Как делают бумагу из дерева?

Как делают бумагу: история, технология изготовления, характеристики

Вы когда-нибудь задавались вопросом…

  • Из чего делают бумагу?
  • Как делают бумагу из дерева?

Задолго до появления Всемирной паутины практически вся письменная информация распространялась в печатном виде. Идея получения информации с раскрашенных листов бумаги начинает казаться немного старомодной, но это не значит, что мы собираемся перестать использовать бумагу в ближайшее время.

Люди предсказывали появление «безбумажного общества» на протяжении десятилетий, и оно все еще кажется не близко; во всяком случае, мы используем больше бумаги, чем когда-либо прежде, и не только для печати. Огромное количество бумаги и картона по-прежнему используется для упаковки продуктов, в полотенцах и подгузниках, а также в широком ассортименте строительных материалов. Вероятно, не будет преувеличением сказать, что бумага — самый любимый материал в мире.

ВсеЗнаешь.ру предлагает внимательнее посмотреть, что это такое и как это сделано!

Кто изобрел и из чего делали бумагу раньше?

3000 г. до н.э.: Древние египтяне начинают писать на папирусе, сделанном из тростника, растущего на берегах реки Нил. Это первая легкая портативная поверхность для письма.

105 г. н. э.: Китаец Цай Лунь — изобрел бумагу из хлопка для императора Китая. Технология производства бумаги постепенно распространяется по всей Азии.

1100-е годы: Мавры внедряют технологию изготовления бумаги в Северной Африке и Испании, откуда она переходит в остальную часть Европы. Их бумага сделана из конопли и льна.

1450-е годы: Иоганн Генсфляйш цур Ладен цум Гутенберг (Иоганн Гутенберг) — изобретает способ книгопечатания подвижными литерами и печатает около 180 экземпляров своей знаменитой Библии Гутенберга. Это изобретение значительно увеличивает спрос на бумагу.

1799 год: Первую бумагоделательную машину (БДМ) непрерывного действия изобрёл француз Луи-Николя Робер (1761—1828).

1809 год: Англичанин Джон Дикинсон (1782–1869) изобрел и запатентовал альтернативное устройство для изготовления бумаги, называемое цилиндровым устройством.

1840 год: В Германии разработан метод получения механической или химико-механической древесной массы, применяемой в качестве исходного материала для изготовления бумаги или картона, и может быть использован в целлюлозно-бумажной промышленности.

1883год: Немецкий изобретатель Карл Ф. Даль разрабатывает химический метод изготовления прочной бумажной массы, называемый крафт-процесс («прочность»). Он представляет собой способ превращения древесины в древесную массу, которая состоит из почти чистых целлюлозных волокон, основного компонента бумаги.

1890 год: Американская компания Scott Paper Company из Филадельфии, Пенсильвания, производит первый бумажный рулон туалетной бумаги; в 1907 году компания разработала бумажные салфетки для улучшения общественной гигиены. В 1931 году Scott Paper производит первые бумажные полотенца ScottTowels и продает их в продуктовых магазинах.

Виды бумаги

Чтобы понять, как изготавливают бумагу, надо сначала определить ее вид, ведь состав сырья может быть разным.

Различают такие разновидности материала:

  1. Офсетная. Широко используется в типографском деле — для печати книг и массовой полиграфической продукции. Бумага устойчива к сырости, что важно, так как при офсетной печати используют увлажнители.
  2. Упаковочная. Прочная, невосприимчивая к влаге. К цвету и гладкости не предъявляют повышенные требования.
  3. Газетная. Применяется для печати на высокоскоростном оборудовании. Ее особенность — повышенная впитываемость красок.
  4. Мелованная. Отличия от других видов — белизна, гладкость. Из нее печатают качественные иллюстрированные издания.
  5. Целлюлозная. Состоит из чистой целлюлозы плюс 1—3 % добавок. Например, хлопковые волокна часто используются для изготовления бумаги, на которой печатают деньги.

Из чего делают бумагу?

Большая часть бумажной массы изготавливается из деревьев (в основном быстрорастущих вечнозеленых хвойных деревьев), хотя она также может быть изготовлена ​​из бамбука, хлопка, конопли, джута и широкого спектра других растительных материалов.

