Технология изготовления бумаги: процесс изготовления и из чего её делают

Содержание

процесс изготовления и из чего её делают

Из чего делают бумагу

Основой для производства бумаги является целлюлоза и вода. Волокна целлюлозы получают из растительного сырья. Чаще всего это древесина, но также используют солому, хлопок и макулатуру. После получения волокон целлюлозы их выпрямляют и отбеливают, вся масса высушивается и разглаживается. Также для получения цветной бумаги добавляют красители. Бумага наматывается в рулоны и разрезается. Далее мы более подробно расскажем о каждом этапе изготовления бумаги.

Для получения волокон целлюлозы древесина проходит долгий путь. Во первых для этого подойдут только некоторые породы дерева. Чаще всего это ель, сосна, тополь и береза. Иногда применяют эвкалипт, тростник и каштан.

Производство на заводе

Начинается процесс обработки древесины с окорения, то есть избавления от коры. Бревна загружают в специальный барабан, который имеет грубую поверхность с выступлениями. Одна партия крутится в нем около 20 минут, после чего кору сжигают.

Окоренная древесина перекладывается на конвейер, по которому она попадает в специальные пилы, измельчающие её до примерно одинаковых фрагментов, называемые щепой. Щепа может хранится долгое время.

Процесс обработки щепы начинается с промывки. После чего она измельчается в труху. Затем она подвергается щелочной обработке. Происходит это в больших чанах с водой и химикатами, в которых вариться длительное время. Это делают для разрушения связи между волокнами целлюлозы, которые представляют собой своеобразный природный клей. Всю смесь фильтруют и тщательно промывают. После чего в нее добавляют различные наполнители, пропитки, красители. Вещества зависят от типа будущей бумаги.

В результате получается готовая целлюлозная смесь, которая состоит на 99% из воды. Полученную массу подают в бумагоделательную машину. В первую очередь целлюлозная смесь попадает на движущуюся сетку с очень мелкими ячейками, которые пропускают только воду. После чего влажное бумажное полотно попадает на ленту из войлока, дальше на цилиндрические прессы, в результате чего количество воды значительно уменьшается.

Следующий этап, после которого воды остается всего несколько процентов, это сушка. Полотно прогоняют по нагретым крутящимся барабанам, благодаря чему выделяется большое количество влаги и масса сохнет.

Время заключительного процесса производства бумаги. Она поступает на нагретые и отполированные тяжелые валы, которые называются каландры. Между ними бумажный пласт сдавливается с большой силой, в результате чего она становится окончательно сухой и гладкой.

Дальше бумагу скручивают в большие рулоны, например рулоны для приготовления листов А4 имеют массу около 35 тонн и в нем будет 50 километров бумаги. Для того чтобы сделать офисную бумагу катушки разрезают на более мелкие и отправляют на бумагорезательные устройства. На этих автоматизированных устройствах, производство достигает скорости в 55 000 листов в минуту. А за час такая фабрика производит около 7000 упаковок.

Как делают бумагу из макулатуры.

Принцип производства бумаги из макулатуры остается тем же — это получение целлюлозы. Технология производства бумаги из макулатуры отличается от производства бумаги из растительного сырья только до момента получения волокон целлюлозы из исходного материала.

Первым этапом макулатуру загружают в гидровзбиватель, который работает по принципу кухонного блендера. Под действием механического процесса и воды макулатура разделяется на волокна и превращается в жидкую бумажную массу. Далее происходит химический процесс отделения чернил и примесей. Последующий процесс изготовления идентичен с любым другим сырьем. Добавляются вещества, отправляется в бумагоделательную машину, в рулоны и режется.

Технология изготовления бумаги

Основные этапы производства бумаги

1 этап. В первую очередь следует начальная подготовка готового древесного сырья. Подготовленная древесина (ель, сосна) пилится на специальных слесарных станках с дисковой пилой на брус длиной 1.2 м, затем снимается кора (окаривание) на окорочном станке сухим методом. С помощью рубительной машины окоренные заготовки измельчаются в технологическую щепу.

2 этап. Второй этап – это изготовление полуфабриката из термомеханической и древесной массы. В специализированных цехах (древесно-массных) производят древесную массу, которая получается методом механического истирания в дефибрерах мерного баланса. Балансы загружают в дефибреры, затем, их прижимают на протяжении всей длины к керамическому вращательному камню. За счет вращения камня прижатая к нему древесина разделяется на отдельные волокна. После этого древесную массу сортируют, очищают, сгущают, отбеливают.

Цеха термомеханической массы предназначены для изготовления из щепы технологической термомеханической массы. Для ее получения пропаренную щепу под давлением подвергают двухступенчатому размолу. Масса термомеханическая также проходит этапы сортировки, сгущения, отбеливания.

3 этап. Изготовление бумаги. Бумагу, из которой в будущем делают буклеты, получают путем смешения, полученных в ходе первого и второго этапов, полуфабрикатов (массы древесной и массы термомеханической), а также товарной беленной сульфатной целлюлозы привозной.

Масса бумажная подается на бумагоделательную машину только после прохождения подготовительных этапов: сортировки, очистки, тонкого сортирования и деаэрации. В сеточной части бумагоделательной установки формируется бумажное полотно, которое обезвоживаются за счет давления валов пресса. Затем, бумажное полотно сушат в специальных сушильных цилиндрах, работающих на пару, придают ему дополнительную гладкость за счет пропускания бумаги через валы каландровые. Завершающий этап – эта намотка гладкой бумаги на валы наката. Продольно-резательный станок разрезает готовое бумажное полотно на рулоны необходимых форматов. После этого разрезанную бумагу упаковывают и складируют. Готовые бумажные рулоны поставляются заказчикам в железнодорожных вагонах, водным и автомобильным транспортом.

Процессы изготовления бумаги

При изготовлении бумаги, на которой в будущем будет производится печать листовок, материалы его составляющие, проходят несколько этапов: аккумулирование массы бумажной, доведение ее до требуемой концентрации путем разбавления водой; очистка бумажной массы от сторонних включений, узелков; нанесение массы на сетку и формирование на сетке из бумажной массы бумажного полотна; высушивание бумажного полотна и прохождение его через пресс; механическая отделка бумаги и намотка её (картона) в рулоны. Бумагоделательная машина в технологическом процессе изготовления бумаги представляет самостоятельный агрегат, отдельные узлы которого устанавливаются в определенной последовательности у монтажной оси.

Аккумулирование. Бумажную массу изготавливают в размольно-приготовительных цехах. Необходимые волокнистые материалы, наполнители, а также материалы проклеивающие и окрашивающие, с учетом вида будущей бумаги, добавляются в определенном соотношении в составитель композиции или дозатор. После этого они направляются в мешальный бассейн. В мешальном бассейне бумажная масса тщательным образом перемешивается, затем, аккумулируется, то есть накапливаются.

Аккумулирование бумажной массы необходимо для поддержания бесперебойной работы машины в какой-то определенный промежуток времени. Бумажная масса в бассейне поддерживается в определенной концентрации. Обычно на уровне 2,5-3,5 %.

Рафинирование. Перед подачей бумажной массы на бумагаделательную машину она проходит процесс рафинирования в агрегатах непрерывного действия (конических и дисковых мельницах). За счет рафинирования в бумажной массе выравнивается степень помола массы, устраняются пучки волокон, подмол массы. Рафинирование производится до попадания бумажной массы в мешальный бассейн, непосредственно перед загрузкой ее в бумагоделательную машину.

Производство бумаги из дерева: технология и процессы

Люди изобрели бумагу тысячи лет назад, чтобы записывать свои мысли и важные технические открытия. Способ передачи информации с помощью бумаги, производство которой растет с каждым годом, всегда остается актуальным.

Из чего изготавливают

Даже маленький ребенок знает, что сырье для производства бумаги – это древесина. Для этого подходят практически любые породы:

Каштан;
Береза;
Тополь;
Ель;
Эвкалипт;
Сосна.

Бревна с лесопилки привозят на комбинаты, где их пилят на мелкие части, а затем делают щепки. Чтобы сделать 50 листов формата А4, нужно 1 кг дерева. Для сокращения вырубки лесов применяется макулатура, то есть бумага, бывшая в употреблении. Для изготовления сырья подходит солома, рис, хлопок, а также тряпичные отходы и асбест.

Кроме этого сырья, для производства нужно много воды. Часто бумажные предприятия строят на берегах рек и озер. Естественные источники используют для забора воды и сплава леса.

Процесс создания бумаги начинается с того, что на комбинат доставляются бревна

Как изготавливают

Этапы процесса изготовления бумаги:

Бревна очищают от коры и распиливают на щепки.
Их погружают в воду в соотношении 5 частей дерева к 95 частям воды. В результате щепки набухают и отбеливаются.
Материал варят в растворах кислот, оксидов и других веществ. Это необходимо для получения равномерного вязкого состава без примесей. От этого этапа зависит качество, сорт и цвет бумаги.
Полученную целлюлозу фильтруют. В чистом виде она используется только для дорогих сортов бумаги. Для обычных листов в целлюлозу вводят специальные добавки.
В состав полуфабрикатов вводят дополнительные вещества, которые влияют на внешний вид бумаги. Смола вводится для получения глянцевой поверхности, клей – для повышения прочности, красители – для создания оттенка. Парафиновая эмульсия делает бумагу пригодной для письма и печати изображений. Для отбеливания в массу добавляют мел и тальк. Интересно, что бумажная масса из конопли и риса имеет белый цвет, она не нуждается в дополнительном отбеливании.
Масса попадает в бумагоделательную машину. Сначала состав попадает на ячеистую сетку, где из него стекает вода. Волокна при этом переплетаются вдоль движения станка, что позволяет получить прочную основу. Бумажная масса отправляется на прессы, где она уплотняется, и выходит еще больше воды.
Бумага проходит через металлические барабаны, где она высушивается. Окончательная обработка проходит на валах, бумажное полотно сдавливается, выравнивается, уплотняется и окончательно высушивается.
Рулоны бумаги отправляются на следующий станок, который режет их на листы и упаковывает.

