Determining special features in the topography of paper with water marks at the micro­ and nanolevels

Abstract

Досліджено поверхневу структуру захищеного від підробки паперу із позитивними і негативними водяними знаками при різних масштабах оцінювання -від мікрометрів до рівня нанометрів, на основі методів контактної профілометрії та атомно-силової мікроскопії. Було виявлено, що структурні параметри поверхні захищеного паперу є неоднаковими для ділянок із водяними знаками та без. Результати вимірювання контактним профілометром дали змогу прослідкувати кореляцію між значеннями середнього арифметичного відхилення профілю та наявністю водяних знаків. Значення найбільшої висоти профілю не залежить від ділянки вимірювання, що може бути пов'язано із хаотичним розміщенням волокон та частинок наповнювача у паперовій масі, що виступають над лінією профілю. Аналіз значень середнього арифметичного відхилення профілю, отриманого методом атомно-силової мікроскопії показав, що для ділянок із негативними водяними знаками воно є більшим, ніж для ділянок із позитивними водяними знаками. Залежність найбільшої висоти профілю від ділянки вимірювання не прослідковується чітко. Це може бути пов'язано з тим, що розмір розглянутої ділянки (3000×3000 нм) охоплює лише частину волокна целюлози. Результати проведеного аналізу показали придатність обох методів для оцінки специфічних характеристик поверхні паперу, що визначає характер взаємодії даного виду паперу із друкарськими фарбами в процесі друку. Метод профілометрії дає змогу визначити параметри профілю поверхні паперу, сформованого певним чином, а метод атомно-силової мікроскопії дозволяє аналізувати морфологію його компонентів, що розміщені на поверхні (волокна, частинки наповнювача, тощо). Інформація про структурні властивості паперу дає змогу прогнозувати якість поліграфічного відтворення, зокрема чіткість відтворення тонких гільйошних ліній на водяних знаках, що є актуальним, оскільки попереджає відбракування поліграфічної продукції спеціального призначенняКлючові слова: захищений папір, шорсткість, контактна профілометрія, атомно-силова мікроскопія, поверхнева структура паперу

Nanoscale fractal analysis of watermarked paper surface topography studied by atomic force microscopy

“…The results of measuring the surface profile of paper samples on different areas from the front and mesh side with a negative watermark and areas with a positive watermark using atomic force microscopy are presented in Figure 2 and with the help of mechanical contact profilometry in Figure 3. Next calculations of fractal dimensions were conducted with formula, which was described in work 5 : For three-dimensional objects, the fractal dimension can be calculated using a formula similar to (1), where 𝑥 -= 𝑙𝑛 Since the measurement is made for the surface of the paper, and the fractal dimension is found for a three-dimensional object, the dimension is (1 + D). For providing accuracy of measurements in fractal analysis each image were analyzed several times and average value of fractal dimension was calculated.…”

Optical density of imprints of flexographic printing

“…To obtain a bright, saturated imprint with normalized color indicators, not only triad inks, but also Pantone inks are used 3 . However, the use of mixed colors requires special attention and control of color reproduction on the imprint, since normalized color indicators regulated by the standard exist only for triad colors [4][5] .…”

“…The analysis of previous studies [1][2][3][4][5] gives reason to assert that the direction of research of color indicators of imprints obtained by the flexographic method on various printed materials is widespread. This is due to the rapid pace of improvement of the components of the technological environment, inks, printed materials, printing forms, anilox shafts, etc.…”