I им»...! положительный заряд. Осаждаясь на отрицательно заряженном

НЦ>!<|, кип. придает последнему положительный заряд, чем и спо-

HfMyiT п. аждению и закреплению на волокнах отрицательно заряженных ■Ни! .гл..чы Таким образом проклейку бумажной массы следует рассма- И1К сложный процесс гомо- и гетерокоагуляции, т. е. как связь Вльйп Между канифолью и волокном, но и между другими составными ^Нмн проклеивающих компонентов и составных частей коллоидного рас- 1р Овиидспные на волокнах частицы смолы в процессе формирования Ииувлнются в структуру бумаги в виде отдельных водоотталкивающих ^^HtM и обеспечиваются гидрофобные свойства бумаги.

Крримгннют также канифольно-парафиновую проклейку 1| §луч(м изготовления бумаги этикеточной, тароупаковочной И' I Парафин придает бумаге гидрофобные свойства, мяг- Н •' «.частичность, однако введенный в большом количестве 1Вжг| вызвать отрицательные свойства — бумага станет скольз­ким м на пей будет невозможно писать чернилами (они не |р)п тип к бумаге и скатываются с нее)._Из_ других проклеи-

и-, материалов следует назвать крахмал, "кивотныя клей.

Жпдк.11 , ичч'ло, смолы и силижояы„..(№еждийорганичёские саеди*- П Крахмальную проклейку применяют при выработке бу­ри чери-жпой, рисовальной, офсетной, перфокарточной и др. i B|irptf!H<Hyi« бумагу вводят до 6% крахмала, в бумагу других

' !> ян1|||..1Л1,мый клей содержит 30—40%-сэободной канифоли. Увеличение' ■Дсржвния свободной смолы достигается применением" веществ, обладающих ■Мшим 1 i нбилизирующим действием — крахмала, казеина, растительных бел- Р'м п пр 1'. чтом случае возможно изготовление клея, содержащего до 90% #B..rtiiiiiiofi смолы.

Помимо абиетиновой кислоты, в канифоли содержатся палюстриновая, . на 1 л pi мш и, декстропимаровая и другие органические кислоты. Обрабаты- I | шпфиль малсиновым ангидридом, получают малеино-пимаровую кислоту ■ имитацию канифоли. Последняя, будучи обработанной содой, образует ■ i f mi'iMMjI'i» смоляной клей, примерно в два раза повышающий эффект •ч ••> lerthii г.умаги Проклейка «укрепленным» клеем является перспективной.видов 1—3%. Достоинством крахмальной проклейки является снижение впитывающей способности и уменьшение пылимости, крахмал повышает плотность и прочность бумаги, способствует лучшему осаждению смолы на волокнах, удержанию наполни­теля, хорошей отделке. Животный клей, введенный в бумажную массу, повышает прочность бумаги на разрыв и излом, улуч­шает^ мо^Л^ЩР. J7рименяется редко из-за дорого- „визныГ. "

Жидкое стекло используют, если необходимо придать бу­маге жесткость, гладкость, малую пылимость, повышенную зОЛШГОСТь.. Ьсли бумага подлежит обработке в водных раство- раЗГГ необходимо придать ей особое свойство — влагопрочность. Это имеет значение для таких бумаг, как основа-фотоподложка, некоторых видов оберточных бумаг, картографическая и др. Необходимая влагопрочность достигается введением в бумаж­ную массу дделаминоформальдегидной смолы (1—6% от веса волокна). ^Одновременно с влагопрочностью улучшаются и другие свойства: сопротивление разрыву сухой бумаги увеличи­вается на 20—30%, уменьшается почти в два раза ее деформа­ция после намокания и высыхания, снижается пылимость. Осо­бое значение добавка смолы имеет для фотографических бумаг, подвергающихся обра"5отке~в-тп^7ПТвды"х растворах проявителя,^ в растворе гипосульфит^ГтдатеяШУи гфОМЫЙке водой. Введе- ние в основу-фотоподложку до 2-% смолы обеспечивает ей не- обходимыёГТшшлуатащТОнные стайств'а: ²——— — —

В последнее время проводятся работы по замене канифоли более дешевым и левко поддающимся регулированию в процессе проклейки веществом. Это кремнийорганическое соединение метилтрихлорсилан (CH₃SiCl₃). Наличие трех молекул хлора придает ему особую реакционную способность. Метил­трихлорсилан образует насыщенный газовый поток, в котором и может быть обработана бумага. При этом происходит связывание молекул целлюлозы с образованием мостиков, которые удерживают их от раздвигания при дей­ствии влаги. На поверхности и в порах волокон бумаги создаются гидрофоб­ные углеводородные радикалы, -которые и защищают ее от проникновения влаги. Газовой проклейкой может быть осуществлена односторонняя или двусторонняя проклейка бумаги всех видов, любой композиции, белых и крашеных- и т. д.

При проклейке бумаги канифольным клеем несколько сни­жаю гея 1ГШтаз^тел1Г'тс-геханических свойств бумаги. 'Гак как кани­фоль на волокнах располагается В Б Иде отдельных частичек, вкрапленных между волокнами, это приводит к меньшему вза­имодействию гидроксильных групп фибрилл волокна, к ослаб­лению связи между соседними цепями целлюлозы. Еще больше снижается прочность бумаг, проклеенных комбинированным ка- нифольно-парафиновым клеем. Помимо того, что частицы кани­фоли и парафина разъединяют волокна, парафин также повы­шает скольжение волокон, что влечет за собой снижение

ii" ■ П1Н11И проклейки бумажную продукцию можно условно 1ШМ'^И ' I' 'Hi 11. па ряд групп: сильноклееные — писчие, чертеж- nt, piti опальные, фотоподлйжка~и др.; слабоклееные — напри- *-§» пг|,ою|1|.1е типографские;--неклеетгыё." ИоТлёдняЯ груийа "•■а.,, i г,vмаги-основы, предназшГчёшше для последующей >• р > ,н. алектроизоляционные, газетную, папиросную, впи­вшие (фильтровальная, промокательная) и др. ■ in проклейка в массе оказывается недостаточной, произ- t)f поверхностную проклейку бумаги (например, для чертеж- I |Ц|Шего качества ручного отлива, карточной и некоторых ЩИм) ее пропускают в виде непрерывной ленты через ванну |(Ий*||ним клеем, на бумаге образуется тонкая пленка, при- hJ|mmi хорошие водоотталкивающие свойства и несколько

