Из чего сделана бумага: как изготавливают, какое сырье используют

Технологии, используемые современными производственными предприятиями, прошли путь совершенствования и оптимизации длиной в несколько столетий. Секрет гибкого материала, основой которого выступают волокна растительной целлюлозы, получаемые из древесины, впервые был открыт китайцами примерно две тысячи лет назад. Первые образцы не обладали достаточной прочностью, имели темный оттенок и грубый рельеф и моментально размягчались при взаимодействии с водой — однако со временем применяемые процессы стали эффективнее, обеспечивая куда более качественный результат. Сегодня производители выпускают свыше ста разновидностей, отличающихся плотностью, цветом и фактурой и подходящих для решения самых разных задач. Из чего сделана белая офисная бумага, какое сырье, кроме дерева, используют в производстве сейчас и как делают картон для упаковки различных товаров? Давайте разбираться.

Содержание

• Общая классификация
• Из чего производят бумагу
• Какое еще сырье применяют
• Технология производства
• Оборудование
• Производственные стадии
• Упаковка и резка
• Оценка качества
• Переработка и утилизация
• Чем принтерная бумага отличается от обычной
• Заключение

Общая классификация

Разнообразие предлагаемых вариантов может создать определенные трудности на этапе выбора оптимального метода. Критерии бывают самыми разными — формат и плотность, уровень белизны, наличие глянцевого покрытия, жесткость и прочность, тип фактуры и так далее. Обобщая соотношение перечисленных характеристик, специалисты выделяют несколько наиболее востребованных категорий, каждая из которых наверняка знакома как профессионалам, так и обывателям.

Газетная

Материал низкого качества с малой плотностью, показатель которой обычно не превышает значение в 50 г/м2. Сырьем для изготовления такой бумаги зачастую служит макулатура, прошедшая цикл промышленной переработки.

Офсетная

Ключевое отличие — отсутствие поверхностного мелованного слоя, позволяющее удешевить производственный процесс в сравнении с другими видами. Выпускается в рулонном и листовом формате, в соответствии с нормами, установленными содержанием ГОСТ № 9094-89. Готовый лист характеризуется меньшим процентом белизны и шероховатой фактурой, плотность варьируется в диапазоне от 60 до 220 грамм на квадратный метр. Рассматривается как один из самых практичных вариантов для печати ввиду более комфортного зрительного восприятия.

Мелованная

Нанесение одного или нескольких дополнительных слоев, состоящих из мела и каолина, позволяет повысить яркость и четкость изображения. Расход краски при этом сокращается, а благодаря достаточно плотной структуре (90-350 г/м2) готовая продукция служит дольше обычного. Белоснежный пигмент и гладкая текстура — преимущества, обусловливающие престижность бумажных носителей такого типа.

Дизайнерская

Отличительная особенность — разнообразие сортов и категорий, цветовых оттенков и текстурных вариаций. Тиснение, калька, специальные эффекты, латексный touch cover — все это меняет тактильное восприятие изделий, выполненных с использованием данного материала. Используется для создания преимущественно рекламных и подарочных продуктов с небольшим тиражом — визитных карточек, персональных приглашений и так далее.

Постерная фотобумага

В отличие от обычной производственной бумаги, предусматривает наличие особого покрытия, впитывающего большую часть наносимых на поверхность чернил и исключающего глубокое проникновение красящего пигмента. Таким образом, можно получить изображения высокой четкости, предотвратить преждевременное выгорание и потерю цвета под влиянием солнца, а также исключить вероятность механических повреждений при формировании отпечатка.

Самокопирующаяся

Формат с говорящим названием, благодаря которому отпадает необходимость переписывать вручную один и тот же текст несколько раз подряд. Функция весьма удобна в тех случаях, когда речь идет о типовых заявлениях или документах, требующих именно рукописного варианта. Визуально листы ничем не отличаются от обычных экземпляров офисной А4, однако надпись, нанесенная на верхний элемент стопки, в зависимости от приложенного усилия отпечатается от одного до пяти раз — без использования кальки и копирки. Материал весьма популярен в корпоративной среде и применяется для оформления счет-фактур, бланков и накладных, путевых листов и таможенных деклараций, платежных поручений и товарных чеков, а также другой сопроводительной документации, заполняемой с несколькими копиями.

Самоклеящаяся

Основное отличие — нанесенный на одну из сторон равномерным слоем клей, закрытый подложкой для сохранения адгезивных свойств. Самый распространенный бытовой пример — стикеры и маркеры навигации, столь любимые некоторыми офисными сотрудниками.

