ТОВАРОВЕДНАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА БУМАГИ
Бумага – это материал, вырабатываемый из волокон (целлюлозы) и содержащий наполнители, связующие и др.
Бумага представляет собой тонкий листовой материал массой до 250 г/м2, состоящий преимущественно из растительных волокон, прочно связанных между собой силами поверхностного сцепления.
Факторы, формирующие качество бумаги для офисной техники
Качество бумаги зависит от вида и свойств исходного сырья и формируется в процессе производства.
Сырье, используемое в производстве бумаги
Наиболее распространенным сырьем для производства бумаги, согласно ГОСТ Р 57641-2017 «Бумага ксерографическая для офисной техники. Общие технические условия» являются древесные волокнистые полуфабрикаты, такие как целлюлоза сульфатная беленая из лиственной или хвойной древесины, а также масса древесная химико-термомеханическая. Из недревесных видов сырья используют солому хлебных злаков, стебли дикорастущего тростника, хлопковые, льняные волокна, отходы текстильного производства. Из сырья в процессе производства приготавливают волокнистые полуфабрикаты, а из них бумагу и картон.
Для производства бумаги и картона применяют следующие волокнистые полуфабрикаты: целлюлозу, полуцеллюлозу, древесную массу, тряпичную полумассу и макулатуру. Целлюлоза – основное сырье при производстве картона и бумаги. Целлюлоза не растворяется в воде и органических растворителях, создает равномерную структуру бумаги. Бумага, изготовленная на основе этого волокнистого полуфабриката, очень гладкая, мягкая, светонепроницаемая, с улучшенными писчими и печатными свойствами.
Выделение целлюлозы из природных материалов основано на действии реагентов, растворяющих или разрушающих нецеллюлозные компоненты (лигнин, смолы и др.) при повышенных температуре и давлении. Получают целлюлозу путем отварки сырья (древесной щепы) в щелочных или кислотных растворах. Щелочным способом вырабатывают сульфатную целлюлозу, кислотным — сульфитную. Наибольшее значение в производстве целлюлозы имеет сульфатный способ, так как он обладает рядом преимуществ и практически обеспечивает получение целлюлозы из любых пород древесины. Сульфитным способом перерабатывают древесину хвойных пород. После варки получают сплошную волокнистую массу — техническую целлюлозу, имеющую буроватый оттенок. После ее отбеливания получается белый волокнистый материал с длиной волокон до 40—50 мм, или так называемая товарная целлюлоза.
Следующий вид сырья – древесные волокна. В состав древесных волокон входят целлюлоза, гемицеллюлоза, лигнин, экстрактивные вещества и смолы. Целлюлоза придает бумаге высокую прочность. Гемицеллюлоза по сравнению с целлюлозой обладает более высокой способностью к набуханию, поэтому обладает склеивающей способностью. Присутствие лигнина и древесной смолы отрицательно влияет на образование межволокнистых связей при формировании бумажного полотна и на качество бумаги, поэтому в процессе выработки бумаги необходимо отделит эти вещества от целлюлозы.
Полуцеллюлоза получается варкой растительного сырья, при которой удаляется лишь часть нецеллюлозных компонентов. Древесная масса получается механическим истиранием древесины на вращающемся камне. Это наиболее дешевый полуфабрикат для производства бумаги и картона.
Тряпичная полумасса — это отходы текстильного и веревочного производства. Тряпичную полумассу получают из тряпичных волокон путем их варки с раствором едкого натра и последующим размолом. Волокна тряпичной полумассы благодаря значительному содержанию в них чистой целлюлозы имеют большую длину, отличаются эластичностью и высокой прочностью. Тряпичную полумассу применяют для изготовления бумаги для документов, денежных знаков, лучших видов чертежной и рисовальной бумаги. Такие виды бумаги отличаются высокой износоустойчивостью и долговечностью.
Так же при производстве бумаги используют макулатуру. Макулатура – это отходы, получаемые в результате переработки или после использования всех видов бумаги и картона. Каждые 100 тонн макулатуры экономят расход 300 – 400 м3 древесины. Вторым важнейшим фактором, формирующим качество бумаги, является технология производства. Производство бумаги начинается со смешивания в определенной пропорции (композиции) волокнистых полуфабрикатов. Смесь измельчают и размалывают в воде с помощью специальной аппаратуры, превращая ее в бумажную массу. При этом волокна приобретают необходимую длину и толщину, расщепляются и гидратируются. Степень размола и гидратации во многом определяют свойства бумаги: чем сильнее расщеплены волокна, чем больше они гидратированы, тем прочнее и плотнее бумага.