В готовом виде упаковки поступают в магазины и к конечным потребителям. Изготовление бумаги – быстрый процесс, сегодня он реализуется за счет механических и электронных станков, практически не предполагает участия человека. Это позволяет производить товар в больших объемах.

Как изготавливали в древности

Первые надписи люди оставляли на скалах, стенах пещер, глиняных табличках. Береста, папирус и пергамент – древние прародители бумаги. На них можно было писать, но они были недолговечны.

Придворный евнух Цай Лунь изобрёл процесс производства

Первое производство было организовано в Китае около 105 года. На изготовление бумаги шли растения – мох, трава, бамбук. Волокна замачивали в воде, а затем варили с золой и известью. Эти вещества нужны для растворения лигнина – полимера, который придает прочность растениям.

Сырье дробили на мелкие волокна, добавляли растительные соки и крахмал и отливали бумажные листы. После стекания воды, листы высушивались прессом. Со временем секрет производства распространился в арабские земли, откуда попал в Европу. Там начали делать бумагу из дерева, первые опыты были поставлены в начале 18 века.

Как проверяют качество

Для проверки качества бумаги используют несколько характеристик:

Деревянные измеритель

Толщина. Важно сохранять одинаковую толщину на всей партии товара.
Пористость. Чем она больше, тем лучше держится типографская краска.
Непрозрачность. Это важная характеристика для книг и офисной бумаги. Газетные листы делают более прозрачными для экономии.
Гладкость. Эта характеристика улучшает качество изображения за счет лучшего соприкосновения бумажных листов с печатными формами.
Прочность. Важна для высокоскоростной печати, а также для упаковочных материалов.
Устойчивость к истиранию. Напрямую влияет на долговечность готовых книг, рукописей, газет.
Впитываемость. Влияет на скорость проникновения красок.

Виды бумажной продукции

Современное производство бумаги предполагает изготовление разных ее видов:

Виды бумаги делятся на 11 классов

Газетная. Недорогая в производстве и быстро впитывающая краску.
Офсетная. Самый распространенный вид, используется для печати книг, тетрадей, для офисных целей.
Мелованная. Характеризуется высоким качеством и повышенной белизной. Используется для печати дорогих каталогов.
Упаковочная. Главное для нее – устойчивость к внешней среде. Изготавливается из чистой древесины, так как нужна небольшая стоимость.
Денежная. Самый качественный вид, используется для печати денежных знаков.
Картон. Бумага повышенной плотности.

В России хорошо развито производство бумаги из древесины, так как наша страна богата лесами. На месте вырубленных деревьев постоянно сажают новые, это возобновляет ресурсы предприятий. В каждом городе есть пункты сбора макулатуры, которые дают дополнительное сырье бумажным мануфактурам. Теперь вы знаете, как делают бумагу, и какой это сложный процесс.

Видео по теме: Производство бумаги

история появления и технология производства – тема научной статьи по технологиям материалов читайте бесплатно текст научно-исследовательской работы в электронной библиотеке КиберЛенинка

УДК 7.023

КИТАЙСКАЯ БУМАГА: ИСТОРИЯ ПОЯВЛЕНИЯ И ТЕХНОЛОГИЯ ПРОИЗВОДСТВА

В. Н. Маркова, М. О. Сурина

Донской государственный технический университет, Ростов-на-Дону, Российская Федерация

[email protected] surin [email protected]

Рассмтариваются важность и значение бумаги в китайской культуре, ее специфические особенности. Выявляются основные направления и области применения бумаги. Показана актуальность различных видов бумаги в современном мире.

UDC 7.023

CHINESE PAPER: HISTORY OF APPEARANCE AND PRODUCTION TECHNOLOGY

V. N. Markova, M. O. Surina

Don State Technical University, Rostov-on-Don, Russian Federation

[email protected] [email protected]

The article reveals the importance and meaning of paper in Chinese culture. Its specific features are considered. The main directions and fields of application of paper are identified. The relevance of various types of paper in the modern world is shown.

Keywords: Chinese culture, paper, arts and crafts.

Ключевые слова: китайская культура, бумага, декоративно-прикладное искусство.

Введение. Родина бумаги — Китай. Разработчиком технологии производства бумаги является монах Цай Лунь (род. ок. 105 год н. э.). В Китае сначала выжигали иероглифы на бамбуковом стебле, потом писали специальной тушью на шелковых свитках. Бамбук был тяжёлый, а шёлк — дорогой. Бумага из таких волокон легко намокала и была непрочной. По легенде, император поручил Цай Луню придумать более дешёвый и технологичный способ изготовления бумаги. Поиски привели его к осам. Тонкий, но прочный материал, из которого были сделаны гнёзда ос, больше всего подходил для изготовления бумаги. Цай Лунь растолок волокна и проведя сотни опытов, пришёл к выводу, что нечто подобное можно сделать из коры тутового дерева, конопляного лыка, изорванных рыболовных сетей и ветхих тканей, волокон шелковицы, древесной золы. Все ингредиенты он смешал с водой и получившуюся массу выложил на форму (деревянная рама и сито из бамбука). После сушки на солнце массу следовало разгладить с помощью камней. В результате получились прочные листы бумаги.

Китайская бумага: история появления и технология производства. Жители Китая чаще всего использовали лубяные волокна шелковицы или тутового дерева, замачивая их в воде. В те времена существовала бумага высшего и низшего сорта. Её качество зависело от того, какой слой коры использовался — для бумаги высшего сорта брались мягкие внутренние слои (луб), а для производства бумаги низшего сорта использовался внешний слой коры.

Первоначально бумагу в Китае использовали для изготовления одежды. Археологи обнаружили бумажные шляпы и обувь, датируемые V веком н.э. Уже в VI веке китайцы были одной из первых наций, которые использовали туалетную бумагу. В период средневековья бумага стала основным материалом для декоративного искусства цзяньчжи, а также для изготовления зонтиков, фонарей и воздушных змеев. После изобретения техники печатания на смену золотым и серебряным монетам пришли бумажные купюры, которые легли в основу торговых отношений. В

Китае бумажные деньги появились во времена правления династии Тан (618-907 гг. н.э.) и назывались «летящие деньги».

Родиной бумаги является уезд Цзинсянь в провинции Аньхой, которая некогда, при правлении династии Тан (VII — начУШ вв.), находилась в ведении префектуры Сюаньчжоу, отсюда и пошло само название бумаги «сюань». Сейчас китайская бумага известна, как рисовая бумага. Такое название китайской бумаге дали европейцы за ее белизну. Бумага сюань является исконно китайским материалом, который традиционно использовался для китайской живописи и каллиграфии.

По способу обработки бумага делится на 3 основных вида:

1. Шенсюань (сырая, необработанная, непроклеенная) — это бумага, гигроскопичная и хорошо впитывающая влагу. По ней хорошо растекаются тушь и краски. Бумага шенсюань применялась для живописи в стиле се-и, была любима художниками, работавшими в жанре «цветы и птицы».

2. Шусюань (готовая, обработанная, проклеенная) — это бумага, проклеенная квасцами, благодаря чему мало гигроскопичная и не впитывающая влагу. Тушь и краски по ней не растекаются. Бумага шусюань применялась для живописи в стиле гунби и для каллиграфии. В свою очередь бумага шусюань делится на тонкую высококачественную бумагу «Цикада» («крылья цикады, покров цикады») и на более простую бумагу — «Слюдяное сияние» (плотную слюдяную).

3. Баньшен-баньшу сюань («полусырая-полуготовая») — это бумага, имеющая промежуточные свойства. Она несильно промокаемая, тушь и краски растекаются по ней умеренно. Такая бумага применялась для китайской живописи в стиле се-и, в пейзажном жанре «сан-суй» («горы-воды») и каллиграфии.

В состав бумаги сюань входят два основных компонента — кора дерева (как правило сандалового) и рисовая солома. Чем выше процентное содержание коры сандалового дерева и меньше рисовой соломы, тем выше качество бумаги. Она более эластичная и лучше передает оттенки туши. Бумага с меньшим содержанием коры подходит для каллиграфии. А бумага с большим содержанием коры способна лучше передавать оттенки туши и подходит для китайской живописи [1,2].

Старинная китайская рисовая бумага «сюань» достаточно популярна в наше время. Она стала фаворитом коллекционеров — любителей живописи и каллиграфии. Лист бумаги, изготовленный более 5 лет назад, уже считается достаточно старым. Китайская бумага шусюань сохраняет свою популярность для поклонников современной живописи «гунби» («тщательная кисть»), следующей традициям реалистической китайской живописи.

