V súčasnosti, v súvislosti s dynamickým rozvojom digitálnej tlače, narastá dopyt po papieroch vhodných pre vysokokvalitnú plnofarebnú digitálnu tlač. Podobná situácia je aj pokiaľ ide o papiere pre hárkovú ofsetovú tlač. Rozvoj ofsetovej kotúčovej tlače a v súvislosti s ním i situácia v papieroch je trocha odlišnejšia. Využitie technológii CSWO pre tlač novín klesá a súčasne táto technika preberá časť produkcie prv vyrábanú technológiou HSWO, čo vytvára potrebu nových typov papierov. Na druhej strane HSWO preberá časť produkcie doteraz zabezpečovanej hĺbkotlačou. Súčasne dochádza k zvyšovaniu nárokov na kvalitu tlače.
Charakteristickým znakom rozvoja papierenského priemyslu je čoraz rozsiahlejšie využívanie nezdelifnigovaných vláknin, t. j. drevoviny, polo-chemických vláknin a takisto vláknin zo zberového papiera (recyklovaných vláknin). Novým, zatiaľ nevýznamným trendom, je technológia formovania papiera ako viacvrstvového materiálu, najpravdepodobnejšie trojvrstvového. Túto technológiu v budúcnosti očakáva dynamický rozvoj. Do obdobia začiatku všeobecne hospodárskej krízy, producenti papierov každé 2–3 roky ponúkali zlepšené verzie vyrábaných papierov a každých 5–6 rokov ponúkali papiere novej generácie. Tieto zmeny vyplývali jednak z rozvoja papierenského priemyslu a boli taktiež dôsledkom nových požiadaviek tlačiarenského priemyslu.
Papiere pre digitálnu tlač
Od nástupu digitálnej tlače na veľtrhu IPEX 1993 reprezentovanej strojom firmy Indigo, určeným pre kvalitnú plnofarebnú tlač, sa striedali dva základné trendy v oblasti produkcie papierov pre digitálnu tlač. Prvý trend spočíval v tom, že sa testovala vhodnosť papierov určených pre hárkový ofset a z nich sa vybrali tie, ktoré vyhovovali a pomocou skriptov sa zabezpečilo ich bezproblémové použitie pre konkrétny digitálny stroj.
Druhý trend spočíval vo vývoji nových papierov vhodných pre použitie v danom digitálnom stroji. Dominujúcou technológiou v ére nástupu digitálnej tlače bola elektrofotografia založená na použití tekutých tonerov (zariadenia Indigo) alebo práškových tonerov (zariadenia Xeikon a iných firiem). Keďže už pred týmto obdobím bola elektrofotografia rozsiahle využívaná v čierno-bielych kopírovacích zariadeniach, boli k dispozícii kopírovacie papiere, ako prvé sa testovali papiere používané v tejto oblasti.
Po roku 2000 došlo k výraznému rozvoju a rozšíreniu využívania digitálnej tlače. V súčasnosti máme viacero variantov digitálnych tlačových techník. Sú to: elektrofotografia s tekutými a práškovými tonermi, inkjetová tlač používajúca rôzne druhy farieb (na vodnej a olejovej báze, rozpúšťadlové a UV farby, voskové farby), magnetografia, termografia a iné. Každá z týchto techník a jej variantov má iné požiadavky na vlastnosti hárkových a kotúčových papierov.
V počiatkoch, ale aj v neskorších obdobiach digitálnej tlače, sa pre digitálnu tlač na základe skúšok vyberali papiere určené pre iné techniky tlače. Neskôr sa začali vyrábať špeciálne papiere určené pre konkrétnu techniku digitálnej tlače a súčasne sa zaviedol systém hodnotenia papierov ponúkaných na trhu, ktoré sú použiteľné pre digitálnu tlač. Prakticky žiadny producent digitálnych tlačových zariadení nie je súčasne aj výrobcom papiera pre svoje zariadenia, hoci niektorí z nich ponúkajú papiere pod svojou značkou. V snahe zabezpečiť bezproblémové využívanie na trhu dostupných papierov v konkrétnych digitálnych zariadeniach, riešili výrobcovia digitálnych tlačových zariadení, ako aj výrobcovia papierov tento problém ich certifikáciou. Certifikácia je pomerne komplikovaný proces, ktoré náplň sa líši v závislosti o akú digitálnu tlač ide. Papiere, ktoré získali certifikát možno rozdeliť do dvoch skupín:
> na papiere kvalifikované pre digitálnu tlač
> na papiere autorizované pre digitálnu tlač
Papiere kvalifikované pre digitálnu tlač – sú papiere, pri ktorých producent digitálneho zariadenia garantuje možnosť ich použitia vo svojom zariadení. Garantuje sa bezpečnosť ich používania (napr. netoxickosť), spracovateľnosť (stabilitu tlače) a potlačiteľnosť, t. j. určitá úroveň kvality tlače.
Papiere autorizované pre digitálnu tlač – sú papiere, pri použití ktorých výrobca zariadenia garantuje spracovateľnosť papiera, bez garantovania kvality tlače a stability procesu.
Donedávna (Drupa 2008) dominovali papiere určené, špeciálne produkované pre digitálnu tlač. Trendom, ktorý sa objavil po veľtrhu Drupa 2008 je snaha používať v digitálnej tlači papiere určené pre analógovú tlač. Samozrejme iba tam, kde je to možné, kde je vylúčené riziko poškodenia zariadenia alebo tlač s veľkým podielom makulatúry. V prípade elektrofotografickej tlače je ponúkaná celá škála špeciálnych papierov – nenatieraných, satinovaných a natieraných. Sú to papiere špeciálne produkované a určené pre konkrétne tlačové zariadenie. Napriek tomu sa dodnes nepodarilo vyrobiť natieraný papier s plošnou hmotnosťou nad 170 g/m2, ktorý by pri zapekaní tonera neuvoľňoval nepríjemný zápach. V súvislosti s tým je snaha nájsť spomedzi natieraných papierov pre ofsetovú tlač taký papier, ktorý by uvoľňoval minimálny zápach. Podobná situácia je aj s papiermi určenými do preprintu. Ide o papiere, ktoré sa po potlačení ofsetovou tlačou personalizujú v elektrofotografických tlačových systémoch. Niektoré v súčasnosti produkované ofsetové hárkové papiere sa nehodia pre tento účel.
Drevovina vyššej kvality sa čoraz v širšej miere používa na výrobu papierov určených pre elektrofotografické tlačiarne a kopírky. Osobitnú skupinu predstavujú papiere na digitálnu tlač novín. Súčasne s rozvojom plnofarebnej digitálnej tlače vznikol nápad tlače denníkov priamo z Internetu. Realizácia tohto nápadu si následne vynútila produkciu papiera pre takúto tlač, ktorú zrealizoval UPM Kymmene v papieroch UPM DIGI Newsprint. UPM DIGI Newsprint je papier novinovej kvality vyrábaný v plošnej hmotnosti 40 až 60 g/m2 vo verzii MFS a News (MF) s matným povrchom a volumenom 1,33–1,70 cm3/g. Je určený pre plnofarebnú kotúčovú elektro-fotografickú digitálnu tlač so práškovým tonerom. Systém tlače novín priamo z internetu je realizovaný vo viacerých luxusných hotelových sieťach. Svojim hosťom spravidla ponúkajú do 20 titulov denníkov zahrnujúcich obvykle 12 svetových a 8 lokálnych. Podľa nastavenia a typu denníka sú tlačené čierno-bielo alebo plnofarebne. Majú formát klasických novín, sú vytlačené na novinovom papieri, takže pre laika sú k nerozoznaniu od novín kúpených v novinovom stánku.
Vyrábané sú nasledujúce varianty novinového papiera pre digitálnu elektrofotografickú tlač:
> UPM DIGI Brite 68
> UPM DIGI Brite 76
> UPM DIGI Color Salomon
> UPM DIGI News
Papiere Brite 69 a 76 sa líšia najmä v belosti ISO (brightness) a oba majú povrchovú úpravu MSF. Papier Color Salomon má ružovú farbu a povrchovú úpravu matnú MFS. Papier News je ISO belosť 69 % a povrchovú úpravu MF.
V prípade inkjetovej tlače – je situácia vzhľadom na rôznorodosť používaných farieb (farby na vodnej báze, rozpúšťadlové, UV a tavné farby) iná. Dynamicky sa rozvíja výroba papierov pre konkrétny variant inkjetovej tlače (typ farby, zariadenie a formát). Ostatné digitálne techniky používajú rôzne papiere. V iónografii sa používajú rovnaké papiere ako v elektrofotografii. V magnetografii a pri termotransférovej tlači sa s úspechom používajú ofsetové papiere. Pre termosublimačnú tlač treba papiere so špeciálnou povrchovou úpravou, ktorá zabezpečí viazanie presublimovaného farbiva.
