Состоит из следующих стадий:
1) приготовление бумажной массы (пульпы);
2) изготовление бумаги на бумагоделательной машине;
3) отделка бумаги, обработка и упаковка.
Приготовление бумажной массы начинается с размола компонентов в воде с использованием конусных мельниц. При размоле в воде масса целлюлозы набухает и измельчается до тончайших волоконец — фибрилл. Чем тоньше измельчают компоненты, тем выше качество бумаги. После размола составляют разную композицию в зависимости от сорта бумаги. Полученную массу очищают от сгустков, добавляют проклеивающие вещества и наполнители и разбавляют суспензию до концентрации 0,1-1% по сухому остатку. Если использовать более концентрированную суспензию, частицы начинают агрегироваться и получается «облачная», неровная и пятнистая бумага.
В производстве упаковочных бумаг и картонов концентрация суспензии может быть выше. Проклеивающие компоненты и наполнители — это неорганические соли, оксиды и некоторые органические соединения, которые прочно скрепляют волокна бумаги после высыхания и создают характерную для материала волокнисто-пористую структуру.
Мелование — нанесение пигментно-клеевого состава, содержащего белые пигменты, в частности химически осажденный мел, сульфат бария, диоксид титана; мелование делает бумагу белой, глянцевой и гладкой. Мелованная бумага хорошо воспринимает печатный рисунок.
Получение бумажного полотна осуществляют двумя способами: мокрым «проклеиванием» и сухим способом.
Мокрый способ подразумевает следующее: суспензию (дисперсию компонентов) выливают на сетку бумагоделательной машины, где формируется бумажное полотно, а затем бумагу прессуют на сукне, где бумажное полотно уплотняется.
Заключительным этапом является отделка бумаги, чья обработка зависит от марки. Бумажное полотно гладят горячими валами, затем увлажняют (кондиционируют), неоднократно выглаживают на каландрах и наматывают в рулон, который потом нарезают на небольшие рулоны или на листы и упаковывают. Влажность готовой бумаги составляет 6~8%.
При сухом способе смешивание компонентов производится на воздухе; волокнистую массу пропитывают связующими
полимерными смолами, формируют волокнистый холст, уплотняют его в прессе, где смолы отвердевают, и получают бумажное полотно, которое затем выглаживают (на каландрах), сматывают в рулон или формируют листы.
Производство картона осуществляется аналогично производству бумаги, различие заключается в составе компонентов, концентрации связующих и толщине готового материала.
Каждый вид тары имеет свою технологию производства, например, технология производства коробок состоит из конструирования, раскроя картона, высечки и следующих операций:
Штанцевание — процесс формирования картонных заготовок для коробок из листов картона, одинарных или в стопе.
Бигование — процесс нанесения линий сгиба (битов) в форме продавленных канавок (одной или двух рядом).
Рицевание — черчение или процарапывание поверхности материала на 1/2 толщины специальными рицовочными ножами, которые оставляют прерывистый след шириной 2-3 мм След проводится в местах сгибов или нанесения клея сильнее, чтобы обеспечить более прочный клеевой шов.
Перфорация — пробивка узких прерывистых сквозных отверстий осуществляется ножами специальной конструкции и применяется для уменьшения усилия сгиба.
Тиснение — вдавленный контурный след или след «золота» или «серебра», переносимый с окрашенной лаком полимерной пленки.
Ралевание — накатка линий сгибов вращающимся роликом. Используется на раскройном оборудовании.
Бумага представляет собой листовой материал, состоящий из тончайших волоконец, беспорядочно переплетенных между собой подобно войлоку. Сырьем для производства бумаги служит древесина хвойных пород, солома, тростник. Особо ценится бумага из хлопковых волокон и тряпичного сырья. Такая бумага идет на изготовление денежных знаков и гербовой бумаги с водяными знаками для паспортов, аттестатов и т. д. Для особо прочных бумаг, например картографических, в состав бумаги добавляют синтетические волокна.
Для получения бумаги древесину и стебли растений тщательно измельчают путем дробления и истирания. Получаемая при этом древесная масса в большом количестве расходуется на изготовление газетной и оберточной бумаги, картона, строительных материалов (обоев, толи, рубероида), а также для изготовления мебели, палаток и летних домиков. Недостатком бумаги из древесной массы является то, что она в процессе хранения желтеет, становится ломкой, поэтому не может быть использована для изготовления тетрадей и книг. Более качественная бумага получается из целлюлозы, которую получают путем химической переработки древесной массы.
Бумага, изготовленная только из волокнистого сырья, очень гигроскопична, ее используют для изготовления фильтров, салфеток и полотенец. Однако она непригодна для типографских целей и письма, краска и паста на ней растекаются. Для снижения впитывающей способности в бумажную массу вводят водоотталкивающие вещества: канифоль, крахмал, клей. Эта операция называется проклейкой. Проклеенная бумага нашла широкое применение в полиграфии, а также для изготовления тетрадей и блокнотов. Показателем качества проклейки является максимальная ширина нанесенного специальными чернилами штриха, который на бумаге не расплывается. Например, проклейка тетрадной бумаги составляет 1,5 мм, чертежной — 2 мм.