Исторически, лидерами в производстве эксклюзивных рукотворных сортов бумаги являются Китай и Япония. Однако можно выделить основные различия в производстве китайской и японской бумаги.

1. Китайцы выливали размоченные в воде волокна на специальные сетчатые щиты-формы и давали воде медленно стечь, просочиться сквозь мелкие ячейки. Японцы же, напротив, энергично трясли форму, чтобы волокна хорошенько переплелись между собой. Кроме того, они стали добавлять клейкий растительный экстракт, который способствовал более плотному и прочному соединению волокон.

2. В производстве китайской бумаги наиболее важными являются отпаривание и отбеливание. Особенность традиционной японской бумаги состоит в том, что при ее изготовлении

г(ш)]

Iл

не применяются отбеливатели и другие химикаты. Именно поэтому японская бумага не желтеет на солнце, а наоборот, становится под воздействием ультрафиолетовых лучей более белой.

3. Китайские производители бумаги добиваются того, чтобы бумага была гладкой. Японские производители бумаги, наоборот ценят природную шероховатость бумаги, разнообразие цветовых оттенков и фактур [3].

Заключение. На примере Восточных культур можно сказать о том, что бумага обладает уникальными свойствами, выходящими за пределы письменного и изобразительного творчества. Появление бумаги дало толчок к развитию искусства и художественного творчества, сыграло важную роль в информационном обмене между различными странами.

Библиографический список.

1. Сурина, М. О. Краткий курс по истории искусств Востока / М.О. Сурина, А. А. Сурин. — Ростов-на-Дону : РГСУ, 2014 —144 с.

2. Григорьева, Т. П. Китайская художественная традиция / Т.П. Григорьева. — Москва : Искусство, 1979 — 368 с.

3. Конрад, Н. И. Очерки истории культуры средневекового Китая: У11-ХУ1 века / Н. И. Конрад. — Москва : Восток-Запад, 1980 — 140 с.

Как делают бумагу? Секреты производства

Назад к новостям

Наверняка каждый знает, что впервые бумага появилась в Китае – ее «пробную версию» делали из бамбука, пеньки и даже шелка, который считался баснословно дорогим и был доступен далеко не каждому.

Первооткрывателем настоящей бумаги, которой мы пользуемся и сегодня, был Цай Лунь – он заметил, что бамбуковая бумага получается очень тяжелой, а шелковую просто невыгодно производить, да и промокает она быстро. Именно тогда Цай Лунь был назначен советником и ему поручили придумать более дешевый и доступный метод производства.

Удивительно, но на правильную идею будущего изобретателя натолкнули … осы! Он присмотрелся к их гнездам, которые они строили из омертвелой древесины, растительных волокон, собранных в округе, и их собственной слюны, которая не только делала материал прочным, но и защищала его от влаги. Тогда советник решил использовать кору тутового дерева, конопляное лыко, старые рыболовные сети и волокна шелковицы, а также ветошь и древесную золу. Все ингредиенты он измельчил, вымочил и разложил в раме с бамбуковым ситом, а затем просушил на солнце и разгладил с помощью камней. Так родился первый лист бумаги и был запущен процесс совершенствования и упрощения технологии.

С годами ручной труд был полностью заменен на автоматику, и сегодня за создание бумаги отвечают машины, но базовые принципы и метод подбора сырья не так уж и сильно изменились.

Из какого сырья производится современная бумага

Основой для производства любой бумажной продукции служит растительное длинноволокнистое сырье – его смешивают с водой и получают однородную мягкую массу, из которой можно сформировать как лист, так и целую длинную бумажную ленту. Преимущественно используется целлюлозная масса из натуральной древесины, реже встречается бумага на основе однолетних растений (рис, конопля) – она имеет повышенную белизну.

Стволы деревьев доставляются на фабрики целиком – уже там они очищаются от коры, режутся и отправляются на измельчение. Тип готовой бумаги во многом зависит от того, какая порода древесины была взята за основу. Например, из сосны и кедра, как очень мягких пород, изготавливается гибкая упаковочная бумага. Из дуба и клена делают очень гладкую бумагу, а из канадской ели – прочную и очень эластичную. Для книжной бумаги чаще используют смесь дуба и сосны.

Интересный факт: Чтобы изготовить одну тонну бумаги нужно 5,6 кубометров древесины, а с учетом среднего объема бревна (примерно 0,33 кубометра), чтобы произвести тонну бумаги нужно целых 17 деревьев. А из одной тонны бумаги уже можно получить около 30 тысяч стандартных ученических школьных тетрадей.

Этапы производства бумаги в фабричных условиях

1. Подготовка и сортировка сырья

Древесину привозят на фабрику и очищают от коры, а затем измельчают в щепки, которые сортируются по размеру на специальных ситах.

2. Обработка и варка

Отсортированные щепки необходимо размельчить на волокна. Механическая обработка является самой экономичной, но в основном так производится газетная бумага, так как волокна целлюлозы получаются очень короткими, а само полотно имеет низкую прочность. Химическое измельчение древесины позволяет получить максимально длинные волокна и более прочную бумагу – для этого щепу отправляют в специальные машины для варки с добавлением кислоты. Готовую массу фильтруют и моют, чтобы избавиться от примесей.

3. Формовка волокна, добавление присадок и окраска

Волокнистая мокрая масса отправляется в специальную машину, которая изменяет форму и структуру волокна, а затем смешивает его с клеями для придания устойчивости к влаге, или смолы для работы с водными чернилами.

Затем бумага подвергается окрашиванию с помощью пигментов или красителей. Очень востребовано добавление вещества для мелования (например, каолина) – с его помощью получают гладкую и непрозрачную бумагу для принтеров и плоттеров. После этого бумага отправляется в бумагодельную машину.

4. Обработка в бумагодельной машине

Полученная после окраски кашица помещается на сетку, закрепленную на постоянно вращающихся валах – именно на ней в процессе продвижения начинает формироваться первичное бумажное полотно. Это происходит за счет удаления воды и уплотнения волокна.

5. Вальцевание

Сырая лента из целлюлозной массы прокатывается через систему валиков, которые сначала отжимают воду, затем высушивают полотно, а после полируют.

6. Прессование

В этом секторе бумага полностью обезвоживается и максимально уплотняется, а затем отправляется в намотку.

7. Намотка и резка

Готовая лента сматывается в огромный рулон, который отправляется в цех нарезки – здесь лента разрезается на отдельные листы определенного формата, чековые ленты, или ватманы, укладывается и упаковывается.

Если вам нужен более наглядный пример, то вот в этом видео рассказан и детально показан каждый этап производства бумаги:

Узнать больше о полном цикле и особенностях производства бумаги вы можете из этого видео:

Технология изготовления бумаги — ABC-paper.ru

Бумага – очень древнее изобретение. Её знали в Древнем Китае. Отцом бумаги считают китайца Пай Луня, который придумал бумагу в 105 году новой эры. Делали её тогда так: клочки шелковой ваты, тряпье, старые рыболовные сети измельчали и бросали в чан с водой, взбалтывали, пока не получалась однородная, водянистая кашеобразная масса, которую черпали бамбуковой сеткой. Осадок, оставшийся лежать ровным слоем на сетке, просушивали. Этот принцип работает и сегодня, изменились только средства производства, масштабы, скорости и сырье.

В России бумага появилась в XIV веке. До этого времени писали на пергаменте.

Бумага – это тонкие и ровные листы или ленты материала, состоящего в основном из целлюлозных волокон (древесная целлюлоза, древесная масса, волокна хлопка, льна, макулатурная масса и некоторые другие вспомогательные добавки). Длина растительных волокон, из которых образована бумага, 1-2 мм при диаметре около 25 мкм. Масса одного квадратного метра бумаги достигает 250 грамм.

По определению, бумага – это пористо-каппилярный плоскостной искусственно созданный материал, доступный для проникновения воздуха, влаги и красок. При размачивании в воде обычные сорта бумаги теряют свою механическую прочность, при пропитке керосином или маслами прочность бумаги не меняется. Это убеждает в том, что целлюлозные волокна в бумаге соединены между собой главным образом водородными связями.

Свойства бумаги зависят от волокнистого состава, природы растительных волокон, характера их обработки, содержания наполнителя, проклейки, а также технологии отлива и отделки, благодаря чему бумага получается с разными свойствами.

Состав и технология изготовления бумаги

Размолотое целлюлозное волокно, древесная масса, отбеленный и измельченный каолин, клей, подцветку смешивают в нужных пропорциях.

В качестве наполнителя печатной бумаги применяют главным образом каолин – белую фарфоровую глину или тальк – соединение из класса силикатов. Диоксид титана используют в производстве мелованных бумаг. Оксид цинка используется как наполнитель для специальных видов бумаги.

Благодаря наполнителям бумага становится ровной, гладкой, непрозрачной, пластичной, капиллярной и менее пористой.

Бумагу отливают из бумажной массы на бумагоделательной машине, работающей со скоростью до 800 м/мин и состоящей из четырех составных частей:

1. сеточная часть: бумажная масса потоком поступает на сетку машины. Формирующийся из кашеобразной массы тонкий волокнистый слой постепенно освобождается от воды на сеточной части.

2. прессовая часть: здесь вода отжимается давлением прессов.

3. сушильная часть: бумажная лента, прижимаясь к сушильным цилиндрам, доводится до сухости 95%. В сушильной части встраивают клеильный пресс для поверхностной проклейки бумаги, что необходимо для бумаг, используемых для печати с применением увлажнения (литография, фототипия, офсетная печать).