Производство бумаги из волокнистых полуфабрикатов включает в себя этапы: приготовление бумажной массы, отлив, отделка бумаги. Под приготовлением бумажной массы понимается совокупность операций. К этим операциям относят:
1. Роспуск на волокна и размол полуфабриката;
2. Составление смеси из различных волокон;
3. Введение в массу клея и наполнителя.
Отлив, то есть выработка бумаги, производится на бумагоделательных машинах. В процессе формования бумаги на сетке этих машин волокна ориентируются в продольном направлении, поэтому многие потребительские свойства бумаги в продольном направлении выше нежели в поперечном. Этот недостаток частично устраняется трясочным механизмом, под действием которого сетка совершает дополнительное движение в поперечном направлении. Кроме того, наполнители и красящие вещества распределяются в бумажной массе неравномерно (с сетчатой стороны их гораздо больше), поэтому потребительские свойства бумаги с верхней и сеточной сторон неодинаковы.
Отделка – заключительная операция при производстве бумаги. Под облагораживанием понимают придание бумаге путем специальной обработки (тиснением, нанесением покрытий) дополнительных потребительских свойств, расширяющих области ее применения.
Для придания бумаге пониженной впитывающей способности и пригодности для письма чернилами или тушью в бумажную массу вводят проклеивающие вещества (растительные и животные клеи, жидкое стекло, синтетические вещества и др.), а для улучшения структуры поверхности, белизны и других потребительских свойств — наполнители (каолин, тальк, гипс, мел и др.).
Завершают приготовление бумажной массы очисткой ее от грубых частиц минерального или органического происхождения, после чего бумажную массу в строго установленной концентрации подают на движущуюся плоскую сетку бумагоделательной машины. Бумажные волокна оседают на сетке и образуют бумажное полотно, а вода отфильтровывается и стекает.
В сушильной части бумагоделательной машины завершаются процессы сушки, проклейки и окраски бумаги.
Правильная технология и качество исходного сырья на прямую влияют на качество и свойства конечного продукта – потребительской бумаги. Несоблюдение рецептуры, некачественное сырье, не должное хранение и прочие недоработки приводят к появлению дефектов на бумаге и картоне.
Технология изготовления
Изготовление бумаги – это сложный физико-химический процесс. Понимание факторов производственного процесса может помочь потребителю принять правильно решение при выборе бумаги для печати.
Первый этап процесса изготовления бумаги состоит в снятии коры с дерева с последующим измельчением древесины. Затем измельченная древесина подвергается химической обработке при высоких температуре и давлении, в результате чего образуется жидкая смесь древесных волокон. Эти волокна всплывают в варочном котле и представляют собой темно-коричневую пульпу. Впоследствии эта пульпа отбеливается.
На следующем этапе специальные мельницы отбивают волокна и отделяют их друг от друга. Этот процесс в значительной степени влияет на степень изогнутости производимой бумаги, ее непрозрачность, рыхлость и жесткость. На этом этапе в массу добавляются наполнители и химикаты, которые также оказывают влияние как на внешний вид бумаги, так и на ее физические свойства. Они в наибольшей степени определяют отражающую способность бумаги, что в свою очередь определяет ее сорт. На этом этапе пульпа содержит 99,5% воды и готова для поступления в бумагоделательную
машину. Она поступает в машину, проходит через узкие трубки, поступает в камеру с повышенным давлением (головной бокс), которая отвечает за равномерное распределение пульпы на движущемся транспортере, представляющем собой сетку с мелкими ячейками. Та сторона бумаги, которая прижимается к сетке транспортера, называется проволочной стороной и отличается от противоположной стороны, называемой войлочной, рядом характеристик, включая направление прогиба и гладкость. На протяжении следующих 6 - 10 метров движения внутри бумагоделательной машины из бумаги вытекает около 10% влаги, волокна начинают выдерживать свой вес. Таким образом, эти волокна
уже становятся бумагой. Остальная влага будет удалена из этой бумаги откачиванием и прессовкой.