Наличии,нощая прочность бумаги? — " ~

Ианолнгние бумаги. Бумага, в состав которой входит толь- ■Ёрлоино, характеризуется некоторыми недостатками: щю- пю, «облачностью», т. е. неравномерным распрёдел?-" «Ц^шьюкпа по пегй~площ;1;(и

нами лоском,

гладкостью, белизнои и т. д. вннют ппсДенитагв бумагу инертных минеральных'тгатЮлии- |Й - каолина, талька, двуокиси титана, сернокислого бария ифпкеа), "ме7ГЗт~1 ипса и др. Наполнитель дешёВле волокна oiipi ь лештыА пределах с успехом заменяет дорогие волок- <t||| полуфабрикаты. С введением наполнителей умён?

ИНН бумагии увеличивается ее объемный вес; для

Ни1'' И('(i п\ магй~ЭТО'"имёёт особое значение, так как позволяет ' iflii. книгу меньшей толщины и объема. Значительно повы- §ft?M гладкость бумаги после каландрирования, уменьшайся

_f

iiMon.iгость, поскольку частицы наполнителя входят в углуб- н /к л.у волокнами^Почти все наполнители снижают упру-

t а г и (кроме гтса,""который придает ей же сткость""и ~~~ и ), "увеличивают пористость и впитывающую способ- II," .'нуднее объясняется тем, что частицы наполнителя™*" помог волокна, ослабляют межволоконные связи, от­мен с наполнителем характеризуется меньшей проч- п.| разрыв и излом, такая бумага мягче, чём ненапол- ig бумаги. - ' ~ *

п пне связи между волокнами приводит также к тому,

lata при увлажнении меньше удлиняется, а при сушке

п пмп ую усадку, т. е. наполненныебумэттгтщэактёрйщ'"" ю и меньшей линейной деформацией, показатель которой н»| ! шачепие для многих печатных бумаг. Все наполнители • пнета, поэтому повышается и белизна бумаги; наличие

оумаги минеральных частиц и большого количества

жесткостью, ТТедосТаткТГ

- : приишпп к тому, что она становится оптически неоднород- ii ь , мо оказывает влияние на ее прозрачность — с введением ■ ш шип-ля прозрачность бумаги падает и тем больше, чем

дисперснее наполнитель. Особенно эффективной по этому по- ^казателю является двуокись титана.

Г ^ Наполнитель несколько снижает проклейку бумаги, что вы­зывает необходимость подбора оптимального соотношения про­клеивающего вещества и наполнителя. В процессе отлива бума- пи неравномерно распределяются частицы минерального веще­ства на обеих сторонах листа, отсюда некоторое различие в свойствах бумаги — ее разносторонность, которую не всегда \ удается ликвидировать.

Разработанный в последнее время новый вид наполнителя — тонкоразмолотый силикат магния — устраняет некоторые недо­статки общеизвестных наполнителей. Он обладает высокой бе­лизной и большой удельной поверхностью, абсорбируёт"~клёя- щие реагенты и тем самым улучшает проклейку, придаЕТ^б^Ч "маТТ—бедиздгу, рввную 1ЮцерАнистБ~-й~"У<)1учшае^,1—ге~тгёчатные! свойства

Содержание минерального вещества в бумаге определяется ее зольностью — количеством минерального остатка после сжи­гания бумаги и прокаливания наполнителя. По степени зольно­сти бумажную продукцию можно условно подразделить на сле­дующие четыре группы: ненаполненная, малозольная, средней зольности, высокозольная.

. Ненаполненная бумага характеризуется естественной золь­ностью волокна; к этой группе относятся фильтровальная, про-; мокательная, электроизоляционная, бумаги-основы для $иГ и растительного пергамента, жиронепроницаемая, тонкая папи-1 росная, упаковочная'для пищевых продуктов, чертежная и др.;1 при выработке фильтровальной и электроизоляционной бумаги) с целью снижения зольности волокна применяют особую обеззо- ленную целлюлозу.

Малозольная бумага содержит до 5% золы (газетная, мунд-1 штучная, перфокарточная, обойная и др.); бумага средней золь­ности (писчая, типографская и некоторые другие). — 12—15-% золы; в высокозольной бумаге — более 15% золы (до 25— 30%); к этой группе относится бумага типографская тонкая словарная, бумага для глубокой печати и др.

Подцветка и окраска бумаги. Чтобы придать бумаге повы-) шенную белизну и устранить цветные оттенки волокна, в состав] бумажной массы вводят некоторое количество красителя. Так,! если волокно имеет желтоватый цвет, дополнительным цветом] к белому будет синий; дополнительным к оранжевому цвету ■ голубой, к красноватому — голубовато-зеленый.

Указанные способы повышения белизны сами не способст-1 вуют повышению оптических свойств бумаги. В последние годы ] разработаны и применяются оптически-отбеливающие краси­тели, получившие название оптических осветлителей. Обычно это бесцветные или слегка окрашенные вещества, обладающие

|мп< (мпм поглощать сине-фиолетовые и ультрафиолетовые Лип. полы пая часть поглощенной ими световой энергии обра- Ufit м п видимое флуоресцентное свечение. В результате буг ife при дневном свете кажется белой. Вещества эти хорошо IJiTato|си е минеральными наполнителями белого цвета и при­мы лли бумаги, выработанной из сульфитной беленой цел- "Ч.| 1'асход оптически отбеливающего красителя (отечест- ^v ммми Iпрямой белый») невелик: 0,1—0,2% к весу абсолютно рн полокна. Применение указанного красителя имеет осо- I винчение при выработке бумаги основы-фотоподложки, бу- ifl. дли фототехнических целей и др.

При и п отовлении цветных бумаг бумажную массу окраши- ahi! с от петствующими красителями. Они могут быть как не- jiHH'inKiie естественные (охра, сиена и др.), так и искус- ■РИЫе минеральные (ультрамарин, берлинская лазурь, ■lOHiitt желтая и др.). Широко применяют органические RIM* ("«'иные красители (прямые, кислотные, основные и др.). I При выработке бумаг, содержащих целлюлозу и древесную Уу. применяют основные красители; прямые красители хо- BlJiii щи принимаются целлюлозным волокном и плохо — волок- 1мн |ренесной массы. При выработке клееных бумаг приме- ИИ) urn лошые красители, которые требуют специальной про- ,рвйм I иКОЙ протравой является сернокислый глинозем. ^Н|мм инодят в бумажную массу при ее проклейке.

отлив бумажного листа

■Амии, пли формование, бумажного листа из подготовлен- Ш йоюмщстой бумажной массы ведут на бумагоделательных ИН<!Н11 (рис. 3). Важнейшей частью машины является непре-

₍

н /пшжущаяся металлическая сетка. Прежде чем масса Щ||пн па сетку, она проходит длительный путь через различ- | оч1н tni.it' приспособления. Самые незначительные посторон- I в!, по-п'ния — неразмолотое волокно, частицы коры, метал­ся > i пыль и др.,— если от них не освободиться, перейдут н и вызовут дефект, который называется сорностью, рнин же засоренность переводит бумагу в брак. Сетка JpftHM 11nit '1) в своей горизонтальной части имеет до 30 м, I ill ее, определяющая ширину непрерывно отливаемого

ймн!й iiw.ii п в машинах различных типов, колеблется от ^! ю м (и перспективе — до 10 м). Плотность сетки за- fci! in ■■. ни м вырабатываемой бумаги: чем тоньше бумага, тем ■ ill Скорость движения сетки обусловлена компози- н-1 .он, степенью жирности волокна: чем сильнее расщеп- ft м • t I I о it 11 о (чем оно жирнее), тем труднее оно отдает воду f и ...nam' должно пребывать на сетке. Так, при выработке ч ?! . I. г, Miii и скорость движения сетки составляет 600 м/мин

п полег (па новых машинах возможна до 1000—1200 м/мин) печатных бумаг —до 450, пергамина — 150—200 м/мин и т.

-■■

Волокнистая масса, поданная равномерным потоком н быстродвижущуюся сетку, уносится ею. Вода вначале стекае через отверстия сетки, а далее принудительно отсасывается Волокно откладывается на сетке, уплотняется, переплетается образует рыхлое полотно, которое в конце горизонтальной части

Рис. 3. Схема бумагоделательной машины:

/ —машинный бассейн, 2 — насос, 3 — массный переливной бачок, 4 — сме­сительный насос, 5 — вихревые очистители, 6 — узлоловитель, 7 — напорный ящик, « — сборник оборотных вод, 9 — сеточный стол, 10 — бассейн мок­рого брака, 11 — прессы, 12 — сушильная часть, 13 — каландр, 14 — накат

сетки снимается и передается далее на прессование, а затем- в сушку. Поскольку концентрация волокна в массе невелика, оно ориентируется по ходу потока массы, этому способствует также поступательное движение сетки. Как правило, волокна,

Рис. 4. Схема сеточной части бумагоделательной машины: 1 — сетка, 2 — напорный ящик, 3 — декельные ремни, 4 — отсасывающие ящики; 5 — ровнительный вал, 6 — сформованное бумажное полотно

ориентируются в продольном направлении листа и в большей степени на стороне, соприкасающейся с сеткой. Отношение ко­личества волокон, расположенных в продольном направлении, составляет на сеточной стороне примерно 3:1, а на верхней 1,5:1, при этом на нижней (сеточной) стороне располагаются более мелкие волокна. Ориентация волокна приводит к тому, что бумажное полотно в продольном направлении (вдоль хода полотна) оказывается прочнее, чем в поперечном. Как правило, бумага имеет большую прочность по длине листа и меньшую — в поперечном направлении. В связи с этим механические свой­ства бумаг выражают по каждому направлению в отдельности

!Ын I ч t редисе арифметическое из показателей для обоих на- Шй^н ипп Некоторое сглаживание неравномерности свойств |мз! и продольном и поперечном направлениях достигается ipisnli ieiKii, т. е. дополнительным ее движением перпендику- §§)|п и пеноиному направлению.

Hi | им I ряски так же, как и скорость движения сетки, за-

• иf in помола волокна. Жирная длинноволокнистая масса ||Nti tppno распределяется при более длительном пребывании

||же и при сравнительно небольшой по числу колебаний fit he, иолокпа тощего помола легче и быстрее распределяются #п '. и поэтому частота тряски у них большая. При выра- Ihp пум,п и из коротковолокнистого сырья, например древес- Мйстм (газетная бумага), движение сетки производится без iflipn !'• еиизи с этим волокна в бумаге оказываются более |Й#н1нрпп,1нными в одном продольном направлении. Тряска JfjjHMPiHie I ея также, если скорость сетки более 350 м!мин.

IN Ви и, скорости движения сетки волокно остается на ней

Hi Иврпткое время, и поэтому эффект тряски незначителен.

• Immhfui характер работы машины оказывает влияние не л - на ориентацию волокон. Из-за одностороннего формова­ть га и обезвоживания его только с одной нижней стороны

по hi 1111 неравномерное распределение частиц наполнителя ВмлрПкп: нижние слои полотна содержат их несколько iilH'i, чем верхние, а это означает, что лист бумаги на сеточ- j$ i- j^; ^ ncii сторонах имеет различную степень капиллярности ^Hhiiinpin гости, а следовательно, и неодинаковые писчие ^BiHi.i. ецонства. Разносторонность бумаги, а также неко- нриднородпость ее по толщине—-основной недостаток

ilitHi полотна, вырабатываемого на современных бумаго-

^Н)ЬНых машинах¹. Этот недостаток может быть несколько jlNfiii vn-и и пением, каландрированием бумаги, но он все же, jti| и мг ншчптельно, заметен у многих бумаг. Различить сто- ■М" ■ |умпп1 нетрудно: нижняя поверхность полотна марки- I п §§1 Kofi.

• -. р 11' и сторонами листа. Если же ровнитель имеет гра- н in напаянный из тонкой проволоки узор, или парал-

| о па бумаге получаются «водяные» знаки. Эти

t ti it и н,

Hi.ipiiiiiiimaHHH листа бумаги, его уплотнения на лице- нр в конце сеточного стола устанавливают валик-ров- III его поверхность гладкая, то он прижимает все " м самым несколько спрессовывает влажный бумаж- й гнкже уменьшает различие между нижней (сеточ-

' пырабатывать бумагу двустороннего формования с одина- || iMii лицевой и сеточной сторон привело к разработке прин- выч г.умпгоделательных машин: с двумя сетками (нижней и -ети. ii.iii.im перемещением формующегося полотна, с обезвожи- ии н"1 -н'Гитиием центробежных сил и др.

знаки образуются благодаря тому, что выпуклая часть грави­ровки или проволока вдавливается в бумагу, раздвигает волокна и делает ее в местах, где проходят линии рисунка, более тон­кой. В таких местах на просвет бумага оказывается более про­зрачной, а рисунок хорошо виден. По мере продвижения сетки волокно все более обезвоживается. При снятии с сетки мокрого бумажного полотна и передаче его на пресс бумаги содержат абсолютно сухое вещество в следующем количестве: писчие и Лечатные 11 —13%, газетные-—10—11, жиронепроницае­мые—8—10% и т. д. Дальнейшее обезвоживание производится на прессовой части машины, где содержание абсолютно сухого вещества повышается до 40% и более.

Окончательную сушку бумаги, доведение содержания влаги до кондиционной (7—8%) осуществляют на сушильных бара­банах по методу контактной сушки³. Бумага проходит три этапа сушки. Вначале проводят равномерно возрастающее нагревание бумажного полотна, при этом происходит медленное испарение воды. Температура сушки 70—80°, содержание влаги в бумаге доводят до 50%. На этой стадии сушки канифоль расплавляется и закрепляется на волокнах бумаги. Дальнейший подъем тем­пературы приводит к более значительному и интенсивному ис­парению воды. Третий этап сушки или, вернее, досушку про­изводят при несколько сниженной температуре, так как длитель­ное воздействие высокой температуры во время рушки может привести к ухудшению свойств волокна. В процессе сушки заметно изменяются линейные размеры бумаги, т. е. происходит ее усадка. Особенно значительная усадка наблюдается в попе­речном направлении и у тех бумаг, которые изготовлены из во­локнистой массы жирного помола. Так, у кальки, подпергамента усадка достигает в поперечном направлении 6—9%, У писчих и печатных бумаг — 2,5—3,5, у газетных — 2—2,6, у картона — 1,5—2%. Усадка бумаги вдоль полотна примерно в 2 раза меньше, чем в поперечном направлении.

отделка и сортировка бумаги

Следует различать отделку, обработку и переработку бу­маги. Отделка включает операции, завершающие производство бумаги. К ним относятся каландрирование, продольная резка бумаги и наматывание ее в рулоны, резка на листы, сортировка и упаковка.

Бумага, снятая с бумагоделательной машины, имеет машин­ную гладкость, которая для некоторых видов бумаг недоста­точна. Чтобы ее повысить, бумагу дополнительно каландрируют. Возможно также придание бумаге определенной структурной поверхности. Так, при сатинировании слегка увлажненную бу­магу пропускают через каландр с гладкими или гравирован­ными валами. Если на один из валов надето полотно, то бумага, соприкасаясь с этим валом, приобретает вид полотна. Бумага такой сатинировки называется полотняной.

По окончании отдельных операций бумага на продольно-ре­зательных машинах режется на полосы определенной ширины и наматывается в рулоны. В таком виде она поступает в типо- | рафии или на фабрики беловых товаров. Бумагу чертежную, рисовальную, писчую потребительскую, почтовую, настольную н др. режут на листы установленного формата и после сорти­ровки упаковывают в пачки.

Размеры рулонов определяются производственными форма­тами в соответствии с требованиями, которые предъявляют предприятия, перерабатывающие бумагу¹. Для непосредствен­ного потребления бумагу нарезают на листы определенных раз­меров, установленных системой потребительских, форматов. .4 ишь некоторые виды бумаг наматывают в рулоны небольшой длины (миллиметровую, кальку, светочувствительную для свето­копирования чертежей и пр.).

Форматы бумаги стандартизованы. В каждом стандарте ука­зываются основные размеры листа, а если бумага наматывается в рулон, то ширина рулона.

По принятой в Советском Союзе системе потребительские форматы бумаги писчей, почтовой, рисовальной, чертежной, кальки, миллиметровой, для множительных аппаратов, а также на изделия из бумаги (бланки, конверты, чертежи, афиши и том виде, в каком они поступают в непосредственное пользо­вание) установлено три ряда форматов: А—основной, В — при­меняемый в исключительных случаях и С — используемый в та­ких изделиях как конверты, папки и т. п.

Формат обозначается буквами ряда и цифрой, указывающей, сколько раз исходный формат данного ряда разделен на две равные части. Так, исходный формат АО. равен 841x1189 мм, НО—1000X1414 мм, СО —917X1297 мм. Последующее деление 1»тнх размеров дает А1—594x841 мм, В 1—707x1000 мм, С1 -648X917 мм и так далее до А13(9Х13 мм), В12(15Х22 мм) и ("8(57X81 мм). В основу построения системы потребительских форматов положены следующие принципы.

1. Основным потребительским форматом является формат АО, площадь которого равна 1 ж²:

х ■ у — 1 м²,

где х и у — стороны формата;

¹ См., например, ГОСТ 1342—59. Бумага печатная книжно-журнальна>1 (форматы), ГОСТ 9254—59. Газеты (форматы), ГОСТ 5773—59. Книги и жур­налы (форматы).

2. Ряды форматов построены по принципу деления предшест­вующего большего формата на две равные части, параллельно меньшей его стороне;

3. Площади смежных форматов одного итого же ряда от­носятся как 1 :2;

4. Все форматы геометрически подобны, имеют одинаковое соотношение сторон х\у= 1:1/2, при этом отношении стороны основного формата А равны ;с = 0,841 м, £/=1,189 м;

5. Форматы ряда В выводятся как средние геометрические смежных форматов ряда А, форматы ряда С — как средние геометрические смежных форматов рядов А и В.

Путем внешнего осмотра определяют характер имеющихся дефектов, их количество, а лабораторным анализом устанавли­вают соответствие свойств бумаги тем показателям, которые приведены в стандарте на каждый ее вид. Бумагу выпускают одним сортом, однако при отклонениях от норм стандарта воз­можен перевод ее в пониженный сорт. Так, для бумаги писчей установлены следующие требования: чернила при письме не должны расплываться, просвет бумаги — ровный, обрез кро­мок— ровный и чистый, не допускается заметная разно- оттеночность в кипе или рулоне, не должно быть складок, морщин, залощенных и матовых полос, пятен, надрывов и от­верстий.

Бумага переводится во 2-й сорт при следующих отступле­ниях от требований стандарта: увеличении допускаемых откло­нений по весу 1 м² на ±2%,снижении разрывной длины на 10%, зольности на 1%, белизны на 5%, увеличении сорности на 20%, наличии разнооттеночности, но не более двух оттенков в одной кипе или рулоне и увеличении числа склеек в рулоне до шести. При переводе во 2-й сорт допускается ие более четырех из перечисленных выше отклонений. Порядок упаковки бумаги приведен на стр. 63.

Определенная часть бумаги подвергается обработке. Так, производят поверхностную проклейку бумаги, пропитку, мело- вание, окраску, парафинирование, гуммирование, гофрирование, крепирование, ворсование, покрытие эмульсиями (в том числе светочувствительными) и т. п. В каждом случае бумага при­обретает новые товарные свойства — воздухо-, жиро-, паропро- ницаемость, повышенную гладкость, различные цвета, возмож­ность использования бумаги для упаковки различных продуктов, новые декоративные свойства. Такая бумага составляет часть ассортимента бумажной продукции или направляется на пере­работку, т. е. на производство из нее различных изделий: тетра­дей, альбомов, конвертов, тары, растительного пергамента, бумажной пряжи, литых и штампованных бумажных изде­лий и т. п.

Технология производства картона

Картон представляет собой бумажную продукцию, вес 1 м² которой более 250 г. Полуфабрикатами для его изготовления являются древесная и соломенная массы, макулатура, целлю­лоза и тряпичная полумасса. В картоне может быть преимуще­ственно один вид волокна или он состоит из различных воло­кон, взятых в определенной композиции (солома и древесная масса, тряпичная полумасса и макулатура и т. п.). В качестве дополнительного сырья при выработке специальных видов кар- юна применяют волокна шерсти или асбеста. Качество волок­нистой массы обусловлено видом картона. Например, картон

для производства картона: ' цилиндры, 2—прижимные валики, 3 — отсасывающие ящики, 4 — верх­нее . кг сукно, нижнее съемное сукно, 6—отсасывающий вал, 7— сукно-

ммЛма, я предварительные прессы, 9 — гпуч-пресс, 10 — первый пресс

электроизоляционный вырабатывают из высококачественного сырья, в то время как для коробочного или иного тарного кар­тона возможно применение сырья менее ценного. Проклейку, наполнение и окраску волокнистой массы производят так же, как и бумажной массы.

Картон вырабатывают на круглосеточных (одно- или много­цилиндровых) или плоскосеточных машинах.

Круглосеточная машина (рис. 5.) состоит из барабана, об­тянутого сеткой. Барабан погружен в ванну, в которой нахо­дится разбавленное в воде волокно. Вода отцеживается через барабан, а волокно остается на поверхности сетки. Это волокно снимается съемным сукном и далее транспортируется к двух- пальному прессу, где происходит дальнейшее обезвоживание массы. Образование слоя волокна на верхнем валу пресса про­исходит непрерывно, до тех пор, пока не будет обеспечена над­лежащая толщина листа картона. Затем этот лист снимают и передают на обезвоживание в гидравлических прессах, после чего сушат.

Помимо листового выпускают также ролевой картон. Для сто производства используют многоцилиндровые машины, обеспечивающие выпуск картона в виде непрерывной ленты, а также многослойного. В таких картонах внутренний " слой может быть изготовлен из менее, качественного волокна по сравнению с верхними наружными слоями, определяющими внешний вид картона. Может быть получен также специальный картон с различным расположением слоев и разной компози- , цией волокон.

Круглосеточные машины применяют при выработке коро­бочного, переплетного, билетного, кровельного картонов весом j до 80D г/ж², жаккардового и электроизоляционного картонов ве- ! сом до 600 г/ж², калиброванного, конструкционного, прокладоч­ного, водонепроницаемого, переплетного и других картонов ве­сом до 5000 г/л².

Плоскосеточные картоноделательные машины работают по принципу бумагоделательных, отличаются от них меньшей про­изводительностью и используются при выработке кровельного (800 г/ж²), тарного (до 450 г/м²), шумоизоляционного, филь­тровального (до 1200 г/ж²) и других картонов. Регулируемая скорость машин в зависимости от типа вырабатываемого кар­тона от 5 до 450 м/мин. Обрезная ширина картона 1200—4200 мм.

Чтобы придать картону гладкость, его каландрируют или лощат. Лощение может быть осуществлено с помощью фрик­ционного трения картона о валы каландра или применения каменных лощилок.

В отличие от литого картона имеется картон, получаемый склеиванием нескольких слоев; при этом возможно, что внутрен­ний и наружный слои будут разного волокнистого состава. В ряде случаев картон оклеивают снаружи окрашенными ли­стами бумаги. Склейку листов и оклейку картона бумагой осу­ществляют на специальных станках.

Картон, как и бумага, может быть подвергнут обработке: мелованию с последующим каландрированием, пропитке биту- мом, поверхностной проклейке и др. Подобной обработкой кар­тону придают защитные свойства (он не впитывает воду, хорошо защищает изделия в упаковке, используется для гидро­изоляции, обивки ящиков и т. п.), высокие эксплуатационные показатели (повышенную прочность, стойкость к различным ат­мосферным и иным воздействиям и др.), необходимые печатные свойства и т. д. Для упаковки бьющихся или иных изделий, требующих сохранности при перевозке, производят гофриро­ванный картон. Его изготовляют путем склейки чередующихся слоев гладкого картона и гофрированных слоев бумаги.

Принципы сортировки картона те же, что и бумаги. Упа­ковку картона см. на стр. 63. Размеры картона не регламен­тируются единой системой форматов, они указываются в стандарте на каждый вид картона или в заказе промыш­ленности.

Свойства бумаги и картона

Свойства бумаги и картона и показатели их качества зави­сят от многих факторов: волокнистого состава, степени размола, длины и толщины волокон, количества волокна, приходящегося на единицу объема, степени наполнения, проклейки и др. Прежде чем устанавливать показатели свойств, необходимо определить состав бумаги, поскольку он в значительной мере определяет и все другие показатели бумаги (картона).

При анализе бумаги и картона установление волокнистого состава позволяет сравнительно легко определить их качество н сделать предварительное заключение об их соответствии на­значению. Например, если в писчей бумаге содержится древес­ная целлюлоза и тряпичная полумасса, то она может быть отнесена только к № 0, так как ни в какой другой писчей бу­маге тряпичные волокна не содержатся. Бумага писчая, в со­став которой входит древесная масса, может быть отнесена к бумаге № 2, так как писчая бумага № 1 вырабатывается только из целлюлозы и не содержит древесных волокон. «^.Определение волокнистогосостава основано на различном. •^,крашиванйй волокон древёсй0й""тс1¹ы, древесной целлюлозы а тряпичной полумассы реактивом хлорцинкиод. Рассматривая в микроскопе окрашенный препарат, и подсчитывая разноокра- шенные волокна, устанавливают процентное содержание раз- пых волокон в бумаге (картоне). Применяя более сильное уве­личение, по структурным данным определяют природу волокна (хлопок, лен, целлюлоза и др.), размер волокон, степень их раз­мола. Наличие в композиции одревесневших лигниносодержа- щих волокон древесной массы устанавливают без разрушения бумаги реактивами — флороглюцином или сернокислым анили­ном. При нанесении на бумагу капли реактива в первом слу­чае бумага окрашивается в розовый, в другом — в желтый Цвет. I ели в бумаге древесных волокон нет, окрашивания не прои­зойдет.

Свойства бумаги и картона могут быть подразделены на ряд групп:

степень проклейки и наполнения; вес 1 м², толщина, объемный вес, влажность; механические свойства — сопротивление разрыву и предел прочности при растяжении, удлинение в момент разрыва, со­противление излому, продавливанию, раздиранию, надлому, скручиванию на воздухе и при одностороннем смачивании, жест­кость, упругость, прочность во влажном состоянии;

проницаемость — пористость, свето- и воздухонепроницае­мость, жиро- и парафиноиепроницаемость, промокаемость по in ношению к воде, маслу, бензину, керосину, впитываемость йоды (капиллярная, весовая, поверхностная);

стойквсть к различного рода воздействиям — линейная де­формация после намокания и высушивания, изменение свойств при нагревании, изоляционная способность и другие электриче­ские свойства;

оптические свойства — белизна, гладкость, степень засорен­ности;

химические свойства — кислотность или щелочность бумаги, наличие свободного хлора, хлоридов, сульфатов, тяжелых ме­таллов— меди, мышьяка, свинца и др.

Вследствие неравномерности структуры бумаги, более ори­ентированного направления волокон вдоль листа, различной степени уплотненности волокон на лицевой и сеточной сторонах листа, неравномерности проклейки многие физические и меха­нические свойства бумаги и картона определяются с учетом продольного и поперечного направления листа, лицевой и се­точной сторон.

Многообразие свойств вовсе не означает, что все они под­лежат определению при оценке качества каждого вида бумаги или картона. В стандартах или технических условиях на бумаж­ную продукцию указываются лишь те свойства и приводятся те нормы, которые являются наиболее важными для данного вида бумаги или картона и которые наиболее полно характери­зуют ее качество.

Несмотря на то что свойства бумаги весьма разнообразны, имеются, однако, некоторые из них, которые являются общими, характерными для большинства бумаг. К ним относятся вес 1 ж², толщина, объемный вес, влажность, белизна (для бумаг белых), гладкость, степень проклейки (для бумаг клееных), впитывае- мость бумагой воды (для бумаг неклееных), прозрачность, сте­пень засоренности, прочность бумаги на разрыв и излом. Для картонов важны также сопротивление надлому, содержание клеящих веществ в весовом (процентном) отношении, впиты­вающая способность поверхностного окрашенного слоя, намо- каемость и некоторые другие показатели.

Толщина, вес 1 ж² и объемный вес — взаимосвязан­ные показатели качества бумаги. Они характеризуют плотность бумаги, количество содержащихся в ней волокон, пористость и др. В зависимости от назначения бумагу изготовляют разной толщины, например конденсаторная, предназначенная в ка­честве диэлектрика в конденсаторах постоянной емкости, имеет толщину 7—ЗОр; целесообразной толщиной для писчих бумаг является 0,10—0,11 мм, толщина печатных бумаг может быть различной. Толщину бумаги определяют толщемером, при этом удельное давление измерительного прибора на бумагу должно быть 1 кг/см², а величина измеряемой площади — 2 см².

Вес 1 ж² бумаги (картона) является важнейшим показате­лем, который приводится в стандартах и технических условиях на все виды бумажной продукции. Вес 1 м⁴ бумаги (картона) зависит от вида используемого волокна, степени размола и на-- полнения и др. Так, бумага, содержащая древесную массу, при прочих равных условиях будет тяжелее бумаги, содержа­щей древесную целлюлозу или хлопковое волокно. Большое зна­чение имеет систематическое снижение веса бумаги за счет высококачественной обработки и подготовки волокнистой массы, улучшения работы бумагоделательных машин⁵. Вес 1 м² бумаги устанавливают взвешиванием образца определенного размера (100X100 мм или 200x250 мм) с последующим пересчетом на 1 м².

Объемный вес бумаги подсчитывают исходя из толщины и веса 1 м², определяемых на одних и тех же образцах. Выра­жают объемный вес бумаги в г)см⁶, он характеризует степень уплотнения бумаги. При различной степени уплотнения может быть получена бумага неодинаковой толщины, которая будет иметь также различный объемный вес. Чем плотнее бумага, тем меньше ее впитывающая способность. Показатель объемного веса имеет значение для печатных, писчих, оберточных и мно­гих технических бумаг. На бумагах пористых, малоплотных за­крепление краски происходит за счет ее впитывания порами, писать чернилами на такой бумаге невозможно, так как они расплываются. При печати и письме по сильно уплотненной бу­маге закрепление краски происходит главным образом за счет пленкообразования на поверхности бумаги.

Бумаги, применяемые для упаковки пищевых продуктов (масла, сыра и др.), должны также иметь большой объемный вес, так как от таких бумаг требуется меньшая воздухо- и паропроницаемость. Необходимая степень уплотнения бумаги достигается ее каландрированием, но главным образом соот­ветствующим подбором и размолом волокнистой массы. Во­локна, мало расщепленные, образуют бумагу пористую, рыхлую, в то же время волокна жирного и тем более слизистого помо­лов дают плотную, малопористую бумагу.

По показателю объемного веса бумаги могут быть разде­лены на группы: пористая («рыхлая»)—0,6 и ниже, средней плотности — 0,6—0,8, плотная—0,8—1 и очень плотная — более 1.

Белизна и гладкость характеризуют оптические свой­ства бумаги. Для большинства бумаг, главным образом писчих, чертежных, рисовальных, печатных и многих технических, бе­лизна имеет важное значение. Чем она больше, тем более контрастно выступают на бумаге напечатанный текст, чертеж, график и т. д. Белая бумага пригодна для воспроизведения многокрасочных рисунков, на ней даже незначительное загряз­нение становится заметным, что заставляет бережно относиться к изделиям из этой бумаги.

Степень белизны зависит от композиции бумаги и тщатель­ности проведенной отбелки или подцветки. Белая бумага в ре­зультате подцветки имеет едва заметный синеватый оттенок; у неподцвеченных бумаг этот оттенок слегка желтоватый. Бе­лизна ..определяется на приборе фотометре. Метод определения белизны основан на принципе уравнивания двух световых пото­ков: от эталона белизны и от испытываемого образца. В каче­стве эталонов белизны используют пластинки, покрытые серно­кислым барием BaS0₄. Белизна многих писчих и печатных бумаг находится на уровне 70—80%.

Для окрашенных бумаг цвет не определяется, он обозна­чается условно: синий, темно-зеленый, темно-серый и т. д., для некоторых бумаг (например, промокательной) цвет вообще не нормируется.

Гладкость определяет состояние отделки поверхности листа бумаги. Чем более проглажена бумага, тем ровнее ее поверхность, на нее равномернее ложатся краска, печать и тем более высококачественными получаются печатные и другие из­делия. Известно также, что для письма более удобна гладкая бумага, перо легко скользит по ровной поверхности листа такой бумаги, не цепляя и не вытаскивая отдельных волокон. Глад­кость весьма важна также для таких бумаг, как карточная, картографическая, фотоподложка и др. Высокая степень глад­кости бумаги зависит от однородности волокнистой массы, ка­чества работы бумагоделательной машины и качества всех отделочных операций (каландрирования и др.). Гладкость бу­маги может быть значительно повышена нанесением на ее по­верхность специального слоя-грунта с последующим сильным каландрированием, например для мелованных бумаг.

Бумаги, применяемые для письма и печати, должны иметь с лицевой и сеточной сторон одинаковую гладкость. Разносто­ронность является одним из существенных недостатков печат­ных, писчих и многих других видов бумаг.

Гладкость бумаги может быть определена как мера полноты контакта между образцом бумаги и какой-либо гладкой, напри­мер стеклянной, пластинкой, прижатой к бумаге определенным постоянным давлением.

Показатель гладкости выражается числом секунд, требую­щимся для прохождения 10 мл воздуха между поверхностью испытуемого образца бумаги и стеклянной пластинкой при раз­ряжении 0,5 атм и при давлении на бумагу в 1 кгс/см² (8,9 н/см²). В зависимости от назначения гладкость бумаг весьма разнообразна. Так, гладкость типографской бумаги лощеной равна 100—300 секундам, писчей цветной — 80—100, машино­писной для копий только 15 секундам и т. д.

Степень проклейки определяют для бумаг, предназна­ченных для письма, черчения, рисования, типографских и многих других, ₍подвергающихся проклейке. Степень проклейки выра­жается наибольшей шириной в миллиметрах штриха, проведен­ного стандартными чернилами по бумаге и не прошедшего че­рез бумагу на обратную сторону листа. Степень проклейки бумаги чертежной и кальки устанавливают не чернилами, а тушью. Штрихи наносят рейсфедером с градуированной шка­лой как на лицевой, так и на сеточной стороне листа. Ширина первого штриха 0,25 мм, а каждого последующего — возрастает на 0,25 мм, ширина последнего штриха 2 мм, расстояние между штрихами 10 мм. Степень проклейки бумаг находится в преде­лах 0,5 мм (некоторые типографские' бумаги) — 2 мм (чертеж­ные, рисовальные бумаги).

Возможно также определение степени проклейки методом сухого индикатора, основанном на установлении времени про­хождения воды через толщу бумаги и увлажнения индикатора, помещенного на ее поверхности. В этом случае проклейку опре­деляют по формуле

где / — время, сек.

/; — толщина бумаги, мм.

Степень проклейки картонов устанавливают по процентному содержанию в них проклеивающих веществ.

Впитываемость бумаги связана с ее проклейкой, плот­ностью, пористостью и другими показателями. Так, впитываю­щая способность тем больше, чем больше пористость бумаги (плотные бумаги впитывают' значительно меньше влаги, чем рыхлые); наличие в бумаге канифольной проклейки замедляет впитывание влаги. Бумага, содержащая древесную массу, от­личается большей впитывающей способностью, чем целлюлозная, видимо, за счет менее плотного сцепления волокон и образова­ния значительных пор.

Показатель впитывающей способности весьма важен для пе­чатных бумаг, бумаг-основ, идущих на переработку, для про­мокательных и др.

Впитывающая (капиллярная) способность определяется вы­сотой подъема воды по полоске бумаги определенной ширины за установленное для испытания время. Так, впитываемость промокательной бумаги должна быть не менее 100 мм за 10 ми­нут. Для печатных бумаг поверхностная впитываемость опре­деляется капельным способом. Он основан на определении времени, необходимого для поглощения капли воды, органиче­ского раствора или другого раствора, нанесенного на поверхность бумаги.

Прозрачность — показатель, важный для таких бумаг, как калька, чертежная прозрачная и др. Чем прозрачнее бу­мага, тем более тонкие линии будут сквозь нее просвечивать, тем точнее может быть скопирован чертеж, и тем более высококачественными будут получаться светокопии чер­тежей.

Прозрачность определяют в проходящем свете и выражают числом листков бумаги, полностью затемняющих свет от лампы установленной мощности. Прозрачность чертежной прозрачной бумаги 8—10 листов, кальки полотняной не менее 28 листов и т. п.

Более объективным является метод определения прозрач­ности на фотоэлектрическом приборе, принцип работы кото­рого основан на сравнении величин коэффициента яркости ис­пытуемого образца, наложенного на белый и черный эталоны.

Степень засоренности бумаги зависит от многих при­чин: плохой очистки волокнистой массы от частичек коры, костры, узелков волокон, попадания краски, минеральных вклю­чений и т. д. Засоренная бумага имеет неприглядный вид, при­менять такую бумагу для письма и печати нецелесообразно. Особенно высокие требования в отношении чистоты предъяв­ляются к чертежным, рисовальным, картографическим, диаг­раммным и другим подобным бумагам. Посторонние включения в конденсаторной, кабельной бумагах приводят к резкому сни­жению их электроизоляционных свойств, а значит, к возмож­ности использования их по прямому назначению. Сорность определяют подсчетом посторонних включений, имеющихся на фоне основного листа; подсчитывают включения величиной 0,25—2,5. мм в наибольшем измерении в пересчете на 1 м² бумаги.

Прочность на разрыв, так же как и другие механиче­ские свойства бумаги, зависит прежде всего от вида волокон, входящих в ее состав, и степени их расщепления. Известно, что бумаги, выработанные из древесной массы, например газетные, значительно менее прочны, чем изготовленные из целлюлозы (например, типографские, писчие бумаги), и бумаги, в состав которых входит льняное волокно.

Прочность бумаги на разрыв определяют путем разрыва не­скольких продольных и поперечных образцов с последующим определением среднего показателя. Одновременно устанавли­вают удлинение бумаги в момент разрыва. Для большинства бумаг стандартами предусмотрен показатель разрывной длины, показывающий, при какой длине полоска бумаги разорвется от собственного веса, если ее подвесить свободно за один конец.Показатель разрывной длины — величина расчетная, определяе­мая по формуле

L = —-О, <7

где L — разрывная длина, ж;

I — длина испытуемой полоски, ж; q — вес полоски, г; G — разрывное усилие, г.

Разрывная длина бумаг разнообразна: у писчих бумаг она равна 2300—3000 ж, у чертежной — 4000 ж, у конденсаторной — 7000—8000 ж и т. д.

Сопротивление излому — показатель, имеющий важ­ное значение для печатных (при выполнении брошюровочных работ бумага неоднократно изгибается), многих документных, фотоподложки и технических бумаг. Его определяют путем многократного двойного перегиба полоски бумаги на 180° при некотором ее натяжении. Испытания проводят для полосок продольного и поперечного направлений и выводят средний показатель. Рисовальная бумага выдерживает 20—30 двойных изгибов, чертежная прозрачная — 300, фотоподложка—10—30 и т. д.

Сопротивление надлому — показатель, устанавливае­мый для картонов. Характеризуется углом надлома в градусах, т. е. величиной угла надлома, при которой разрушается поверх­ность картона, и относительным сопротивлением надлому или величиной разрывного усилия, отнесенного к поперечному сече­нию картона. Относительное сопротивление надлому выра­жается в кг/мм².