4. отделочная часть с накатом бумаги (намотка в рулоны): три-восемь полированных чугунных цилиндров уплотняют бумагу, делая её поверхность ровнее.

В процессе технологии изготовления бумаги, когда бумажная масса потоком поступает на движущуюся сетку бумагоделательной машины, волокна, увлекаемые потоком, принимают преимущественно расположение, когда их оси совпадают с направлением движения сетки машины. Поэтому свойства бумажного листа в продольном и поперечных направлениях будут несколько различны, а именно – прочность бумаги будет выше в продольном направлении.

Приём определения направления волокон бумаги

1) Если мы разорвем бумагу по длине и по ширине листа, то разрыв по направлению движения сетки бумагоделательной машины будет ровным, а в поперечном направлении разрыв будет неровным (драным). Направление ровного разрыва бумаги и есть направление отлива бумаги.

2) отрезать одинаковые полоски по длине листа и по его ширине. Положить одну полоску на другую. Выравнить. Взять в руку большим и указательным пальцами. Вытянуть руку под прямым углом перед собой. Та полоска, которая свисать будет меньше и определяет направление отлива бумаги.

Верхняя (лицевая) сторона бумаги, не соприкасающаяся с сеткой бумагоделательной машины, будет гораздо ровнее сеточной. Сеточная сторона имеет меньше наполнителя, частично уходящего из бумаги вместе с промывными водами.

То есть бумага ортотропна: её свойства несколько отличаются во всех трех измерениях – по ширине, длине и лицу/обороте.

Всё это необходимо учитывать при подготовке бумаги к печатанию и при обработке оттисков в брошюровочно-переплетных и отделочных целях (при разрезке, фальцовке, шитье, высечке и тиснении).

Требования к качеству печатной бумаги

1. достаточная механическая прочность, обеспечивающая нормальные условия выполнения процесса печатания тем или иным способом (отсутствие обрывов бумажного полотна при печатании, минимальность застреваний листов и подачи двойных листов, продолжительное использование печатной продукции без заметного разрушения).

2. незасоренность, характеризующаяся допустимым числом соринок площадью 0,1-0,5 кв.мм каждая в 1 кв.м бумаги

3. толщина, плотность, структура и другие свойства бумаги должны быть однородными не только у листов одной и той же партии, но и внутри каждого листа.

4. влагосодержание бумаги должна быть в пределах 6-8%.

5. листы бумаги должны иметь строго прямоугольную форму. Косина листа не должна превышать 0,2%. Волнистость листов в кипах при их распаковке не допускается.

>>>>>>>>>>>> Это интересно: <<<<<<<<<<<<

Caramel

名词的拒绝 — 我解释了三种类型的赤纬，并教他们正确地定义它们，我给出了一个衰退表
文章
如何在Yandex浏览器中删除弹出窗口 — 设置弹出窗口广告
新年的花环本身就是：新的2021年的想法和模板
如何从储蓄银行存钱罐租金，翻译为地图
谎言心理学与原因。
从2020年10月1日收到驾驶执照的新规则：所有细节
检查余额扩音器的所有方法
什么是更好的 — Xiaomi或Mase：比较特征
切换器：可用选项的基本要求和概述（90张照片）
rotavirus感染不能做什么？
如何从牙齿上移除喇叭口，摆脱并清洁家庭的单位之间的凹陷石：如何删除，删除软层
如何在箔中的烤箱中烘烤鳟鱼 — 如何处理和烹饪鱼
如何为孩子缝制欧芹套装
如何查找丢失的电话：完整指南
哪种传感器负责发动机速度 — 作者
5最佳恒温器酸奶：化妆，价格，加索和缺点
小魔术师：那个男孩的西装自己做到了
艺术家 — 朱莉娅·勒韦图
昆虫学家是谁研究什么薪水
什么是崩溃：定义，原因，后果
如何教孩子睡在婴儿场 — 151答案到BabyBlog
如何在家里准备美味的盐水 — 最好的食谱
如何为初学者画一幅阶段
用你自己的手来新的一年的明信片：从2021年的儿童纸张完成工艺品
如何处理眼影，铅笔和墨水
如果邻居是吵闹的 — 救命，该怎么办？
衣柜床 — 用自己的手制作变压器：概述，图纸+视频
是否有可能在没有毒品的情况下降低38-39.5的温度，怎么做？
小丑鱼
单性发生：在动物，植物，价值和性质中
适当的营养：列表，哪些产品可以吃。
yandex dzen。
OpenOffice的页面编号
失眠的原因是什么：战斗方式
如何在Microsoft Word中更改线路间隔
如何缩短时钟的手镯：工作工具
金属和汞化合物的名称是什么？
矿物质 — 这是，属性，例子（周围3级） — 世界的性质
脸部的终止：照片之前和之后
高压的有效制剂
如何用针织针织袖子（想法105张照片）：初学者课程
新的一年的圣诞树玩具2021吧 — 自己用手工艺品
yandex dzen。
妈妈的课程
如何采取关于动机 — 递延付款的承诺付款
烤箱中的盆地叶片 — 逐步配方与厨师上的照片
夜尿：原因，症状，治疗 — 医疗内幕
如何自我reflest iphone 4s
12家主页制造花圈的主课程
Ziziifus（UNABI） — 有用的属性和危害，ydoo.info上的秘密

Технология производства бумаги | Для исследователей и тех, кто рассматривает совместную разработку

Мы создаем продукцию, используя широкий спектр технологий производства бумаги, таких как производство бумаги с высокой плотностью, мелкими партиями, с градиентом плотности, с разреженными и плотными волокнами, с длинными волокнами и с низкой концентрацией, а также с фиксацией порошка.

Мы развиваем эти технологии производства бумаги с момента нашего основания, основываясь на нашей способности заново устанавливать и улучшать оборудование в соответствии с потребностями рынка и использовать его преимущества.Разрешите представить наши технологические процессы подготовки сырья, проволочной части и сушильной части.

Производство бумаги высокой плотности
Подготовка сырья позволяет получить бумагу высокой плотности.
Мелкосерийное производство бумаги
Мы можем производить массовое производство из примерно 500 кг подготовленного сырья. (Это зависит от условий спецификации продукта.)
Производство разреженной и плотной бумаги
Бумага низкой и высокой плотности может быть альтернативно изготовлена на одной и той же бумаге.
Производство длинноволокнистой бумаги
Волокна длиной примерно до 10 мм, например синтетическая смола, могут использоваться для изготовления бумаги.
Производство бумаги с низкой концентрацией
Поскольку сырье можно использовать в чрезвычайно низких концентрациях для производства бумаги, можно производить бумагу с превосходной диспергируемостью и однородной текстурой. Поэтому для производства можно использовать длинные синтетические волокна.
Порошковая фиксация
Порошки могут быть прикреплены к основному сырью при производстве бумаги.

Этот процесс координирует сырье и химикаты для создания рецептов продукта. Он определяет основные составляющие бумаги.

Этот процесс предназначен для первого обезвоживания бумажных материалов, которые нужно превратить в лист на проволоке.

Этот процесс предназначен для сушки листа, обезвоженного в проволочной части.

Процесс производства целлюлозы и бумаги в бумажной промышленности

Бумага играет ключевую роль в нашей повседневной жизни, и с этого момента бумага используется уже много лет. Бумага изготавливается из древесной массы, что является экологически чистым продуктом.

Бумага производится с помощью следующих процессов:

1) Будет проведена процедура варки целлюлозы для отделения и очистки волокон

2) Процедура рафинирования будет выполняться после процессов варки целлюлозы

3) Процесс разбавления для образования смеси тонких волокон

4) Формирование волокон на тонком экране

5) Повышение давления для увеличения плотности материалов

6) Сушка для устранения плотности материалов

7) Процедура отделки для получения поверхности, подходящей для usgae

Целлюлоза и бумага производятся из целлюлозных волокон и других растительных материалов.Некоторые синтетические материалы могут использоваться для придания готовому продукту особых качеств. Бумага изготавливается из древесных волокон, но для изготовления некоторых видов бумаги также используются тряпки, лен, хлопковый пух и жмых (остатки сахарного тростника). Использованная бумага также перерабатывается, и после очистки, а иногда и удаления краски, она часто смешивается с первичными волокнами и снова превращается в бумагу. Такие продукты, как ацетат целлюлозы, вискоза, сложные эфиры целлюлозы, сделанные из целлюлозы, будут использоваться для упаковочных пленок, взрывчатых веществ.

Процесс варки целлюлозы направлен на удаление лигнина без потери прочности волокна, тем самым освобождая волокна и удаляя примеси, которые вызывают обесцвечивание и возможное разрушение бумаги в будущем.

Гемицеллюлоза играет важную роль в связывании волокна с волокном в производстве бумаги. По составу и функциям он похож на целлюлозу. Некоторые экстрактивные вещества, такие как воски, олеорезины, содержатся в древесине, но не влияют на ее прочностные свойства; они также удаляются в процессе варки целлюлозы.

Волокно, извлеченное из любого растения, можно использовать для изготовления бумаги. Однако прочность и качество волокна, а также другие факторы усложняют процесс варки целлюлозы. Как правило, хвойные породы (например,д., сосны, пихты и ели) дают длинные и прочные волокна, повышающие прочность бумаги, и используются для изготовления коробок и упаковки.