  • Гладкая бумага, используемая для журналов или упаковки, часто содержит такой материал, как фарфоровая глина, поэтому она печатается с более ярким глянцевым покрытием.
  • дерева — масса называется целлюлозной;
  • однолетних растений: из конопляной или рисовой массы изготавливают материал повышенной белизны, из соломы и тростника — прочную и плотную;
  • вторичного сырья — макулатуры, тряпок;
  • сырья для производства бумаги специального назначения — шерстяных, асбестовых и прочих волокон.

Основной материал в бумажной промышленности — древесина. На комбинаты поставляют стволы целиком. Там с них снимают кору, разрезают. Далее сырье измельчают в муку — до волокон-фибрилл.

В таком виде древесина поступает на измельчение в муку

Для производства бумаги используют:

  • сосну, кедр — мягкие породы пригодны для изготовления упаковочных материалов;
  • клен, дуб — основа из твердых пород гладкая, но менее прочная;
  • канадскую ель — из нее делают прочный, но эластичный материал;
  • каштан, березу и так далее.

Смешивая дубовое и сосновое сырье, получают книжную бумагу. Она прочная, эластичная. Для улучшения качества продукции древесный материал сортируют, фильтруют, обрабатывают химическими составами.

Производственные этапы изготовления бумаги

Производство начинается с изготовления бумажной массы, которая представляет собой смесь воды, целлюлозы и древесной массы (соотношение целлюлозы и д. м. определяет будущие характеристики продукции) с добавлением различных веществ для проклейки, окраски, улучшения свойств материала (клея, смолы, крахмала, мела, каолина и прочего). Соотношение воды и волокон таково, что бумажная масса представляет собой 2,5–3% суспензию.

Древесная масса

Предварительно очищенная бумажная масса поступает в бумагоделательную машину — сложный агрегат огромных размеров (длина — свыше 100м, ширина — 15-18м). За одну минуту полуфабрикат успевает пройти через все части БДМ;

1. Сеточная часть

Под напором этот состав непрерывно поступает на движущуюся проволочную сетку бумагоделательной машины. Технология изготовления бумаги такова, что волокна располагаются и переплетаются вдоль движения сетки, создавая машинное направление, которое в дальнейшем будет играть важную роль при использовании готового продукта. По мере движения сетки вода постепенно уходит и осуществляется формование бумажного полотна.

Сеточная часть БДМ

2. Прессовая часть

В процессе прессования полотно проходит между несколькими парами прессов-валов, уплотняясь и отдавая большую часть влаги.

3. Сушильная часть

В ней бумага-основа высушивается нагретыми паром цилиндрами. Но даже после этого в полотне остается до 8% влаги.

4. Каландры

Предварительно остуженное холодными барабанами полотно проходит каландрирование — пропускается между тяжелыми полированными валами — каландрами для придания ему большей гладкости и прочности. Каландрированная бумага сматывается в рулон и подвергается резке на меньшие рулоны или размотке и резке на листы.

Рулон готовой продукции

После и/или перед каландром могут быть установлены устройства для мелования бумаги. Мелование — нанесение покрытия из каолина или диоксида титана для увеличения гладкости бумаги и улучшения ее печатных свойств, оно бывает одно- или двухсторонним, однократным и многократным.

Критерии качества бумаги

  1. Прочность — сопротивляемость разрыву и сжатию при высокоскоростной печати должна быть высокой.
  2. Плотность — для глубокой печати используют тонкие листы, для упаковки — толстые (диапазон — от 60 до 300 г/м²);
  3. Гладкость — чем она выше, тем лучше воспроизводятся детали изображения, плотнее контакт листов с формами для печати;
  4. Белизна — показатель попадает в диапазон 60—98 %;
  5. Непрозрачность — чем меньше просвечивается лист, тем меньшей будет степень проявления изображения с обратной стороны (для обычной офисной бумаги — от 89 %);
  6. Пористость — на пористом материале лучше фиксируется краска, но отпечатки теряют насыщенность.
  7. Сопротивляемость истиранию — если она мала, вязкие печатные краски «выщиплют» волокна с листов, и это загрязняет детали печатного оборудования.
  8. Впитываемость — чем она выше, тем быстрее краски закрепятся на поверхности листа.
  9. Наличие проклейки — с ней верхний слой будет прочным, устойчивым к воздействию влаги, клея.

Смотрите интересный репортаж с завода по производству бумаги:

Как делается бумага

Бумага используется во многих сферах деятельности человека. Это и разнообразная упаковка, обои, туалетная бумага, афиши и календари. Но наибольшую роль сыграла бумага в становлении книги, как источника распространения знаний. Расскажем все о бумаге, что должен знать любой грамотный человек. Приступаем.

