Що ми знаємо про папір?
Вважається, що папір винайшли в Китаї в II ст. до н.е. а вже в 76-му році її застосовували для виготовлення книг. З Китаю папір проникла до Японії, а потім через Персію - в Північну Африку, на Кіпр; в 1154 році - в Іспанію і потім в ряд інших країн. Вона поступово стала витісняти застосовувалися до цього для письма папірус та інші матеріали.
Основними операціями при виготовленні папери були варіння, промивання і подрібнення паперової маси, яке спочатку проводилося молотками в ручних ступах, потім в ножних товкотнечі. У XIII-XV століттях з'явилися механічні штовханини. В кінці XVII століття в Голландії паперову масу стали подрібнювати ножами, насадженими на металеві вали (ролли), укладені в чані. Подрібнену паперову масу разом з водою завантажували в підігріваються чани, з яких її потім черпали формою, що складається з прямокутної рамки з прикріпленою до неї сіткою з дроту. Після того як зайва вода стікала крізь сітку, масу викладали на аркуші грубого сукна або повсті. Стопу листів повсті з паперовою масою пропускали через прес для видалення залишків вологи. Потім листи проклеювали, сушили, обробляли молотами, лощили і упаковували. У 1799 році француз П.Л. Робер запропонував механізований відлив паперу на безперервно рухається нескінченній сітці, розташованої над черпальним чаном. Пізніше з'явилася перша папероробна машина, яка складається з таких основних частин: гратчастої, пресової, сушильної, обробної. Для отримання окремих високоякісних видів і паперу спеціального призначення до сих пір застосовується ручний відлив.
Перші паперові млини з'явилися в Москві, мабуть, одночасно з початком друкарства - в 50-60 роках XVI століття. Але вперше виробництво паперу, придатного для друку, було організовано в 1716 році Петром I. До початку XIX століття папір в Росії виробляли ручним способом. У 1818 році на Петергофской паперовій фабриці була встановлена одна з перших в Росії папероробних машин, виготовлена на російських заводах. У 60-х роках XIX століття папероробна машина вже складалася в основному з тих же частин, які є в сучасних машинах. Замість тропічного сировини стали використовувати деревна. Старі роли поступово витіснялися розмелюють апаратами безперервної дії.
Найбільш поширений спосіб виробництва паперу - "мокрий", який ґрунтується, як правило, на використанні плоско або двухсеточних папероробних машин. Така папероробна машина складається з гратчастої, пресової, сушильної частин, каландра (преса, що складається з 2-20 валів, між якими пропускають папір) і накату (пристрої для намотування паперу в рулон). Сіткова частина має одну або дві нескінченно рухомі сітки, на які (в плоскосеточной машинах) або в зазор між якими (в двухсеточних машинах) безперервним потоком рівномірно по всій їх ширині надходить розбавлена водою паперова маса. При зневодненні паперової маси відбувається формування паперового полотна, яке далі зневоднюється в пресової частини і остаточно висушується в сушильній частині машини. Пресова частина складається з декількох двохвальним (іноді трехвальние) пресів, між валами яких проходить паперове полотно (що знаходиться на пресовому сукні). При цьому частина вологи з нього віджимається. Сушильна частина складається з двоярусних батарей сушильних обертових циліндрів, що обігріваються зсередини парою. Сире паперове полотно, проходячи між гарячими поверхнями циліндрів і сушильним сукном кожної батареї, висушується до вологості 5-7%. В кінці сушильної частини є холодильний циліндр (іноді два) для охолодження паперу. Потім папір проходить каландр, що додає їй машинну гладкість, і намотується в рулон на накаті.
З 1950-х років у виробництві паперу знаходять застосування полімерні плівки і синтетичні волокна, на основі яких випускають синтетичну папір. Такий папір відрізняється високою механічною міцністю в сухому і вологому стані, хорошою стабільністю лінійних розмірів при зволоженні, довговічністю, високою еластичністю. Для обробки паперу застосовуються суперкаландри (система обертаються з різною швидкістю валів, між якими під тиском пропускають зволожене паперове полотно), що забезпечують більш рівну гладку поверхню і глянець. Такий папір називається каландрує (глазурованої) і висококаландрірованной (якщо вона двічі пропускається через суперкаландр). Для додання папері глянцю (для отримання лощеной паперу) паперове полотно пропускають через каток (або фрикційний) каландр, вали якого роблять зворотно-обертальний рух, не надаючи великого тиску на папір.
В якості основних компонентів композиційного складу паперу використовують волокна рослинного походження, що виділяються з деревини хвойних і листяних порід, з стебел однорічних рослин, насіннєвих коробочок та листя деяких рослин. Залежно від способу виробництва, виходу гемицеллюлоз (речовин, схожих з целюлозою, але з меншою молекулярною масою) і лігніну (інкрустується речовини), отримують різні напівфабрикати: деревну масу, напівхімічним масу (напівцелюлозу), небілену, білену і облагороджених целюлозу.
