Из чего изготавливалась бумага. Из чего и как делают бумагу? Изложение, фото и видео. Как делают бумагу

История происхождения бумаги датируется подчас третьего тысячелетия до нашей эпохи.

С чего всё начиналось

Древние египтяне нашли растение на берегах рек, папирус, из которого изготовлялся материал для письма с одноимённым наименованием. Его стволы разрезались на тонкие полосы, складывались в несколько слоёв по и поперёк, сжимались под огромным грузом и оставлялись на светило сушиться. Таким образом, получались эластичные листы, которые резались по определённым размерам, их полировали и склеивали в свитки. Это был 1-й писчий материал, тот, что сохранился и до наших времён.
Во II веке производство папируса заменилось изготовлением бумаги, больше схожей на ту, которой мы пользуемся в текущее время. Изобретателями первой бумажной спецтехнологии являются китайцы. Сырьём послужили отходы коконов шелкопряда, но из-за неудовлетворительного их числа, перешли на коноплёвую крапиву. Бумага, изготовленная из неё, была не добротной: листы различные по толщине, шершавые и не ровные, что и послужило причиной отказаться от данной спецтехнологии. Для модернизации производства взяли иное направление: луб тутового дерева. Бумага из него была, по качеству, на несколько порядков выше, а сам секрет изготовления держался в строжайшей тайне. Но прошло время, и данный секрет стал очевидным, перешёл к арабам и, теснее от них, распространился по каждому миру.
В начале ХIII столетия первая бумажная фабрика возникла в Европе, а к концу 17 её изготовлением начали заниматься и в России.

Новый этап развития

Ввиду того, что ничто в этом мире не стоит на месте, сырья для производства не хватало, а бумаги требовалось всё большее и большее число. Это послужило причиной для поиска новых спецтехнологий. Впервой, для изготовления бумаги начали применять древесину, а вернее, произведённую из неё древесную целлюлозу. Для приобретения данного сырья подходят все виды деревьев как мягких, так и твёрдых пород.
Если наблюдательно рассмотреть клочок бумаги в микроскоп, дозволено, фактически с точностью, сказать, из какого дерева делают бумагу для тех либо иных целей.
Например, упаковочная бумага владеет не только определённой прочностью, но и является жесткой. Её производят из пород мягкого дерева, коими являются сосна, кедр, ель. Но вот увлекательный факт. Бумага, сделанная из Канадской ели, имеет все качества прочности, но плюсом является её упругость.
Клён с дубом относятся к твёрдым породам дерева, а вот бумага из них менее крепкая. Но, ввиду того, что она имеет гладкую поверхность, её применяют для типографской печати.
Но если смешать производные сосны и дуба, провести ряд химических перевоплощений, то дозволено получить добротный, крепкий и гибкий лист, из которого делается книга.
Встречаются в древних китайских источниках. Официальной датой первого возникновения первого бумажного листа считается 105 год до н.э., а связывается это событие с именем чиновника из Китая Цай Луня.
Подобие бумаги применяли и до новинки, но изготавливали данный материал из крепко распаренного шелка илиЦай Лунь сделал несколько экспериментов, вследствие чему возник уникальныйВ одной емкости были смешаны ломтики ткани, зола, волокна шелковицы и пенька. Все ингредиенты нужно было скрупулезно перемешать и ровным слоем выложить в особые формы. После этого заготовка сушилась под ясными лучами и прессовалась при помощи камней. В результате получались тонкие листы.
Стоит подметить, что точная дата изобретения бумаги незнакома. Археологи обнаружили ломтики схожего на бумагу материала во время раскопок в Египте. Причем дата находок относится к 300-м годам до н.э.

