Бумага — многокомпонентная система из переплетенных между собой растительных волокон.
Растительные волокна состоят из древесной целлюлозы и древесной массы
Целлюлоза – главная составная часть клеточных стенок растений, которая придает растительным тканям прочность и эластичность.
В коробочках хлопчатника содержится 90 –95 % целлюлозы, в стволовой древесине – 40 – 55 %.
Поэтому «бумага» - от итал. bambagia — хлопок.
Кроме волокон в состав бумаги вводятся минеральные проклеивающие вещества,
красители и другие специальные добавки.
Бумага - капиллярно-пористый материал.
Бумагу изготавливают из древесины или текстиля.
БУМАГА (от итал. bambagia — хлопок), материал преимущественно из растительных волокон. Впервые получена во 2 в. в Китае. С 19 в. изготовляется главным образом из древесины. Известно св. 600 видов бумаги. Характеризуется массой 1 м2 (4-250 г), толщиной (4-400 мкм), механическими свойствами, цветом, белизной, гладкостью, впитывающей способностью и т. д.
БУМАГА СИНТЕТИЧЕСКАЯ, изготовляется из химических волокон (поливинилспиртового, полиамидного и др.) по обычной технологии производства бумаги; известна также бумага синтетическая из полимерных пленок (в т. ч. наполненных). Применяется для изготовления географических карт, денежных купюр, документов, киноэкранов и др.
БУМАГИ РЕАКТИВНЫЕ (индикаторные бумаги), впитывающие бумаги с закрепленными на них реагентами, изменяющими цвет при взаимодействии с определяемыми веществами. Применяются для установления водородного показателя (pH) растворов, быстрого обнаружения и определения некоторых химических элементов и соединений.
БУМАГОДЕЛАТЕЛЬНАЯ МАШИНА, агрегат для получения (отливки) бумаги и некоторых видов картона из бумажной массы. Состоит из сеточной части (где формируется и частично обезвоживается бумажное полотно), а также прессовой, сушильной и отделочной частей. Бумагоделательные машины для газетной бумаги вырабатывают бумажное полотно со скоростью до 850 м/мин при ширине полотна ок. 9 м.
Бумага впервые получена во 2 в. в Китае.
В 1799 француз Луи-Николя Робер запатентовал паровую бумагоделательную машину.
В 1818 - первое упоминание о бумагоделательной машине в России - Петергофская бумажная фабрика.
Основные этапы производства бумаги:
- измельчение материала,
- варка,
- откидывание на сетку,
- прессование
- сушка.
В результате получается бумага в виде рулонов шириной до нескольких десятков метров. Далее эти рулоны режут на рулоны меньшей ширины согласно типографским стандартам. Эти более малые рулоны заправляются в бумагорезательную машину, на выходе которой и получают бумажные листы промышленных или потребительских форматов.
СВОЙСТВА БУМАГИ
1. Гладкость. Чем выше гладкость, тем плотнее контакт полотна бумаги с печатной формой
больше возможность без искажений воспроизводить тонкие штрихи. Гладкость бумаги характеризуют временем истечения установленного объема воздуха между образцом бумаги и плотно прижатой к нему гладкой пластиной; измеряют в секундах. Наибольшие требования к гладкости бумаги предъявляет глубокая печать300-500 сек, У офсетной бумаги средний уровень гладкости — 80-150 сек.
2. Пухлость - степень спрессованности бумаги. Чем выше данный показатель, тем выше степень непрозрачности. Наибольшая пухлость имеет показатель 2 см3/г, наименьшая — 0,7 см3/г.
3. Пористость характеризует степень впитывания бумагой печатной краски. Между волокнами образуются макро- и микропоры. Газетная бумага макропористая - радиус пор может от 0,16 мкм до 0,18 мкм. Мелованные бумаги — микропористые: размер пор около 0,03 мкм. Пористость более всего влияет на величину точек растискивания. Чтобы получить насыщенные цвета необходимо подобрать мелкопористую бумагу.
