28. Печатная бумага. Основные материалы для изготовления бумаги.

Бумага — пористо-капиллярные листы или ленты, состоящих главным образом из растительных волокон прочно соединенных между собой хим. водородными связями.

Рабочим сырьем для бумаги является древесина(древесная масса и целлюлоза).

Целлюлоза — волокнистый материал, который выделяют из древесины хим путем во время варки. Древесную массу получают измельчением. Может вырабатываться также из стружек и опилок. Целлюлоза от древесной массы отличается в основном качеством волокна. В целлюлозе более качественные волокна и большая степень белизны.

В древесине волокна целлюлозы соединяются между собой с помощью лигнина. В процессе переработки волокна должны быть отделены друг от друга.

Применяются разные технологические разделения волокон:

-механическая

-химическая

-полумеханическая комбинация двух предыдущих

Каждый из этих методов разрыхления дает свой сорт бумаги.

Варка древесины для получения целлюлозы происходит в спец хим растворах. Можно варить в едком натрии (щелочной метод) и получают сульфатную целлюлозу. Можно варить в кислоте, получается сульфитная целлюлоза.

Большинство целлюлозы – сульфатная, она более прочная, но имеет меньшую белизну, печатные свойства у нее чуть хуже, чем у сульфитной.

Процесс варки целлюлозы заканчивается ее промыванием и отбеливанием. Далее идет обезвоживание, сушка и упаковка. Основное отбеливающее вещество – хлор. Бумаги отбеленные без хлора имеют спец пометку(пример: TCF).

Волокна древесной массы и целлюлозы – первичные волокна. Большую долю в производстве имеют вторичные волокна – макулатура.

Отдельные сорта бумаги полностью состоят из вторичного сырья. Макулатурное сырье должно отвечать определенным требованиям для получения бумаги. Получение вторичных волокон из макулатуры – трудоемкий процесс, включающий очистку, измельчение, удаление печатной краски, сортировка волокон.

После нескольких этапов переработки, макулатура становится непригодной для использования, поэтому в нее добавляют небольшую часть первичного сырья, древесную массу.(даже при производстве чисто макулатурных бумаг).

Для улучшения свойств бумаги и расширения спектра ее использования при производстве добавляют безволоконные материалы (от 5 до 30% от общей массы сырья).

Наполнители могут повышать яркость, могут предать способность светорассеивания, необразивность, могут повысить восприимчивость к краске и тд.

29. Изготовление бумаги.

Обогащение сырья проводят для подготовки бумажной массы к производству качественной бумаги. Процесс включает:

-очистку волокон

-добавление и перемешивание волокнистых и безволокнистых материалов.

Заводы, производящие бумажную массу поставляют ее заготовки в виде высушенных спрессованных листов. При производстве бумаги их измельчают, помещают в воду, перемешивают. После этого однородная суспензия насосами подается на следующую стадию процесса.

Бумагоделательные машины состоят из 3 секций:

-влажной(формовочной)

-секции прессовавния

-секции сушки

Машины бывают:

1) длинносеточные бумагоделательные машины. В машине имеется горизонтальный непрерывный сетчатый транспортер. Волокнистая суспензия накладывается на сетку. Сетка из бронзовой или синтетической нити (проволоки) движется с большой скоростью. При попадании на нее из суспензии стекает жидкость под действием силы тяжести. При движении сетку слегка стряхивают. В результате большинство волокон ориентируются вдоль направления движения, формирую различные свойства бумаги в направлении отлива и поперечном направлении(направление отлива учитывается при печати и брошюровочно-переплетных работах), тк в продольном направлении при увлажнении бумага растягивается меньше чем в поперечной.

Волокна на сетке сплетаются в случайном порядке, образуя пласт. Сторона бумаги, которая контактирует с сеткой, называется сеточной. Другая сторона – лицевая(фетровая). На лицевой стороне больше наполнителей и коротких волокон.

2)цилиндрические бумагоделательные машины.Цилиндрическая сетка вращается в волокнистом веществе, зачерпывая волокно. Вода стекает внутрь цилиндра. Также машины предназначен для изготовления многослойной бумаги и картона. Машины могут включать до 10 цилиндров с которых слои сводят в общее полотно на непрерывно вращающемся обжимном войлоке.

3) двухсеточная формовка. Имеет два сходящихся конвейера, между которыми находится полотно бумаги. Достоинства: высокая скорость, но обе стороны сеточные.

После формовочной секции полотно попадает в специальную вакуумную камеру, где проходит между вращающимися валиками соспец покрытием. После обжима волокна становятся неподвижными. В конце сеточного участка полотно содержит примерно 80% воды. Далее идет секция прессования, где бумага механически обезвоживается и еще больше уплотняется(мокрое прессование). После этого воды остается 60-70%. Волокна плотно прижаты друг к другу. В секции сушки бумага приходит в соприкосновение с разогретым цилиндром, те происходит медленная сушка(влажность до 8%). Можно сушить более жесткими методами, а конкретно обдувом горячим воздухом. От сушки во многом зависят печатные свойства будущей бумаги. При необходимости перед последней секцией на бумагу наносят клеевой слой, те проявляется поверхностная проклейка вспец пленочном прессе. При проклейке полотно проходит между резиновыми валиками, которые наносят спец раствор(чаще всего крахмал).

Последняя стадия изготовления бумаги называется каландрирование. Может быть:

-легким

-умеренным

-тяжелым

Специальный сушильный каландр имеет стальные вращающиеся валы между которыми полотно подвергается действию давления, трения и тепла. В результате сглаживаются неровности, уменьшается шероховатость, достигается нужная плотность. Производство бумаги завершается намоткой полотна на стальную втулку(тамбур). Затем вспец устройствах этот рулон определенной ширины разматывается и разрезается на рулоны нужной ширины.

При отделке бумаги чаще всего используетсямилование или пропитывание, а для картона-каширование. При миловании на одну или обе поверхности бумаги наносится раствор клея и красителей и полотно каландрируется. При миловании используется большое количество белого пигментасоспец связывающими веществами и добавками.Милование улучшает свойства бумаги, а конкретно повышает белизну, снижает шероховатость, оказывает влияние на структуру бумаги. Получают глянцевую, шелковисто-глянцевую, полуматовую, матовую. Используются бумаги для достижения разных эффектов при печати. После милования бумага может подвергаться обработке в суперколандрах, для окончательного сглаживания или получения спец поверхности.

Сатинирование – придание разной поверхности(поверхность имитирующая ткань или поверхность, отбитая молотком).