Для повышения белизны, гладкости и мягкости в состав бумажной массы вводят белые минеральные вещества: мел, тальк, каолин и др. Эта операция называется наполнением.
Отлив бумажного листа осуществляют на бумагоделательной машине, важнейшей частью которой является непрерывно движущаяся (как транспортер) металлическая или капроновая сетка. Волокнистая масса подается на сетку.
Во время движения сетки из волокнистой массы удаляется влага, при этом волоконца переплетаются, уплотняются и превращаются в рыхлый лист. После этого лист проходит через несколько пар металлических валов, которые окончательно отжимают, высушивают и глянцуют его. В зависимости от состояния поверхности отжимных валов бумага может быть гладкой или шероховатой (тисненой). Если же на поверхности валов есть рельефные рисунки, то на бумаге появятся водяные знаки.
Готовую бумагу скатывают в рулоны или разрезают на листы стандартных размеров — форматов. С целью рационального расходования бумаги форматы стандартизованы. Различают три ряда форматов: А, В и С, из них основным является формат А.
Формат обозначают буквой ряда и цифрой, указывающей, сколько раз исходный формат делится на две равные части. За исходный формат АО принят лист размером 841 х 1189 мм, его площадь равна 1 м2. Формат А1 делится по большей стороне пополам, его размер — 594 х 841 мм, А2 — 420 х 594 мм, A3 — 297 х 420 мм, А4 — 210 х 297 мм и т. д.
Если вес 1 кв. м бумаги превышает 250 г, то такой листовой материал называется картоном. Сырьем для производства картона являются те же волокнистые полуфабрикаты, что и для бумаги, только более низкого качества. Наружные слои картона оклеивают более качественной бумагой.
Ассортимент бумаги и картона. В соответствии со стандартом все виды бумаги подразделяются на группы: бумага для печати, бумага для письма, машинописи, черчения и рисования, бумага декоративная и др.
К бумагам для печати относятся: газетная, типографская, офсетная, предназначенные для печатания газет, книг, документов и других изделий.
Бумага для письма включает писчую белую и цветную, тетрадную, машинописную и др.
Бумага писчая белая или цветная отличается хорошей проклейкой, высокой степенью белизны и гладкости. Различают номера — 0, 1 и 2. Бумагу писчую белую № 0 высшего качества делают из целлюлозы с добавлением до 25% хлопковых волокон, № 1 — из 100% целлюлозы, № 2 состоит из 50% целлюлозы и 50% белой древесной массы.
Тетрадную бумагу вырабатывают из 100% беленой целлюлозы с высокой степенью проклейки (не менее 1,5 мм).
Бумага для письма поступает в продажу в виде листов форматов A3 и А4 в пачках по 100, 250 и 500 листов.
Бумага для черчения представляет собой плотную, хорошо проклеенную и тщательно отбеленную бумагу, изготовленную из тряпичной полумассы и целлюлозы. В зависимости от качества чертежную бумагу вырабатывают марок А, Б и В. Недостатком чертежной бумаги является то, что она деформируется под действием влаги. Свободным от этого недостатка является ватман — чертежная бумага, изготовленная ручным отливом из тряпичной полумассы.
Бумага для рисования сходна с чертежной бумагой, однако поверхность ее в большинстве случаев структурирована (бархатистая, мелкозернистая, тисненая) для того, чтобы уголь и карандаш легко наносились на поверхность. Бумага для акварели имеет пористую поверхность. Выпускают бумагу для выставочных работ, для ученических работ и для эскизов.
Бумага декоративная. К этой группе относится гладкая, шагреневая и крепированная бумага с бархатной и глянцевой поверхностью, имитирующая мрамор, полотно и кожу. Применяют эту бумагу для изготовления переплетов, настольной бумаги, карнавальных костюмов и бумажных цветов.
Другие виды бумаг предназначены для промышленно-технического назначения (папиросная, электротехническая, мундштучная и др.). В розничную торговлю поступают в виде листов форматов A3 и А4 в пачках до 500 листов.
Картон по назначению подразделяется на переплетный и тарный.
Разновидностью переплетного картона является прессшпан. Это уплотненный лощеный картон, обладающий высокой механической прочностью. Прессшпан используется для изготовления переплетов книг, альбомов, папок, коробок для карандашей, красок, скрепок. По толщине различают 17 номеров картона. Номер картона определяется делением массы 1 м2 (в граммах на 100. Например у картона № 13 масса 1м2 — 1300 г).
Основной вид тарного картона — гофрированный картон. Он характеризуется числом чередующихся гладких и гофрированных листов бумаги, склеенных между собой.