Из твердых пород древесины получается более слабая бумага, поскольку они содержат более короткие волокна. Хвойные породы более гладкие, прозрачные и лучше подходят для печати. Древесина хвойных и твердых пород используется для изготовления бумаги и иногда их смешивают, чтобы придать готовому продукту прочность и способность к печати.

Этапы производства целлюлозы и бумаги:

Подготовка сырья

Древесина, полученная на целлюлозном заводе, может быть в разных формах.Это зависит от процесса варки и происхождения сырья. Он может быть получен в виде болтов (коротких бревен) из круглого леса с еще прикрепленной корой, в виде щепы размером с полдоллара, которая могла быть произведена на лесопилке из окоренной круглой древесины в другом месте.

Если используется круглый лес, его сначала окоряют, обычно в больших стальных барабанах, куда может быть применена промывочная вода. Эти окоренные деревянные болты затем измельчают в измельчителе, если процесс варки целлюлозы требует химического разложения.Затем стружку просеивают по размеру, очищают и временно хранят для дальнейшей обработки.

Разделение волокон

На стадии разделения волокон несколько технологий варки целлюлозы будут отличаться. Щепа хранится в большом варочном котле (варочном котле), в который добавляются соответствующие химикаты при варке крафт-целлюлозы.

Затем стружку обрабатывают паром при определенных температурах для отделения волокон и частичного растворения лигнина и других экстрактивных веществ.Некоторые варочные котлы работают непрерывно с постоянной подачей щепы (композиции), а щелок загружается периодически и обрабатывает партию за раз.

После процесса варки вареная мякоть выгружается в сосуд высокого давления. Здесь пар и летучие материалы отводятся. После этого вареную целлюлозу возвращают в цикл химической регенерации. Отделение волокон при механической варке целлюлозы менее драматично.

Окоренные бревна прижимаются к вращающимся шлифовальным кругам по камню в процессе измельчения камня и дерева.Рафинерная и термомеханическая целлюлоза производятся из щепы. Эти чипы измельчаются, пропуская их через быстрое вращение в обоих процессах.

На втором этапе после рафинирования целлюлозу просеивают, очищают, и большую часть технологической воды удаляют при подготовке к производству бумаги.

Процесс отбеливания

Необработанная целлюлоза содержит значительное количество лигнина и других обесцвечивающих веществ, ее необходимо отбеливать, чтобы получить светлую или белую бумагу, предпочтительную для многих продуктов.Волокна дополнительно делигнифицируют путем солюбилизации дополнительного лигнина из целлюлозы путем хлорирования и окисления. К ним относятся диоксид хлора, газообразный хлор, гипохлорит натрия, перекись водорода и кислород.

Гидроксид натрия, сильная щелочь, используется для извлечения растворенного лигнина с поверхности волокон. Отбеливающие агенты и последовательность их использования зависят от ряда факторов, таких как относительная стоимость отбеливающих химикатов, тип и состояние целлюлозы.

Механическое отбеливание целлюлозы отличается от химического отбеливания целлюлозы. Отбеливание древесной массы предназначено для минимизации удаления лигнина, который может снизить выход волокна.

Химические вещества, используемые для отбеливания целлюлозной массы, избирательно разрушают красящие примеси, но оставляют лигнин и целлюлозные материалы нетронутыми. К ним относятся бисульфит натрия, гидросульфит натрия или цинка (больше не используется в США), гипохлорит кальция или натрия, водород или пероксид натрия и процесс диоксид серы-борол (разновидность метода гидросульфита натрия).

Процедура изготовления бумаги

Отбеленная или небеленая целлюлоза может быть дополнительно измельчена для разрезания волокон и придания шероховатости поверхности волокон для улучшения образования и связывания волокон при их поступлении в бумагоделательную машину.

К суспензии пульпы добавляют воду, чтобы получить тонкую смесь, обычно содержащую менее 1 процента волокна. Затем разбавленная суспензия очищается в циклонных очистителях и просеивается на центробежных ситах перед подачей во «мокрую часть» бумагоделательной машины.Разбавленная масса проходит через напорный ящик, который равномерно распределяет суспензию волокна по ширине формируемого бумажного листа.

Основы производства бумаги | Государственный университет Оклахомы

Опубликовано в июле 2016 г. | Id: FAPC-169

К Салим Хизироглу

Бумага представляет собой тонкий лист, обычно изготавливаемый из целлюлозной массы, полученной из древесины и другие лигноцеллюлозные материалы, такие как хлопок, рисовая или пшеничная солома для письма, печати и упаковочные цели.Некоторые из важных производственных процессов и свойств в этом информационном бюллетене будут рассмотрены различные документы.

Считается, что бумага возникла в Китае во 2 веке как альтернативное письмо. материал к шелку. Производство бумаги было завезено в Европу в 12 веке. Почти 200 лет механизированного производства бумаги привели к значительным изменениям в информационных сетях по всему миру.

Первым этапом типичного процесса производства бумаги является производство древесной массы. чип. Хвойные породы, такие как ель и сосна с тонкими, прочными и эластичными волокнами, являются наиболее часто используемыми видами в Северной Америке. В общем, мякоть, сырая материал бумаги, может быть произведен двумя способами: химическим варкой или механическим. варка целлюлозы.

Первый включает в себя расщепление химической структуры лигнина на жидкость. с использованием различных химикатов, в том числе гидроксида натрия и сульфида натрия. Готовка ликер — побочный продукт производства, который промывают от целлюлозных волокон до производят целлюлозу. Химическая варка целлюлозы используется для производства бумаги более высокого качества с более дорогой себестоимость производства по сравнению с механической варкой целлюлозы.

Механическое производство целлюлозы можно разделить на две подгруппы, а именно измельчение целлюлозы. и термомеханическая пульпа (ТМП), которая не удаляет лигнин из волокон, в отличие от к химической варке. В обоих методах щепа просто подается в рафинер для разрушения. и преобразовать материал в пучки волокон.Рафинеры состоят из паровых обогревателей. вращающиеся стальные диски разного профиля. Конечный продукт ТМП небеленая, темная мякоть с короткими волокнами. Главное преимущество такого рода из целлюлозы, она имеет более высокий выход, чем при химической варке целлюлозы. Второй — более широко используемый метод производства бумаги с низкими прочностными свойствами.

Изначально бумагу производили вручную в виде отдельных листов до изобретения бумагоделательной машины. Луи Роберта во Франции в 1799 году.На рисунке 1 представлена схема первой статьи. машина Луи Роберта.

Рисунок 1. Схема первой бумагоделательной машины Луи Роберта.

Сегодня бумагоделательная машина Fourdrinier широко используется для формования волокнистого мата для производство различных видов бумаги, таких как писчая и чертежная бумага, полиграфия а также газетная, оберточная и папиросная бумага и другая специальная бумага.Типовая механизированная производство бумаги включает в себя два основных процесса: обработка сырья, которое включает преобразование щепы в целлюлозу, промывку и отбеливание, рафинирование, взбивание, калибровку, окраска волокон, а затем формирование бумажного листа на машине Фурдринье.

Для письма важна белизна бумаги, поэтому целлюлоза отбеливается. используя в основном методы кислородного отбеливания, а не отбеливание хлором из-за его проблема высокого загрязнения окружающей среды.Лигнин темного цвета удаляется при отбеливании. процесс. Большая часть прочности бумаги обеспечивается за счет водородной связи между волокнами. Избиение и измельчение пульпы увеличивает площадь поверхности волокон, так что лучший контакт между волокна приведут к более высоким механическим свойствам бумаги.

Конический рафинер — это широко используемая машина для улучшения качества целлюлозы, как показано на рисунке. 2.Пульпа течет на экран Фурдринье, а вода сливается вместе с помощь серии вакуумных ящиков и другого оборудования перед тонким листом волокна мат формируется. Скорость листа в машине варьируется от 1200 футов в минуту (13,6 миль в час). до 5000 футов в минуту (56,7 миль в час). После того, как бумажное полотно сформировано в лист, его влажность сокращается сначала с помощью всасывающих агрегатов, называемых зоной мокрого прессования, а затем с помощью барабана типа сушилки.Бумажный лист непрерывно проходит через серию барабанов из нержавеющей стали. нагревают до 200oF (93oC), чтобы обеспечить влажность листа примерно 4-5%.

Рисунок 2. Конический рафинер для улучшения качества целлюлозы.

Каландрирование — это процесс улучшения физических и механических свойств бумаги. поскольку он проходит через специально разработанную серию валков барабанного типа в результате трение.Например, обработка поверхности газетной бумаги в основном достигается за счет процесса каландрирования. В зависимости от типа бумаги необходимы дальнейшие процессы отделки. заявка слоев различных химикатов, нанесенных на поверхность бумаги, делают ее особо блестящий для специальных применений, например, для художественной бумаги. В общем, мелованная бумага делятся на три группы: матовые, полуматовые и глянцевые.

Наконец, лист бумаги наматывается в большие рулоны, и затем они становятся готовы к быть отправленным.На рисунке 3 показаны основные этапы производства типичной бумаги.

Рисунок 3. Основные этапы производства типичной бумаги.