В статье рассмотрим производство бумаги, и как делается бумага на современных производствах. Но для начала коротко взглянем, как делали бумагу в древности.

Читайте также  Чем приклеить железо к дереву?

Как делали бумагу в древности

Древние люди свои первые надписи оставляли на скалах, костях животных, глиняных и восковых табличках, пергаменте. Но все методы фиксации информации имели недостатки, из-за своего веса, габаритов или стоимости. Создание бумаги было делом сложным.

Прообразом бумаги можно назвать папирус, который много веков изготавливали древние египтяне. Они извлекли сердцевину растения папирус, намачивали, и потом накладывали один слой на другой так, чтобы они лежали перпендикулярно.

Потом эту бумагу выдерживался под прессом, что давало возможность получить прочный и достаточно твердый материал.

Изготовление бумаги

Наверное, вы уже знаете, что бумагу, как правило, делают из дерева. Поэтому рассмотрим, как из дерева делают бумагу.

Чаще всего для изготовления бумаги используют целлюлозу, которую получают из древесины ели, сосны, березы, хвои, каштана и др..

На бумажной фабрике стволы деревьев обдирают от коры, размалывают и дают набухнуть в воде. На этом этапе процент воды составляет 95% и 5 процентов древесной массы.

Задача этого этапа – измельчить древесину до фибрилл – мелких волокон. Дерево определенное время варится в специальных растворах, которые состоят из раствора кислот. Они должны не только измельчить трески, но и отбелить древесную массу.

От этой операции в значительной степени зависит, какой сорт бумаги получим. После измельчения, нужно очистить массу от ненужных примесей, и добавить в нее связующие вещества и наполнители. Для этой цели используются органические и неорганические вещества, различные оксиды.

Их задача – связать вещество в равномерную массу, вязкую массу.

После этого, на специальных поточных линиях, полученную массу формуют в полотно бумаги. В частности, массу выливают на сетчатую поверхность, где формируется полотно бумаги.

Далее, оно покрывается рядом веществ – в зависимости от вида бумаги. Например, для получения мелованной бумаги, он покрывается с одной или двух сторон пигментно-клеевым раствором, который придаст изделию более гладкость и белизну. Этот процесс состоит из нескольких этапов, чтобы увеличить прочность адгезии слоя бумажного полотна.

Также, на поверхность бумаги может наноситься проклейка. Это вещество, которое увеличивает устойчивость бумаги к жидкости, в том числе воды, клея или краски.

Далее бумага проходит через тяжелые цилиндры (каландры), которые увеличивают ровность и гладкость бумаги и бумага просушивается. Нужно сказать, что готовая бумага имеет влажность около 7%. Если будет больший процент влажности, то материал станет менее прочным, если влаги будет меньше, то бумага будет хрупкой.

Картон изготавливают подобным методом, только толщина его больше. Картоном считают бумагу, который тяжелее, по 250 грамм/м2.

Готовую бумагу в бумагоделательной машине наматывают в рулоны, и направляют в типографию. У них бумага намотана в рулоны и режется на отдельные листы, и поступает в печатный цех.

Качество бумаги

Качество бумаги контролируется по многим показателям. Это и белизна, толщина, масса, гладкость, проклейка, прочность на разрыв и сжатие, непрозрачность. Рассмотрим некоторые подробнее.

Толщина бумаги влияет на толщину книжного блока. В некоторых видах печати (глубокий), важно, чтобы разница толщины листа не была большой.

Пористость бумаги. Чем больше – тем лучше закрепляется краска на оттиске. Но зато отпечаток получается менее насыщенным.

Непрозрачность. В большинстве случаев бумага должна быть непрозрачной, иначе на лицевую сторону будет пробиваться изображение с оборота.

Гладкость. Гладкая бумага дает возможность воспроизвести на ней мелкие элементы изображения. Кроме этого, материал с гладкой поверхностью позволяет обеспечить хороший контакт с печатной формой.

Прочность бумаги. Особенно важно для упаковочной бумаги. Но и нужна для других видов, ведь дает возможность печатать на нем высокоскоростными печатными машинами.

Прочность поверхности к истиранию. Печатные краски имеют хорошую вязкость, и могут во время процесса печатания выщипывать волокна с поверхности. Это негативно влияет на скорость процесса, ведь приходится часто очищать форму.

