Копировальная бумага

<час />

Фон

Копировальная бумага - это недорогое устройство для репрографии, которое используется для изготовления единственной копии одновременно с оригиналом, например, в квитанциях об операциях по кредитным картам, юридических документах, рукописях, письмах и других простых формах.

Даже до двадцатого века копирование документов для деловых целей было сложным и трудоемким процессом. Копировальные служащие, как и писцы церквей и государственных учреждений до них, были обычным делом в деловых офисах девятнадцатого века.

Первую попытку копирования важной деловой переписки приписывают шотландскому инженеру Джеймсу Ватту, который усовершенствовал паровой двигатель. Ватт не любил доверенных писцов копировать деловые письма, поэтому он изобрел метод прижимания папиросной бумаги, смоченной специальной жидкостью, к оригиналу, написанному специальными чернилами. К 1779 году он был готов продать процесс, но он не прижился.

В 1806 году Ральф Веджвуд изобрел писатель для стилографического манифольда. Бумага, пропитанная чернилами принтера, помещалась между куском папиросной бумаги и куском обычной бумаги. Затем металлическим стилусом нацарапал отпечаток на папиросной бумаге, создавая копию, которая читалась правильно, а другая была зеркальной изображение, хотя легко читается через тонкую папиросную бумагу. Так было необходимо подготовить копии, потому что ручки того времени (перья) не давали достаточно сильно, а карандаши можно было стереть. Примерно в 1820 году стало возможным использовать бумагу с односторонними чернилами и несмываемый карандаш . изготовить оригинал. Эта ранняя копировальная бумага не имела большого успеха, по-видимому, потому, что владельцы бизнеса, опасаясь подделки, предпочитали предметы, написанные чернилами.

В 1823 году Сайрус П. Дакин начал производить уголь, бумагу, покрытую маслом и углеродной сажей. В 1860-х годах Леббеус Х. Роджерс попытался продать эти угли предприятиям, но копировальная бумага была принята только после изобретения пишущей машинки в 1867 году (пишущие машинки производили более чистую копию, а также качественный оригинал). . Изначально Роджерс сделал копировальную бумагу, поместив ее на каменный стол и намазав смесью, содержащей сажу (сажу), масло и нафту (жидкий углеводород). Позже он разработал машину, которая наносила горячий воск на копировальную бумагу, отказавшись от ручной чистки.

Производство копировальной бумаги в основном не изменилось со времен технологических достижений Роджерса. В причудливой производственной торговой книге, выпущенной на рубеже этого столетия, копировальная бумага описывается как состоящая из различных пигментов, включая технический углерод, воск или масла, нанесенных кистью на тонкую прочную бумагу. В то время как современная копировальная бумага производится по той же формуле, производители сосредоточились на повышении чистоты процесса и улучшении качества воспроизведения за счет использования более изысканных материалов.

Сырье

Типичный кусок копировальной бумаги представляет собой лист бумаги, пропитанный углеродом и зажатый между двумя листами обычной бумаги. Все компоненты стандартные, за исключением листа с покрытием, на котором выполняется репрография. Его покрытие состоит из нескольких материалов, наиболее важным из которых является технический углерод. Технический углерод - очень Ключевым ингредиентом копировальной бумаги является технический углерод. Для этого в печь подают воздух и углеводород (например, нефтяное масло). В печи часть нефтяного масла подвергается сгоранию, что способствует повышению температуры до 3000 градусов по Фаренгейту и вызывает разложение несгоревшего углеводорода до технического углерода. Затем технический углерод охлаждают водой и извлекают, помещая в центробежный циклон или рукавный фильтр. мелкая сферическая аморфная форма углерода, менее кристаллическая, чем графит. В основном углерод, он также содержит небольшое количество кислорода, водорода и серы. Технический углерод прикрепляется к бумаге с помощью различных восков. Знакомая одноразовая черная копировальная бумага (такая, как, например, для квитанций по кредитным картам) покрыта смесью, обычно состоящей из парафинового воска (33%), минерального масла (25%), технического углерода (15%), китайской глины. или каолин (12%), горный воск (8%), карнаубский воск (6%) и метилвиолет или генцианвиолет (1%). Менее распространенная одноразовая синяя копировальная бумага обычно покрывается смесью, состоящей из железного синего (21%), парафинового воска (20%), петролатума (20%), минерального масла (15%), карнаубского воска (10%), фарфоровая глина (10%) и горный воск (4%).

