Формування спожиних властивостей паперу та картону у процесі виробництва

Одним з найважливіших факторів, які формують властивості паперу і картону, є виробництво.

Принципова схема переробки волокнистих напівфабрикатів у готовий папір складається із таких основних процесів: приготування паперової маси, відливання паперового полотна та оздоблення паперу.

Приготування паперової маси - це ряд послідовних операцій, які забезпечують готовність маси для подачі на папероробну машину. До цих операцій відносять отримання волокнистих напівфабрикатів та їх розмелювання, складання суміші із різних волокон та введення до маси клею, наповнювачів й барвників.

Розмелювання волокнистого напівфабрикату - це оброблення маси волокнистого напівфабрикату в розмелювальній апаратурі з метою розщеплення його волокон, зменшення розмірів та їх гідратації. Це - найважливіша операція приготування паперової маси, яка визначає якість та вид паперу. Під час розмелювання здійснюється подрібнення волокон, їх розчеплення та набухання. Залежно від умов помелу, розрізняють три види млива - масне, грубе та слизове, а від довжини отриманих волокон - довгим (2,5-1,5 мм) і коротким (менше 1 мм).

Складання композиції паперової маси. Композиція паперової маси для виготовлення паперу - це склад і співвідношення всіх компонентів маси для виготовлення паперу (картону). Кожен вид паперу має визначений процентний вміст різних волокон.

Наповнення паперу (картону) - це процес уведення до маси наповнювача. Наповнювач - це нерозчинна або малорозчинна у воді речовина, яка вводиться до маси для підвищення непрозорості й білості паперу (картону), поліпшення друкарських властивостей. В якості наповнювачів використовують мінеральні речовини білого кольору - каолін, тальк, крейду, гіпс, двоокис титану тощо. Високий ступінь білості наповнювача підвищує відповідно білість паперу. Наявність наповнювача в папері робить друкований відбиток більш чітким, книжковий блок більш щільним і рівним з чистим обрізом, що поліпшує зовнішній вигляд книги. Найчастіше до паперової маси при виготовленні друкарського паперу вводять каолін і бланфікс.

Водночас наповнювачі зменшують міцність паперу й роблять його більш м'яким, пластичним, підвищують пилоутворення, бо неорганічні частинки ускладнюють контакти між волокнами та перешкоджають утворенню водневих зв'язків у структурі паперу. Окрім цього, наповнювачі збільшують масу паперу.

Кількість наповнювача в папері визначають за зольністю, тобто за процентним відношенням маси попелу (спаленого паперу) до маси сухого паперу.

Проклеювання паперу (картону) - це надання паперу (картону) властивостей обмеженого убирання води і водних розчинів. Залежно від ступеня проклеювання папір поділяють на сильнопроклеєний, проклеєний, слабопроклеєний та непроклеєний. Для виробництва сильнопроклеєного паперу (для писання, креслення, картографічного, поштового та ін.) вводять 2-3% проклеювальних речовин від маси абсолютно сухого волокна; для виготовлення слабопроклеєного (типографського, шпалерного та ін.) - майже 0,5-1,5%. Промокальний та фільтрувальний папір виробляють непроклеєним.

Існують два способи проклеювання: а) проклеювання маси, (коли проклеювальні речовини вводять до паперової маси ще до початку відливання паперу) і б) поверхневе проклеювання паперу (коли проклеювальні речовини наносять на поверхню готового паперу під час його обробки).

Залежно від проклеювальних речовин проклеювання може бути каніфольне, парафінове, крохмальне, меланіноальдегідне та сечовино-формальдегідне тощо.

Підфарбування паперу (картону) - це введення в масу невеликої кількості барвника для позбавлення відтінку кольорів (сірого, жовтого) волокнистих напівфабрикатів, а також надання паперу підвищеної білості. Так, якщо папір має жовтуватий колір, то для підфарбування вводять сині та фіолетові барвники, які поглинають жовті промені спектра. Значно підвищують білість паперу оптичні підбілювачі - люмінофори. Ці речовини, поглинаючи невидимі ультрафіолетові промені, випромінюють світлову енергію в ділянці видимого світла і роблять папір білішим.

Формування паперу (картону) – це процес утворення шару паперу шляхом відливання маси на безперервно рухомій сітці, або між двома сітками, або на формувальному циліндрі.

Відливання паперового полотна, тобто формування паперу, виконується на папероробних машинах, які являють собою складні агрегати безперервної дії і складаються з таких основних частин: сіткової, пресової, сушильної, каландру та накату.

Оздоблення - заключна операція під час виробництва паперу, тобто надання паперові методом спеціальної обробки (тиснення, гумування, нанесення покрить, крепування та ін.) додаткових властивостей, які розширюють межі його використання.

Глянсування - це надання паперові (картону) лиску за допомогою фрикційного або глянсувального каландру, верстата або циліндра папероробної машини.

Калібрування - оброблення картону за допомогою каландру для надання певної рівномірної товщини.

Тиснення - зміна фактури поверхні паперу (картону) шляхом нанесення тисненого візерунка.

Крепування - надання паперові зморшкуватої структури з метою підвищення видовження до розриву, м'якості та здатності до вбирання вологи.

Грунтування - нанесення на папір (картон) шару фарбувальної маси для наступного друкування або нанесення поверхневого покриття.

Гумування - нанесення шару клею на один бік паперу (картону) з наступним сушінням.

Пігментування - нанесення на поверхню паперу (картону) покриття із суміші пігментів, зв'язувальних і пластифікованих речовин.

До оздоблювальних робіт належить також різноманітне лініювання. Крім перелічених технологічних операцій на якість паперу впливають допоміжні операції. Вони надають паперу товарного вигляду, забезпечують його збереження при транспортуванні та зберіганні. До них належать: перемотування, розрізування на рулони та аркуші, сортування, пакування тощо.