4. Белизна Чем выше показатель белизны, тем выше перепад яркости между черным красителем и цветом незапечатанных участков бумаги. Это важно для удобочитаемости. Белизна газетной бумаги имеет показатель около 60%, офсетной — около 70%, мелованной — более 80%. Целлюлозные волокна имеют желтый оттенок, для устранения которого иногда добавляют противоположный по цвету синий краситель.
5. Мягкость Параметр мягкости бумаги важен для выбора способа печати. При большом давлении с рельефных печатных форм высокой печати бумага должна обеспечивать наибольший контакт с печатной формой, то есть быть мягкой и быстро восстанавливаться после деформации. Совершенно противоположными показателями должна обладать бумага для тиснения.
6. Влагостойкость Бумага для офсетной печати, обладает повышенной влагостойкостью, для этого в ее состав вводятся гидрофобные вещества. Иначе при попадании увлажняющих растворов на запечатываемый материал произойдет деформация бумажного полотна, что приведет к потере прочности и эффекту несовмещения красок при полноцветной печати.
Свойства бумаги подразделяются на
1. структурно-механические,
2. оптические,
3. химические,
4. электрические и
5. свойства, определяемые при помощи микроскопа.
У бумаги различают две стороны: прилегающую к сетке бумагоделательной машины и прилегающую к сукну. Сеточная сторона почти всегда грубее вследствие ромбовидной маркировки сетки, по которой движется еще не застывшее бумажное полотно при изготовлении. Различие в гладкости и пористости обеих сторон бумаги называют двусторонностью.
Бумага имеет определённую структуру, обусловленную большей ориентацией волокон в направлении движения сетки бумагоделательной машины и большим натяжением, испытываемым бумагой в этом направлении, известном под названием машинного. Поперечным является направление бумаги под прямым углом к направлению движения сетки бумагоделательной машины.
1. СТРУКТУРНО-МЕХАНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА
1. Масса (вес) измеряется массой 1 м2 и является наиболее распространённым показателем.
Вес колеблется у различных сортов от 40 до 250 г/м2 .
Более 250 г/м2 - картон.
Тип печати Вес бумаги в г/м2
Листовая офсетная Не менее 80
Ролевая газетная Около 50
Ролевая книжная 60 - 80
, т.к. большинство бумаг продают по массе 1 м2. Массу бумаги чаще относят к единице площади, чем к единице объёма, как это делают в отношении других материалов, т.к. бумагу используют в виде листа, и поэтому площадь в данном случае играет более важную роль, чем объём.
2. Толщина бумаги (мкм) является важным фактором в характеристике многих других видов бумаги и определяет как проходимость бумаги в печатной машине, так и потребительские свойства (в первую очередь прочностные) готового изделия.
3. Механическая прочность - одно из основных и важных свойств большинства видов бумаги и картона. Стандарты на печатные виды бумаг предусматривают определённые требования механической прочности на разрыв. Эти требования определяются возможностью выработки на современных быстроходных машинах печатных видов бумаги без обрывов с последующим пропуском её через быстроходные перемотно-резательные станки и в дальнейшем на печатных машинах. Достаточная механическая прочность бумаги должна обеспечивать безостановочную работу печатных машин на полиграфических предприятиях.
4. Сопротивление бумаги разрыву принято характеризовать показателями разрывного груза или разрывной длиной бумаги.
Обычная бумага, изготовленная на буммашине, отличается различными показателями прочности в машинном и поперечном направлении листа. В машинном направлении она больше, так как волокна в готовой бумаге ориентированы в машинном направлении.
5. Показатель сопротивления бумаги (картона) излому - один из существенных показателей, характеризующих механическую прочность бумаги. Он зависит от длины волокон, из которых образована бумага, их прочности, гибкости и сил связи между волокнами. Поэтому наиболее высоким сопротивлением излому отличается бумага, состоящая из длинных, прочных, гибких и прочно связанных между собой волокон. Для печатных видов бумаги наиболее значимый показатель в процессе переплётно-брошюровочных работ полиграфического производства.
