Бумага-история, опыты.

МБУДО СЮН п. Солнечный Волкова Ирина Сергеевна 2018год

Бумага – это материал для письма, печатания, рисования, упаковки, гигиенических нужд и т.п. Обычно бумагу делают в виде листов или рулонов. Сырьём служит целлюлоза, которую в свою очередь получают из растительного материала или вторсырья (тряпьё, макулатура).

Само слово "бумага" предположительно происходит от итальянского "bambagia", либо татарского "бумуг" - хлопок. Хотя всем известно, что изобрели бумагу китайцы. Китайские летописи приписывают это изобретение Цай Луню. Он якобы первый растолок волокна шелковичного дерева, древесную золу, пеньку и тряпки, смешал с водой и выложил на бамбуковое сито. После того, когда эта масса высохла на солнце, получились прочные листы, которые Цай Лунь выровнял под каменным прессом.

Исторические Этапы

• Однако археологические раскопки (1957 год) "состарили" бумагу, по меньшей мере, лет на 200-300, именно так датируются находки в одной из гробниц пещеры Баоця.
• Эта пещера находится на севере того же Китая, так что археологические исследования пока никак не оспаривают приоритета китайцев в этой области.
• Существовала ли бумага до этого? Да, - её делали из бракованных шёлковых коконов, которые не годились на производство высококачественного прославленного китайского шёлка.
• Так или иначе, постепенно, а точнее – очень постепенно, спустя несколько веков, бумага приходит в другие страны Азии, а позже и к арабам. Только в средние века она заменяет животный пергамент в Европе. И хотя спрос на неё растёт, особенно с появлением в 15-16 веках книгопечатных станков, процесс изготовления бумаги остаётся таким же примитивным. Сырьевую массу размалывают вручную деревянными молотками, а затем вычерпывают сетчатыми формами.
• Наконец, в середине 17 века изобрели размалывающий аппарат – ролл, но отлив оставался ручным. Большим недостатком такой бумаги было и то, что на ней оставались следы сетки.
• Приблизительно к 1770 году этот недостаток был устранён благодаря введению новой бумажной формы, это заслуга известного английского фабриканта Д. Ватмана. В его честь до сих пор так называют белую высокосортную бумагу для рисования и черчения.

Исторические Этапы

• Чуть позже – в 1806 году было запатентовано изобретение копировальной бумаги, в 1856 изобретён гофрированный картон, а всего через год, в 1857 появилась технология изготовления бумаги из древесины.
• Однако ещё раньше, в 1799году во Франции была изобретена первая бумагоделательная машина. Процесс отлива был механизирован благодаря непрерывно движущейся отливочной сетке.
• Патент у автора машины Н.Л.Робера приобрели англичане, братья Фурдринье. Они усовершенствовали механизацию отлива и в 1816 году запатентовали свою машину.
• Уже через несколько десятков лет она превратилась в сложный непрерывно работающий полуавтоматический агрегат. В 20-м веке производство бумаги стало крупнейшей высокомеханизированной и высокотехнологичной отраслью промышленности многих стран. Она отличается собственным производством сырья, мощными теплоэлектростанциями и с непрерывно-поточной технологией производства.

Среди особых видов бумаги - библьдрук (сверхлегкая офсетная бумага, которая используется для объемных словарей, библий и т.п.) и бумага для производства банкнот. Похоже, пионерами в этой области тоже были китайцы, до наших дней сохранилось китайское клише 12 века, которое применялось для такого производства. Сегодня для изготовления бумажных денег применяют специальную высокосортную бумагу, важнейшие требования к которой сопротивление разрыву, излому, износоустойчивость. Особое значение имеют водяные знаки, и другие методы защиты банкнот от подделки.

Бумажное производство

Бумажное производство

• Для производства бумаги нужны материалы, с достаточно длинными волокнами, которые способны, смешиваясь с водой, давать однородную, пластичную массу. Сегодня в качестве полуфабрикатов для бумажного производства применяют:
• - древесную целлюлозу (массу);
• - целлюлозу однолетних растений (конопли, риса, соломы, тростницы, и т.п.);
• - полуцеллюлозу;
• - макулатуру;
• - тряпичную полумассу (хлопок, идёт на лучшие сорта бумаги).
• Для изготовления специальных видов бумаги могут использовать такие материалы как шерсть, асбест и др. Большую часть целлюлозных волокон для бумажного производства даёт всё же дерево. По расположению бумажной фабрики можно сразу определить, из чего делают бумагу и каково её качество.
• Хвойные леса (сосна, например), дают мягкую древесину, которая идёт на изготовление немного грубой, но прочной бумаги. Из более твердой древесины широколиственных пород деревьев получают бумагу менее прочную, но более гладкую. Часто для изготовления бумаги используют смесь древесных волокон из мягкой и твёрдой древесины.

Этапы производства

• Делать бумагу из древесной целлюлозы, начинают со снятия коры с дерева. Само дальнейшее производство состоит из следующих процессов:
• - размол, смешение компонентов бумажной массы, проклейка, наполнение, окраска;
• - разбавление водой, очистка от загрязнений;
• - отлив, прессование и сушка бумаги, первичная отделка;
• - каландрирование (окончательная отделка), резка;
• - размол, смешение компонентов бумажной массы, проклейка, наполнение, окраска;
• - разбавление водой, очистка от загрязнений;
• - отлив, прессование и сушка бумаги, первичная отделка;
• - каландрирование (окончательная отделка), резка;
• - сортировка бумаги и упаковка.
• Чтобы придать бумаге гидрофобные свойства, сделав её пригодной для письма, в бумажную массу вводится канифольный клей, парафиновая эмульсия, глинозём и другие вещества, способствующие слипанию, так называемые проклейки

Особенности

• Для повышения жёсткости и прочности нужно укреплять связи между волокнами, с этой целью добавляют крахмал, животный клей. Для предохранения от размокания - меламино и мочевино-формальдегидные смолы. Такие минеральные наполнители, как каолин, мел, тальк улучшают печатные свойства бумаги, её белизну, гладкость и мягкость. Также для повышения белизны и для придания бумаги цвета применяются анилиновые красители (иногда минеральные).
• Для производства некоторых типов бумаги, такой как впитывающая, электроизоляционная, проклейка и наполнители не нужны. Рисовая бумага и бумага из конопляной массы белее той, что из древесной целлюлозы, и зачастую дополнительного отбеливания химическим путём не требует