Проклейка. Теперь бумага входит в сухую часть бумагоделательной машины и движется через последовательно расположенные подогреваемые паром барабаны, которые продолжают удалять из нее влагу. На этом этапе бумага проклеивается. Проклейка необходима для закрепления поверхностных волокон и упрочнения бумаги. Проклейка в значительной степени влияет на пригодность бумаги для ксерографической печати. Если бумага не будет хорошо проклеена, отделяющиеся от ее поверхности волокна будут загрязнять принтер или копировальный аппарат и станут причиной других проблем, которые сделают более частыми вызовы специалистов по
техническому обслуживанию. Во второй сушильной секции бумагоделательной машины содержание влаги в бумаге доводится до
окончательного уровня. Это чрезвычайно важный этап процесса, так как бумага со слишком высоким содержанием влаги имеет тенденцию к скручиванию, а слишком сухая бумага будет легко накапливать статический заряд, в результате чего возникнут проблемы с ее подачей и послепечатной обработкой, например, с укладкой. Даже такое небольшое отклонение значения влажности бумаги от составляющего 4,5% идеального значения как 1% может привести к проблемам при работе.
Резка и упаковка. Только что изготовленная бумага выходит из бумагоделательной машины и на некоторое время наматывается на огромные валы, которые могут иметь вес до 15 т. Эта свободная начальная намотка необходима для того, чтобы успеть за быстрым выходом бумаги из машины, а также для того, чтобы бумага остыла и приняла свой окончательный размер. Затем бумага перематывается более плотно на меньшие валы и режется устройством для продольной резки на полосы стандартной ширины. Устройства для продольной резки обеспечивают высококачественный срез, с которого не сыплется
пыль и который не ломается. Качество такого среза лучше, чем при резке гильотинным резаком, имеющимся в большинстве типографий. Получившиеся в результате продольной резки рулоны поступают в автоматическое устройство, режущее полосы на листы, складывающее листы в пачки по 500 штук и оборачивающее их в оберточный материал.
Упаковка в коробки и складирование на паллетах
На окончательном этапе пачки бумаги упаковываются в коробки, которые складываются на деревянных паллетах, готовых для отгрузки потребителю. В идеальном случае паллеты защищены пластиковым покрытием, чтобы свести к минимуму воздействие на бумагу колебаний относительной влажности окружающей среды.
Классификация бумаги
В зависимости от назначения бумагу подразделяют на группы: бумага для печати, декоративная бумага, бумага для письма, машинописи, черчение и рисования, элетротехническая бумага, упаковочная и оберточная бумага, светочувствительная бумага,бумага для изготовления папирос и сигарет, промышленно-техническая бумага разного назначения и другие группы.
Бумагу каждой группы разделяют на виды, а виды – на номера и марки в зависимости от технических характеристик и потребительских свойств.
В соответствии с действующим стандартом установлено 3 ряда форматов: А, В и С. Ряд формата А считается основным, ряд формата В применяют в исключительных случаях, а ряд формата С – в мелкоформатных изделиях, как, например, бланки, конверты, папки и др.
Бумагу для письма, машинописи, ксерокопирования, черчения и рисования выпускают в виде писчей, цветой писчей, тетрадой, почтовой, машинописной, копировальной, чертежной, прозрачной чертежной, ватмана, бумажной кальки, масштабно-координатной бумаги и рисовальной.
Декоративная бумага, имеющая окрашенную гладкую, крепированную поверхность либо поверхность, имитирующую бархат, мрамор, кожу или полотно, применяется для отделки бумажно-беловой и картонажной продукции, а также в декоративно-прикладом творчестве.
В качестве исходных форматов листов бумаги взяты следующие размеры (в мм): АО-841 х 1189, ВО-1000 х 1414, СО-917 х 1297. Последующее деление исходных форматов бумаги производят по большей стороне листа, получая производные форматы.
Бумагу для письма, машинописи, черчения и рисования выпускают в виде писчей, цветной писчей, тетрадной, почтовой, машинописной, копировальной, чертежной, прозрачной чертежей, ватмана, бумажной кальки, масштабно-координатной бумаги и рисовальной.
Писчую бумагу вырабатывают трех номеров: 0, 1 и 2. Номер бумаги зависит от волокнистого состава и технических показателей. Наиболее высококачественной является бумага номера 0. В ее состав входят сульфитная целлюлоза (75 %) и хлопковая беленая полумасса (25%). Она используется для производства высококачественных изделий. Писчая бумага номера 1 состоит из беленой целлюлозы, а бумага номера 2 содержит целлюлозу и древесную массу в равных долях. Писчая бумага всех номеров имеет проклейку 1,25—1,5 мм и может выпускаться с водяными знаками.
