Бумага

<час />

Фон

Бумага, изготовленная из древесной массы или растительного волокна, в основном используется для письменного общения. Самой ранней бумагой был папирус, сделанный из тростника древними египтянами. Бумагу производили китайцы во втором веке, вероятно, китайский придворный чиновник по имени Цай Лунь. Его бумага была сделана из таких вещей, как кора деревьев и старые рыболовные сети. Этот метод был признан ценным секретом за 500 лет до того, как японцы узнали об этом методе. Производство бумаги было известно в исламском мире с конца восьмого века нашей эры .

Знания о производстве бумаги в конечном итоге распространились на запад, и первая европейская бумажная фабрика была построена в Хативе, в провинции Валенсия, Испания, примерно в 1150 году. К концу 15 века бумажные фабрики существовали в Италии, Франции, Германии и Англии. , а к концу 16 века бумага производилась по всей Европе.

Бумага, независимо от того, произведена ли она на современной фабрике или произведена самыми бережными и деликатными ручными методами, состоит из связанных волокон. Волокна могут поступать из различных источников, включая тряпки ткани, волокна целлюлозы из растений и, в первую очередь, из деревьев. Использование ткани в процессе всегда позволяло получать высококачественную бумагу. Сегодня большая доля хлопковых и льняных волокон в смеси позволяет создавать множество превосходных бумаг для специальных целей, от бумаги для приглашений на свадьбу до специальной бумаги для рисования пером и тушью.

Метод изготовления бумаги по сути прост:смешайте растительные волокна и варите их в горячей воде, пока волокна не станут мягкими, но не растворятся. Горячая вода также содержит базовое химическое вещество, такое как щелок, который смягчает волокна во время приготовления. Затем пропустите через смесь сетчатый материал, дайте воде стечь и / или испариться, а затем отожмите или удалите лишнюю воду. Остается слой бумаги. Важное значение для этого процесса имеют волокна, которые никогда полностью не разрушаются и при смешивании и размягчении образуют переплетенный узор внутри самой бумаги. Современные методы изготовления бумаги, хотя и значительно более сложные, чем старые способы, представляют собой усовершенствования, а не совершенно новые методы изготовления бумаги.

Сырье

Вероятно, половина волокна, используемого сегодня для производства бумаги, поступает из древесины, которая была специально заготовлена. Остающийся материал поступает из древесного волокна с лесопилок, переработанной газеты, немного растительных веществ и переработанная ткань. Хвойные деревья, такие как ель и пихта, раньше были предпочтительными для изготовления бумаги, потому что волокна целлюлозы в пульпе этих пород более длинные, что делает бумагу более прочной. В бумажной промышленности эти деревья называют «хвойными». Лиственные деревья (лиственные деревья, такие как тополь и вяз) называют «твердой древесиной». Из-за растущего спроса на бумагу и улучшений в технологии обработки целлюлозы, теперь для производства бумаги можно заготавливать практически любые породы деревьев.

Некоторые растения, кроме деревьев, подходят для изготовления бумаги. В районах, где нет значительных лесов, для производства бумажной массы использовался бамбук, а также солома и сахарный тростник. Лен Большая часть бумаги изготавливается с помощью механических или химических процессов. волокна конопли и джута обычно используются для производства текстильных изделий и веревок . изготовление, но их также можно использовать для бумаги. Какая-нибудь высококачественная сигарета бумага сделана из льна.

Хлопковые и льняные тряпки используются для изготовления высококачественной бумаги, такой как бланки и резюме, а также для изготовления банкнот и сертификатов безопасности. Тряпки обычно представляют собой обрезки и отходы текстильных и швейных фабрик. Тряпки необходимо разрезать и вычистить, прокипятить и взбить, прежде чем их можно будет использовать на бумажной фабрике.

Другие материалы, используемые при производстве бумаги, включают отбеливатели и красители, наполнители, такие как мел, глина или оксид титана, и замасливатели, такие как канифоль, камедь и крахмал.

