Материаловедение
Бумага
Ассортимент бумаги для печати зависит от способа печати.
Бумага для печати изготавливается из дерева.
Льняная, хлопковая бумага — изготовление денег.
Сувенирная бумага — папирус.
Вторсырьё — газетная бумага.
Тряпичная полумасса — дизайнерская бумага + бумага с требованиями по защите от фальсификации. Тряпичная полумасса добавляется в бумагу, целиком из этого материала бумагу не делают.
Лиственные породы — быстрое возобновление. Хвойные породы — высокая прочность.
Целлюлоза — придаёт механические и другие свойства бумаге.
Лигнин — инкрустирующее вещество, придаёт прочность, жёсткость и хрупкость; относительно неэластичный; окисляется под воздействием света –> желтизна страниц.
Древесина
Древесная масса
Получается механическим истиранием древесины (стирка целых брёвен, средняя длина которых ~ 2–2,5 м). Выход полезного продукта: 98%.
Химический состав волокон не изменяется, наряду с целлюлозой в них содержится лигнин.
Белая древесная масса применяется для изготовления газетной бумаги.
Бурая древесная масса служит сырьём для изготовления картона.
Термомеханическая — для изданий среднего срока службы (учебная и детская литература).
Химическая — способна полностью заменить целлюлозу, но не подходит для изданий длительного срока использования.
Древесная целлюлоза
Выход полезного продукта: 45–50 % (отходы, как правило, сжигаются).
Сульфитная получается в процессе варки древесины в кислой среде. Обладает достаточной белизной, но по прочностным свойствам уступает сульфатной. Сульфитный способ не используется для древесины с высоким содержанием смолы.
Сульфатная целлюлоза получается при варке древесины в щёлочи. Для этого способа можно использовать любую древесину, в том числе отходы. Смолистые вещества окрашивают бумагу в бурый цвет, который можно удалить операциями отбелки. Небелёная целлюлоза используется для производства крафтовой бумаги.
Технология изготовления бумаги
Подготовка бумажной массы
Цель отбелки: повышение белизны и светопрочности бумаги. Проводят в 1 или несколько этапов при помощи хлора или перекиси водорода. Больше этапов — бумага становится белее, но повышается риск разрушения.
Размол определяет практически все свойства бумаги. Он измельчает комки и сгустки волокон, укорачивает волокна и расщепляет в продольном направлении. Проводится в водной среде с помощью двух ножей (один неподвижен, другой вращается), зазор между которыми можно регулировать.
При тощем размоле(небольшое расстояние между ножами) происходит укорачивание волокон без расщепления. Бумага из таких волокон рыхлая, мягкая, с хорошей впитывающей способностью, с невысокой прочностью (салфетки, бумажные полотенца и др.).
При жирном размоле происходит расщепление, бумага получается плотной, гладкой, имеет высокую механическую плотность.
Наполнители применяются для повышения белизны, мягкости и гладкости бумаги. Max – 23%, оптимально ~ 12%. Наполнение определяется по показателю зольности (при сжигании бумаги), этот показатель является примерным.
Проклейка бумаги производится с целью повышения водостойкости — гидрофобизирующая проклейка (воск, парафин, латекс, силикони др.), и прочности бумаги — связывающая проклейка (клеящие вещества: крахмал, ПВА и др.). Гидрофоб. может не применяться вовсе или применяться усиленно, в зависимости от необходимого результата.
Красящие вещества вводятся либо для окрашивания, либо для устранения природного жёлтого оттенка.
Разбавление водой обеспечивает равномерное распределение компонентов и регулирует вес получаемой бумаги.
Отлив бумаги
Процесс формирования бумажного полотна в результате отфильтровывания воды.
Бумагоделательные машины состоят из следующих секций:
