Journals / Anadolu Orman Araştırmaları Dergisi / 2026 / Sayı: 12

Optical evaluation of the two-sidedness of bleached kraft papers after sunlight exposure

Güneş ışığı maruziyeti sonrasında ağartılmış kraft kağıtlarının iki yüzlülüğünün optik olarak değerlendirilmesi

Halil Turgut Şahin(Isparta Uygulamalı Bilimler Üniversitesi Orman Fakültesi Orman Endüstri Mühendisliği Bölümü)0000-0001-5633-6505
Meltem Cengiz Önal(KASTAMONU ÜNİVERSİTESİ)0009-0002-8249-2469
Uğur Özkan(ISPARTA UYGULAMALI BİLİMLER ÜNİVERSİTESİ)0000-0003-0147-9976
Pages
—
Publication Date
2026-06-23
🏛️Bibliographic metadata and full text access for this article are provided via DergiPark.
DergiPark Record ↗
✨

AI Summary & Key Takeaways

AI Insight
⚡ TL;DR(Too Long; Didn't Read)

Sample A showed the lowest resistance to photodegradation.

📌 3 Key Takeaways

🎯
Objective & Hypothesis:Background and Aims To evaluate sunlight-induced surface color changes in commercially available writing papers using CIE XYZ tristimulus values, whiteness (CIE WI), and yellowness (ASTM E313).
📊
Key Findings & Data:Methods Paper samples were exposed to natural sunlight for 15, 30, and 45 days.
💡
Conclusion & Impact:Sample A showed the lowest resistance to photodegradation.
🔬Design:Araştırma Makalesi
📍Scope:Comprehensive Sample
⚙️Variables:Kağıt optik özellikleri · çift yüzlülük · güneş ışığına maruz kalma

Abstract

Background and Aims To evaluate sunlight-induced surface color changes in commercially available writing papers using CIE XYZ tristimulus values, whiteness (CIE WI), and yellowness (ASTM E313). Methods Paper samples were exposed to natural sunlight for 15, 30, and 45 days. Surface color was measured using CIE XYZ (1931) values, and whiteness and yellowness indices were calculated. Measurements were performed separately on the felt and wire sides and compared with control samples. Results X and Y values showed only minor changes (<±5 units). Differences between the felt and wire sides also remained below this threshold and were therefore considered negligible. In contrast, Z values decreased significantly with exposure (e.g., from 102.77 to 70.50). Whiteness declined over time, with the highest reduction observed in sample A (76.41%) and the lowest in sample E (12.1%). Yellowness increased notably, particularly in sample A (212.82%). Conclusions Sunlight strongly affected Z values, indicating high sensitivity of the blue color components. This behavior may be associated with photodegradation mechanisms such as the degradation of optical brightening agents (OBAs) and the formation of lignin-related chromophores under UV exposure. Whiteness decreased and yellowness increased with exposure, while differences between the felt and wire sides remained minimal. Sample A showed the lowest resistance to photodegradation.

Özet

Giriş ve Hedefler Ticari yazı kâğıtlarında güneş ışığına bağlı yüzey renk değişimlerini CIE XYZ tristimulus değerleri, beyazlık (CIE WI) ve sarılık (ASTM E313) indeksleri ile değerlendirmek. Yöntemler Kâğıt örnekleri 15, 30 ve 45 gün boyunca doğal güneş ışığına maruz bırakılmıştır. Yüzey renkleri CIE XYZ (1931) değerleri ile ölçülmüş, beyazlık ve sarılık indeksleri hesaplanmıştır. Ölçümler keçe ve tel taraflarında ayrı ayrı gerçekleştirildi ve kontrol numuneleriyle karşılaştırılmıştır. Bulgular X ve Y değerlerinde yalnızca küçük değişimler gözlenmiştir (<±5 birim). Keçe ve tel tarafları arasındaki farklar da bu eşik değerin altında kalmış ve bu nedenle ihmal edilebilir olarak değerlendirilmiştir. Buna karşılık, Z değerleri maruziyetle birlikte önemli ölçüde azalmıştır (örneğin, 102,77’den 70,50’ye). Beyazlık zamanla azalmış olup, en yüksek düşüş A numunesinde (%76,41), en düşük düşüş ise E numunesinde (%12,1) gözlenmiştir. Sarılık değeri belirgin şekilde artmış, özellikle A numunesinde %212,82 artış kaydedilmiştir. Sonuçlar Güneş ışığı Z değerlerini güçlü şekilde etkilemiş, bu da mavi renk bileşenlerinin yüksek hassasiyet gösterdiğini ortaya koymuştur. Bu davranış, optik beyazlatıcı ajanların (OBA’ların) bozunması ve UV maruziyeti altında lignin kaynaklı kromoforların oluşumu gibi fotobozunma mekanizmalarıyla ilişkili olabilir. Maruziyet süresiyle birlikte beyazlık azalırken sarılık artmış, keçe ve tel tarafları arasındaki farklar ise minimum düzeyde kalmıştır. A numunesi fotobozunmaya karşı en düşük direnci göstermiştir.

