Werner Franke (Hrsg.)

Prüfung von Papier, Pappe, Zellstoff und Holzstoff Band 2 · Mikroskopische und photometrische Verfahren Herausgegeben von Werner Franke

Mit 202 Abbildungen

Springer-Verlag Berlin Heidelberg New York London Paris Tokyo Hong Kong Barcelona Budapest

Prof. Dr.-Ing. Werner Franke

BAM - Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung Unter den Eichen 87 1000 Berlin 45

"Prüfung von Papier, Pappe, Zellstoff und Holzstoff" ist das Folgewerk des zuletzt 1953 von R. Korn und F. Burgstaller herausgegebenen "Handbuch für die Werkstoff­prüfung" Band IV, Papier- und Zellstoffprüfung.

ISBN 978-3-642-51106-6

Die Deutsche Bibliothek - CIP-Einheitsaufnahme Prüfung von Papier, Pappe, Zellstoff und Holzstoff / Werner Franke (Hrsg.). - Berlin; Heidelberg; New York; London; Paris; Tokyo; Hong Kong; Barcelona; Budapest: Springer. NE: Franke, Werner [Hrsg.] Bd. 2. Mikroskopische und photometrische Verfahren. - 1993

ISBN 978-3-642-51106-6 ISBN 978-3-642-51105-9 (eBook) DOI 10.1007/978-3-642-51105-9

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© Springer-Verlag Berlin Heidelberg 1993 Softcover reprint of the hardcover 1 st edition 1993

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Satz: K + V Fotosatz GmbH, Beerfelden; 68/3020-5 4 3 2: 1 0,- Gedruckt auf säurefreiem Papier

Beitragsautoren

W. Franke, Prof. Dr.-Ing. BAM - Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung, Unter den Eichen 87, 1000 Berlin 45

Otto Schwab, Prof. Dr. FB Feinwerktechnik, Physikalische Technik, FH München, Lothstr. 34, 8000 München

Erie E. Treiber, Doc. Dr. Kolmärdsvägen 7, 18164 Lindigö, Schweden

Barbara Werthmann, Dipl.-Chem. BAM - Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung, Unter den Eichen 87, 1000 Berlin 45

Vorwort

Das mehrbändige Gesamtwerk "Prüfung von Papier, Pappe, Zellstoff und Holz­stoff" ist als das Nachfolgewerk des Bandes IV des Handbuches für Werkstoffprü­fung "Papier- und Zellstoffprüfung" konzipiert, das zuletzt im Jahre 1953 unter der Herausgeber- und Autorenschaft von Prof. Dr.-Ing. R. Korn und Dr.-Ing. F. Burg­staller erschienen ist; der Autor und Herausgeber der 1. Auflage des Handbuches "Papierprüfung" im Jahre 1888 war Prof. Dr. Herzberg, ihr folgten insgesamt sieben weitere aktualisierte Auflagen.

Seit der Herausgabe dieses Handbuches hat die Produktion an Papierfaserstoff­erzeugnissen weltweit beachtlich zugenommen, und die Produktpalette hat eine gro­ße Erweiterung erfahren. Neue Einsatzgebiete dieser Erzeugnisse initiierten neue und weitergehende Anforderungen hinsichtlich verschiedener neuer bzw. veränderter Eigenschaften, die durch die Anwendung modifizierter Faserstoffe und durch den Einsatz einer erweiterten Palette von verschiedenen Hilfsstoffen und Veredelungs­mitteln ermöglicht werden.

Dadurch entstand das Erfordernis für die Entwicklung neuer oder auch verbes­serter Prüfmethoden zur Ermittlung der Werkstoffeigenschaften. So haben seit der letzten Ausgabe einerseits bestehende Prüfverfahren zahlreiche Änderungen erfah­ren und andererseits hat ihre Anzahl beträchtlich zugenommen.

Eine Neuausgabe des Handbuches für Werkstoffprüfung auf diesem Materialbe­reich wurde daher dringend erforderlich. Die große Anzahl bestehender, sehr unter­schiedlicher Prüfverfahren (chemische, mikrobiologische, mikroskopische, physikali­sche und technologische Methoden) führte zu einer Auf teilung des Gesamtwerkes in mehrere Bände, die zeitlich versetzt aufeinanderfolgend erscheinen werden.

Die so kurz wie möglich gefaßten Ausführungen sollen sowohl dem praktisch Prüfenden als auch dem wissenschaftlich Tätigen ausreichende Informationen ver­mitteln.

Zur Begrenzung der Ausführungen im Rahmen des vorgegebenen Umfanges wird nur über in der Praxis angewendete Verfahren berichtet, die nationale und oft auch internationale Anerkenntnis gewonnen haben; so finden sowohl genormte als auch nicht genormte Prüfverfahren aus dem Werkstoffbereich Papier, Karton, Pap­pe und den dafür verwendeten Faserstoffen und Hilfsstoffen Erwähnung.

Mit Hilfe der zitierten Fachliteratur wird dem Leser die Möglichkeit vermittelt, sich je nach Interessenlage mit speziellen Themen ausführlicher zu befassen.

Wenn auch die jeweiligen Ausführungen, wegen des vorgegebenen Umfanges in Anbetracht der Fülle des publizierten Wissens auf diesem Fachgebiet, nicht den An­spruch auf absolute Vollständigkeit erheben können, so hoffen die Herausgeber und

VIII Vorwort

Autoren jedoch, daß die Nutzer dieses Werkes trotzdem ausreichende, aktuelle In­formationen erhalten, die zur Beantwortung einschlägiger Fragen hilfreich und für die Fachwelt von besonderem Interesse sind.

Allen Mitwirkenden an dieser gemeinsamen Aufgabe sei für ihr persönliches Engagement und ihre gewissenhafte Tätigkeit gedankt; dies waren wesentliche Vor­aussetzungen für die Herausgabe dieses Werkes in der vorliegenden Ausführung.

Abschließend sei zugleich den vorausgegangenen Generationen von Herausge­bern und Autoren gedankt, die durch ihr allgemein anerkanntes Wirken die Vor­aussetzungen für die Kontinuität der Herausgabe dieses Handbuches hinsichtlich der verschiedenen Auflagen geschafft haben.

Werner Franke

Vorwort zu Band 2

Beim strukturellen Aufbau von Papieren und Pappen nehmen spezielle natürliche Fasern die wichtigsten Funktionen ein; sie bestimmen die grundlegenden Eigen­schaften der zahlreichen und sehr unterschiedlichen Papierfaserstofferzeugnisse.

Daher hängen die vielfältigen Eigenschaften der verschiedenen Papierqualitä­ten primär von der pflanzlichen Herkunft dieser Faserstoffe, von ihrer Morpholo­gie, von der Aufschlußtechnologie der dafür verwendeten Rohstoffe und von den an ihnen vorgenommenen Veredelungsverfahren ab.

Dabei obliegt es dem Sachverstand des Papierherstellers zur Erzielung der ge­wünschten Eigenschaften, die dafür am besten geeigneten Faserstoffe, fallweise auch in geeigneter Mischung, unter zusätzlicher Berücksichtigung wirtschaftlicher Erwägungen, auszuwählen und einzusetzen.

Mit Hilfe der Mikroskopie und einer spezifischen Präparationstechnik ist es möglich, qualitative und quantitative Aussagen über die in Papierfaserstofferzeug­nissen verwendeten Faserstoffe, über deren Aufschlußtechnologie und über Verede­lungsvorgänge (z. B. Bleiche) zu machen. Bei der Betrachtung von Mikrotom­schnitten können wichtige Erkenntnisse über den strukturellen Aufbau von Papie­ren (z. B. Beschichtungen, Verteil urig von Füllstoffen) gewonnen werden; auch die Dauerhaftigkeit von Papieren wird maßgeblich von der Art der verwendeten Faser­stoffe beeinflußt.

So ist die Mikroskopie ein wichtiges Hilfsmittel bei der Analytik der Papiere hinsichtlich ihrer Strukturelemente.

In dem Teil A dieses Bandes werden die für solche Untersuchungen erforderli­chen Grundkenntnisse in der Mikroskopie und der Präparationstechnik nach dem neuesten Erkenntnisstand vorgestellt und erläutert, so daß gegenüber der vorherge­henden Auflage des Handbuches zu diesem Themenkreis etliche neue Methoden aufgenommen wurden.

