Виробництво паперу

Папір — це матеріал, що складається з розмелених рослинних волокон, хаотично переплетених і зв'язаних між собою силами поверхневого зчеплення. Основною сировиною для виробництва паперу є целюлоза, що у вигляді волокон становить основну частину стінок більшості рослинних клітин. Головним джерелом для одержання целюлози слугує деревина. Для виробництва паперу кращою є деревина хвойних, а не листяних порід. Міцність паперу із хвойної целюлози, як правило, є в 1,3—2 рази вищою, ніж із листяної.

Волокна целюлози в деревині зв'язані між собою лігніном. Для видалення його з целюлози деревину варять. Розповсюдженим способом варіння є сульфітний. Його було розроблено в США у 1866 p., а перший завод за цією технологією було побудовано у Швеції в 1874 р. Широкого промислового значення такий спосіб набув із 1890 р. Відповідно до цього способу для відділення лігніну та деяких інших речовин, що містяться в деревині, її варять у сульфітному лузі, що складається з

Ca(HS0₃)₂,H₂S0₃ і SO₂.У результаті лігнін сульфонується (перетворюється в сульфопохідну речовини), стає розчинним у воді й переходить у розчин, а целюлоза залишається у вигляді твердої маси. Після варіння її ретельно промивають, на що витрачається велика кількість води. Тому заводи з виробництва целюлози будують на берегах річок або великих озер.

Після розмелювання та змішування з водою волокниста маса целюлози, що містить усього лише 0,5% сухої речовини, подається на машину. Маса кладеться шаром на сітку, що рухається, на якій спочатку зневоджується мимовільно, а потім примусово за допомогою вакуум-відсмоктувачів. Після цього мокре паперове полотно, яке утворилося, переноситься Із сітки на сукняну смугу, що рухається, де і відбувається подальше обезводнення та сушіння. Кінцева вологість паперу становить 5—6 %.

Після цього папір піддається поліруванню (лощінню). Таким шляхом виробляють односторонньо лощений папір. При необхідності лощіння здійснюють і з іншої сторони. Його також називають паперам машинної гладкості. Потім, якщо виникне потреба, його піддають процесам облагороджування.

Необлагороджепий папір складається з ущільнених волокон целюлози, що утворюють систему капілярів. Крім того, волокна целюлози є гідрофільними, тобто адсорбують вологу. Завдяки капілярності та гідрофільності такий папір є непридатним для письма ні чорнилами, ні тушшю. Штамп на ньому також розпливається. Однак потреба в такому папері є дуже великою: наприклад, з нього виготовляють паперові рушники, дитячі простирадла, туалетні рулони. У минулому, коли в школах учні користувалися чорнилом, у зошит неодмінно було вкладено «промокашку» — аркуш паперу, що добре вбирав надлишок чорнил. Ця промокашка також була необлагородженим папером.

До процесів облагороджування насамперед належить проклеювання й введення наповнювачів. Проклеювання може бути по всій масі або поверхневе. З цією метою використовують різні природні та синтетичні клеї. До найбільш давніх належать крохмаль і тваринні клеї. У результаті проклеювання пустоти і проміжки між волокнами заповнюються клейовою масою, тому папір значною мірою втрачає здатність вбирати воду. Крім проклеювання, у поверхневий шар паперу вводять мінеральні пігменти, які надають поверхні гладкості та покращують вбирання друкованої фарби. Ці пігменти дозволяють приховувати або змінювати колір паперу-основи та надавати йому непрозорості. Такий папір називають крейдованим. Іноді мінеральні речовини становлять 70—90 % від маси поверхневого шару.