Цветную писчую бумагу используют для изготовления бланков — форм учетно-отчетной документации. В зависимости от волокнистого состава она бывает двух номеров: 1-го и 2-го. В процессе производства ее окрашивают в светлые тона.
Тетрадную бумагу вырабатывают из писчей номеров 0 и 1 с проклейкой 1,5 мм. На нее наносят шесть типов линовок (в клетку, в одну линейку, в две линейки с частыми косыми линиями и др.). Эта бумага предназначена для школьных и общих тетрадей.
Почтовую бумагу изготовляют из писчей всех видов и номеров. В продажу она поступает гладкой или линованной в пачках по 50 двойных или 100 одинарных листов. Почтовую бумагу могут украшать печатным рисунком, цветным кантом или фигурным обрезом.
Машинописную бумагу вырабатывают двух марок: А — из сульфитной беленой целлюлозы; Б — с содержанием не менее 50 % сульфитной целлюлозы. Бумага слабоклееная (0,5 мм) отличается невысокой массой 1 м2 и предназначена для печатания на пишущей машинке.
Копировальную бумагу изготовляют из особо тонких бумаг промышленного назначения. Получают ее путем нанесения на одну сторону бумаги-основы тонкого слоя невысыхающей краски для получения копий. Копировальная бумага марок МБ-14, МБ-16, МА-14 и МГ-16 имеет черный цвет и позволяет получать до восьми печатных оттисков одновременно. Машинописную и копировальную бумагу выпускают в листах форматами (297 х 420), (210 х 297) и (148 х 210) мм.
Чертежную бумагу вырабатывают из хвойной сульфитной целлюлозы двух марок: А — для проектно-конструкторских работ; Б — для эскизов и учебных целей. Для выполнения ответственных чертежных работ, требующих длительного хранения, предназначена чертежная бумага высшего качества — марки В; она состоит из 70 % хлопковой беленой целлюлозы и 30 % беленой древесной целлюлозы. Чертежная бумага имеет высокую степень проклейки— 1,5-2,0 мм, белизну — 80-85%, массу 1 м2 — 200 г.
Бумага ватман является улучшенной разновидностью чертежной бумаги. Она отличается большим сопротивлением истиранию и высокой прочностью. Эту бумагу изготовляют способом ручного отлива. Чертежная бумага и ватман поступают в торговлю в листах четырех размеров: (861 х 1209). (614 х 861), (440 х 614) и (317 х 440) мм.
Прозрачную чертежную бумагу выпускают трех марок — Д, П и Ч. Она предназначена для чертежных работ карандашом или тушью. Чертежную прозрачную бумагу изготовляют из высококачественной хлопковой и древесной целлюлозы и других композиций.
Бумажная калька характеризуется высокой прозрачностью, гладкостью и лоском. Ее изготовляют из целлюлозных волокон слизистого размола; масса 1 м2 кальки 40 г. В продажу эта бумага поступает в рулонах или листах форматами ряда А.
Масштабно-координатная бумага с нанесенными линиями, образующими на бумаге-основе координатные сетки различных масштабов, предназначена для чертежных и графических работ. Бумага может иметь основу непрозрачную (марки Н, ЛН, ПЛН) и прозрачную (марка Д).
Рисовальную бумагу изготовляют из высококачественной беленой целлюлозы. Она имеет высокую белизну — 80-83 % и проклейку не менее 1,75 мм. Бумагу рисовальную выпускают нескольких марок: Вд — для ответственных выставочных художественных работ с длительным сроком хранения; Вс — для выставочных художественных работ; В — для художественных работ; О — для рисовальных работ широкого профиля; Э — для эскизов.
Декоративная бумага, имеющая окрашенную гладкую, крепированную поверхность либо поверхность, имитирующую бархат, мрамор, кожу или полотно, применяется для отделки бумажно-беловой и картонажной продукции, а также в декоративно-прикладном творчестве. Декоративная бумага подразделяются на аэрографную, бархатную, крепированную, мраморную и другие виды бумаг.
Картон переплетный и прессшпан (сильно уплотненный картон) используют для изготовления альбомов, блокнотов, папок и других изделий.
1.1
1.2