Insbesondere in den Fällen, bei denen die Grenzen der Einsatzfähigkeiten der Lichtmikroskopie erreicht und überschritten werden müssen, um mikromorpholo­gische Untersuchungen an Oberflächen durchführen zu können, ist heute die Ra­sterelektronenmikroskopie zu einem unentbehrlichen Hilfsmittel geworden. Ihre besonderen Vorteile liegen in einem hohen Auflösungsvermögen und in seiner gro­ßen Tiefenschärfe, wodurch räumlich wirkende Bilder von besonderer Anschau­lichkeit gewonnen werden können. Untersuchungsobjekte, deren Oberflächen nicht leitend sind, müssen einer besonderen Präparation unterworfen werden. In dem neu aufgenommenen Teil B werden Beispiele über die Anwendbarkeit dieser Unter­suchungsmethoden gegeben und grundlegende Ausführungen über die anzuwen­dende Verfahrensweise (rpm:lrht

X Vorwort zu Band 2

Da sich die eingangs erwähnte Mikroskopie optischer Geräte bedient, lag es na­he, in diesem Band auch die photometrischen Prüfverfahren zur Beurteilung jener optischen Eigenschaften von Papieren und deren Komponenten (Faserstoffen und Füllstoffen) aufzunehmen, auf die der Verarbeiter (z. B. Drucker) und der Endver­braucher besonderen Wert legen. In dem leu C sind diese Prüfmethoden, die über­wiegend erst nach der letzten Auflage dieses Werkes entstanden sind, aufgenom­men worden. Sofern es hilfreich erschien, wurden Berechnungsbeispiele und Richt­werte angegeben, oder auch auf funktionale Zusammenhänge hingewiesen.

Der besondere Dank gilt allen an diesem Band beteiligten Autoren, die neben ihrer verantwortungsvollen beruflichen Tätigkeit, die erforderlichen Mühen nicht scheuten, an dieser gemeinsamen Aufgabe mitzuarbeiten.

Abschließend sei auch den Mitarbeitern des Verlags für die engagierte, kon­struktive und hilfreiche Zusammenarbeit bei der Fertigstellung dieses Buches ge­dankt.

Wenn auch seit der letzten Auflage dieses Werkes mehrere Jahrzehnte vergan­gen sind, hofft der Herausgeber, die von Prof. Herzberg im Jahre 1888 begründete und über den "Korn-Burgstaller" fortgeführte Tradition durch diesen zweiten Band der Handbuchreihe so fortsetzen zu können, daß auch diese neue Auflage allge­meine Anerkenntnis als hilfreiches Handbuch bei den Benutzern findet.

Berlin, Frühjahr 1993 Werner Franke

Inhalt

Teil A Mikroskopische Prüfung von Zellstoffen, Holzstoffen und Papier B. Werthmann ............................................. 1

1

1.1 1.2 1.3

2

2.1 2.1.1 2.1.2 2.1.3 2.2 2.2.1 2.2.2 2.3 2.4 2.5 2.6 2.7

3

3.1 3.2 3.3 3.3.1 3.3.2 3.3.3

4

4.1 4.1.1

Morphologie und Histologie ................................ .

Feinbau der pflanzlichen Zelle .............................. . Histologie ................................................ . Wachstum ................................................ .

Morphologische Erkennungsmerkmale der verschiedenen Faserarten ................................ .

Zellstoffe Nadelholz ................................................ . Laubholz ................................................ . Gramineen ............................................... . Holzstoffe ............................................... . Mechanische Holzstoffe .................................... . Holzstoffe mit chemischer Vorbehandlung .................... . Hadernfasern ............................................. . Außereuropäische Bastfasern ............................... . Tierische Fasern .......................................... . Anorganische Fasern ...................................... . Synthetische Fasern ....................................... .

Mikroskopie der Papierfaserstoffe ........................... .

Instrumente .............................................. . Vorbereitung der Materialien ............................... . Herstellung der Präparate; Einbettungsmittel; Dauerpräparate ... . Herstellung der Präparate .................................. . Einbettungsmittel ......................................... . Dauerpräparate ........................................... .

Mikroskopische Anfärbemethoden .......................... .

Anfärbungen mit jodhaltigen Lösungen ...................... . Chlorzinkjodlösung nach Herzberg .......................... .

