Бумажные изделия

 
Массный размол целлюлозы.

 
Волокна целлюлозы различного происхождения  имеют значительную длину и довольно гладкую поверхность. Бумага же может  быть изготовлена из сравнительно коротких и несколько расщепленных волокон. Поэтому древесную целлюлозу  и тряпичную полумассу подвергают процессу массного размола. Древесную  массу не размалывают.  
Назначение массного размола: во-первых, измельчить целлюлозу на кусочки длиной 1—2 мм и, во-вторых, расщепить их на мельчайшие элементарные волокна — фибриллы, которые не отделяются совершенно от обрабатываемого волокна, а представляют как бы его заусенцы.  
Размол древесной целлюлозы осуществляется в конических мельницах, а сравнительно длинноволокнистых материалов — льна и хлопка — в массных роллах. И в том и в другом случаях волокна размалываются между ножами ротора и статора (коническая мельница) или между ножами размольного барабана и ножевой планки (массный ролл).  
Коническая мельница позволяет осуществить высокопроизводительный непрерывный процесс изготовления бумажной массы при одновременном улучшении качества бумаги. Массный ролл — гораздо менее производительный механизм периодического действия, но он необходим для размола длинноволокнистых материалов, не поддающихся размолу на конических мельницах.

 
Влияние размола на свойства бумаги.

 
Укорачивая волокна, можно  получить однородный, с равномерным  просветом, пористый лист бумаги с большой  впитывающей способностью. Расщепление  волокон на фибриллы способствует повышению  прочности листа бумаги с одновременным  уменьшением пористости и впитывающей  способности. Прозрачность бумаги при  этом увеличивается.  
В результате тощего помола волокна на сетке бумагоделательной машины формируется пухлый лист бумаги, легко отдающий воду. При очень жирном помоле волокна благодаря наличию фибрилл и слизи получается плотный, прочный и гладкий лист бумаги.  
Массному размолу, как уже указывалось, подвергают волокна древесной целлюлозы и тряпичной полумассы. Лиственная целлюлоза состоит из мелких волокон, и поэтому при размоле они только расщепляются, а не укорачиваются. При отливе бумаги эти волокна являются как бы своеобразным наполнителем, повышающим однородность структуры бумаги и улучшающим ее печатные свойства.  
Древесную массу массному размолу не подвергают и прямо после дефибрирования и сортировки направляют для составления композиции бумажной массы. Размол придает растительным волокнам способность формироваться на сетке бумагоделательной машины в виде слоя, который после прессования, высушивания и каландрирования превращается в лист прочной бумаги. Прочность бумаги в основном зависит от природы волокна и возникновения химических водородных связей между  
Волокнами целлюлозы при прохождении бумажной ленты через сушильную часть бумагоделательной машины. Поскольку разработка — фибриллирование — намного увеличивает удельную поверхность волокна (раскрывает гидроксильные группы) и возможность возникновения водородных связей, то прочный лист бумаги получается только из хорошо разработанной целлюлозы (льняной, хлопковой или древесной). Механическое же переплетение иодокон и фибрилл между собой и силы трения, действующие между ними, имеют второстепенное значение.

 
Мелование на бумагокрасильных машинах.

 
Мелованная бумага получается на специальной бумагокрасильной машине. На бумагу-основу валиком наносится суспензия, состоящая в основном из бланфикса и казеинового клея, которая разравнивается системой щеток. Затем бумага направляется в сушильную камеру, где высушивается на фестонных устройствах. При высушивании в результате испарения воды в покровном (мелованном) слое образуется множество капилляров, облегчающих закрепление полиграфических красок. После высушивания мелованная бумага глазируется на суперкаландре до гладкости 600—800 с по Бекку. Это делает поверхность мелованной бумаги очень белой и гладкой, хорошо воспринимающей полиграфические краски.  
Покровный слой может быть нанесен с одной стороны бумаги-основы (односторонне мелованная бумага) или последовательно с обеих её сторон (двусторонне мелованная бумага). Мелование бывает одно- и двухслойным. При однослойном меловании на поверхность бумаги-основы наносится слой массой 20 г на 1 м2, считая на сухую пленку, при двухслойном меловании — два слоя по 15 г/м2 каждый. При двухслойном меловании, естественно, получается бумага лучшего качества.  
При необходимости повысить водоустойчивость казеинового покрытия, что требуется, например, при изготовлении офсетной мелованной бумаги, в состав суспензии для мелования вводят небольшие добавки формалина (или алюминиево-калиевых квасцов), который со временем задубливает казеин, делает его почти нерастворимым в воде.  
Теперь все большее распространение получают мелованные бумаги, в которых казеин в значительной части заменен бутадиен-стирольным СКС-65, бутадиен-нитрильным GKH-40. Мелованная бумага, изготовленная с применением синтетических латексов, имеет ряд преимуществ перед обычной: большая влагоустойчивость, прочность поверхности, упруго-эластичность и лучшие печатные свойства, что особенно важно для офсетной печати.  
Однако существенным недостатком бумаги с бутадиен-стирольным покрытием будет ее пониженная белизна, что сочетании с матовостью поверхности и чрезмерной эластичностью покровного слоя не только понижает четкость получаемого на такои бумаге изо6ражения, но и вызывает ряд технологических затруднений в процессе печатания. Перечисленные недостатки устраняются введением в суспензию для мелования до 30% меламино- или мочевино-формальдегидной смолы и оптического отбеливателя (люминофора.). Полиметилметакрилатная эмульсия (сополимерный латекс) придает поверхности бумаги высокую степень белизны и гладкости, но не глянцевитости.  
При изготовлении высокогладких особо глянцевитых и весьма капиллярных (микропористых) мелованных бумаг, обеспечивающих высокое качество печати и быстрое закрепление красок, используется новое бумагокрасильное оборудование, в котором фестонные сушильные устройства заменены обогреваемыми изнутри металлическими цилиндрами с зеркально гладкой отполированной поверхностью. К этим цилиндрам прижимается покровный слой бумаги при его высушивании. Удалось также отказаться от несовершенного щеточного разравнивания суспензии и от каландрирования мелованной бумаги на заключительной стадии ее производства.

 
Газетная бумага.

 
Газетная бумага различных  видов предназначена для печатания  газет, массовых брошюр, воскресных приложений к газетам и пр. типографским и  офсетным способами.  
Газетная типографская бумага готовится из 80% белой древесной массы и 20% сульфитной небеленой целлюлозы, необходимой для повышения механической прочности бумаги. Прочность газетной бумаги должна быть достаточной для печатания газет на быстроходных ротационных машинах. Масса 1 м2 газетной бумаги 50—52 г, объемная масса около 0,55 г/см3.  
Газетная бумага не проклеивается, так как от нее не требуется повышенной влагоустойчивости. Однако эта бумага все же имеет некоторую естественную проклейку, создаваемую смолой, которая содержится в еловой древесине и осаждается на волокне действием сернокислого глинозема.  
Газетная бумага машинной гладкости не испытывает большого уплотнения и сохраняет пористость, полученную ею на бумагоделательной машине.  
Газетная бумага вырабатывается двух марок гладкостью не менее 35 с — марка А и не менее 25 с — марка Б. Кроме того, имеется суперглазированная газетная бумага с гладкостью 150—180 с, предназначенная дли печатания праздничных номеров газет с большим числом иллюстраций. Ее изготовляют из беленой сульфитной целлюлозы, беленой древесной массы и 5—8% каолина (наполнителя). Объемная масса бумаги 0,8 г/см3.  
Газетная бумага имеет хорошие упруго-пластические свойства, так как изготовляется в основном из древесной массы, и высокую макропористость. Наполнитель в газетную бумагу, как правило, не вводят. Своеобразным наполнителем газетной бумаги является древесная мука — мелкие древесные волокна.  
Качество газетной, бумаги тем выше, чем больше ее гладкость и меньше объемная масса. Высококачественная газетная бумага хорошо воспринимает краску, которая закрепляется быстро и полно исключительно избирательным впитыванием, отличается хорошей пластичностью.

 
Газетная бумага вырабатывается в рулонах или листах.

 
Газетная офсетная бумага имеет  композицию, соответствующую типографской бумаге № 3. Степень канифольной  проклейки не менее 0,5 мм; допускается  введение 5—8% наполнителя — Каолина. Гладкость бумаги машинная 20—30 с. Бумага выпускается в рулонах массой 1 м2 60—70 г.

 
Мелованная бумага .

 
Мелованная бумага имеет наивысшую  белизну и гладкость поверхности. Предназначается для печатания  типографским и офсетным способами  высокохудожественных иллюстрированных изданий, репродукций, открыток, книг, альбомов, разнообразной рекламной  продукции быстрозакрепляющимися глянцевыми красками.  
Типографская мелованная бумага выпускается четырех подвидов (марок): А, О, Б и В.  
Бумага марки А может быть одно- и двусторонне мелонанной. Она изготовляется на бумаге-основе из 100% беленой сульфитной целлюлозы. Односторонне мелованная бумага выпускается массой 1 м2 100 и 120 г, гладкостью не менее 600 с; двусторонне мелованная бумага выпускается массой 1 м2 100, 120 и 140 г, гладкостью не менее 700 с.  
Эта бумага предназначается для печатания художественных многокрасочных репродукций и тому подобных изданий.  
Двусторонне мелованная бумага марки О массой 1 м2 240 г имеет гладкость не менее 800 с. Она, предназначается для печатания художественных открыток и для обложечных работ.  
Одно- и двусторонне мелованная бумага марки Б выпускается массой 1 м2 100 и 120 г и гладкостью не менее 400 с. Ее изготовляют на бумаге-основе из 50% небеленой сульфитной" целлюлозы и 50% белой древесной массы. Бумага предназначается для печатания иллюстрированных журналов, книг, проспектов, художественных одно- и многокрасочных репродукций.  
Двусторонне мелованная бумага марки В выпускается массой 1 м2 100 г и гладкостью не менее 400 с. Она предназначается для печатания массовых иллюстрированных книг и журналов. Отличается от бумаги марки Б только сорностью: 250 соринок на 1 м2 вместо 150.  
Офсетная мелованная бумага изготовляется на чисто целлюлозной бумаге-основе и выпускается гладкостью 800—400 с. Если при изготовлении офсетной мелованной бумаги применяется казеин или желатин, то требуется задубливание покровного слоя формалином или алюминиево-калиевыми квасцами для повышения его водоустойчивости. При изготовлении офсетной мелованной бумаги с применением синтетических полимеров (латексов) введения дубителей не требуется.  

Картон.

Ассортимент картона, применяемый  в производстве картонно-бумажной потребительской  тары, очень широк. Основными полуфабрикатами  для выпуска картона являются сульфатная и сульфитная целлюлоза, древесная масса и макулатура.

Тонкий картон часто применяют как самостоятельно, так и в сочетании с другими материалами. Наиболее распространен тонкий картон в производстве складных коробок. Часто тонкий картон лакируют с внешней стороны.

Упаковочный картон состоит из нескольких слоев: верхнего слоя (верхняя сторона), одного или нескольких внутренних слоев и нижнего слоя (оборотная сторона). Все слои соединяются во влажном состоянии в процессе производства и спрессовываются. Нижний или внутренние слои картона могут быть:

·  серыми (макулатурное сырье)

·  светлыми (древмасса)

·  белыми (целлюлоза)

К упаковочному картону предъявляются  следующие требования:

·  хорошее соединение слоев между собой

·  хорошее соединение мелованного покрытия с картоном

·  плоское лежание в стопе

·  относительная влажность не должна выходить за допустимые пределы

·  хорошие печатные свойства картона

·  способность к лакированию даже небольшим количеством лака

·  хорошее закрепление красок

Немелованные сорта картона

Для них функциональные упаковочные  свойства важнее печатных. Эти сорта  пропускают воздух и применяются  для скин-упаковки.

Скин-пак – тонкая пленка, нагретая в условиях вакуума, обтягивающее картонную коробку

Мелованные сорта картона

В отличие от немелованных характеризуются лучшим поведением в печати, более интенсивным воспроизведением красок и лучшим глянцем при лакировании.

Картон литого мелования

Это высокоглянцевый картон. Высокий глянец достигается способом литого мелования. Мелованная сторона картона сушится на подогреваемом хромированном цилиндре, имеющем зеркальную гладкость. Зеркальная поверхность цилиндра воспроизводится на поверхности картона.

Гофрированный картон состоит из двух и более слоев, из них, по крайней мере, один сформирован в виде волн (гофра) и приклеен к плоскому листу. Из гофрокартона изготовляют коробки для укладывания различных предметов. Прочный картон предназначен для изготовления ящиков с клеевым креплением боковых стенок или с применением металлических скрепок.