Оценка некоторых свойств бумаги

Физико-механические свойства очень важны для определения общего качества финального листа.Прочность на разрыв, прочность на сжатие, жесткость на изгиб, разрыв и сопротивление разрыву — некоторые из механических свойств бумаги. Мера используется сила, перпендикулярная плоскости бумаги, необходимая для разрыва нескольких кусков для оценки сопротивления разрыву. Прочность на разрыв определяется путем применения под давлением воздух к поверхности листа. Жесткость определяется путем изгиба небольшого образца. в обоих направлениях в специально разработанном оборудовании, таком как инструмент Табера.

Непрозрачность, измерение света, проходящего через лист бумаги, и яркости. и процент света, отраженного от поверхности бумаги, являются двумя физическими характеристиками. влияющие на общее качество печати. Также фактура бумаги, в том числе гладкость и качество отделки важны для многих приложений.

Достаточно гладкая поверхность является основным требованием для большинства типографских бумаг для правильная передача чернил. Хорошо известно, что гладкость поверхности бумаги коррелирует с возможность печати. Попытки измерить гладкость поверхности можно разделить на два группы: моделирование процесса печати давлением на поверхность и определение оригинальный профиль поверхности.

Тестер гладкости Sheffield, который измеряет утечку воздуха при контакте с бумагой. при условии фиксированного веса измерительной головки, является типичным примером первая группа. Профилометр со стилусом, относящийся ко второй группе, представляет собой оригинальный профиль поверхности бумаги как можно точнее.

Информация о производстве целлюлозы и бумаги

Техническая ассоциация целлюлозно-бумажной промышленности

Патрик К., 1998 г. Учебник по производству целлюлозы и бумаги: технологии и производственные практики.

Смит, М. 1997. Бумажная промышленность США и устойчивое производство.

Macdonald, R.G. Эд. 1970. Целлюлозно-бумажное производство. ТАППИ.

Том 1. Производство древесной массы.

Том 2. Контроль, вторичное волокно, картон, покрытие.

Том 3. Производство бумаги и картона.

Салим Хизироглу
FAPC Специалист по продукции из дерева с добавленной стоимостью

Была ли эта информация полезной?

Книга по науке и технологиям в производстве бумаги, серия

TAPPI в настоящее время является партнером компании Forest Products Engineers , базирующейся в Финляндии.В рамках нашего партнерства мы предлагаем серию книг по науке и технологиям производства бумаги, состоящую из 20 томов, которые охватывают весь процесс производства бумаги от древесного сырья до конечного продукта. Книги доступны в печатном виде непосредственно в TAPPI.

Эта серия идеально подходит для обучения сотрудников вашей компании или в качестве справочного руководства для опытных сотрудников. Серия «Наука и технология изготовления бумаги» также является отличным учебным пособием для университетов и колледжей.

Купите печатную версию всей серии прямо в TAPPI.

Серия «Наука и технологии в производстве бумаги» является основой для ForestBioFacts, новой обучающей платформы от PI Forest Product Engineers из Финляндии.

Узнать больше

Отдельные тома

Приведенные ниже цены относятся к печатным изданиям.

Том 1 Экономика целлюлозно-бумажной промышленности
Редактор книги: Магнус Дизен, магистр технических наук, бывший исполнительный вице-президент Stora Enso Oyj глобальный взгляд на целлюлозно-бумажную промышленность с точки зрения Северной Европы, и помочь читателю:

получение информации о сырьевых ресурсах лесной промышленности, рынках и энергии, а также о мировой структуре и различных стратегиях отрасли,
оценка экономических последствий решений, принятых на целлюлозно-бумажном комбинате,
анализирует и сравнивает рентабельность и конкурентоспособность целлюлозно-бумажной промышленности в разных странах, а
анализирует альтернативные инвестиции с различными критериями и выбирает лучшую альтернативу в данной ситуации.

Том 2 Лесные ресурсы и устойчивое управление
Редактор книги: Сеппо Келломяки, доктор, профессор, Университет Йоэнсуу

Вкратце, этот учебник описывает основные особенности лесов и лесного хозяйства, включая производство древесины и биомассы и их поставку в промышленность в контексте устойчивости. Основное внимание в этой книге уделяется лесам и лесному хозяйству в северных и умеренных зонах, особенно в странах Северной Европы.Обсуждение также включает глобальные аспекты лесов и лесного хозяйства, чтобы при необходимости рассмотреть местные результаты в более широком контексте.

Том 3 Химия лесных товаров
Редактор книги: Пер Стениус, Хельсинкский технологический университет

Эта книга описывает основы химии лесных товаров с учетом всей этой цепочки. Книга начинается с обзора структуры и химического состава древесины, за которым следует описание основных химических процессов, происходящих во время делигнификации древесины.

Том 4, Химия производства бумаги
Редактор книги: Раймо Ален, доктор технических наук, профессор, Университет Ювяскюля,

В целом, эта книга предназначена как базовое введение в химию производства бумаги не только для студентов и преподавателей, но и для тех, кто работает либо в лаборатории в качестве исследователей, либо в производстве и планировании.

Том 5 Механическая обработка целлюлозы
Редактор книги: Бруно Лённберг, Д.Sc. Доктор технических наук, почетный профессор, Университет Або Академи,

Эта книга охватывает основы и основы механической варки целлюлозы, включая все процессы, связанные с механической варкой целлюлозы.

Том 6 Химическая варка целлюлозы, часть 2, Восстановление химикатов и энергии Редактор книги: Пану Тикка, профессор, SciTech Service Oy Ltd, Эспоо, Финляндия

Книга охватывает технологию производства крафт-целлюлозы от отработанного щелока на волокнистой линии — черного щелока — до регенерированного активного варочного химиката — белого щелока — и энергии в виде пара и электричества.Подробно описаны современные «мегатоннные» технологии испарительных, регенерационных и котловых котлов, повторного каустификации, дожигания извести и побочных продуктов таллового масла.

Том 7 Вторичное волокно и удаление краски
Редакторы книги: Ульрих Хёке, доктор технических наук, управляющий директор завода Stora Enso Sachsen, и Самуэль Шабель, профессор, доктор технических наук, TU Дармштадт

Эта книга охватывает все аспекты рекуперированной бумаги, включая статистику, правовые аспекты и технологии.

Том 8 Производство бумаги, часть 1, подготовка массы и мокрый конец Редактор книги: Ханну Паулапуро, доктор наук. Кандидат технических наук, профессор Хельсинкского технологического университета

Эта книга включает в себя важные новые разработки в области подготовки массы и технологии мокрой части, хорошо служащей учебным целям студентов и работающей в качестве справочника и справочника для инженеров заводов. Темы включают в себя: обзор и историю производства бумаги, измельчения и дефибрации целлюлозы на бумажной фабрике, формования, тканей и вакуумных систем, а также методов воздушной формовки.

Том 9 Производство бумаги, часть 2, сушка
Редактор книги: Маркку Карлссон, доктор наук (Технический), старший вице-президент по технологиям, UPM

В этой книге представлен обзор конструкции и работы сушильной секции современной бумагоделательной машины. Он охватывает сушку бумажного полотна, работоспособность в секции сушки бумагоделательной машины, качество сушки, автоматизацию сушки и управление энергопотреблением в секции сушки, а также работу важных вспомогательных систем, таких как системы вентиляции и рекуперации тепла, системы пара и конденсата. и приводы бумагоделательных машин.

Том 10 Производство бумаги, часть 3, окончательная обработка
Редактор книги: Раутиайнен, Пентти, магистр наук Кандидат технических наук, старший менеджер по технологиям производства бумаги, направление бумажной деятельности, Metso Paper, Inc.
В этой книге рассматриваются современные технологии каландрирования, наматывания и наматывания, упаковки и обработки рулонов, а также отделки листов.

Том 11 Пигментное покрытие и калибровка поверхности бумаги
Редактор книги: Джоуни Палтакари, Д.Sc. Кандидат технических наук, профессор Хельсинкского технологического университета

Эта книга содержит техническую информацию о технологиях нанесения покрытий и разработке оборудования и предназначена для использования в качестве учебника и справочника по технологиям нанесения пигментных покрытий и проклейки поверхностей.

Том 12 Преобразование бумаги и картона
Редактор книги: Юркка Куусипало, профессор Технологического университета Тампере

Этот всеобъемлющий учебник охватывает все аспекты переработки бумаги и картона, а также дает подробное введение в отрасли производства гибкой упаковки и гофрированного картона.

Том 13 Печатные СМИ — принципы, процессы и качество
Редакторы книги: Пиркко Ойттинен, доктор философии, профессор и Ханну Саарелма, доктор философии, профессор Хельсинкского технологического университета

Эта книга посвящена технологиям печати и печатным СМИ. Основное внимание в нем уделяется принципам «человеческих процессов» при создании и потреблении контента, а также «аппаратных» процессов, имеющих место при печати.

Том 14 Управление процессами и техническим обслуживанием
Редактор книги: Кауко Лейвискя, д.т.н. Кандидат технических наук, профессор Университета Оулу

В этой книге исследуется состояние и будущие взгляды на системы, методы и технологии, которые становятся важными для управления технологическим процессом и техническим обслуживанием, а также проектированием управления и технического обслуживания. Основное внимание уделяется системам уровня управления и оптимизации процессов и технического обслуживания.