3

3 8 9

14

16 16 17 26 34 35 37 38 41 48 50 51

56

57 58 62 62 63 64

66

66 66

XII Inhalt

4.1.2 4.1.3 4.1.4 4.1.5 4.1.6 4.1.7 4.1.8 4.1.9

4.2 4.2.1 4.2.2 4.2.3 4.2.4

4.3 4.3.1 4.3.2 4.3.3 4.3.4

4.4

4.4.1 4.4.2

4.4.3 4.4.4 4.4.5 4.4.6 4.4.7 4.4.8 4.4.9

4.5

4.5.1 4.5.2 4.5.3 4.5.4

5

5.1 5.2 5.2.1 5.2.2

Jod-Jodkaliumlösung nach Klemm .......................... . Calciumchlorid-Jodlösung nach Sutermeister .................. . Calciumnitrat-Jod-Jodkaliumlösung nach Selleger ............. . Zinnchlorid-Jod-Jodkaliumlösung nach Wisbar ................ . Anfärbung nach Wilson ................................... . Anfärbung nach Alexander ................................. . Anfärbung nach Klemm ................................... . Du Ponts-Anfärbung ...................................... .

Ligninanfärbungen ........................................ . Anfärbung nach Mäule .................................... . Anfärbung nach Klemm ................................... . Anfärbung nach Bucher ................................... . Anfärbung nach Jayme und Harders-Steinhäuser mit Stickstofftetroxid ...................................... .

Anfärbungen zur Unterscheidung von Zellstoff und Holzstoff .. . Anfärbung nach Schulze ................................... . Anfärbung mit Siriuslichtblau und Azoflavin ................. . Anfärbung mit Karminazurol ............................... . Anfärbung nach Kratochvil ................................. .

Anfärbungen zur Untersuchung von ungebleichtem und gebleichtem Sulfit- und Sulfatzellstoff ................... . Anfärbung nach Lofton-Merritt in der Modifikation nach Wisbar Anfärbung mit 4,4-Azo-bis(N,N-Dimethylanilin) nach Jayme und Harders-Steinhäuser ........................ . Du Pont-Anfärbung, W-Anfärbung .......................... . Laughlin stain nach Stocker und Durant ..................... . Anfärbung nach Graff C-Stain ............................. . Du Pont-Anfärbung, Y-Jodanfärbung ........................ . Du Pont-Anfärbung, X-Anfärbung .......................... . Anfärbung der Markstrahlzellen nach Klemm ................. . Anfärbung der Markstrahlzellen nach Jayme und Harders-Steinhäuser ........................ .

Anfärbungen zur Unterscheidung von ungebleichtem und gebleichtem Zellstoff .................................. . Anfärbung nach Bright .................................... . Anfärbung nach Filz ...................................... . Du Pont-Anfärbung ....................................... . Anfärbung nach Singer .................................... .

Quantitative Faserstoffanalyse .............................. .

Mikroskopische Methode des Abschätzens .................... . Mikroskopische Methode des Auszählens ..................... . Die Zählmethode nach TAPPI .............................. . Gewichtsfaktoren ......................................... .

67 69 69 70 70 71 71 72

72 74 74 75

75

76 77 77 79 79

80 80

81 83 85 86 88 88 89

90

92 92 93 94 94

100

100 102 102 105

5.2.3 5.3 5.4 5.5 5.5.1 5.6 5.7 5.7.1 5.7.2 5.8 5.8.1 5.8.2 5.8.3 5.8.4

6

6.1 6.1.1 6.1.2 6.1.3

6.2 6.2.1 6.2.2 6.2.3 6.2.4 6.2.5 6.2.6

7

7.1 7.2 7.3 7.4 7.5 7.6 7.7 7.8 7.8.1 7.8.2

8

8.1 8.2 8.3 8.4

Inhalt XIII

Der Begriff "holzfrei" ..................................... .

Bildanalyse ............................................... . Mikroskop-Photometrie .................................... . Faserlängen- und Faserbreitenmessung ....................... . Methoden der Faserlängenmessung .......................... .