Впитываемость. Чем больше этот показатель, тем быстрее закрепляются краски на оттиске.

Поверхностная проклейка. Придает прочность поверхностному слою, что уменьшает количество пыли во время печати и стойкость к воде и клею.

Виды бумаги

В зависимости от назначения, состав бумаги и способ его изготовления может отличаться.

Упаковочная. Для этой бумаги характерны невысокие требования к цвету или гладкости, но она должна быть прочной и устойчивой к условиям окружающей среды.

Офсетная. Имеет широкий спектр применения. Очень часто используют для печати книг и изготовления тетрадей, бланков. Должна быть устойчивой к влаге, поскольку офсетный способ печати связан с применением увлажняющего раствора.

Газетная. На ней часто печатают газеты. Имеет повышенную скорость впитывания краски, это удобно, когда нужно печатать на высокоскоростных печатных машинах.

Мелованная. Имеет повышенную гладкость и белизну. Используется для печати высококачественных изданий с большим количеством изображений, каталогов, листовок и т.д.

Картон. Это бумага, тяжелее чем 250 грамм/м2. Применяется для изготовления твердых обложек книг, различных карточек.

Целюльозная. Очень качественная бумага, которая практически на 100 процентов состоит из целлюлозы, применяется для изготовления денежных знаков и ценных бумаг.

Из чего сделана бумага

После рубки стволы деревьев большими тягачами и железнодорожным транспортом направляется на бумагоделательные комбинаты. Здесь бревна разрезают на меньшие части, и поступают в производственные линии, где измельчается на щепки.

Мы рассмотрели, как делают бумагу из дерева, и вы увидели, насколько важно сдавать макулатуру, и использовать ее повторно в производстве, а также тряпки. Кроме этого, важно на месте срубленного дерева сажать новое.

Производство бумаги требует большого количества деревьев, поэтому оно распространено в тех странах, которые имеют большие массивы деревьев: Финляндия, Россия, Канада.
Теперь вы знаете, как делается бумага.

P.S. Как делается бумага видео:

Как рождается книга: секреты изготовления бумаги

Дорогой друг! Вот сидишь Ты сейчас перед монитором компьютера, скользишь взглядом по тетрадях на рабочем столе и не догадываешься: для изготовления одной из них нужно 0,00035 дерева, а на тонну бумаги нужно 17 деревьев.

Но как из огромного дерева получается красивая тетрадь, книга или пачка белых листов? Разберемся в этом вместе.

Как делают бумагу

Бумага производится на бумажных фабриках. Из леса на фабрику привозят бревна. Чаще всего используют сосну, ель, березу, а также эвкалипт, тополь, каштан.

На специальной площадке из бревен сдирают кору и измельчают на щепки. Затем на конвейере осколки транспортируют на целлюлозный завод, где они варятся в специальном растворе. В результате получается целлюлоза — основное сырье для изготовления бумаги.

Интересно! Из одного дерева получается 2857 тетрадей на 12 страниц. Чтобы вырастить взрослое дерево, нужно 60 лет. Вот почему важно бережно пользоваться учебниками и тетрадями, ведь все это — срубленные деревья.

Самый экономный способ получить древесную целлюлозу — механический. Деревообрабатывающее предприятие измельчает лесоматериалы в крошку и смешивает с водой. Так изготавливают бумагу низкого качества — например, для газет.

А вот для изготовления высококачественной бумаги — для журналов, книг и брошюр — применяют химический способ. С помощью сит осколки сортируют по размеру. Дальше измельченная древесина с добавлением кислоты варится в специальных машинах.

Затем целлюлоза проходит через фильтры и промывается, освобождаясь от примесей. На этом этапе к сырью могут добавить макулатуру, однако предварительно ее непременно очищают от чернил.

Следующий этап — добавление клеев и смол. Первые — отталкивают влагу, вторые — предотвращают растекание чернил, которые часто изготавливаются на водной основе. Именно благодаря этим процессам написанное в Твоей тетради не размазывается и легко читается. Бумага для печати такой проклейки не требует, ведь печатные краски не готовят на водной основе.

Но и это еще не все. Потом к бумажному сырью добавляют пигменты и красители. Например, белый цвет бумаги получается благодаря добавлению каолина.