6. Показатель качества - сопротивление продавливанию - нельзя отнести к числу основных. Он предусматривается по действующим стандартам для сравнительно ограниченного количества видов бумаги. Важное значение этот показатель имеет для упаковочно-обёрточных видов бумаги. Этот показатель в некоторой степени связан с -показателями разрывного груза бумаги и удлинения её при разрыве.
7. Для некоторых видов бумаги и картона показатель сопротивления поверхности этих материалов истиранию служит одним из критериев, определяющих потребительские свойства материала. Это относится к чертёжно-рисовальным и картографическим видам бумаги. Эти бумаги допускают без излишнего повреждения поверхности возможность удаления написанного, нарисованного или напечатанного путем подчистки резинкой, лезвием бритвы или ножа. Одновременно подобная бумага с хорошей поверхностной прочностью на истирание должна сохранять удовлетворительный внешний вид после повторного нанесения текста или рисунка на стёртом месте.
8 Влагопрочность, или прочность во влажном состоянии - важный фактор большинства бумаг, особенно у бумаги, изготовленной на быстроходных бумагоделательных машинах, так как должна обеспечиваться бесперебойная работа буммашины при переходе бумажного полотна из одной секции машины в другую.
О влагопрочности бумаги судят по степени сохранения ею во влажном состоянии первоначальной своей прочности, т.е. той прочности, которую она имела до увлажнения, находясь в воздушно-сухом состоянии.
9. Удлинение бумаги до разрыва, или её растяжимость характеризует способность бумаги растягиваться; особо важно для упаковочной бумаги, мешочной, бумаги и картона для производства штампованных изделий (бумажные стаканы), основы парафинированной бумаги для автоматической завертки конфет (т.н. карамельной бумаги). Увеличение размеров увлажнённого листа бумаги по его ширине и длине, выраженное в процентах по отношению к первоначальным размерам сухого листа, носит название линейной деформации при увлажнении. Значения деформации бумаги при намокании и остаточной являются важными показателями для многих видов бумаги (офсетной, диаграммной, картографической, основы фотоподложки, бумаги с водяными знаками). Высокие значения показателей деформации бумаги приводят к несовмещению контуров красок при печати и, как следствие, получению некачественной печати.
Однако надо отметить, что ГОСТ предполагает очень жёсткие условия испытаний (намокание калиброванной полоски бумаги в течение определенного времени), использование которых для большинства печатных видов бумаги нецелесообразно. Европейские нормы предполагают использование термина "влагорасширение", определяющего изменение линейных размеров полоски бумаги при изменении влажности воздуха от 30 до 80%.
10. Гладкость характеризует состояние поверхности бумаги, обусловленное механической отделкой. Гладкость характеризует внешний вид бумаги; шероховатая бумага, как правило, на вид непривлекательна. Гладкость важна для писчих видов бумаги, для печатных бумаг, а также при склейке бумаги.
11. Просвет бумаги характеризует степень однородности её структуры, т.е. степень равномерности распределения в ней волокон. О просвете бумаги судят по наблюдению в проходящем свете. Бумага с сильно облачным просветом крайне неоднородна. Её тонкие места являются и наименее прочными. Они оказывают меньшее сопротивление прохождению воды, чернил, печатной краски. Вследствие этого и печать на облачной бумаге оказывается низкого качества из-за неравномерности восприятия бумагой печатной краски.
Бумага неравномерная по просвету, а следовательно и по толщине, отличается повышенной склонностью к короблению поверхности. Нанесение покрытий на поверхность такой бумаги (мелование, лакирование, парафинирование) связано с производственными затруднениями и влечёт за собой появление брака. Каландрирование бумаги облачного просвета также связанно с повышенным образованием брака; на поверхности появляются залощённые пятна. Бумага с облачным просветом трудно окрашивается, образуется разнотоновая облачность. Интенсивнее окрашиваются толстые участки бумажного полотна и менее интенсивно-тонкие.
II ОПТИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА
Оптические свойства бумаги не менее важны, чем структурно-механические. Для некоторых видов бумаги (типа печатные, прозрачные упаковочные, чертёжная, фотографическая, писчие) оптические свойства имеют первостепенное значение. Важными показателями оптических свойств являются: белизна, светонепроницаемость, прозрачность (непрозрачность), лоск и цвет.
1. Истинная белизна бумаги связана с её яркостью или абсолютной отражательной способностью, т.е. визуальной эффективностью. Белизна базируется на измерении отражения света белыми или почти белыми бумагами с одной длиной волны (ГОСТ предусматривает 457 миллимикрон, т.е. в видимом спектре). Белизна определяется как отношение количеств "упавшего" и распределенно отражённого света (%).
2. Пожелтение бумаги - это термин, которым условно называют снижение её белизны от воздействия световых лучей или повышенной температуры. От светового разрушения бумага может быть защищена хранением её в помещении без окон или с окнами, покрытыми плотными шторами.
3. Светонепроницаемость - способность бумаги пропускать лучи света. Свойство непрозрачности бумаги определяется общим количеством пропускаемого света (рассеянного и нерассеянного). Непрозрачность обычно определяется степенью "проникновения" изображения в испытываемый материал, помещённый прямо против рассматриваемого предмета.
Чаще применяется термин непрозрачность бумаги - отношение количества света, отраженного от листа, лежащего на чёрной подложке к свету, отражённому светонепроницаемой стопой этой бумаги.
4. Прозрачность определённым образом связана с непрозрачностью, но отличается от неё тем, что определяется количеством света, который проходит без рассеивания. Коэффициент прозрачности является лучшей оценкой высокопрозрачных материалов (калек), тогда как измерение непрозрачности более пригодно для относительно непрозрачных бумаг.
5. Лоск (глянец) является свойством бумаги, выражающим степень лощёности, глянца или способности поверхности отражать изображения. Лоск можно рассматривать как свойство поверхности бумаги отражать свет под данным углом отражения в большей степени, чем рассеянное отражение света под тем же углом. Таким образом, лоск (глянец) - относительное количество света, отражённого в зеркальном направлении к количеству упавшего света.
III ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА
Химические свойства бумаги в основном определяются видом применяемой древесины, методом и степенью варки и отбелки, а также типом и количеством добавленных неволокнистых компонентов. Эти свойства бумаги имеют важное значение, так как они влияют на её физические, электрические и оптические свойства.
Для некоторых видов бумаги химические свойства имеют такое же важное значение, как и физические, а в некоторых случаях - даже большее значение. Примером может служить антикоррозийная бумага, применяемая для упаковки серебряных и полированных изделий из стали. Эта бумага не должна содержать серы и сульфидов, а также свободных кислот, хлора и крепких щелочей, вызывающих потускнение или травление металлической поверхности. Лучшие сорта антикоррозийной бумаги изготовляют из хорошо очищенного и отбеленного тряпья или из сульфидной целлюлозы, которые несколько раз тщательно промывают для удаления остатков отбеливающих веществ. Подобным же образом должна быть изготовлена бумага для печати типографской краской при помощи металлического шрифта или для покрытия золотой фольгой, так как металл в краске или фольга будут тускнеть при соприкосновении с бумагой, содержащей восстановимую серу даже в количестве двух частей на миллион частей бумаги. Некоторые антикоррозийные бумаги, применяемые для упаковки серебряных изделий, пропитывают солями (например, уксуснокислой медью, ацетатом свинца или ацетатом цинка), которые вступают в реакцию с сероводородом, содержащимся в некотором количестве в атмосфере, и тем устраняют соприкосновение газа с серебром.
IV МИКРОСКОПИЧЕСКИЕ АНАЛИЗЫ
Кроме обычно применяемых химических, физических и оптических испытаний бумаги, важные сведения о её свойствах можно получить путём исследования под микроскопом. К числу важных областей применения микроскопа на практике относятся определения длины и вида волокна, состав по волокну, анализ загрязнений, пятен, определение степени обработки волокна, изучение смоляной и крахмальной проклейки и исследование бумаги в отношении наполнителей.