Том 15 Материалы, предотвращение коррозии и обслуживание
Редакторы книги: Яри Аромаа, Хельсинкский технологический университет и Аня Кларин, ÅF-IPK AB

В этой книге представлен обзор методов борьбы с коррозией, включая мониторинг и техническое обслуживание, которые служат отправной точкой для решения проблем, связанных с коррозией.

Том 16 Paper Physics
Редактор книги: Нисканен Каарло, Ph.Д., президент, KCL

В этом учебнике изучаются структура и основные физические свойства бумаги и картона.

Том 17 Тестирование целлюлозы и бумаги
Редакторы книги: Ян-Эрик Левлин и Лива Сёдерхельм

В этой книге описаны процедуры тестирования и анализа, необходимые для описания свойств:

Отдельные волокна
Коллектив волокон в виде волоконных суспензий
Коллектив волокна в виде конечной сети — бумага

Том 18 Сорта бумаги и картона
Редактор книги: Ханну Паулапуро, Д.Sc. Кандидат технических наук, профессор Хельсинкского технологического университета

В нем исследуются сорта бумаги и картона на международных рынках, в том числе:

Бумага для печати и письма
Картон
Ткань
Специальные статьи.

Том 19 Экологический менеджмент и контроль
Редактор книги: Даль Олли, Dr.Техн., Профессор Хельсинкского технологического университета

В книге представлена подробная информация об экологических проблемах, связанных с целлюлозно-бумажными комбинатами и связанными с ними процессами, и призвана помочь лучше понять факторы, влияющие на экологическую нагрузку, включая жидкие сточные воды, выбросы в атмосферу и твердые отходы.

Том 20 Биопереработка лесных ресурсов
Редактор книги: Раймо Ален, д-р.Техн., Профессор, Университет Ювяскюля, лаборатория прикладной химии

Эта книга представляет удобный для читателя комплексный подход к современной химии и технологии различных процессов использования древесины (биомассы).

Распространение технологий производства бумаги в Европе

Обзор

Несмотря на то, что технологии значительно изменили оборудование, используемое для производства бумаги, основные операции остались прежними.Производство бумаги включает в себя пятиэтапный процесс, при котором суспендированные волокна целлюлозы фильтруются через сито для формирования листа волокна. Лист прессуется, обезвоживается, а затем модифицируется в зависимости от предполагаемого использования. После его изобретения, вероятно, где-то до 100 г. до н.э., знания о процессах изготовления бумаги медленно распространились по всему миру. По мере того, как это открывали все больше и больше культур, бумага быстро стала предпочтительным средством записи письменной информации.

До изобретения бумаги для записи письменной информации использовались различные виды материалов.Различные культуры в то или иное время использовали глину, дерево, кору, листья, камень, металл, папирус, пергамент, пергамент и ткань в качестве носителей записи. Шумеры впервые разработали раннюю клинопись в виде пиктограмм на глиняных табличках до 4000 г. до н. Э. Другие культуры со всего мира тем или иным образом использовали кору деревьев для ведения учета. Кора широко используется для письменных записей в культурах Тихоокеанского региона, Индонезии, Америке и Гималаях. Листья больших деревьев использовались для записи информации в Индии и Азии, в то время как рисовая пробковая бумага традиционно использовалась в Китае.

Изобретение папируса сыграло важную роль в истории. Само слово «бумага» произошло от греческих и латинских слов, обозначающих папирус. Самый старый документированный папирус рулонам с надписью более 5000 лет. Папирус помог сформировать и укрепить египетское общество. Это был важный символ в египетской архитектуре и религии, и наличие папирусных листов для записи информации было важным достоянием египетских правителей. Без папируса курс истории и литературы Средиземноморья был бы совершенно другим.То же самое можно сказать и о влиянии, которое газета оказала на европейскую историю.

Справочная информация

Хотя н.э. 105 часто указывается в качестве года, когда было изобретено производство бумаги, исторические записи показывают, что бумага использовалась по крайней мере за 200 лет до этого, а археологические свидетельства указывают на то, что производство бумаги возможно даже за 200 лет до этого (300 г. до н.э.). Ранняя китайская бумага, по-видимому, была сделана из суспензии конопли, шелковицы и бамбука. Со временем в бумагу были добавлены другие волокна и краситель, чтобы улучшить качество и долговечность.Первое упоминание об использовании бумаги в туалетных целях пришло из Китая шестого века, где она была сделана из рисовой соломы.

Из Китая технология производства бумаги медленно распространилась по Азии. Записи указывают на то, что Корея производила бумагу в шестом веке. Мякоть, используемая для изготовления бумаги, была приготовлена путем измельчения волокон конопли, ротанга, шелковицы, бамбука, рисовой соломы и даже морских водорослей. Согласно традиции, корейский монах познакомил Японию с изготовлением бумаги, представив ее императору в 610 году. Сначала японцы использовали бумагу только для официальных отчетов и документации, но с ростом буддизма спрос на бумагу быстро рос.

Обученные китайскими изготовителями бумаги, тибетцы начали делать свою собственную бумагу взамен своих традиционных письменных принадлежностей — большого пальмового листа. Несмотря на то, что они приняли бумагу, тибетские книги традиционно по-прежнему отражают длинный и узкий формат оригинальных книг на пальмовых листах. Производство бумаги распространилось и на другие культуры. Процесс был введен в Среднюю Азию, Персию и Индию через торговые пути. Первое зарегистрированное использование бумаги в Центральной Азии датируется 751 годом. Опытные китайские бумажники были схвачены в битве в Туркестане и вынуждены делать бумагу во время заключения.

Появление бумаги в Самарканде имеет большое значение, поскольку теперь бумага может распространяться как товар в арабском мире. Первое предприятие по производству бумаги в Багдаде было основано в 793 году. На этой фабрике использовалась гидроэнергия для измельчения целлюлозы, что привело к широкому распространению бумаги в арабской культуре к началу XI века. Бумага использовалась не только для книг, но и в качестве оберточного материала и салфеток. По мере распространения исламской культуры по Европе последовали методы изготовления бумаги.

Бумага впервые попала в Европу как товар в десятом веке из исламского мира. Конечно, по мере того, как мусульманские армии продвигались дальше в такие европейские страны, как Испания, технология была принесена с ними. Кроме того, торговые пути через итальянские морские порты, которые имели активные торговые отношения с арабским миром, и сухопутные маршруты из Испании во Францию были транспортными средствами, которые распространили методы производства бумаги по всей Европе. Центры изготовления бумаги были первоначально созданы в Италии к 1275 году, а затем пришли в другие страны.Однако бумага постепенно попала в остальную Европу, и только в пятнадцатом веке она получила широкое распространение.

Поначалу западные европейцы относились к бумаге с подозрением. Христианский мир, скорее всего, считал это проявлением мусульманской культуры и отвергал его. Фактически, в 1221 году император Священной Римской империи Фридрих II объявил все официальные документы, написанные на бумаге, недействительными. Этот указ также помог защитить интересы влиятельных европейских землевладельцев, монополизировавших рынки пергамента и пергамента.Только после появления печатного станка в пятнадцатом веке западные европейцы полностью восприняли бумагу.

Хотя бумага не была полностью принята европейским обществом, почти сразу стало понятно, что водяная мельница будет весьма полезна при переработке целлюлозы в бумагу. К тому времени, когда технология производства бумаги достигла Европы, только в Англии было более 6000 водяных мельниц, а многие другие распространились по всей Европе. Считается, что многие из этих фабрик преследовали несколько целей и могли выполнять множество задач, одной из которых, возможно, было производство бумаги.

Ранний процесс изготовления бумаги включал несколько этапов. Материалом, выбранным европейскими бумажниками, чаще всего были тряпки из хлопкового или льняного волокна. Их очищали и затем нагревали в растворе щелочи. Затем ветошь промывалась и измельчалась на мельнице до состояния целлюлозы. Большинство бумажных фабрик того времени использовали воду для работы. Поток воды вращал бы колесо, и энергия от этого передавалась бы молотку, который измельчал бы тряпки. После получения мякоти добавляли отбеливатель для отбеливания приостановка.Затем производитель бумаги погружал бумажную форму в суспензию и поднимал ее горизонтально, чтобы удерживать волокна напротив трафаретной формы. После того, как лист был сформирован, его вынимали (извлекали) из формы и готовили к прессованию. Пачку листов бумаги помещали на большой деревянный пресс, и все рабочие завода зажимали пресс. Обычно стопку листов можно вдавить до двух третей ее первоначальной высоты. После прессования листы можно было вывесить для сушки в верхних частях мельницы, вдали от пыльных условий в нижней части.Заключительные этапы обработки включали погружение бумаги в желатин, чтобы сделать его менее впитывающим, а затем окончательную обработку каждого листа вручную, натирая его гладким камнем. В конце концов, технология достигла такого уровня, что даже окончательную отделку можно было выполнять с помощью сглаживающих машин с водяным приводом.

Воздействие

Изобретение бумаги оказало значительное влияние на азиатские и ближневосточные общества. И Китай, и Япония широко использовали бумагу на благо своего общества. Бумага использовалась как для официальных и религиозных документов, так и для искусства.Во многих ранних культурах владеть бумагой разрешалось только знати. Бумага также использовалась в санитарных целях в качестве туалетной бумаги и салфеток. Удивительно, но изначально бумага не оказала большого влияния на Западную Европу, когда была впервые представлена.