Картон

Материал с наибольшим значением плотности (от 250 г/м2), обеспечивающей сохранность заданной конфигурации и сводящей к минимуму вероятность случайного повреждения объекта, помещенного в условную коробку. Выпускается в различных вариациях, включая сорта из вторичного сырья и небеленой целлюлозы, а также разновидности с мелованным слоем или специальным покрытием с выраженным белоснежным пигментом.

Из чего производят бумагу

Как и несколько столетий назад, основой для производственного цикла служит древесная целлюлоза, обеспечивающая необходимый запас органических соединений. Чаще всего применяется измельченная масса соснового, березового, кленового или тополиного происхождения, реже — дубовый и кедровый состав, а также другие ценные породы. Природное волокно, получаемое в процессе варки, становится структурообразующим элементом. Сама по себе целлюлозная оболочка изначально реализует функционал по защите клеток, что объясняет повышенную эластичность и устойчивость к внешнему механическому воздействию.

Если говорить о том, из чего состоит лист — с помощью каких растений изготавливалась бумага раньше и с какими веществами делают ее сейчас — нельзя не отметить заметное увеличение присутствия в производстве различного рода химикатов. Вспомогательные реагенты, количество которых уже перевалило за два десятка, помогают сделать материал более белоснежным и гладким, повысить прочность и эластичность, изменить эксплуатационные свойства и увеличить производительность рабочих циклов.

Отдельного упоминания заслуживает практика применения вторичного сырья. Повторная переработка макулатуры, формируемой из старых журналов, книг, газет и другой полиграфической и печатной продукции, позволяет снизить интенсивность вырубки лесов. Учитывая степень актуальности глобальных экономических проблем, подобное решение видится одним из наиболее рациональных перспективных. Сегодня в ведущих европейских странах производственные показатели по вторсырью доходят до 50%, а в Японии аналогичное значение составляет более 65%. К сожалению, в России практика повторного использования бумажных отходов распространена минимально — статистические исследования оценивают долю материалов, создаваемых из макулатуры, менее чем в 1% от совокупного объема выпуска.

Какое еще сырье применяют

Технология создания бумаги предусматривает смешивание с водой растительных веществ, структура которых характеризуется увеличенной длиной волокон. В результате взаимодействия получается однородная целлюлозная масса, где в качестве основы могут выступать однолетние растения, шерсть или уже упомянутое ранее вторсырье, однако ключевым элементом производственного алгоритма остается древесина.

Наиболее распространенные сорта — кедр, береза, дуб и канадская ель, обладающие оптимальными свойствами и характеристиками с точки зрения дальнейшей полимеризации. Получая целые стволы деревьев, сотрудники комбинатов и фабрик приступают к обработке — сначала необходимо снять кору и только после этого сырье можно перемалывать до консистенции муки. Улучшить показатели помогает применение химических реагентов, добавляемых в готовую массу.

Технология производства

Как делается, и из чего состоит обычный лист бумаги А4 для принтера? Стандартная последовательность действий, основанная на классической технологии, выглядит следующим образом:

• Сырьевая подготовка. Удаление внешнего слоя и измельчения исходного материала до древесных волокон, отбеленных и очищенных от остатков смолы.
• Варка. Высокотемпературная обработка целлюлозы с помощью кислот, под влиянием которых образуется жидкая смесь с однородной консистенцией. При составлении композиции используются различные наполнители и пигменты, меняющие исходные свойства и характеристики в соответствии с требованиями, предъявляемыми к выбранному сорту.
• Формовка. Полученное сырье разбавляется водой и под давлением — с помощью насоса — подается на подвижную сетку станка, формирующего полотно. Заготовка высушивается и пропускается через металлический пресс, интегрированный в конфигурацию бумагоделательной машины.
• Накатка. Бумажное основание последовательно наматывается на цилиндр, после чего готовые рулоны передают для дальнейшей производственной обработки.

Стоит отметить, что на каждом из перечисленных этапов расходуется большой объем очищенной воды. Согласно данным, полученным в ходе научных исследований, всего на один лист формата А4 требуется более семи литров жидкости, которая после отработки поступает обратно в природные водоемы. При недостаточной фильтрации в составе могут оказаться токсичные микроэлементы, представляющие угрозу для флоры и фауны — поэтому на современных предприятиях уделяется повышенное внимание обеспечению экологической безопасности.

