Бумага

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

Начиная с 1803, в производстве бумаги используются бумагоделательные машины.

Хронология

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

Применение

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

История

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

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

Технология производства

Полуфабрикатами для производства бумаги могут служить:

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

Производство бумаги складывается из следующих процессов:

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

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

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

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

Крупнейшие производители бумаги

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

Офисная, писчая, чертёжная бумага

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

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

Файл:A0 a5.png

Стандартные листы от A0 до A5

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

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

Файл:A4x8 a3x5 a2x4.png

Кратные стандартные листы до A4x8, A3x5, A2x4

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

Площадь листа формата А0 равна 1 кв.м.

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

Стандартные длина и ширина всех форматов бумаги измеряются в миллиметрах.

Дополнительная информация: Стандарт бумаги ISO 216

Туалетная бумага

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

Свойства

Файл:Papera skatolo malsekigita sekigita.jpg

Многократно намоченная и высушенная бумажная коробка

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

Бумага хорошо горит.

См. также

Шаблон:Викисловарь

• Формат бумаги
• Китайская бумага
• Бумажная ткань

Ссылки

• Виртуальный музей туалетной бумаги Шаблон:Ref-en
• Журнал «Бумага и Жизнь» Шаблон:Ref-ru
• Мир-Теймур Мамедов. А для письма бумага (История изготовления бумаги)

Шаблон:Link FA

Шаблон:Link FA