Подпергамент.

Тонкая бумага, изготовленная из целлюлозы жирного помола с ограниченной жиро проницаемостью и высокой механической прочностью. Имеет хорошую жаростойкость. Применяется для продуктов с незначительным содержанием жира и повышенной влажностью. Масса 1 м² 43-50 г.

 

 

Пергамент.

Бумага, обладающая высокой  жиро- и водонепроницаемостью. Настоящая  пергаментная бумага обычно производится путем пропускания сетки из высококачественной химической пульпы через ванну с  серной кислотой, после чего она  тщательно вымачивается и высушивается в обычных бумагоделательных  сушилках. Сохраняет первоначальную прочность при увлажнении. Масса 1 м² 60 г. Предназначен для упаковывания жиросодержащих влажных продуктов. Поверхность его не имеет никаких волокон, микроволосков и пыли. Выдерживает температуру до 220 0С, что позволяет использовать его для выпечки кондитерских изделий. Применяется также для обертывания овощей, так как не является достаточной преградой для газов.

 

Пергамин.

Пергамин производится с помощью длительного «битья» в процессе приготовления пульпы. Внешний вид и свойства этой бумаги полностью определяются обработкой пульпы, а не какими-либо добавками.

Пергамин – это в основном жиростойкая бумага, подвергнутая повторному увлажнению и суперкаландрованию при высоком давлении и нагреве, что придает ей стеклоподобную поверхность. Такая бумага может быть обработана и иными методами, которые или меняют, или усиливают ее свойства путем добавления пластификаторов для увеличения мягкости, выделения специальных покрытий для липких продуктов, антиоксидантов для предохранения продуктов от окисления и ингибиторов, замедляющих развитие грибков и плесеней, покрытая воском или лаком бумага обладает прекрасной водостойкостью.

Пергамин применяется  для производства пакетов, мешков и  упаковочной бумаги, а также для  прокладок в картонных коробках и ящиках для пищевых продуктов, табачных изделий, химических веществ  и металлических деталей. Ее же используют и при ламинировании, помещая между двумя другими листами бумаги.

Крафт-бумага.

Очень прочная бумага из сульфатной массы. Может быть отбеленной, окрашенной или сохранять натуральный  цвет. Используется для изготовления гофрированного картона, многослойных грузовых мешков и пакетов для  бакалеи.

Влагопрочную бумагу изготовляют  путем добавления к бумажной массе  полиамидных или полиаминных смол. После термообработки, занимающей всего несколько минут, или при комнатной температуре в течение нескольких недель, бумага при пропитывании ее водой сохранит от 25 до 30% своей прочности на разрыв. Такие виды бумаги зачастую применяются для отделки внешних сторон коробок или многослойных мешков, которые подвергаются воздействию различных атмосферных условий. Чтобы такую бумагу было легче распознать, ее обычно пропечатывают продольными полосками (поперек ее ширины) шириной не менее 3,2 мм и длиной от 5,1 до 25,5 см.

Вощеная бумага.

Вощеную бумагу изготовляют из практически любых типов бумаги; все зависит от того, будет ли она применяться для упаковки пищевых продуктов или для других целей. Существует несколько способов вощения бумаги — воск в небольших количествах может добавляться в процессе изготовления бумаги или применяться на заключительных стадиях обработки листов «мокрым» или «сухим» способом. Основным материалом здесь является парафин с точкой плавления между 46 и 74°С, смешанный либо с микрокристаллическим воском (точка плавления от 54 до 88°С), либо с полиэтиленом (точка плавления от 91 до 124°С), либо с вазелином, который плавится между 41 и 52°С.

Когда бумагу покрывают воском и пропускают ее через горячие  валки так, чтобы воск расплавлялся и проникал внутрь бумаги – такой  способ называют «сухим вощением». Если горячие валки отсутствуют, воск затвердевает на поверхности и образует пленку; такой способ называют «мокрым  вощением». Воск может наноситься как  на одну, так и на обе поверхности  бумаги. Обычно у бумаги сухого вощения  влагостойкость меньше, чем у бумаги мокрого вощения. Наименьшее количество воска у бумаги, изготовленной  путем добавления воска в бумагоделательную  машину, и, следовательно, такая бумага обладает наименьшими водоотталкивающими свойствами.