측정 원리
- 개념: 공기가 종이를 통과하는 정도
- 측정 원리: 일정 압력에서 일정한 공기의 양(100ml)이 종이를 통과하는 시간
3) 측정 기기 사용법
- 투기도와 평활도를 동일한 기계에서 측정함으로 모드를 투기도(Porosity)로 설정
- 지종에 맞추어 시간 설정
- Top면이 아래로 향하도록(경향 분석에 신뢰성을 부여하기 위헤 잡은 기준)하여 측정
4) 기준 장치: Oken Type Air-permeability & Smoothness Tester
6. 지합
1) 단위: Lt
2) 개념 및 측정 원리
- 개념: 국부적 평량변이
- 측정 원리: 주로 베타선이 종이를 지나면서 통과량을 통해 측
2) 측정 기기 사용법
- 샘플 삽입(MD(Machine Direction) 방향, Top면이 위를 향함)하여 측정
- Index 값 기록
4) 기준 장치: PTi(Formation 2D)
7. 거침도(Roughness)
1) 단위: μm
2) 개념 및 측정 원리
- 개념: 종이 표면의 불균일성으로 종이 표면의 요철 높이를 측정함
- 측정 원리: 위에서 힘을 가한 상태에서 공기를 주입하면서, 서서히 측정 헤드를 올리면서 공기가 통하게되면 멈추고 그 높이를 측정값으로 함.
3) 측정 기기 사용법(측정 방향: 윗면, 측정면: Top/Bottom)
- 측정위치 클램프에 종이가 잘 물리도록 삽입하여 측정
4) 기준 장치: L&W PPS Tester
8. 광택(Gloss)
1) 단위: %
2) 개념 및 측정 원리
- 개념: 윤기가 나는 정도 또는 종이의 표면에 거울상을 보여주는 능력
- 측정원리: 검은색 표준판에 75°의 입사각에서 입사광의 26% 반사를 광택 100%로 하여 반사광을 측정.
3) 측정 기기 사용법( 측정 방향: MD, 측정면: Top/Bottom)
- 시료 삽입(측정 방향 MD)한 뒤 측정
4) 기준 장비: L&W(GLOSS TESTER)
9. 색상(L, a, b, Brightness, Whiteness, Opacity)
1) 단위: %(a, b 값은 단위 없음)
2) 개념 및 측정 원리
(1) Brightness
- 개념: 밝기 또는 종이의 전반적인 반사 특성
- 측정 원리: 노란색인 리그닌과 보색 관계인 파장 457nm의 빛(파란색)의 반사율을 측정
(2) L, a, b
- 개념: CIE 시스템에서 유도된 색상 특성으로 L은 흰색(100), 검은색(0), a는 빨간색(+), 초록색(-), b는 노랑색(+), 파랑색(-)을 나타내며 L, a 값이 높을수록 b 값이 낮을수록 Whiteness와 Brightness가 높음
- 측정 원리: 삼원색 빨강(Red 700㎚), 초록(Green 546㎚), 파랑(Blue 436㎚)에 해당하는 자극치를 이용하여 색을 표현.
(3) Whiteness
- 개념: 백색광의 총 반사율과 모든 파장에서의 반사율의 균일성
- 측정 원리: 자외선을 포함하는 D65 광원에서의 반사율로 형광염료의 반사특성을 포함함.
(4) Opacity
- 개념: 빛이 종이에 입사되어 산란된 후 투과되는 빛의 양
- 측정 원리: 특정 파장(TAPPI 기준 572nm)의 빛이 투과되고 반사된 빛의 양을 통해 측정
3) 측정법(측정면: Top)
- 샘플 8장 샘플 홀더에 위치시킨 후 홀더를 위로 올려 빛이 새지 않도록 고정.
- Brightness, Whiteness, L, a, b 측정 후 Black Cavity를 샘플 홀더에 올리고 그 위에 샘플 1장 올린 뒤 홀더를 올려 고정
- Opacity 측정.
- Data Color Elrepho 300 메뉴얼 기준 동일한 샘플을 겹치되 빛의 투과가 되지 않아 측정 값이 차이가 없을 만큼의 종이를쌓아야함.