Messung der Faserkrümmung ............................... . Makroskopische Faserstoffanalysen .......................... . Makroskopische qualitative Faserstoffanalyse ................. . Makroskopische quantitative Faserstoffanalyse ................ . Chemische Bestimmung einiger Faserarten .................... . Bestimmung des Holzschliffgehaltes ......................... . Bestimmung des Wollgehaltes ............................... . Bestimmung des Asbestgehaltes ............................. . Photometrische Bestimmung des Holzschliffgehaltes ........... .

Mikrotomie - Papierquerschnitte ........................... .

Geräte und Schneidtechnik ................................. . Mikrotome ............................................... . Mikrotommesser .......................................... . Schneidtechnik ........................................... .

Stütz- und Einbettungsverfahren ............................ . Papierquerschnitte mit losen Stützmaterialien ................. . Klebeeinbettungen ......................................... . Gefriereinbettung ......................................... . Schmelzeinbettung ........................................ . Kunststoffeinbettungen .................................... . Schräg- und Parallelschnitte ................................ .

Verschiedene mikroskopische Verfahren ...................... .

Ölimmersionsmikroskopie .................................. . Dunkelfeldmikroskopie .................................... . Phasenkontrastmikroskopie ................................. . Interferenzkontrastmikroskopie .............................. . Polarisationsmikroskopie ................................... . UV-Mikroskopie .......................................... . Fluoreszenzmikroskopie .................................... . Auflichtmikroskopie ....................................... . Beurteilung von Papieroberflächen und Papierquerschnitten ..... . Abdruckverfahren ......................................... .

Mikrophotographie ........................................ .

Geräte ................................................... . Photographisches Material ................................. . Filter .................................................... . Aufnahmen .............................................. .

107

108 110 112 112

125 127 127 128 128 129 129 130 131

133

135 135 136 137 138 138 138 139 140 141 144

146

146 147 148 149 150 152 153 154 154 155

157

158 160 161 162

XIV Inhalt

Teil B Anwendung der Rasterelektronenmikroskopie auf Zellstoff, Holzstoff und Papier E. 1teiber ................................................. 165

1

1.1 1.1.1 1.1.2

1.2

2

2.1 2.2 2.3

3

3.1 3.2 3.2.1

3.3 3.3.1 3.3.2 3.3.3

4

4.1 4.2 4.3 4.4

5

5.1 5.2 5.3 5.4

6

6.1 6.2

Allgemeines über das Rasterelektronenmikroskop ............. .

Prinzipielle Wirkungsweise des Rasterelektronenmikroskops ..... . Wechselwirkung: Primärstrahl - Präparat ................... . Bilderzeugung ............................................ .

Röntgenmikrobereichsanalyse (EDXA) ....................... .

Anforderungen an das Präparat ............................. .

Aufbringen einer elektrisch leitenden Oberflächenschicht ....... . Aufdampfen im Hochvakuum .............................. . Sputtern ................................................. .

Die Präparationstechnik in der Rasterelektronenmikroskopie .... .

Auswahl und Vorbereitung der Probe ........................ . Präparation pflanzlicher Weichgewebe ....................... . Fixierungsgemische ........................................ .

Dehydrierung ............................................. . Lufttrocknung und 1tocknung nach Lösungsmittelaustausch .... . Critical-point-1tocknung ................................... . Gefriertrocknung ......................................... .

Freilegung innerer Strukturen ............................... .

Ätzung .................................................. . Schneiden ................................................ . Holzproben .............................................. . Papier und Karton ........................................ .

Anwendung der Rasterelektronenmikroskopie (REM) und der Röntgenmikrobereichsanalyse (EDXA) ............... .

Holzforschung ............................................ . Holzstoffe und Zellstoffe ................................... . Holzaufschluß und Bleiche ................................. . Papier und Karton ........................................ .

1tansmissionselektronenmikroskopie sowie andere Abbildungs-und Analysemethoden mit Hilfe von Elektronenstrahlen ....... .

Das Transmissions-Elektronenmikroskop ..................... . Anforderungen an das Präparat ............................. .

167

167 172 173

177

180

182 183 184

185

185 187 187

188 189 189 191

192

192 192 193 195

197

197 198 199 200

206

206 208

6.3 6.3.1 6.3.2 6.3.3 6.3.4

7

Inhalt XV

Präparationsmethoden ..................................... . Vorbehandlung ........................................... . Dünnschnitt .............................................. . Abdruckverfahren ......................................... . Beschattung . ~ ............................................ .

