Бумага является неотъемлемой частью нашей повседневной жизни. Мы используем ее повсеместно: для печати книг и документов, упаковки товаров, производства газет и журналов. Но мало кто задумывается о том, как же производится это чудо цивилизации.
История возникновения бумаги
Прототипом бумаги можно считать древнеегипетский папирус. Его делали из одноименного растения - размоченную сердцевину складывали в слои, высушивали и затем резали на листы. Получались прочные и гибкие свитки, которые частично сохранились до наших дней.
Современную технологию производства бумаги из древесины впервые освоили в Китае во II веке. Китайский чиновник Цай Лунь заметил, что бамбуковая бумага слишком тяжелая, а шелковая - дорогая в производстве. Он стал экспериментировать с корой тутового древесины, конопляным лыком и старыми рыболовными сетями. Скреплял полученную массу древесной золой. Так появился первый лист бумаги.
В Средние века производство бумаги постепенно распространилось по миру - сначала на арабский Восток, а в XIII веке добралось и до Европы. А уже в XVII веке началось промышленное производство этого материала.
Основные виды бумаги
Существует множество разновидностей бумаги, которые отличаются по составу, свойствам и назначению:
- Для письма и печати - типографская, офсетная, мелованная.
- Газетная - дешевая, серая.
- Картонная - плотная, прочная.
- Оберточная - упаковочная, мешочная.
- Специальные виды - наждачная, копировальная, фильтровальная и др.
Например, типографская бумага предназначена специально для печати текстов. Она отличается высоким качеством поверхности и хорошо впитывает краски и тонер.
А вот газетная бумага производится дешевле и быстрее, но уступает по белизне и прочности. Этого достаточно для печати периодических изданий с коротким циклом использования.
Сырье для производства бумаги
Из чего делают бумагу? Основное сырье для изготовления бумаги - это древесина. На специализированные фабрики поставляют целые стволы деревьев без коры. Там их измельчают до целлюлозных волокон и получают бумажную массу.
Для разных видов бумаги используются разные породы деревьев:
- Мягкие породы - сосна, кедр, ель, пихта. Идут на производство гофрированного картона, оберточной бумаги.
- Твердые породы - дуб, клен, бук, береза, каштан. Используются для изготовления качественной типографской и офисной бумаги.
Помимо натуральной древесины, сырьем служит и макулатура - отходы бумажного производства и использованная бумага. Их собирают и перерабатывают во вторичную целлюлозу.
Для придания бумаге особых свойств иногда используют различные недревесные волокна - лен, коноплю, кенаф, багассу, рисовую солому и другие однолетние растения.
Технология производства бумаги
Процесс изготовления бумаги в современных условиях полностью автоматизирован и включает следующие основные этапы:
- Подготовка сырья - очистка, измельчение, варка целлюлозы.
- Получение однородной массы и ее очистка.
- Формирование полотна на сетке бумагоделательной машины.
- Прессование, сушка и отделка полотна.
- Намотка бумажного рулона и нарезка листов.
На этапе подготовки сырья (щепы, макулатуры) его измельчают, варят с добавлением химикатов, очищают и отбеливают. Затем полученную массу пропускают через сито бумагоделательной машины, где формируется лист.
После формования бумажное полотно прессуется для удаления лишней влаги, сушится и при необходимости подвергается дополнительной обработке - каландрированию, глянцеванию, крашению и т.д.
Готовая бумага наматывается в рулоны, которые затем нарезаются на листы требуемого формата.
Таким образом, современные высокотехнологичные производства позволяют быстро и эффективно получать бумагу с заданными характеристиками из различного растительного сырья.
Контроль качества
Важной частью производства бумаги является контроль ее качества. Основные показатели, которые проверяют:
- Плотность - характеризует толщину и массу единицы площади бумаги.
- Прочность - сопротивление разрыву и раздиранию.
- Гладкость и белизна поверхности.
- Влагопрочность - устойчивость к воздействию влаги.
Для оценки этих показателей используют специальные приборы и методы испытаний, например:
- Измерение плотности и толщины листов.
- Определение разрывной длины на разрывной машине.
- Тест на впитываемость водяных чернил и растекание точек.
- Сканирование поверхности листа для оценки качества.
Вся бумажная продукция также проходит обязательную сертификацию. Это подтверждает ее соответствие заявленным характеристикам и техническим нормам.
Перспективы развития
Современные тенденции развития бумажной отрасли связаны с:
- Улучшением качества и потребительских свойств продукции.
- Внедрением ресурсо- и энергосберегающих технологий.
- Разработкой принципиально новых видов специальной бумаги.
Например, формат взаимодействия с электронными устройствами открывает возможности создания "умной", интерактивной бумаги с дисплеями, датчиками, рисованием светом и др.
Экологичность производства
Производство бумаги может оказывать негативное воздействие на окружающую среду, особенно при использовании натуральной древесины в качестве сырья. Чтобы снизить экологическую нагрузку, применяют несколько подходов:
- Вторичная переработка макулатуры.
- Использование быстрорастущих недревесных волокон (бамбук, солома, крапива).
- Более эффективные технологии варки целлюлозы с замкнутым водооборотом.
Применение продукции
Сферы применения различных видов бумаги весьма обширны:
- Полиграфия и цифровая печать - писчие и типографские сорта.
- Упаковка продуктов и товаров - крафт, оберточная, мешочная бумага.
- Строительство и мебельная промышленность - картон, гофрокартон.
- Бытовые и санитарно-гигиенические изделия - туалетная бумага, салфетки, полотенца.
- Специальные виды - декоративная, промасленная, наждачная бумага и т.д.
Таким образом, этот материал применяется для производства самой разнообразной продукции, окружающей нас повсеместно.