Для зниження гідрофільності і гігроскопічності (вбирання при змочуванні і поглинання води з повітря) папір проклеюють гідрофобними (з водовідштовхувальними властивостями) смолами і парафинами. Для підвищення міцності, гладкості (зменшення ворсистості), стійкості до вищипування (липкою фарбою при друкуванні) і стирання найбільш ефективна поверхнева проклейка в клеїльних пресах крохмальним, карбоксіметілцеллюлозний і ін. Клеями. Проклейка необхідна для офсетного, картографічної, фототіпной, форзацная, обкладинкової, креслярської, письмового та ін. Паперів, які зволожуються в процесах поліграфічного виробництва (при друкуванні, склеюванні) або при користуванні. Залежно від ступеня проклейки розрізняють папір слабоклееную, клеєну і висококлееную. У паперову масу вводять наповнювачі - білі порошкоподібні нерозчинні в воді мінеральні речовини: каолін, сірчанокислий барій, тальк, двоокис титану та ін. Вони підвищують білизну, гладкість і непрозорість паперу, роблять її більш м'якою, легко деформується (пластичної), але і менш міцною .
Друкарський (для високого друку) - 50-70 г / м 2. на основі деревної целюлози або з додаванням 20-75% деревної маси, біла, малоклееная, среднезольним або підвищеної зольності, машинної гладкості, каландрированная або висококаландрірованная. Призначена для друку текстової та ілюстративний-текстової продукції. Папір з масою площі 40-50 г / м 2. Чістоцеллюлозние або з невеликим додаванням деревної маси, підвищеній зольності, малоклееная, каландрированная, з органічної прозорістю призначена для друкування довідників та інших книг з великою кількістю тексту.
Для глибокого друку - 60-220 г / м 2. Чістоцеллюлозние, біла слабоклееная, високозольні, що володіє рівною зімкнутої (мелкопористой) поверхнею, каландрированная. Призначена для друкування ілюстративний-текстових видань і образотворчої продукції.
Газетна - 45-49 г / м 2. низькозольний, неклееная, машинної гладкості, в композиції переважає деревна маса. Призначена для друкування газет і додатків до них, масових брошур способами високою і офсетного друку.
Малювання - з пігментованою-клейовим покривним шаром (крейдованим), нанесеним на волокнисту Чістоцеллюлозние або містить деревну масу папір - основу для отримання мікропористої і мікрошероховатость поверхні. Розрізняють папір одно- та дворазового мелования, з одно- і двостороннім покриттям крейдованим шаром. Призначена для друкування одно- і барвистій образотворчої продукції, різних ілюстративний-текстових видань способами високого, офсетного та глибокого друку. Різновид - тонка крейдований папір 60-70 г / м 2. призначена для видання масової ілюстративний-текстової продукції способами офсетного та глибокого друку.
Форзацная - клеєна, среднезольним папір 80-160 г / м 2. Чістоцеллюлозние, машинної гладкості або каландрированная, відрізняється підвищеним опором зламу, обмеженою Сгортуємість після одностороннього зволоження. Призначена для виготовлення форзаців книг.
Картографічна - 85-160 г / м 2. композиція на основі деревної целюлози і бавовняного линта (відходу бавовняного виробництва), малозольная, клеєна, машинної гладкості або каландрированная, міцна в сухому і вологому стані, підвищеної білизни. Призначена для друкування гідро-, топо-, географічних та інших карт і атласів офсетним способом.
Письмова - 45-80 г / м 2. Чістоцеллюлозние (з додаванням целюлози з бавовняного линта) або містить невелику частину деревної маси, біла або кольорова, клеєна, машинної гладкості або каландрированная. Призначена для виготовлення бланків, уніфікованих систем документації, паперово-білових виробів, паперів споживчих форматів, шкільних зошитів і т.п.
Документний - на основі льнопеньковой і бавовняних волокон, малозольная, висококлееная, іноді з водяними знаками, довговічна, стійка до механічних впливів. Призначена для друкування грошових знаків, облігацій, банківських чеків та інших документів.
Афішна і квиткова - біла або кольорова, малозольная, слабоклееная, машинного чи односторонньої гладкості. Призначена для друку афіш, квитків, абонементних талонів, бланків способом високого друку.
Барітованная (баритовая) - біла або подцвеченние барвником товста папір з баритового (з сірчанокислого барію) покривним шаром, нанесеним на Чістоцеллюлозние, малозольних, висококлееную основу підвищеної білизни для поліпшення якості поверхні. Використовується в якості основи фотопаперу.
Ватманський (ватман) - біла чертежная високосортна ручного відливу, на основі механічно обробленого ганчір'я (тряпичной полумасси), з поверхневою проклейкою. Відрізняється великим опором до стирання і шорсткою поверхнею. Призначена для креслярських робіт, виконуваних олівцем, тушшю і акварельними фарбами.
Веленевий - біла газетний високосортна папір. Використовується для малювання мініатюр, пастельного живопису, графічних робіт, видань поліпшеного типу.
Верже - біла або кольорова Чістоцеллюлозние високосортна з водяними знаками у вигляді близько розташованих вузьких смуг, іноді пересічених, під прямим кутом до машинного напрямку, рідко розташованими смугами. Призначена для виготовлення подарункових видань, а також форзаців і суперобкладинок книг.
Естампної - папір з обмеженою лінійною і залишкової деформацією при зволоженні. Призначена для друкування художніх гравюр.
Етикеткова - 45-120 г / м 2. малоклееная або клеєна, одно- або двосторонньої гладкості, односторонньо крейдований, з обмеженими поверхневої поглинанням, лінійною деформацією при зволоженні і Сгортуємість при односторонньому змочуванні водою. Призначена для друкування етикеток способами високою і офсетного друку.
Крафт-папір - особливий вид обгорткового паперу на основі дуже міцною, так званої крафт-целюлози. Відрізняється високою механічною міцністю. Призначена для обгортки, упаковки.