Scanning-'ftansmissions-Elektronenmikroskop (STEM)

209 209 209 210 211

213

8 Röntgenmikrobereichsanalyse (EDXA und WDXA) ............. 215

8.1 Elektronenbeugungsdiagramme .............................. 217 8.2 Projektions-Röntgenmikroskopie. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 218

9 Anwendung des TEM im Bereich Cellulose, Zellstoff, Holzstoff und Papier ................................................ 219

Teil C Prüfung der optischen Eigenschaften

1

1.1 1.2 1.3

2

2.1 2.2 2.3

3

3.1 3.1.1 3.1.2 3.1.3 3.2 3.2.1 3.2.2 3.2.3 3.2.4 3.3 3.4 3.5

W. Franke, O. Schwab ...................................... 221

Begriffe und Anwendungsbereiche ........................... .

Wechselwirkung zwischen Papier und sichtbarem Licht ......... . Aussehen von Papier und photometrische Kenngrößen ......... . Photometrische Kenngrößen und andere Papiereigenschaften

Messungen im Bereich des diffus reflektierten Lichts .......... .

Meßgeometrien für Reflexionsmessungen ..................... . Reflexionsmessungen bei gerichteter Beleuchtung .............. . Reflexionsmessungen bei diffuser Beleuchtung ................ .

Reflexionsfaktoren ........................................ .

Einfluß der Probenunterlage auf den Reflexionsfaktor ......... . Reflexionsfaktor Ra ....................................... . Reflexionsfaktor Rw ••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••

Reflexionsfaktor R CD ••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••

Spezielle spektrale Reflexionsfaktoren ........................ . Reflexionsfaktor R457 •••••••••••••••••••••••••••••••••••••••

X-, Y- und Z-Reflexionsfaktoren ............................. . Ry-Reflexionsfaktor ....................................... . Rz-Reflexionsfaktor ....................................... . Lichtquellen für Reflexionsmessungen ....................... . Kalibrierung von Reflektometern ............................ . Einfluß der Probenbeschaffenheit auf das Meßergebnis ........ .

223

225 227 228

229

229 230 232

236

236 236 237 237 237 238 239 239 240 240 241 243

XVI Inhalt

4 Die optischen Grundkonstanten von Papier .................... 246

4.1 Anwendung der Kubelka-Munk-Theorie auf Papier ............. 246 4.2 Genormte Festlegungen zur Bestimmung des

Lichtabsorptionskoeffizienten K und des Lichtstreukoeffizienten S 248 4.3 Berechnungen zur Vorausbestimmung des Lichtstreuungs-

und Lichtabsorptionskoeffizienten ............................ 249 4.4 Wertebereiche für den Lichtabsorptions- und den Lichtstreuungs-

koeffizienten für Papierfaserstoffe und Füllstoffe ............... 250

5 Opazität. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 253

5.1 Bedeutung der Opazität. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 235 5.2 Methoden der Opazitätsmessung ............................. 254 5.3 Durchscheinen, Durchschlagen und Eindringen von Druckfarbe .. 258

6 1hlnsparenz. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 261

6.1 Bedeutung der 'll"ansparenz .................................. 261 6.2 Methoden der 'll"ansparenzmessung ........................... 261 6.3 Zusammenhang zwischen 'll"ansparenz und Opazität ............ 264 6.4 'll"ansmissionsmessung an Datenträgermaterialien ............... 265

7 Mikrophotometrische Messungen ..... . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 267

7.1 Mikroreflexionsmessung .................................... 267 7.2 Mikrotransmissionsmessung ................................. 270 7.3 Elektronische Bildanalyse ................................... 272

8

8.1 8.2 8.2.1 8.2.2 8.2.3

8.3 8.4 8.4.1 8.4.2 8.4.3 8.4.4 8.4.5

8.5 8.6 8.6.1 8.6.2 8.6.3

Farbmessung an Papieren

Farbwahrnehmung ........................................ . Farbmeßverfahren ......................................... . Das Gleichheitsverfahren ................................... . Das Spektralverfahren ..................................... . Das Dreibereichsverfahren .................................. .