🔖

Cite This Article

Şahin, H. T., Önal, M. C., Özkan, U. (2026). Optical evaluation of the two-sidedness of bleached kraft papers after sunlight exposure. Anadolu Orman Araştırmaları Dergisi, Sayı: 12. https://doi.org/10.53516/ajfr.1931199

📄 Full Text PDF Viewer

📄

PDF görüntüleyici hazırlanıyor...

References (21)

  1. Auhorn, W. J., 2006. Chemical Additives, in: Holik, H. (ed) Handbook of Paper and Board, Wiley, Germany, pp. 62-149. https://doi.org/10.1002/3527608257.ch3.
  2. Biermann, C. J., 1996. Handbook of Pulping and Papermaking. Elsevier.
  3. Ek, M., Gellerstedt, G., Henriksson, G., 2009. Paper Products Physics and Technology, Volume 4, Walter de Gruyter, Germany.
  4. Dias, P. A. N., Rodrigues, R., Reis, M. S., 2024. Experimental assessment of paper formation conditions and structural two-sidedness and their impacts on curl phenomena. Processes, 12(7), 1536. https://doi.org/10.3390/pr12071536.
  5. Forsthuber, B., Grüll, G., 2018. Prediction of Wood Surface Discoloration for Applications in the Field of Architecture. Wood science and technology, 52(4), 1093-1111. https://doi.org/10.1007/s00226-018-1015-0.
  6. Holik, H., Gamsjäger, N., Westerkamp, A., Schmitt, M. W., Morton, A., Stetter, A., Tietz, M., Feldmann, R., Mirsberger, P, 2006. Paper and Board Manufacturing. Handbook of paper and board, 219-331. https://doi.org/10.1002/3527608257.ch6.
  7. Hubbe, M. A., Pawlak, J. J., Koukoulas, A. A., 2008. Paper’s Appearance: A Review. BioResources, 3(2), 627-665. https://doi.org/10.15376/biores.3.2.627-665.
  8. Kauppinen, H., Silven, O., 1996. The effect of illumination variations on color-based wood defect classification. In Proceedings of 13th International Conference on Pattern Recognition, 3, 828-832. https://doi.org/10.1109/ICPR.1996.547284.
  9. Mironova, I., 2003. Multispectral Analysis of Paper Production Phases, Master’s Thesis. Lappeenranta University of Technology, Finland.
  10. Preston, J., 2009. The Surface Analysis of Paper. In Proceedings of the 14th Fundamental Research Symposium, Oxford, UK, 749-838.
  11. Raghavan, S., 2003. Paper machine clothing fabric design and production. IPPTA, 15(1), 139-143.
  12. Raluca, B., 2016. A review of Color Measurements in the Textile Industry. Annals of the University of Oradea Fascicle of Textiles Leatherwork, 17(1), 19-24.
  13. Sahin, H. T., 2007. RF-CF4 Plasma surface modification of paper: chemical evaluation of two sidedness with XPS/ATR-FTIR. Applied Surface Science, 253(9), 4367-4373. https://doi.org/10.1016/j.apsusc.2006.09.052.
  14. Sahin, H. T., 2011. Evaluation of paper two sidedness with SEM/AFM microscope technique. Wood Research, 56(2), 203-212.
  15. Scott, W. E., Abbott, J. C., Trosset, S., 1995. Properties of Paper: An Introduction. TAPPI Press.
  16. Sève, R., 1984. Monte‐Carlo study of errors in the tristimulus colorimetry of white papers. Color Research & Application, 9(2), 89-97.
  17. Shen, J., Fatehi, P., Ni, Y., 2014. Biopolymers for Surface Engineering of Paper-based Products. Cellulose, 21(5), 3145-3160. https://doi.org/10.1007/s10570-014-0380-6.
  18. Sinkey, J. D., Wahren, D., 1986. Quality Comparisons of Twin-Wire and Fourdrinier Papers. Tappi J, 69(9), 110-114.
  19. Števek, J., Katuščák, S., Dubinyová, L., Fikar, M., 2016. An automatic identification of wood materials from color images. Proceedings fo the 28th International Conference Cybernetics & Informatics, February 2-5, Levoca, Slovakia, 1-6.
  20. Suzuki, T., Ito, C., Kitano, K., Yamaguchi, T., 2024. CIELAB color space as a field for tracking color-changing chemical reactions of polymeric pH indicators. ACS omega, 9(34), 36682-36689. https://doi.org/10.1021/acsomega.4c05320.
  21. Vyse, B., Steele, T., Neill, P., 2003. Practical improvements in paper calendering and finishing. IPPTA, 15(1), 23-30.