Влажность. Соотношение целлюлоза/вода является наиболее важным фактором в химии бумаги. Количество воды, содержащейся в отдельных волокнах, влияет на их прочность, эластичность и бумагообразующие свойства. Содержание влаги в бумаге влияет на её вес, прочность, неизменяемость, устойчивость размеров и электрические свойства; оно имеет очень важное значение при каландрировании, печатании, покрытии и пропитке. При испытании бумаги её обычно кондиционируют для того, чтобы создать во время испытании постоянную, предопределенную влажность во время испытаний. Зольность бумаги зависит в основном от количественного содержания наполнителей в её композиции. Бумага высокой прочности должна иметь низкое содержание золы, так как минеральные вещества уменьшают прочность бумаги. Высокое содержание золы нежелательно в таких видах бумаги, как фотографические, электроизоляционные, фильтровальные.
Химические свойства имеют большое значение для следующих видов бумаги: фотографической (для репродукции); безопасной (в отношении подделок); для бумаги, от которой требуется высокая степень неизменяемости, электрической бумаги, предназначаемой для пропитки смолами, и бумаги для упаковки пищевых продуктов. Эти бумаги не должны содержать ядовитых веществ; кислотность и заполнители в бумаге должны соответствовать ее назначению.
Базовые характеристики бумаги
По материалам компании "Александр Браун"
Качество печати зависит от многих факторов, в том числе, решающим образом, от структуры и ровности поверхности бумаги. Ни одна бумага или способ печати не способны к 100% воспроизведению оригинала. Способность к воспроизведению у различных видов бумаги колеблется от 25% (бумага из вторсырья) до 95% (бумага с полным мелованным покрытием).
Чем толще и светлее покровный слой, чем выше содержание химического целлюлозного волокна, тем выше сорт получаемой бумаги. Согласовывая этот принцип с требованиями, вытекающими из назначения бумаги и заданных показателей качества печати, можно подобрать точно ту бумагу, которая нужна для данного вида печатной продукции.
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Краткие характерстики некоторых типов бумаги.
Газетная бумага в основном состоит из механической древесной массы (не менее 85%), именно поэтому со временем она желтеет и становится ломкой. Плотность от 30 до 52 г/м2. Поступает газетная бумага из Кондопоги, Сыктывкара и Балахны.
Типографская бумага №1 (80-100% беленой целлюлозы) машинной гладкости. Предназначена для печатания текста и штриховых изобразительных материалов. Возможно воспроизведение полутоновых оригиналов с линиатурой растра:
- на каландрированной ТБ №1 до 85 lpi.
- на высококаландрированной ТБ № 1до 120 lpi.
Типографская бумага №2 (25-50% беленой целлюлозы и до 50% древесной массы) машинной гладкости, предназначена для воспроизведения текстовых и штриховых изобразительных материалов; каландрированная — для : изданий с полутоновыми иллюстрациями до 85 Ipi.
Книжно-журнальная бумага для офсетной печати (со смешанной структурой, с частицами древесины). Плотность — 60-80 г/м2. Рекомендуется для печати монохромных изданий.
Офсетная бумага (100% беленой целлюлозы) машинной гладкости применяется для печатания газет, журналов, книг, учебников и т.д. Плотность 60-220 г/м2. Влагостойкость достигается повышенной степенью проклейки. Имеются каландрированные и суперкаландрированные сорта. Основные поставщики — Сыктывкарский ЛПК, АО «Светогорск» и Котласский ЦБК. Их бумага вполне сопоставима по качеству с европейскими аналогами.
Мелованная бумага состоит из основного слоя, покрытого с одной или с обеих сторон меловым слоем, — это придает ей повышенную яркость и гладкость. Области использования — полноцветные иллюстрированные издания. Большинство сортов мелованной бумаги в настоящее время в Россию импортируется
Поможем написать любую работу на аналогичную тему