Современное производство

На данный момент бумагу изготавливают на заводах, оснащенных особым оборудованием. Существует три варианта производства - из древесной либо химической целлюлозы, а также из макулатуры.
Древесную получают из коры берез, эвкалипта, сосны либо ели. Материал скрупулезно измельчается при помощи особого оборудования, а после этого смешивается с определенным числом воды. Дальше смесь попадает на станки, которые изготавливают тонкие листы бумаги путем прессования и выравнивания. Материал такого качества в основном применяется для печати газет либо печатных изданий касательно низкой стоимости. Бумага имеет желтоватый оттенок и отличается не слишком высокими показателями прочности.
Химическая целлюлоза применяется для изготовления белой бумаги больше высокого качества. Процесс изготовления такого материала происходит также в несколько этапов. Кору деревьев измельчают в мелкую крошку, которая скрупулезно просеивается. После этого опилки на протяжении определенного времени варят в громадных котлах. Только позже этого полученная масса смешивается со особой кислотой. Для приобретения больше плотной бумаги частенько к стержневой массе подмешивают измельченную макулатуру. Завершающий этап зависит от требований. Скажем, если надобна глянцевая бумага, то к смеси добавляют смолу. Если надобна бумага повышенной прочности, то дополнительным ингредиентом становится клей. Позже нужных добавок смесь отправляется под пресс и скрупулезно высушивается.
Из макулатуры бумагу делать значительно проще. «Ветхую» бумагу очищают от краски, которая применяется для нанесения изображений и текста. После этого материал скрупулезно измельчается и подвергается особой обработке, вследствие чему образуется смесь, напоминающая манную кашу. Масса отправляется на вращающиеся ленты и подвергается прессованию, заблаговременно в состав изредка добавляют древесную кору. В итоге такого процесса получается белая бумага, которая потом режется на листы и формируется в отдельные блоки.
Для изготовления цветной бумаги в типовые смеси добавляются красители определенного цвета. Дополнительной обработке подвергаются листы, которые обязаны стать бархатными, сверкающими либо рельефными.
Люди изобрели бумагу тысячи лет назад, дабы записывать свои мысли и значимые технические открытия. Метод передачи информации с поддержкой бумаги, производство которой растет с всяким годом, неизменно остается востребованным.

Из чего изготавливают

Даже небольшой ребенок знает, что сырье для производства бумаги - это древесина. Для этого подходят фактически всякие породы:

• Каштан;
• Береза;
• Тополь;
• Эвкалипт;
• Сосна.

Бревна с лесопилки привозят на быткомбинаты, где их пилят на мелкие части, а после этого делают щепки. Дабы сделать 50 листов формата А4, надобно 1 кг дерева. Для сокращения вырубки лесов используется макулатура, то есть бумага, прежняя в употреблении. Для изготовления сырья подходит солома, рис, хлопок, а также тряпичные отходы и асбест.
Кроме этого сырья, для производства надобно много воды. Зачастую бумажные предприятия строят на берегах рек и озер. Обычные источники применяют для забора воды и сплава леса.

Как изготавливают

Этапы процесса изготовления бумаги:

1. Бревна очищают от коры и распиливают на щепки.
2. Их погружают в воду в соотношении 5 частей дерева к 95 частям воды. В итоге щепки набухают и отбеливаются.
3. Материал варят в растворах кислот, оксидов и других веществ. Это нужно для приобретения равномерного вязкого состава без примесей. От этого этапа зависит качество, сорт и цвет бумаги.
4. Полученную целлюлозу фильтруют. В чистом виде она применяется только для дорогих сортов бумаги. Для обыкновенных листов в целлюлозу вводят особые добавки.
5. В состав полуфабрикатов вводят добавочные вещества, которые влияют на внешний вид бумаги. Смола вводится для приобретения глянцевой поверхности, клей - для возрастания прочности, красители - для создания оттенка. Парафиновая эмульсия делает бумагу пригодной для письма и печати изображений. Для отбеливания в массу добавляют мел и тальк. Увлекательно, что бумажная масса из конопли и риса имеет белый цвет, она не нуждается в дополнительном отбеливании.
6. Масса попадает в бумагоделательную машину. Вначале состав попадает на ячеистую сетку, где из него стекает вода. Волокна при этом переплетаются по движения станка, что разрешает получить крепкую основу. Бумажная масса отправляется на прессы, где она уплотняется, и выходит еще огромнее воды.
7. Бумага проходит через металлические барабаны, где она высушивается. Окончательная обработка проходит на валах, бумажное полотно сдавливается, выравнивается, уплотняется и окончательно высушивается.
8. Рулоны бумаги отправляются на дальнейший станок, тот, что режет их на листы и упаковывает.

В готовом виде упаковки поступают в магазины и к финальным покупателям. Производство бумаги - стремительный процесс, сегодня он реализуется за счет механических и электронных станков, фактически не полагает участия человека. Это дозволяет изготавливать товар в крупных объемах.

Как изготавливали в древности

Первые надписи люди оставляли на скалах, стенах пещер, глиняных табличках. Береста, папирус и пергамент - древние предки бумаги. На них дозволено было писать, но они были недолговечны.

Первое производство было организовано в Китае около 105 года. На производство бумаги шли растения - мох, трава, бамбук. Волокна замачивали в воде, а после этого варили с золой и известью. Эти вещества необходимы для растворения лигнина - полимера, тот, что придает крепкость растениям.
Сырье дробили на мелкие волокна, добавляли растительные соки и крахмал и отливали бумажные листы. Позже стекания воды, листы высушивались прессом. Со временем секрет производства распространился в арабские земли, откуда попал в Европу. Там начали делать бумагу из дерева, первые навыки были поставлены в начале 18 столетия.