Некоторое количество копировальной бумаги можно использовать повторно. Это удобно, например, для использования в книгах продаж, потому что для выписания квитанций по нескольким продажам требуется только один лист копировальной бумаги. Многоразовый маслорастворимый угольный карандаш дает нестираемую копию. Обычно его покрывают смесью талька (39%), карнаубского воска (23%), масла сала (16%), олеиновой кислоты (15%) и основы виктория синего (7%). Многоразовая копировальная бумага для пигментных карандашей позволяет создавать стираемые копии. Он покрыт смесью, которая обычно состоит из синего милори (25%), карнаубского воска (20%), минерального масла (16%), янтарного вазелина (11%), петролатума (11%), тонирующего железного синего (10%). ) и парафиновый воск (7%). Углерод для пишущей машинки также можно использовать повторно, и из-за большой ударной силы клавиши пишущей машинки он использует более качественную сажу и более мелкие ингредиенты, чем одноразовая или карандашная копировальная бумага. Обычно он покрывается чернилами, состоящими из карнаубского воска (32%), минерального масла (26%), технического углерода (12%), янтарного вазелина (6%), пчелиного воска (5%), воска урикури (5%). , озокеритовый воск (5%), олеиновая кислота (3%), пигментированный пурпурный тонер (3%), краситель кристаллический фиолетовый (2%) и основа виктория синяя (1%). Для дополнительной защиты он также имеет воск-основу, состоящий из карнаубского воска (40%), воска урикури (40%) и микрокристаллического воска (20%).

Производственный
процесс

Самый важный ингредиент копировальной бумаги, технический углерод, за последние годы изменился. До 1940 года 90 процентов технического углерода, производимого в Соединенных Штатах, производилось из канального или ударного углерода, когда крошечные струи газового пламени падали (ударялись) о холодную металлическую поверхность, такую ​​как железный канал (или канавка). Образовавшуюся сажу от частичного сгорания затем соскребали, получая углеродные частицы размером примерно 10 ^-8 метров в диаметре. Однако в 1976 году от этого превосходного метода получения тонкой сажи отказались из-за значительного повышения цен на природный газ. В текущем способе производства технического углерода используется процесс в печи, описанный ниже. Затем готовая сажа наносится на бумагу с помощью ряда смещающих роликов.

Производство технического углерода

• 1 Углеводород (например, нефтяное масло) и воздух подают в камеру. Часть углеводорода подвергается неполному сгоранию, в результате чего температура внутри камеры повышается. Для производства одноразовой копировальной бумаги используются два метода:метод Майера и метод флексографии. Эти два метода схожи в том, что в обоих используется бумага, движущаяся вокруг ряда рулонов, один из которых контактирует с поддоном для угольных чернил. до 2012–3092 градусов по Фаренгейту (1100–1700 градусов по Цельсию). При этой температуре несгоревший углеводород разлагается до технического углерода.
• 2 Вновь созданная сажа направляется в охладитель, где на нее опрыскивают водой. Затем мелкодисперсное черное вещество извлекается с помощью центробежного циклона или рукавного фильтра.

Изготовление одноразовой копировальной бумаги
(метод Майера)

• 3 Большой рулон мелованной бумаги (называемый мельничным валиком) разматывается и проходит через другой рулон (валик для смазки), находящийся в поддоне с угольными чернилами. Чернильница была нагрета до температуры от 168,8 до 179,6 градусов по Фаренгейту (от 76 до 82 градусов по Цельсию). Когда бумага проходит через этот рулон, нагретые чернила переносятся на одну сторону бумаги.
• 4 Затем бумага проходит через стержень выравнивателя, который соскабливает бумагу с покрытием, чтобы разгладить ее и удалить излишки чернил. Стержень выравнивателя может быть гладким или ребристым. Затем бумага проходит через другой рулон, охлаждающий валик, который охлаждает и закрепляет чернила на бумаге. Наконец, готовая бумага перематывается на другой рулон.
• 5 В случае разнообразных форм бизнеса копировальная бумага приклеивается к другой форме, поэтому на бумаге должна быть полоса без покрытия без угля, на которую можно нанести клей. Для этого в методе Майера полоса металла просто помещается в нужное место на валике для смазки. Таким образом, эта часть рулона не забирает чернила из поддона для чернил и не попадает на бумагу.

Флексографический метод

• 6 Другой метод, называемый флексографическим методом, также может использоваться для производства одноразовой копировальной бумаги. Сначала рулон смазки покрывается угольными чернилами из нагретой под ним сковороды. Дозирующий валик контактирует с валиком для смазки и Последним этапом производства копировальной бумаги является перфорация. Это выполняется автоматически с помощью машины для обработки точечным карбонизатором и включает в себя как перфорацию между листами копировальной бумаги, так и крошечные отверстия (полученные путем разрезания) по краям бумаги. сжимает чернила до однородной толщины. Затем чернила переносятся на третий рулон, печатный рулон.
• 7 Тем временем бумага подается с прокатного валка на печатный валок, который контактирует с печатным валком, третьим роликом, упомянутым в шаге № 5 выше. Когда эти два рулона соприкасаются, чернила с печатного рулона попадают на бумагу на оттискном рулоне. Затем бумага проходит через охлаждающий валик, который затвердевает чернила, и затем скатывается на перемоточный валик. Для разнообразных бизнес-форм, изготавливаемых методом флексографии, на печатном валке формируется неглубокая канавка. Там, где эта канавка соприкасается с бумагой на оттискном валике, краска не переносится.