Graphische Darstellung der Farbarten in der Farbtafel ......... . Bestimmung von Farbdifferenzen ............................ . Farbdifferenzberechnung nach DIN 6164 ..................... . Farbdifferenzberechnung nach CIE-UCS von 1960 ............. . Farbdifferenzberechnung nach CIELUV von 1976 ............. . Farbdifferenzberechnung nach CIELAB von 1976 ............. . Farbdifferenzberechnung nach Hunter ....................... .

Standardfärbungen von Papieren ............................ . Beurteilung von Farbstichen ................................ . Bestimmung des Farbstiches ................................ . Bestimmung des relativen Farbstiches ........................ . Berechnung des Farbstiches nach CIE ....................... .

278

278 281 282 282 285

288 292 292 293 294 296 300

301 304 304 306 307

8.7 8.7.1 8.7.2

8.7.3

8.7.4

8.7.5 8.7.6 8.7.7 8.7.8 8.7.9

9

9.1

10

10.1

10.2

10.3 10.4

11

12

12.1

12.2 12.3

12.4

12.5

13

14

14.1 14.2

Inhalt XVII

Quantitative Bewertung der Vergilbung ....................... . Bewertung der Vergilbung nach DIN 6167 .................... . Messung des Gelbgehaltes nach Merkblatt I1I/17/73 des Zellcheming .......................................... . Ermittlung der Vergilbung durch Veränderung des Reflexionsfaktors R457 •••••••••••••••••••••••••••••••••••

Bestimmung der Vergilbung mit der Farbabstandsformel nach CIELAB ............................................ . Vergilbungswert mit dem Jena-Leukometer ................... . Vergilbungsvektor und Vergilbungswinkel ..................... . Post colour number (PC-Zahl) als Vergilbungskennzahl ........ . Decoloration number (DCA> zur Bewertung der Vergilbung ..... . Relative colour formation (RCF-Kennzahl) ................... .

Die Weiße von Papieren ................................... .

Weißgradbeurteilungen für optisch nicht aufgehellte Papiere .... .

Farbmetrische Bewertung der optischen Aufhellung von Papieren .

Messung der Reflexionsfaktoren optisch aufgehellter weißer Papiere ............................................ . Quantitative Bewertung der Aufhellwirkung durch Differenzmessungen mit und ohne Anregung der Fluoreszenz ... . Bewertung des Weißgrades optisch aufgehellter weißer Papiere .. . Hinweise zur Durchführung visueller Farbabmusterungen ....... .

Hinweise auf FarbmeOgeräte ................................ .

Über die Beeinflussung optischer Eigenschaften von Papier durch die Rohstoffauswahl und durch die Herstellungstechnologie

Einfluß der Faserstoffzusammensetzung und der Faserstoffaufbereitung ., ............................ . Einfluß des Füllstoff- und Hilfsstoffeinsatzes ................. . Einflüsse der Verfahrenstechnologie auf die optischen Eigenschaften ............................. . Einflüsse auf die Farbe von Papier - Steuerung der Papierfärbung ......................................... . Farbige Zweiseitigkeit von Papieren .......................... .

Änderung optischer Eigenschaften von Papieren durch Umwelteinflüsse ..................................... .

Glanzmessung ............................................ .

Die Bedeutung des Glanzes von Papier ...................... . Grundlagen der Glanzmessung .............................. .

308 309

309

310

311 311 312 313 313 314

315

317

322

328

329 335 339

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346

347 349

352

355 359

361

363

363 364

XVIII Inhalt

14.3

14.3.1 14.3.2 14.4 14.5

14.5.1 14.5.2

Allgemeine Konstruktionsmerkmale von Reflektometern für die Glanzbewertung .................................... . Glanzbewertung mit Festwinkel-Meßgeräten ................... . Glanzbewertung unter variablen Winkeln ..................... . Ermittlung von Kennzahlen für das Glanzvermögen ........... . Verfahren zur Messung des Glanzvermögens von Papieroberflächen ..................................... . Messungen mit einem Goniophotometer ..................... . Messungen bei unveränderlichen Winkeln .................... .

366 367 369 373

381 381 384

Literatur zu '!eil A ............................................... 389 Literatur zu '!eil B ............ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 401 Literatur zu '!eil C ............................................... 409

Sachverzeichnis .................................................. 421