После этого бумажная масса попадает в бумагоделательную машину на ленточный конвейер. Здесь с помощью крошечных пористых отверстий и отжима различными валиками из бумаги удаляется влага и образуется сплошная рулонная лента.

Читайте также  Для чего нужна лучковая пила по дереву?

На этапе «мокрого прессования» бумагу окончательно высушивают, обезвоживают и уплотняют. Результат — ровная белая лента наматывается на огромный рулон. Бумага готова! Можно отправлять на книжные фабрики. Там бумажное полотно разрезают, создавая книги и тетради.

Узнать все тонкости производства бумаги можно из видеоролика.

Как делают книги?

Если Ты любишь читать, Тебе наверняка очень интересно, как делают книги. Давай прогуляемся издательством и типографией, и я расскажу Тебе секреты изготовления книг.

Итак, после того, как автор напишет текст, а редактор издательства его утвердит, начинается процесс корректуры. Произведение проверяется на наличие ошибок. В идеале команда корректоров вычитывает текст несколько раз. После этого книге подбирают иллюстрации.

Затем начинается верстка. С помощью специальной компьютерной программы верстальщик выбирает формат книги, размер полей, виды и размеры шрифтов, определяет расположение иллюстраций и текста.

Следующий этап называется цветоделением. Знаешь ли Ты, что для того, чтобы напечатать обложку модного журнала, нужно всего четыре краски: голубая, розовая, желтая и черная? Поэтому сейчас дизайнер должен разделить все иллюстрации на четыре составляющие.

Далее изготавливается печатная форма — цифровое изображение переносят на специальную пленку и проявляют.

Самый ответственный этап — печать книги. Краска с помощью валиков на печатной машине раскатывается до тоненького слоя, подается на печатную форму, которая вращается и наносит изображение на сплошной виток бумаги.

Интересно! За одну смену работники типографии могут напечатать несколько тысяч листов.

Далее бумагу разрезают, складывают в тетради и сшивают.

Любую книгу трудно представить без обложки. Поэтому следующий этап — создание «лица» будущей книги. Если обложка готова, ее накладывают на книжный блок и подрезают. Если изготавливается твердая обложка, книгу обрезают до приклеивания обложки.

Вот и все — книга готова радовать глаза восхищенных покупателей, осталось лишь запаковать. Увидеть воочию, как делают книги, Ты можешь в следующем видео.

Из чего делали книги и бумагу в древности?

Когда-то не было книг в таком виде, в котором Ты видишь их на витринах магазинов или в библиотеках сегодня. А все потому, что люди не умели их изготавливать. Вместо бумаги человечество использовало стены пещер, камни, посуду, кору деревьев

Прошли годы, и люди придумали делать записи на сырой глине. Однако такие книги были слишком тяжелы, неудобны и недолговечны.

Спустя некоторое время тяжелое глиняное полотно сменили книги из телячьей или козьей шкуры — легкие и практичные. Поскольку первую такую книгу создали в древнем городе Пергаме, «бумагу» из кожи животных назвали пергаментом.

Однако такой материал был слишком дорогой, ведь чтобы создать одну книгу, надо было забить много телят. Поэтому люди продолжали искать более дешевые и легкие способы создания книг. И это им удалось.

Вдоль рек Африки растет высокое болотное растение — папирус. О его удивительных свойствах люди догадались не сразу. Сначала растение использовали при строительстве домов. Но однажды один мужик чинил свой дом. Разрезал стебель, вынул волокнистую середину и положил на солнце. Каково же было удивление мужчины, когда он заметил, что волокна превратились в сухие узенькие ленточки. А когда он увидел, что папирус еще и хорошо впитывает краску, то понял: на папирусе можно писать! Так появились книги из папируса.

Но кто и когда изобрел бумагу такой, какой мы видим ее сейчас? Исследователи уверяют: пальма первенства принадлежит китайцам. Они додумались производить бумагу из молодых побегов бамбука.

Интересно! …А до того времени китайцы писали на шелке или бамбуковых дощечках. Таинство изготовления шелка китайцы ревностно берегли. Однако шелк был очень дорогим, а значитнедоступным большинству населения, а бамбукслишком тяжелым. На одной доске помещались всего 30 иероглифов. Сохранились сведения: для того, чтобы перевезти некоторые произведения, китайцам необходима была целая телега.

Китайские летописи сообщают, что бумагу изобрел в 105 г. н. е. Цай Лунь.

