Characteristics of Parker Print Surf

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Sen'i Gakkaishi(=J. Fiber Sci. and Tech., Japan), 53(3): 86-95 (1997).

Characteristics of Parker Print Surf roughness as compared with Bekk Smoothness

Enomae, T. and Onabe, F.
Paper Science Laboratory
Biomaterial Sci. Dept., Graduate School of Agricultural and Life Sci.
The University of Tokyo
Yayoi 1-1-1, Bunkyo-ku, Tokyo 113
JAPAN
Tel+81-3-3812-2111 Ex.5270　　Fax+81-3-5684-0299

ABSTRACT

What Parker Print-Surf (PPS) roughness means was discussed by comparing the theoretical equation to that of Bekk smoothness and by determining the wavelength range which PPS represents by the spectral analysis applied to the stylus profiles of paper. As a model of air flow through channels between paper surface and the metal measuring head of an air-leak type smoothness tester, the PPS model is more comprehensible than the Oken type (Bekk) model. However, what the testers survey is fundamentally common to the two methods. Thus, the two equations standing for the models are convertible and the conversion equation was led to be G3=18.65/(TB)^(1/3) , where G3 is PPS roughness; TB Oken type smoothness. The empirical data exhibited that the conversion equation applies to many papers except those with different compressibility. The correlation between PPS roughness and centerline average (Ra) at several cut-off wavelengths calculated from stylus surface profiles showed that PPS tester presses out paper surface so that the surface shape agrees with roughness at a cut-off wavelength of 234 um for calendered handsheets. This cut-off wavelength gave the least sum of squared deviations from the theoretical conversion equation, G3=2.13*Ra. Oken type smoothness was considered to survey the longer wavelength components than PPS smoothness. However, the best-fitting cut-off wavelength was greatly dependent on the surface deformability of paper at a testing pressure in view of papermaking history and converting processes.

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Abstract in English

繊維学会誌, 53(3): 86-95 (1997).

ベック法との比較による紙のパーカプリントサーフ粗さの特徴

江前敏晴、尾鍋史彦
東京大学大学院農学生命科学系研究科
生物材料科学専攻製紙科学研究室
〒113 東京都文京区弥生1-1-1

要旨

パーカプリントサーフ(PPS)粗さがどのような紙の表面粗さを表しているかを考察した。PPS粗さとベック平滑度の理論式の比較をまず行い、次に紙表面の触針式プロファイルのスペクトル解析からPPSが表している波長領域を求めた。理論式の比較から、紙表面と空気漏洩式平滑度計の金属ヘッドとの間にできる間隙を通る空気の流れのモデルとして、PPSモデルの方が王研（ベック）式モデルより合理的であることがわかった。しかし、両試験器が測定しようとするものは同一のものであるので、２つの理論式を関係づけることが可能であり、その変換式は G3=18.65/(TB)^(1/3) （G3: PPS粗さ、TB: 王研式平滑度）と導くことができた。測定データの比較では、この変換式が多くの紙について概ね成り立つが、叩解度のことなる紙など、圧縮性のことなるものについては成り立たなかった。カレンダーがけした手抄き紙について、触針式プロファイルを様々なカットオフ値に設定して計算した中心線平均粗さ(Ra)とPPS粗さとの相関を調べたところ、紙の表面形状はPPS試験器内で波長234 umに相当する粗さになるように変形することが示唆された。このカットオフ波長は、紙表面が正弦曲線であると仮定した場合の変換式 G3=2.13*Raからの偏差の２乗和を最小にするものである。同様に王研式平滑度は波長410 umに相当する粗さを見ていることが示唆された。一般的には、変換式に最も近い関係が成り立つカットオフ波長は、抄紙や加工の方法などによって変化する、紙表面の変形特性に依存すると考えられる。