Было довольно много факторов, которые препятствовали принятию и обычному использованию бумаги. Во-первых, бумага рассматривалась как изобретение ненавистного исламского общества, и многие чувствовали, что, принимая бумагу, они также принимают это общество. Фактически, как упоминалось ранее, документирование законов и событий на бумаге было объявлено церковью незаконным в начале тринадцатого века.Еще одним фактором, который также сыграл роль, было влияние богатых землевладельцев. Они разводили овец и крупный рогатый скот, чтобы сделать широко используемыми в то время средствами письма — пергамент и пергамент. Таким образом, они могли бы потерять большую сумму денег, если бы бумага была легко принята. Бумага не принималась до тех пор, пока влияние исламской культуры в Европе не начало ослабевать, а полезность бумаги стала очевидной с изобретением печатного станка.

После принятия бумага быстро стала предпочтительным носителем записи.Его можно было производить серийно за небольшую часть стоимости других материалов, поэтому он был доступен каждому. С появлением печатного станка письменные слова и их сила стали доступны всем слоям общества.

По мере того, как бумага становится все более доступной, больший упор делается на образование, чтобы больше людей могли читать и писать. Идеи можно было записывать и распространять гораздо легче, чем раньше. Таким образом, в обществе в целом повысился уровень образования.Литература, а также религиозные и научные труды были доступны каждому, так что их жизнь могла быть обогащена. Теперь, когда у всех был доступ к бумаге, стало намного проще общаться между людьми. Таким образом, хотя использование бумаги заняло некоторое время, после того, как она была принята, она изменила общество в существенной и позитивной манере.

Джеймс Дж. Хоффманн

Дополнительная литература

Хантер, Д. Производство бумаги: история и техника древнего ремесла. Dover, N.H .: Dover Publications, 1978.

Hunter, D. Производство бумаги через восемнадцать веков. Нью-Йорк: Reprint Services Corporation, 1930.

Лимузен, О. История бумаги: из чего сделана бумага? Нью-Йорк: Библиотека молодых открытий, 1989.

Наука и ее времена: понимание социальной значимости научных открытий

Институт бумажной технологии | О производстве бумаги

Производство бумаги зависит от того простого факта, что влажные волокна целлюлозы связываются вместе при высыхании под давлением.Переработка бумаги просто меняет этот процесс, делая старые волокна влажными и перемешивая их, чтобы их можно было разделить и переработать.

Основной процесс производства бумаги не изменился за последние 2000 лет. Волокна, пропитанные водой, осушаются на сетке из тонкой проволоки и сушатся под давлением и при нагревании.

Тем не менее, современная бумажная или картонная фабрика упростила эту процедуру и перерабатывает целлюлозную массу в непрерывном процессе, в котором используется множество валков, через которые протягивается полотно из более стабильной бумаги.Огромная машина, на которой это происходит, может иметь длину более 300 метров, иметь высоту двухэтажного здания и двигаться со скоростью 75 миль в час (120 км / ч).

Безусловно, наиболее важным источником целлюлозы является древесная масса, получаемая в основном из таких мягких пород древесины, как ель и сосна. Но также используются лиственные породы, такие как тополь или эвкалипт. Деревья выращиваются как культура во многих частях мира, в Скандинавии, Америке и Канаде — одни из самых известных культур. В целом высаживается больше деревьев, чем вырубается для изготовления бумаги.

Производство бумаги также использует обрезки деревьев, выращенных для изготовления строительных пиломатериалов. Утверждение о том, что «переработка отходов спасает деревья», является в первую очередь эмоциональным, поскольку оно основывается на мысленном представлении о древних лесах и величественных старых образцах, а не на более точном представлении об урожае деревьев из искусственной или твердой древесины.

Параллельная концепция, согласно которой переработка бумаги спасает находящиеся под угрозой исчезновения тропические леса мира, также неверна, поскольку из этого вида древесины не делают бумагу. Кампании, направленные на спасение тропических лесов, можно лучше поддержать, отказавшись от покупки мебели и других предметов домашнего обихода из твердых тропических пород дерева.

В прошлом для изготовления бумаги использовались многие другие волокнистые растительные материалы, и в ограниченной степени это все еще так. К ним относятся определенные травы, стебли и листья, такие как солома, эспарто, сизаль и жмых (волокно сахарного тростника), а также тряпки из натуральных волокон, таких как хлопок.

Древесная масса производится путем измельчения древесины до мелких стружек, которые затем подвергаются химической обработке или механическому измельчению для получения волокна. Для изготовления высокопрочной бумаги необходимо удалить большую часть лигнина и других примесей.Этот тип целлюлозы, производимой химическим способом, часто — что сбивает с толку — называют «не содержащей древесины». Механическое измельчение, которое полностью подходит для менее ответственных форм бумаги, таких как газетная бумага, не удаляет такую высокую долю примесей, и продукт часто называют «древесным».

Ежегодно во всем мире производится более 163 миллионов тонн новой целлюлозы — более 95% из них — из древесины. К этому добавляется более 95 миллионов тонн вторичного волокна, что позволяет производить почти 260 миллионов тонн новой бумаги и картона в год.

Обычно около 30 миллионов тонн бумажной продукции заражены или уничтожены при использовании и не могут быть восстановлены. Около 39% от общего количества в настоящее время перерабатывается, в результате чего остается еще 120 миллионов тонн, которые теоретически могут быть вовлечены в цепочку рециркуляции.

При оптимальном использовании ресурсов еще большая осведомленность потребителей может привести к спросу на бумажные изделия, соответствующие их назначению и не более высокого качества, чем это действительно необходимо. Туалетная бумага, например, может содержать вторичное волокно более низкого качества, и рынок этого типа продукции растет.На производство бумаги и картона, как и в других отраслях обрабатывающей промышленности, влияние общественного спроса может быть очень сильным.

Переработка не только снижает расходы на импорт. Это может сократить потребление воды почти на 60% и потребление энергии на 40%. Загрязнение воздуха можно снизить более чем на 70%, а загрязнение воды — почти на 40%.

Прогресс в области технологий позволил производителям бумаги и картона более широко использовать регенерированную бумагу, особенно благодаря повышенной способности удалять загрязнения, такие как скобы и скрепки, клеи и чернила.Методы удаления краски позволили в значительной степени использовать старые газеты для изготовления свежей газетной бумаги. Последовательность промывки, очистки и фильтрации также удаляет очень короткие волокна, которые могут ослабить новый продукт. На переработанное волокно с удаленной краской в настоящее время приходится до 100% сырья, используемого при производстве газетной бумаги.

В отличие от металлов или стекла, бумагу нельзя перерабатывать непрерывно, потому что волокна будут постепенно разрушаться в повторяющемся процессе варки целлюлозы.Всегда будет необходимо включать первичное волокно где-нибудь в общий производственный цикл. Вместо того, чтобы преследовать цель 100% переработанных продуктов, наибольший объем и общие экологические выгоды могут заключаться во внедрении максимально возможной доли рекуперированного материала в широкий спектр бумаги, соизмеримой с требованиями к характеристикам конечного использования.

Хотя технология может решить многие проблемы загрязнения перерабатываемой бумаги, способ конструирования изделий из бумаги и картона может создавать новые препятствия.

Если бумага подлежит вторичной переработке, она должна быть целлюлозно-бумажной, а если она, например, ламинирована с пластиком, этого не может быть легко. Синтетические клеи, которые обычно используются для переплета книг и журналов, могут создавать серьезные трудности, вызывая липкие остатки на производстве бумаги. Некоторые современные чернила обладают стойкостью к диспергированию в воде.

Разработка новых продуктов, упрощающих переработку в конце их первого срока службы, может максимизировать возможности переработки.

Наконец, что не менее важно, использованная бумага, которую нельзя переработать в новую бумагу или превратить в альтернативные продукты, по-прежнему представляет собой ценный заменитель топлива.

Как производится бумага? — Как это работает

От наших любимых книг или журналов до страниц наших блокнотов или альбомов для рисования мы использовали бумагу для обмена идеями и информацией с тех пор, как этот процесс был изобретен в Китае во втором веке нашей эры. Производство бумаги — это ремесло, которое на протяжении многих лет оставалось принципиально неизменным, но современные технологии резко повысили качество и эффективность.

Вся бумажная продукция, как, например, страницы этого журнала, начинается жизнь как дерево.Его кора удаляется, а оставшаяся древесина измельчается, измельчается в целлюлозу и обрабатывается машинами, чтобы сделать ее гладкой и прочной.

До того, как производство бумаги стало индустриальным, наши предки использовали кость, бамбук или папирус, чтобы записывать свои идеи или вести записи. Первая бумага ручной работы из дерева создавалась путем разбавления целлюлозы до супа из целлюлозных волокон и последующего просеивания материала через сетчатый экран, который стимулировал переплетение волокон. Полученную кашицу затем отжимали для удаления воды, в результате чего оставался матовый лист.

Только в 19 веке, когда была изобретена бумагоделательная машина с паровым приводом, люди смогли производить бумагу в больших масштабах. С появлением перьевой ручки и карандаша, изобретенных примерно в тот же период, древесная бумага стала обычным явлением, произведя революцию в экономике и обществе по всему миру. Печатные академические тексты, газеты и книги стали доступны к концу века.

В настоящее время в отрасли доминируют Северная Америка, Европа и Восточная Азия, причем предприятия по всему миру производят около 400 миллионов тонн бумаги в год.