Papiere pre ofsetovú tlač
V súčasnosti možno pozorovať trend čoraz rozsiahlejšieho využívania rôznych variantov drevoviny, najmä TMP, CTMP a BCHTM pri produkcii tlačových papierov. Dôvodom je vyššia výťažnosť drevnej hmoty pri výrobe týchto vláknin. Preto možno v budúcnosti očakávať nárast ich používania. Na trhu sa už objavili tri krát obojstranne natierané drevité ofsetové papiere pre hárkovú tlač, ktoré sa plne vyrovnajú natieraným bezdrevným papierom. Rovnako sa rozsiahle používa odfarbená vláknina zo zberového papiera pri výrobe ofsetových nenatieraných a natieraných hárkových papierov, papierov SC (SC-B do 100 % ), papierov LWC (do 100 %), papierov novinových (do 100 %) a kopírovacích papierov (do 100 % odfarbenej recyklovanej vlákniny). V prípade nenatieraných ofsetových papierov, najmä hárkových, pokračujú intenzívne práce na vývoji papiera, ktorého povrchové vlastnosti budú podobné, ako pri natieraných papieroch. Napriek skeptickému názoru pracovníkov FOGRA, ktorí tvrdia, že to nie je možné, určite sa v blízkom čase takéto papiere objavia. Možno sa nevyrovnajú natieraným papierom, ale ich povrchové vlastnosti sa určite zlepšia.
Ďalším trendom – je znižovanie plošných hmotností kotúčových papierov, kde určite ešte neboli využité všetky možnosti. V posledných prinajmenej niekoľkých rokov, sa začala dynamicky rozvíjať výroba viacvrstvových papierov určených pre tlač. Pri výrobe obalových papierov má produkcia viacvrstvových kartónov a lepeniek už deväťdesiat ročnú tradíciu. Pri tlačových a kopírovacích papieroch ide najčastejšie o trojvrstvové papiere. Používajú sa buď rôzne frakcie tej istej vlákniny – „veľké“ (stredná vrstva) a „malé“ (vonkajšie vrstvy), alebo sa použijú rôzne vlákniny – recyklovaná vláknina na vnútornú vrstvu a celulóza na vonkajšie vrstvy [1]. O podobnej konštrukcii bezdrevného papiera určeného na tlač píšu Oltrogge a Bergman vo svojom článku Tendencie v produkcii bezdrevných papierov [2]. Časový horizont ich úvah je rok 2020. Trojvrstvové kopírovacie papiere sú na priemyslovej škále vyrábané technológiou triotec už od roku 2007. V prípade bezdrevných papierov viacvrstvové formovanie zvyšuje ich ohybovú tuhosť, ktorá je pri jednovrstvových bezdrevných papierov relatívne malá. V prípade natieraných bezdrevných papierov sa použitím nových technológií zlepšujú ich povrchové vlastnosti, pričom samotná podložka obsahuje viac ako 10 % BCTMP vlákniny. Tento fakt mení tradičné chápanie bezdrevných papierov, ako papierov obsahujúcich max. 10 % drevoviny.
Súhrn
Papiere formované ako viacvrstvové sú považované za papiere III. generácie (I. generácia sú písacie a tlačové papiere, II. generácia sú papiere I. generácie doplnené o obalové papiere).
Papiere IV. generácie – sú papiere ktoré budú nosičmi informácií a pri ich výrobe sa použijú nanotechnológie. Papier s vrstvou alebo náterom v škále „nano“ sa stane úplne iným materiálom. Pri formovaní viacvrstvových papierov vrchná nano vrstva dá takýmto papierom určeným pre tlač špecifické, lepšie povrchové vlastnosti. Vrstvy nano pri obalových papierov môžu výrazne zlepšiť ich bariérové vlastnosti. Nanovlákna sú vlákna s priemerom pod 1 mic. (mikrovlákna 1–3 mic., tenké vlákna 4–16 mic. a vlákna štandard 17–70 mic.). Použitie nanopigmentov a nanovlákien zlepšuje potlačiteľnosť papiera a zvyšuje jeho pevnosť, čo umožňuje zmenšenie plošnej hmotnosti. Nano-technológie umožňujú pri obalových papierov vytvorenie efektívnych bariérových vrstiev, ktoré sa doteraz dosahujú iba použitím polymérnej vrstvy. Papier IV. generácie je taktiež novým druhom interfejsu pre počítačovú techniku budúcnosti. Slúži taktiež ako podložný materiál pre tlačenú elektroniku.
Spomenúť treba používanie a budúcnosť e-papieru
Elektronický papier, nazývaný tiež e-papier, je svojím spôsobom nový druh zobrazovacieho zariadenia. Na list e-papiera možno opakovane zapísať textovú a obrazovú informáciu pomocou vhodného zariadenia. Zápis možno robiť aj ručne pomocou elektronickej ceruzky, e-papier si pritom zachováva všetky náležitosti papiera – rovnakým povrchom a ohybnosťou. Rozšírenie e-papiera môže výrazne znížiť spotrebu papiera na písanie poznámok alebo na mnohé tlačené dokumenty. Namiesto klasickej knihy môžeme mať e-knihu, namiesto klasických novín e-noviny.
Doc. Ing. Ján Panák, CSc.
Oddelenie polygrafie a aplikovanej fotochémie ÚPM FCHPT STU v Bratislave
Ilustračné fotografie – internet