Перфорация

• 8 Завершающим этапом изготовления одноразовой копировальной бумаги является перфорация. Во-первых, углерод и печатные формы разрезаются, пока они сортируются. Затем огромные рулоны копировальной бумаги разрезаются на формы или листы нужного размера. При необходимости в бумаге можно также сделать отверстия для линий. Все эти операции выполняются автоматически с помощью машины для точечной карбонизации. Наконец, бумага складывается, упаковывается в коробки и отправляется заказчику.

Копировальная бумага для пишущей машинки

Копировальная бумага для пишущей машинки отличается от одноразовой копировальной бумаги тем, что обычно имеет покрытие чернилами и восковую основу, а также печатный материал на обратной стороне. В этом способе производства установка для флексографии, включающая в себя валик для смазки, дозирующий валик, печатный валик и печатный валик, обеспечивает средства для печати на обратной стороне бумаги, подаваемой с прокатного валика. После печати бумага проходит через валик для смазки, чтобы получить покрытие из углеродной краски, которое сглаживается выравнивающим стержнем, как в методе Майера. Затем бумага попадает в рулон восковой смазки, который покрывает ее воском для основы. Затем, как и в других методах, воск затвердевает с помощью охлаждающего валика. Войлочный полировальный валок иногда используется для улучшения внешнего вида продукта перед его намоткой на перемоточный валок.

Контроль качества

Принцип, лежащий в основе копировальной бумаги, прост, но произвести ее сложно. Современный производитель копировальной бумаги проверяет все поступающее сырье на качество. К саже можно применить большое количество тестов, в том числе на содержание пигментов и серы. Выбранная сажа также должна иметь мелкий размер частиц, который определяется путем измерения среднего диаметра частицы сажи с помощью электронного микроскопа. Кроме того, он должен иметь низкое маслоемкость, а впитывающая способность и pH сажи проверяются перед использованием. Краски проверяются на мелкую зернистость, которая влияет на конечную гладкость покрытия. Восковое связующее должно незначительно проникать в бумагу и иметь соответствующую вязкость. Чтобы гарантировать правильность надписи, проверяется количество парафина, выделяющегося под давлением. Сама бумага должна быть гладкой, непористой и без дефектов поверхности. Хотя это должна быть тонкая ткань, она также должна быть прочной и плотной. Готовая копировальная бумага не должна иметь дефектов:смещения, отслаивания, складок и скручивания. Он должен работать правильно; итоговая копия должна быть чистой и разборчивой. Покрытие должно быть достаточно твердым, чтобы соответствовать назначению; например, одноразовый уголь не требует такого твердого покрытия, как уголь для пишущей машинки, который также должен иметь составное покрытие хорошего цвета, чтобы его можно было использовать повторно.

Для готовой копировальной бумаги существуют и другие тесты. Чтобы определить количество нанесенных чернил, выбирается и взвешивается образец копировальной бумаги. Затем отложения чернил химически удаляются перед повторным взвешиванием. Разница в весе указывает на количество нанесенных чернил. Скручивание - частая жалоба на копировальную бумагу, хотя копировальную бумагу часто покрывают с обеих сторон (одна сторона копиркой, другая - воском) для решения этой проблемы. Чтобы проверить скручивание в различных условиях, кусок копировальной бумаги помещают на ровную поверхность и при контролируемой температуре подвергают воздействию различной влажности. Долговечность многоразовой копировальной бумаги для пишущих машинок проверяется путем многократного набора текста на одном месте до тех пор, пока копирка не изнашивается. Важна чистота как копии, так и самой копировальной бумаги. Чтобы проверить первое, документ набирается, и его копия проверяется на чистоту. Чтобы проверить второе, углеродная сторона протирается чистым мятым листом бумаги, который затем исследуется, чтобы увидеть, сколько углерода стерлось. Цвет и толщину угля необходимо проверять визуально, чтобы убедиться, что они соответствуют стандартам качества.

Будущее

В 1991 году в США было произведено более 62 000 метрических тонн копировальной бумаги. Однако за тот же период было произведено более 600 000 метрических тонн безуглеродистой переводной бумаги. Идеально подходящая для рукописных записей, безуглеродистая бумага использует листы с химическим покрытием, которые реагируют под давлением, создавая цветное изображение. Хотя безуглеродная бумага весит значительно больше, чем копировальная бумага, и менее подходит для машинописных и компьютеризированных записей, спрос на нее растет за счет копировальной бумаги. (Этот спрос на «обычную» бумагу также можно объяснить увеличением доступности фотокопировальных машин.) Вероятно, что по мере того, как электронная коммуникация станет более распространенной, копировальная бумага выйдет из употребления. Однако в настоящее время существует достаточный спрос со стороны предприятий, использующих копировальную бумагу для квитанций по кредитным картам и компьютеризированных записей, чтобы обеспечить выживание этого простого и недорогого продукта в течение некоторого времени.