Бумага

Материал из Википедии — свободной энциклопедии

Бума́га (вероятно, от итал. bambagia - хлопок) — материал, получаемый из целлюлозы: из растений, а также из вторсырья (тряпья и макулатуры).

Начиная с 1803, в производстве бумаги используются бумагоделательные машины.

Содержание

1 Хронология
2 Применение
3 История
4 Технология производства
5 Крупнейшие производители бумаги
6 Офисная, писчая, чертёжная бумага
7 Туалетная бумага
8 Свойства
9 См. также
10 Ссылки

[править] Хронология

105 — изобретение бумаги из хлопка Цай Лунем в Китае.
600 — проникновение бумаги в Корею.
625 — проникновение бумаги в Японию.
751 — Таласская битва — проникновение бумаги на Запад.
1238 — бумажная мельница в Испании.
1770 (около) — английский бумажный фабрикант Дж. Ватман-старший ввёл новую бумажную форму, позволявшую получать листы бумаги без следов сетки.
1799 — патент на изобретение бумагоделательной машины (Луи-Николя Робер).
1803 — установка бумагоделательной машины в Великобритании (Брайен Донкин).
1806 — патент на изобретение копировальной бумаги.
1827 — бумагоделательные машин в США.
1856 — изобретение гофрированного картона.
1857 — технология получения бумаги из древесины.

[править] Применение

Для письма и печати (книги, журналы, газеты)
Отделочный материал (обои)
Упаковочный материал (фантики, конвалюты, мешки, коробки)
Чистящий материал (туалетная бумага, салфетки)
Изолятор при производстве конденсаторов
Производство гетинакса
Подложка для нанесения химических реактивов (фотобумага, индикаторная бумага)

[править] История

Китайские летописи сообщают, что бумага была изобретена во II веке Цай Лунем. В VI - VIII веках производство бумаги существовало в Средней Азии, Корее, Японии и других странах Азии. В XI - XII веках бумага появилась в Европе, где вскоре заменила животный пергамент. С XV - XVI веков, в связи с введением книгопечатания, производство бумаги быстро растёт. Бумага изготовлялась весьма примитивно - ручным размолом массы деревянными молотками в ступе и вычерпкой её формами с сетчатым дном.

Большое значение для развития производства бумаги имело изобретение во второй половине XVII века размалывающего аппарата - ролла. В конце XVIII века роллы уже позволяли изготавливать большое количество бумажной массы, но ручной отлив (вычерпывание) бумаги задерживал рост производства. В 1799 Н.Л.Робер (Франция) изобрёл бумагоделательную машину, механизировав отлив бумаги путём применения бесконечно движущейся сетки. В Англии братья Г. и С.Фурдринье, купив патент Робера, продолжали работать над механизацией отлива и в 1806 запатентовали бумагоделательную манину. К середине XIX века бумагоделательная машина превратилась в сложный агрегат, работающий непрерывно и в значительной мере автоматически. В XX веке производство бумаги становится крупной высокомеханизированной отраслью промышленности с непрерывно-поточной технологической схемой, мощными теплоэлектрическими станциями и сложными химическими цехами по производству волокнистых полуфабрикатов.

[править] Технология производства

Полуфабрикатами для производства бумаги могут служить:

древесная масса или целлюлоза
целлюлоза однолетних растений (соломы, тростницы, конопли, риса и других)
полуцеллюлоза
тряпичная полумасса
для специальных видов бумаги: асбест, шерсть и другие волокна

Производство бумаги складывается из следующих процессов:

приготовление бумажной массы (размол и смешение компонентов, проклейка, наполнение и окраска бумажкой массы)
выработка бумажной массы на бумагоделательной машине (разбавление водой и очистка массы от загрязнений, отлив, прессование и сушка, а также первичная отделка)
окончательная отделка (каландирование, резка)
сортировка и упаковка.

При размоле волокнам придают необходимые толщину и физические свойства. Размол производится в аппаратах периодического и непрерывного действия (роллах, конических и дисковых мельницах, рафинерах и других). Чтобы сделать бумагу пригодной для письма и придать ей гидрофобные свойства, в бумажную массу вводят канифольный клей, парафиновую эмульсию, глинозем и другие способствующие слипанию вещества (так называемая проклейка); для повышения связи между волокнами и увеличения механической прочности и жёсткости добавляют крахмал, животный клей; для увеличения прочности бумаги во влажном состоянии - мочевино- и меламино-формальдегидные смолы. Для повышения белизны, гладкости, мягкости и непрозрачности, а также улучшения печатных свойств бумаги вводят минеральные наполнители (каолин, мел, тальк); для придания цвета и повышения белизны - анилиновые (реже минеральные) красители. Некоторые виды бумаги, например, впитывающие и электроизоляционные, вырабатываются без проклейки и наполнения. Бумага из конопляной массы и рисовая бумага белее бумаги из древесной целлюлозы, поэтому зачастую не требует дополнительного химического отбеливания волокон.