Оборудование

Четвертое по счету поколение бумагоделательных машин отличается полной автоматизацией управленческого блока, отвечающего за реализацию заданного алгоритма. Производственные линии работают непрерывно, преобразуя волокнистую суспензию в различные сорта бумаги и картона. Исходя из конфигурации, различают два типа станков — столовые и цилиндровые. В первом случае используется сетка плоской, а во втором — круглой формы. Последний вариант считается более востребованным — благодаря универсальности эксплуатационных характеристик.

Конструктивно линия представляет собой четыре секции, реализующие различный функционал:

• Сеточный блок. Участок первичной подачи предварительно обработанного сырья, где формируется листовое полотно.
• Пресс-блок. Механизм, предназначенный для удаления влаги и повышения плотности.
• Сушильный отсек. Объединяет несколько цилиндров, температура которых поддерживается при помощи пара.
• Зона отделки. Завершающий блок цикла, необходимый для выравнивания и сматывания бумаги в рулоны.

Производственные стадии

Описание стандартной схемы производства позволяет выделить несколько основных этапов. Отправная точка — обработка поступающей массы, с добавлением в структуру красителей и химических компонентов. Обязательное условие — очищение, добавка воды и прессование, после которого материал высушивается, проходя через разогретые цилиндрические элементы станка. По итогу в составе полотна содержание влаги сокращается до 8%, что позволяет перейти к охлаждению и разглаживанию фактуры. В отдельных случаях поверхность также покрывается слоем на основе мела и каолина, повышающего белизну и гладкость.

Упаковка и резка

Готовые рулоны разрезают на несколько частей, меньших по размеру, после чего получившиеся заготовки делятся на отдельные листы при помощи лазера. Упаковывать продукцию можно различными способами — стандартный формат А4 фасуется в пачки, тогда как техническое полотно транспортируется в свертках весом до десяти килограммов.

Оценка качества

Говоря о качественных характеристиках, в первую очередь оценивают следующие показатели:

• Плотность. Рассчитывается как соотношение массы на один квадратный метр и определяет, к какому именно типу по классификации может быть отнесена полученная бумага. Например, в случае с мелованными листами показатель варьируется в диапазоне 90-350, тогда как экземпляры, используемые для печати на обычной оргтехнике, отличаются меньшим значением, не превышающим 80 г/м2.
• Белизна. Свойство, воспринимаемое визуально, определяет, насколько получившийся оттенок соответствует эталонному образцу белого в процентном выражении. Характеристика представляет особую значимость для типографских материалов, для которых важно качество цветопередачи.
• Толщина. Единицей измерения служит микрон. Чем выше значение — тем меньше световая прозрачность готового листа. Для обычной офисной бумаги, не относящейся к премиальной категории, стандартом считается 105 мкм.
• Жесткость. Определяет предельный уровень сопротивления при деформации, возникающей в процессе прохождения листа через копировальное оборудование. Жесткие экземпляры с меньшей долей вероятностью застрянут между валиков.
• Фактура. Под геометрией поверхности подразумевается количество неровностей, делающих ее гладкой или шероховатой.

Переработка и утилизация

Главное преимущество макулатуры, выступающей в качестве вторичного сырья, обусловливается возможностью отделения волокон от примесей и проведения полной очистки, по итогам которой обработанная масса вновь может быть использована в производстве. Количество циклов зависит от специфики древесины — отходы можно перерабатывать неоднократно, пока фракции не станут слишком мелкими. Предельная выработка ресурса означает, что материал пора окончательно утилизировать.

Чем принтерная бумага отличается от обычной

Функциональные характеристики современных моделей оргтехники допускают обработку печатных материалов с различным уровнем плотности. Если речь идет о серийных домашних принтерах лазерного типа — рекомендуемый показатель варьируется в диапазоне 60-160, тогда как многофункциональные устройства для офисов справляются с планкой до 220 г/м2. Каждый производитель приводит в инструкции подробные указания на этот счет, так что тем, кто не хочет менять технику раньше времени, стоит ознакомиться с критериями выбора бумажных носителей.

Заключение

Развитие технологий привнесло немалые изменения в производственные методы, однако, если говорить о том, из чего изготавливают бумагу сегодня — отличий окажется не так уж и много. Для создания качественной полиграфии требуется древесная целлюлоза, прошедшая соответствующую обработку и отвечающая критериям оценки. Соблюдение производственных процессов позволяет получить различные сорта, подходящие для решения определенных задач, будь то печать книг и журналов, копирование документов или изготовление презентабельной дизайнерской упаковки.