«Всякий высоко ценит деятельность Цай Луна: он изобрел бумагу, и слава его живет до сих пор. » — говорит летопись.

ІV век сталпереломным в истории изготовления бумаги. После совершенствования технологии ее производства бумага навсегда вытеснила бамбуковые дощечки. Новые эксперименты доказали: бумагу можно производить из дешевого растительного сырья: коры деревьев, тростника, бамбука. Последнему китайцы были особенно рады: бамбука в их стране — пруд пруди.

Как ни старались китайцы сохранить тайну производства бумаги, им это не удалось. В 751 году во время борьбы с арабами несколько китайских мастеров попали в плен. От них арабы узнали секрет создания загадочного товара и в течение пяти веков выгодно сбывали его в Европу.

Как ни странно, но европейцы последними из цивилизованных народов научились изготавливать бумагу — где-то в XI-XII ст. Первыми позаимствовали технологию производства бумаги испанцы, потом — итальянцы, немцы, англичане. Интересно, что долгое время бумагу изготавливали не только с размоченных волокон деревьев, но и с тряпок и другого лохмотья.

Первую производственную машину по выпуску бумаги промышленным способом изобрели во Франции в 1798 году.

На территории украинских земель производство бумаги началось в XIII веке в Галиче. Однако документально подтвержденные сведения об украинских бумажных «фабриках» сбереглись начиная с ХVІ века. Исследователи истории украинской бумажной промышленности нашли материалы о 200 «фабриках», действовавших на территории Украины с XVI до начала ХХ века, что свидетельствует о высоком культурном уровне тогдашнего населения.

Замок Радомысль в Радомышле, Житомирщина — первая в Центральной Украине бумажная фабрика, построенная в 1612 году.

Сейчас бумага окружает нас повсюду, ежегодно завоевывая все новые и новые сферы применения. Именно поэтому так важно помнить, что изготавливается она из деревьев — лесных ресурсов, которые с каждым годом на планете катастрофически уменьшаются.

Бережно относиться к книгам, экономно использовать бумагу, сдавать макулатуру, сажать деревья — самое малое, что может сделать каждый для сохранения лесов. А один изобретательный мальчик, чтобы сохранить лесные насаждения, даже отказался писать сочинение. =)

Как делают бумагу?

Сегодня основным сырьем для производства бумаги является древесина. Ее химический состав в процентном соотношении выглядит следующим образом: 44,2% кислорода, 49,5% углерода и 6,3% водорода. Кроме них в древесине содержится целый ряд органических веществ, таких как лигнин, гемицеллюлоза, целлюлоза, смолы, дубильные вещества, а также неорганические элементы: калий, кальций, магний, натрий.

Существует более 400 видов бумаги, отличающихся составом, плотностью (массой 1 м²), прочностью, гладкостью, белизной, цветом или оттенком, степенью непрозрачности, толщиной, пористостью, областью применения и, конечно, стоимостью.

Можно считать, что процесс изготовления бумаги начинается с вырубки деревьев. Необработанные бревна поступают на производство, где первым делом проходят через окорочный барабан, в котором сталкиваются и трутся одно о другое. Таким образом, происходит удаление коры, которую не выбрасывают, а собирают и используют как топливо. Очищенные бревна направляются в рубительную машину для измельчения их в щепу.

Превращение щепы в древесную массу начинается с ее промывки и щелочной обработки. После этого она загружается в большие емкости, называемые варочными котлами, где под воздействием давления и температуры смесь превращается во влажную толокнообразную древесную массу.

Для отбелки древесную массу обрабатывают химикатами в специальных башнях для щелочной обработки. При этом происходит удаление нежелательных компонентов, а освобожденные древесные волокна образуют взвесь в воде в пропорции примерно одна часть волокон на 200 частей воды. Необходимая степень разбавления массы от плотности получаемой бумаги, рода волокна и степени помола массы. Эта так называемая «композиция» бумаги проходит цикл обработки на бумагоделательной машине (БДМ), где частично обезвоживается. Между входом и выходом БДМ концентрация воды в древесной массе снижается с 95% до 5%.