Производственный
процесс

Изготовление мякоти

• 1 Для преобразования бревен в целлюлозу обычно используются несколько процессов. В механическом процессе бревна сначала опускаются в барабаны для удаления коры. Затем бревна отправляются на измельчители, которые разбивают древесину на целлюлозу, прижимая ее между огромными вращающимися плитами. Мякоть фильтруют для удаления посторонних предметов. В химическом процессе щепа из обрезанных бревен варят в химическом растворе. Это делается в огромных чанах, называемых варочными котлами. Щепа подается в варочный котел, а затем уваривается при высоком давлении в растворе гидроксид натрия и сульфид натрия. В растворе стружка превращается в кашицу. Далее пульпа проходит через фильтры. Отбеливатель могут быть добавлены на этом этапе или красители. Мякоть отправляется на бумажный комбинат.

избиение

• 2 Затем мякоть подвергается растиранию и отжиму, называемому, что вполне уместно, взбиванием. Внутри большой ванны мякоть подвергается воздействию машинных взбивателей. На этом этапе можно добавить различные наполнители, такие как мел, глину или химические вещества, такие как оксид титана. Эти добавки будут влиять на непрозрачность и другие качества конечного продукта. На этом этапе также добавляются размеры. Размер влияет на реакцию бумаги с различными типами красок. Без какой-либо проклейки бумага будет слишком впитывающей для большинства применений, кроме как в качестве промокательной бумаги. Проклейка, такая как крахмал, делает бумагу устойчивой к чернилам на водной основе (чернила фактически ложатся на лист бумаги, а не тонут в нем). Доступны различные проклейки, обычно канифоли и жевательные резинки, в зависимости от конечного использования бумаги. Бумага, на которую будет нанесен печатный рисунок, например подарочная упаковка, требует особой формулы калибровки, которая позволит бумаге правильно воспринимать печать.

Целлюлоза в бумагу

• 3 Для того, чтобы наконец превратить целлюлозу в бумагу, ее подают или перекачивают в гигантские автоматизированные машины. Один из распространенных типов - это машина Фурдринье, которая была изобретена в Англии в 1807 году. Целлюлоза подается в машину Фурдринье на движущейся ленте просеивания с мелкими ячейками. Мякоть сжимается через ряд роликов, а всасывающие устройства под лентой отводят воду. Если на бумаге должен быть водяной знак, устройство, называемое денди, перемещается по листу целлюлозы и вдавливает в него рисунок.

  Затем бумага попадает в прессовую секцию машины, где она зажимается между валиками из шерстяного войлока. Затем бумага проходит через ряд нагреваемых паром цилиндров, чтобы удалить оставшуюся воду. Большая машина может иметь от 40 до 70 сушильных цилиндров.

Завершение

• 4 Наконец, высушенная бумага наматывается на большие катушки, где она будет обрабатываться в зависимости от ее конечного использования. Бумага разглаживается и уплотняется, проходя через металлические ролики, называемые календарями. Календари могут придать особый оттенок, будь то мягкий и матовый или твердый и блестящий.

  Бумагу можно дополнительно обработать, пропустив через чан с проклеивающим материалом. На него также может наноситься покрытие, которое наносится кистью или валиком. Покрытие добавляет химикаты или пигменты к поверхности бумаги, дополняя проклейки и наполнители, использованные ранее в процессе. В качестве покрытия часто используется тонкая глина. Затем бумагу можно подвергнуть суперкаландрированию, то есть в последний раз пропустить через чрезвычайно гладкие каландровые валки. Затем бумага обрезается до нужного размера.

Забота об окружающей среде

Количество деревьев и другой растительности, вырубленных для изготовления бумаги, огромно. Бумажные компании настаивают на том, чтобы они сажали столько новых деревьев, сколько вырубали. Экологи утверждают, что новые растущие деревья, которые намного моложе и меньше того, что было удалено, не могут заменить ценность старых деревьев. Усилия по переработке использованной бумаги (особенно газет) оказались эффективными в плане, по крайней мере, частичного снижения потребности в уничтожении лесных массивов, а переработанная бумага в настоящее время является важным ингредиентом во многих типах производства бумаги.

Химические вещества, используемые в производстве бумаги, включая красители, чернила, отбеливатель и проклейку, также могут быть вредными для окружающей среды, когда они попадают в водные ресурсы и на близлежащие земли после использования. Промышленность, иногда с подачи правительства, устранила большое количество загрязняющих веществ, и теперь федеральные требования требуют производства бумаги, не загрязняющей окружающую среду. Стоимость таких усилий по очистке перекладывается на потребителя.