Как проверяют качество

Для проверки качества бумаги применяют несколько колляций:

• Толщина. Значимо сберегать идентичную толщину на каждой партии товара.
• Пористость. Чем она огромнее, тем отличнее держится типографская краска.
• Непрозрачность. Это значимая колляция для книг и офисной бумаги. Газетные листы делают больше прозрачными для экономии.
• Гладкость. Эта колляция улучшает качество изображения за счет лучшего соприкосновения бумажных листов с печатными формами.
• Прочность. Значима для высокоскоростной печати, а также для упаковочных материалов.
• Устойчивость к истиранию. Напрямую влияет на долговечность готовых книг, рукописей, газет.
• Впитываемость. Влияет на скорость проникновения красок.

Виды бумажной продукции

Современное производство бумаги полагает производство различных ее видов:

• Газетная. Недорогая в производстве и стремительно впитывающая краску.
• Офсетная. Самый общеизвестный вид, применяется для печати книг, тетрадей, для офисных целей.
• Мелованная. Характеризуется высоким качеством и повышенной белизной. Применяется для печати дорогих каталогов.
• Упаковочная. Основное для нее - стабильность к внешней среде. Изготавливается из чистой древесины, потому что надобна маленькая стоимость.
• Денежная. Самый добротный вид, применяется для печати денежных знаков.
• Картон. Бумага повышенной плотности.

В России отлично развито производство бумаги из древесины, потому что наша страна богата лесами. На месте вырубленных деревьев непрерывно сажают новые, это возобновляет источники предприятий. В всяком городе есть пункты сбора макулатуры, которые дают дополнительное сырье бумажным мануфактурам. Сейчас вы знаете, как делают бумагу, и какой это непростой процесс.
Китайцы делали ее из размоченных растительных волокон. В Европу бумага попала между 1000 и 1100 годами. Оказалось, что ее дозволено делать из дерева, тряпок и даже... из ветхой бумаги - макулатуры. Так оказалось, что бумагу дозволено было применять двукратно!
Как же делают бумагу в наши дни?
Бумагу производят на бумажных фабриках.

Основным сырьем для производства бумаги является древесная целлюлоза. Целлюлозу получают из лесных пород: в основном из ели, сосны и березы, но применяют также эвкалипт, тополь, каштан и другие деревья.
На фабрике машины сдирают с них кору, измельчают в щепки.

Самый экономичный метод приобретения древесной целлюлозы - механический: на деревообрабатывающем предприятии лесоматериалы измельчаются до крошки, которая смешивается с водой. Бумага, изготовленная на основе такой целлюлозы, непрочна и почаще каждого идет на производство, скажем, газет.
Бумагу больше высокого качества делают из целлюлозы, полученной химическим методом. Из такой древесной массы изготавливают бумагу для книг, брошюр и модных журналов, а также крепкие оберточные материалы.
В этом случае щепки сортируют по размеру на особых ситах и отправляют в варку. Варят дерево в особых машинах, куда добавляют кислоту.

Очищенную и разваренную древесину фильтруют и промывают, дабы очистить от примесей.
К обрабатываемой бумажной массе может быть добавлена макулатура, но лишь позже удаления чернил. На этом этапе производства обрабатываемая масса, состоящая из древесных волокон и воды, именуется бумажным сырьем.
Затем на особой перерабатывающей машине меняются форма и конструкция бумажных волокон. Для этого к бумажному сырью добавляют добавочные вещества. Скажем, клеи - их наличие в писчей бумаге отталкивает влагу. Либо смолы - вследствие им, написанное на бумаге чернилами на водной основе, не растекается и легко распознается человеческим глазом. Бумага, применяемая для печатания, не требует такого проклеивания, как писчая, так как печатные краски подготавливаются не на водной основе и не растекаются.
После этого бумагу окрашивают в смесителе, куда добавляют красители либо пигменты, - скажем, мелко размельченные вещества для мелования. Так, добавки каолина делают бумагу белой и непрозрачной.

Бумажная масса, превращенная в кашицу, попадает в бумагоделательную машину.
Сначала кашица выливается на сетку бумагоделательной машины. Эта сетка натянута на два вала и все время вращается, перенося бумажную кашицу вперед. На сеточном участке начинается образование бумажного полотна, называемое формованием листа. Это происходит вследствие удалению воды из волокнистого материала. По мере движения бумажной массы по ленточному конвейеру часть содержащейся в ней воды вытекает через ячеистые отверстия, и бумажные волокна начинают сплетаться друг с ином, образуя так называемую рулонную ленту.

Сырая бумажная лента проходит через целый ряд валиков. Одни валики отжимают воду, другие, обогреваемые изнутри паром, высушивают ее, третьи полируют.

В конце сеточного участка еще сырое бумажное полотно перемещается в секцию прессования, которую также называют мокрым прессованием. Там бумажное полотно механически обезвоживается и еще огромнее уплотняется.
Наконец ровная белая лента выходит из машины и наматывается в большой рулон.

Потом эти рулоны отправляют в типографии либо режут на листы.
Так, переходя из машины в машину, дерево превращается в белую и чистую бумагу.

А знаете ли вы...

Для изготовления 1 тонны бумаги необходимо 5, 6 м 3 древесины. Если учесть, что средний объем одного бревна (дерева) - 0, 33 м 3, то для производства 1 тонны бумаги требуется 17 деревьев.
А из 1 тонны бумаги дозволено изготовить порядка 30 тысяч обыкновенных ученических тетрадей.
В Китае в 105 году нашей эпохи, впрочем в середине ХХ столетия нашли больше древние гробницы, где нашлись небольшие обрывки.
В те давнишние времена её делали из шелка, пуская на производство отбракованные коконы тутового шелкопряда. Теперь такие дорогие материалы, финально, не применяют - годится все, что содержит длинные волокна, а это целлюлоза, тряпье, теснее использованная бумага, некоторые виды текстиля. Смешиваясь с водой, они образуют грациозную массу - сырье.

История становления спецтехнологии создания бумаги

Выходит, 1-й этап создания бумаги - это подготовка бумажной массы. У изобретателя спецтехнологии Цай Луня это была смесь шелковых волокон, золы, пеньки и тряпок, скрупулезно растолченная и смешанная с водой. Её он выложил на форму и высушил наДолгое время такой ручной метод производства оставался исключительным - менялись только ингредиенты.
В XVII веке изобрели ролл - механизм, тот, что размалывал сырье механически и потому мог изготавливать гораздо огромнее бумажной массы. Но сами листы формировали все равно вручную, зачерпывая формами, следственно объемы получаемой продукции оставались все равно низкими.
Наконец, в самом конце XVIII столетия, в 1799 году, во Франции додумались, как сделать отлив бумаги механическим - Н. Робер применил для этих целей движущуюся сетку. Еще через семь лет в Великобритании запатентовали полновесную бумагоделательную машину. С этого времени масштабы производства невидимо увеличились.

Этапы производства бумаги

Как и много столетий назад, производство бумаги начинается с
1) Приготовление бумажной массы.
Сюда входит не только размол компонентов ролами (рафинерами, мельницами) и их смешивание. В современную бумагу для совершенствования её свойств добавляют уйма вспомогательных веществ.

Происходит так называемая проклейка - добавляются средства для того, чтоб волокна отменнее слипались, а сама бумага не так опасалась воды. Это глинозем, канифольный клей, парафиновая эмульсия.
Чтобы увеличилась жесткость, в массу вводят крахмал, формальдегидные смолы, звериный клей. Минеральные наполнители как бы мела либо талька помогают сделать бумагу больше гладкой. Анилиновые красители прибавляются для отбеливания. Состав и число дополнительных присадок определяется тем, для каких целей будет применяться финальный продукт.
2) Выработка бумажной массы.
Когда бумажная масса готова, её необходимо очистить от засорений и разбавить водой. С этим справляется особое оборудование - очистители вихревые и центробежные, песочница. Из подготовительного отдела насос закачивает её в мешательный бассейн, и теснее оттуда она поступит в бумагоделательную машину.
Сырьевая масса льется постоянным потоком на сетку. В этой части машины полотно отливается, обезвоживается и начинает уплотняться. Но воды еще дюже много, она продолжает удаляться в прессовой части.
Окончательно жидкость пропадает из листов в сушильной части, испаряясь, когда полотно прижимается к нагретым цилиндрам. Позже этого она поступает на механизмы наката, где сматывается в громадные рулоны. Бумага готова к дальнейшей стадии.
3) Окончательная обработка.
Полученное бумажное полотно еще не вовсе однородно по толщине. Дабы выровнять его, сделать больше гладким и плотным, его пропускают через каланды, то есть металлические валы. Вот сейчас бумагу дозволено сортировать, резать и упаковывать - она всецело готова.

Вот так истолченная древесная кора, обрезки и опилки дерева, обрывки бумаги, тряпки и солома - вещи не самые прекрасные и выглядящие, прямо скажем, не слишком эстетично, передаваясь от одного цеха к иному, от узла к узлу, от машины к машине, превращаются в гладкие белые листы.