БДМ представляет собой многосекционный агрегат длиной в несколько сотен метров, состоящий из отдельных секций, в которых последовательно происходит формирование бумажного полотна. В нее входят: машинный бассейн для аккумулирования бумажной массы и подачей ее на машину, оборудование для рафинирования, помола и очистки массы, насосы для подачи воды, вакуумные насосы для откачки воды, устройства для переработки брака, бассейны оборотной массы воды, приточно-вытяжная вентиляционная система, регулирующие и контрольно-измерительные приборы. Бумажная масса из бака выливается на сетку при помощи напускного устройства, обеспечивающего равномерную скорость подачи и одинаковое ее количество по всей ширине сетки. Бумажное полотно формируется по мере удаления из волокнистой массы воды.

Читайте также  Как наточить ручную пилу по дереву?

После вакуумного полотно проходит стадию механического обезвоживания при прохождении между плотно сжатыми валами, один из которых покрыт сукном. Оно предохраняет структуру бумаги от раздавливания во время прессования и впитывания влаги. Окончательное удаление влаги испарением происходит на расположенных в два яруса в шахматном порядке сушильных цилиндрах. Число цилиндров зависит от вида вырабатываемой бумаги и скорости БДМ. Например, для изготовления газетной и мешочной бумаги используется обычно 50–80. Для закрепления бумажных волокон и предотвращения чрезмерного впитывания краски во время печати бумагу могут пропитывать клеевым раствором, а для повышения лоска, гладкости и объемной массы – пропускать через каландр. Качественные характеристики бумажного листа проверяются с помощью специальных анализаторов.

Готовая бумага наматывается в большие рулоны, или тамбуры, масса которых может достигать 35 т, а длинна намотанного полотна – 60 км. Далее часть рулонов перематывается и режется на рулоны меньшей ширины для отгрузки заказчику, а другая – режется на листы и упаковывается в пачки. Перед упаковкой качество бумаги проверяется еще раз.

Современные БДМ могут изготовить за одну минуту до 2 км полотна шириной до 10 м. За год одна машина способны выпустить до 400 тыс. т бумажного полотна. Машины отличаются шириной и другими техническими характеристиками в зависимости от вида и технических характеристик бумаги, которую они производят. На «Монди СЛПК» работают 3 бумагоделательные и 1 картоноделательная машины.

Как делают бумагу?

Ответ на вопрос о том, как делают бумагу сегодня, лежит в плоскости технологий. Но стоит заглянуть в историю. Прототип материала — древнеегипетский папирус — растение, из которого делали писчий материал. Размоченную сердцевину соединяли, накладывая слои перпендикулярно друг другу. После выдерживания под прессом листы высушивали на солнце, разрезали и полировали. Готовые гибкие свитки были прочными — некоторые из них сохранились до XXI века.

Изготовление бумаги из привычных нам материалов поставили на поток в Китае. Со II века н. э. технология обработки луба тутовых деревьев постепенно начала распространяться по миру. Сначала она перешла из Китая на арабский Восток, а затем — в Европу.

Первые мануфактуры по производству бумаги появились в Европе в XIII веке. С XVII века изготовлением бумажных материалов занялись российские промышленники.

Некоторые листы пергамента хорошо сохранились

Виды бумаги

Чтобы понять, как изготавливают бумагу, надо сначала определить ее вид, ведь состав сырья может быть разным.

Различают такие разновидности материала:

  1. Офсетная.Широко используется в типографском деле — для печати книг и массовой полиграфической продукции. Бумага устойчива к сырости, что важно, так как при офсетной печати используют увлажнители.
  2. Упаковочная. Прочная, невосприимчивая к влаге. К цвету и гладкости не предъявляют повышенные требования.
  3. Газетная. Применяется для печати на высокоскоростном оборудовании. Ее особенность — повышенная впитываемость красок.
  4. Мелованная. Отличия от других видов — белизна, гладкость. Из нее печатают качественные иллюстрированные издания.
  5. Целлюлозная. Состоит из чистой целлюлозы плюс 1—3 % добавок. Используется для печати банкнот и ценных бумаг.

Дизайнерская бумага для упаковки подарков

Из чего делают бумагу?

Сырьем служат растительные вещества с длинными волокнами. Смешиваясь с водой, они образуют податливый, однородный полуфабрикат. Его делают из:

  • дерева — масса называется целлюлозной;
  • однолетних растений: из конопляной или рисовой массы изготавливают материал повышенной белизны, из соломы и тростника — прочную и плотную;
  • вторичного сырья — макулатуры, тряпок;
  • сырья для производства бумаги специального назначения — шерстяных, асбестовых и прочих волокон.

