Главная страница /  Статьи /  

Изготовление бумаги

12-09-2012

Бумага изготавливается из бумажной массы, которая, как арбуз, на 97% состоит из воды, и только на 3 процента – из твердых веществ. Масса поступает в измельчитель, где ножи и металлические пластины разрубают волокна. Причем желательно сохранить их длину, необходимо сделать фибриллы гибкими, соединив их с водой. Чем слабее измельчение, тем прочнее получается бумага, и тем выше ее водопоглотительные свойства. Большое измельчение делает бумагу плотнее, но рвется она легче. Кроме бумажной массы в измельчитель добавляют различные вещества, влияющие на качество и свойство конечного продукта. К таким добавкам относятся крахмал, канифоль, бумагоделательные квасцы и так далее. Без этих веществ на бумаге было бы невозможно писать, так как чернила расплывались бы и проступали сквозь лист. На последующих этапах производства будут добавляться адгезивы, добавки влияют на их поведение тоже.

В зависимости от желаемого сорта и вида бумаги, в измельчитель добавляются также двуокись титана, силикат натрия, диатомиты, казенны, тальк и другие вещества, они влияют на цвет, прозрачность, жесткость и другие характеристики продукта. Затем вся масса помещается в другой высокоскоростной измельчитель, на этой стадии могут смешиваться различные виды пульпы. Только после этих процессов смесь поступает в бумагоделательную машину.

Здесь тоже требуется несколько этапов. Сначала обработанные древесные волокна погружаются в большое количество воды (всего полпроцента целлюлозы на смесь), а затем подаются на передвижной экран или сетку. Существует и другая технология – волокна могут приподниматься поршнем. Со стороны сетки текстура бумаги всегда получается более грубой, чем с верхней стороны, так как толстые волокна тяжелее, и оседают быстрее, оказываясь, таким образом, внизу. Вода постепенно удаляется, волокна остаются, формируя лист. Эта технология способствует образованию слоистой структуры, где большинство волокон расположено параллельно. В результате получается зернистая бумага, легко рвущаяся в направлении движения волокон.

Идеальна такая структура, при которой волокна переплетаются на разных уровнях, образуя некое подобие сетки. Этот результат достигается при помощи нескольких головных резервуаров, каждый из которых содержит пульпу определенного типа. Встроенные датчики и компьютерное управление значительно упрощают процесс. После попадания волокнистой массы на экран, соотношение волокон и воды составляет 40/60 процентов, причем значительная масса воды находится внутри волокон.

Следующий этап – сушка. Волокна сжимаются, и лист может «сморщиться» или деформироваться любым другим образом. Машины для производства бумаги бывают двух основных типов: фурдринье и цилиндрическая. На первой обычно изготавливается тонкая бумага и крафт-картон, цилиндрическая машина нужна для получения многослойного картона. Есть еще и третий тип – смешанный, когда бесконечная сетка из фурдринье сочетается с несколькими головными резервуарами цилиндрического типа. Шесть, семь или восемь сеточных цилиндров вращаются каждый в своей ванне. Сетки приподнимают пульпу и откладывают ее на передвижной экран, и так слой за слоем. Обычно первый и последний резервуар содержат самый качественный материал, тогда как в промежуточных ваннах расположена пульпа не слишком высокого качества.

Лицевая поверхность называется чистовой, противоположная ей – черновой. Слои между ними – наполнитель. Если требуется произвести бумагу особо высокого качества, слой, следующий за «чистовым» тоже изготавливается из качественной пульпы, а не вторсырья, как весь остальной наполнитель. Цилиндрические машины производят бумагу с более крупным «зерном», соответственно, продукция, изготовленная таким способом, жестче и толще. Жесткость определяется отношением продольного направления к поперечному, и у цилиндрических машин оно 4:1, а у фурдринье – 2:1. Затем можно применить различные отделочные материалы и покрытия, например пигменты (каолиновую глину, двуокись титана и карбонат кальция), адгезивные материалы типа белков, крахмала и добавки (например, не пропускающие воду вещества, репелленты, вещества, препятствующие возгоранию, консерванты и пр.). Чаще всего бумага погружается в глинисто-крахмалистый раствор и пропускается через валики, это повышает прочность и полиграфические свойства продукции.

Перед выходом листа из машины можно придать ему матовость или глянец методом каландрования. Соблюдение точной рецептуры и одних и тех же машин не гарантирует получение совершенно идентичной по качеству бумаги. Даже на одном заводе могут выпускаться разные по своим тактико-техническим характеристикам партии, что уж говорить о продукции различных предприятий. Следовательно, чтобы гарантированно покупать бумагу или картон определенного качества, нужно приобретать их у одного и того же поставщика.


Другие статьи