Готовая бумажная масса концентрацией 2,5 - 3,5% с помощью насоса подаётся из подготовительного отдела в мешальный бассейн, откуда поступает на бумагоделательную машину. Предварительно масса разбавляется оборотной водой (до концентрации 0,1 - 0,7%) и пропускается через очистную аппаратуру (песочницы, вихревые и центробежные очистители и узлоловители).

Наиболее распространена так называемая столовая (с плоской сеткой) бумагоделательная машина. Она состоит из сеточной, прессовой и сушильной частей, каландра и наката. Бумажная масса непрерывным потоком вытекает на движущуюся бесконечную сетку машины, где происходит отлив, обезвоживание и уплотнение бумажного полотна. Дальнейшее обезвоживание и уплотнение полотна производится в прессовой части, образуемой несколькими вальцовыми прессами, между валами которых бумажное полотно транспортируется цельным в течение всего процесса шерстяным сукном, служащим эластичной прокладкой. Окончательное удаление воды происходит в сушильной части, где полотно бумаги попеременно соприкасается своими поверхностями с обогреваемыми изнутри паром чугунными шлифовальными цилиндрами, расположенными в шахматном порядке в двух ярусах. Поверхность бумаги получается гладкой благодаря тому, что она прижимается к цилиндрам верхними и нижними сукнами. Затем бумажное полотно отделывается в каландре, представляющем собой вертикальную батарею из 5-8 металлических валов. При движении между валами сверху вниз полотно становится более гладким, уплотняется и выравнивается по толщине. Получаемое полотно бумаги наматывается на рулоны на накате, представляющем собой принудительно вращаемый цилиндр, к которому прижимается валик с наматываемой на него бумагой.

[править] Крупнейшие производители бумаги

International Paper (США)
Georgia-Pacific (США)
Weyerhaeuser (США)
Kimberly-Clark (США)
Stora Enso (Финляндия)
UPM-Kymmene (Финляндия)
Svenska Cellulosa Aktiebolaget (Швеция)
Anglo American plc (Mondi) (Великобритания)

[править] Офисная, писчая, чертёжная бумага

Обычно используются стандартные размеры листов от A0 до A5, каждый следующий представляет собой примерно половину предыдущего (в мм)

A0	841*1189
A1	594*841
A2	420*594
A3	297*420
A4	210*297
A5	143*210

Стандартные листы от A0 до A5

Также есть размеры кратные к A0—A4, они образуются путём складывания вместе длинными сторонами одинаковых листов в соответствующем количестве.

A0 = 841*1189	A1 = 594*841	A2 = 420*594	A3 = 297*420	A4 = 210*297
A0x2 = 1682*1189	A1x2 = A0	A2x2 = A1	A3x2 = A2	A4x2 = A3
A0x3 = 2523*1189	A1x3 = 1783*841	A2x3 = 1261*594	A3x3 = 891*420	A4x3 = 630*297
	A1x4 = 2378*841	A2x4 = 1682*594	A3x4 = 1189*420	A4x4 = 841*297
		A2x5 = 2102*594	A3x5 = 1486*420	A4x5 = 1051*297
			A3x6 = 1782*420	A4x6 = 1261*297
			A3x7 = 2080*420	A4x7 = 1471*297
				A4x8 = 1682*297
				A4x9 = 1892*297

Кратные стандартные листы до A4x8, A3x5, A2x4

Длина листа любого формата определяется исходя из ширины, умноженной на корень квадратный из 2 (1,4142)

Площадь листа формата А0 равна 1 кв.м.

Формат А1 получается путем разрезания формата А0 на две равные части, таким образом, А1 имеет длину, равную ширине А0, а по ширине равен половине длины А0. Все последующие форматы серии А получаются в результате разрезания на две равные части листа большего формата по линии, параллельной более короткому краю.

Стандартные длина и ширина всех форматов бумаги измеряются в миллиметрах.

Дополнительная информация: Стандарт бумаги ISO 216

[править] Туалетная бумага

Туалетная бумага представляет собой один из многих видов бумаги, который начали выпускать ещё в середине XIV века. В 1857 году Джозефф С. Гайетти из Нью-Йорка первым наладил промышленное производство специально раcфасованной бумаги, пропитанной целебным «алоэ вера». В 1884 году туалетная бумага наконец приняла привычный вид рулона. Ранее вместо туалетной бумаги людьми использовались листья, солома, мягкая кора, как более дорогой вариант — мягкая ткань, пропитанная целебным составом, в Древнем Египте — кусочки папируса. Собственно саму бумагу стали использовать относительно недавно, так как в те времена она стоила очень дорого.

[править] Свойства

Многократно намоченная и высушенная бумажная коробка

Бумага не растворяется в воде, но легко намокает и при намокании многократно теряет прочность. После намокания и последующего высушивания бумажный лист также теряет форму, неравномерно уменьшаясь в размере в месте намокания.

Бумага хорошо горит.