Основной материал в бумажной промышленности — древесина. На комбинаты поставляют стволы целиком. Там с них снимают кору, разрезают. Далее сырье измельчают в муку — до волокон-фибрилл.

В таком виде древесина поступает на измельчение в муку

Для производства бумаги используют:

  • сосну, кедр — мягкие породы пригодны для изготовления упаковочных материалов;
  • клен, дуб — основа из твердых пород гладкая, но менее прочная;
  • канадскую ель — из нее делают прочный, но эластичный материал;
  • каштан, березу и так далее.

Смешивая дубовое и сосновое сырье, получают книжную бумагу. Она прочная, эластичная.Для улучшения качества продукции древесный материал сортируют, фильтруют, обрабатывают химическими составами.

Производственные этапы

Технология состоит из таких этапов:

  • обработка массы — размол, окрашивание, смешивание растительных и химических составляющих;
  • разбавление массы водой, очищение, прессовка и сушка;
  • каландирование;
  • резка, сортировка и упаковка.

Процесс изготовления бумаги начинается с размалывания сырья в непрерывно действующих аппаратах. На фабриках используют роллы, мельницы конического и дискового типов, рафинеры.

Полученную муку очищают, добавляют связующее вещество и наполнитель:

  • парафиновые эмульсии;
  • глинозем, каолин;
  • мочевино-, меламино-формальдегидную смолу;
  • канифольные и животные клеи;
  • тальк, крахмал и пр.

Жидкий состав выливают на плоскую сетку бумагоделательной машины. После уплотнения и формовки цельное полотно покрывают клеевыми пигментами (так производят мелованную бумагу) или другими составами.

Следующий этап — просушка при повышенной температуре с помощью шлифовочных цилиндров. Волокна застывают, образуя бумажное полотно. После обезвоживания оно попадает в каландры. Это массивные цилиндры, объединенные по 5—8 штук. Проходя между ними, бумага становится гладкой, выравнивается, уплотняется.

Так происходит сушка бумаги

Готовая лента наматывается на накат — вращающийся цилиндр с прижимным валиком. Он собирает полотно в рулон. Технология производства бумаги также предполагает постобработку — глянцевание, окрашивание, резку.

По тому же принципу производят картон — материал плотностью от 250 г/м². Из него изготавливают обложки книг, папки, упаковку и другую подобную продукцию.

Упаковка и резка

Способ резки рулонов бумаги отличается в зависимости от планов на ее использование. Рулоны разрезают в бобинорезке, затем сматывают в несколько рулонов меньшего объема и диаметра. Потом разделяют на готовые листы для печатного цеха — например, лазером (края аккуратны, на них нет нагара).

Готовые рулоны бумаги

Последний этап изготовления бумаги — упаковка. Ее самые распространенные виды:

  • фасовка в пачки из 250—1 000 листов, обернутые крафт-бумагой или другим плотным и водостойким материалом;
  • паллетирование — перенос листов на плоские прямоугольные подставки с выемками для захвата и крепления;
  • смешанный способ — сначала листы собирают в пачки, а затем помещают на паллеты;
  • упаковка «калачами» (свертками до 10—15 кг) — подходит для технической, упаковочной бумаги увеличенного формата (может переносится вручную, без пандусов и спецтехники).

Критерии качества бумаги

  1. Прочность — сопротивляемость разрыву и сжатию при высокоскоростной печати должна быть высокой.
  2. Плотность — для глубокой печати используют тонкие листы, для упаковки — толстые (диапазон — от 60 до 300 г/м²);
  3. Гладкость — чем она выше, тем лучше воспроизводятся детали изображения, плотнее контакт листов с формами для печати;
  4. Белизна — показатель попадает в диапазон 60—98 %;
  5. Непрозрачность — чем меньше просвечивается лист, тем меньшей будет степень проявления изображения с обратной стороны (для обычной офисной бумаги — от 89 %);
  6. Пористость — на пористом материале лучше фиксируется краска, но отпечатки теряют насыщенность.
  7. Сопротивляемость истиранию — если она мала, вязкие печатные краски «выщиплют» волокна с листов, и это загрязняет детали печатного оборудования.
  8. Впитываемость — чем она выше, тем быстрее краски закрепятся на поверхности листа.
  9. Наличие проклейки — с ней верхний слой будет прочным, устойчивым к воздействию влаги, клея.

Смотрите интересный репортаж из завода по производству бумаги: