1. Состав бумаги
Бумага состоит из большого числа различных компонентов,
в основном это специально обработанные растительные волокна, тесно
переплетенные между собой и связанные различными химическими способами.
Основой для производства волокон служат: древесная целлюлоза, получаемая
химической обработкой древесины, и древесная масса, то есть механически
измельченная древесина (наиболее дешевый и соответственно широко используемый
вариант).
Растительные волокна формируют саму структуру бумаги и соответственно
именно они имеют наибольшее влияние на ее конечные свойства.
В состав бумаги могут вводиться минеральные наполнители, так называемые
проклеивающие вещества, красители и другие специальные добавки. Результатом
смешивания всех компонентов является так называемая целлюлозная смесь.
Бывает так же бумага в основе, которой лежат хлопковые
или синтетические волокна (но это более редкая бумага).
Наиболее распространенный вид бумаги - мелованный.
Его отличительной чертой является покрытие бумажной основы специальной
пастой на основе каолина. Далее рассмотрим процесс изготовления данного
вида (как наиболее распространенного).
2. Производство бумаги
2.1. Отливка
Предварительно приготовленную целлюлозную смесь наносят
на сетку бумагоделательной машины через набор сопел, каждое из которых
имеет управляемую подачу. В смеси содержится примерно 5-7% целлюлозной
массы, все остальное - вода. По мере прохождения сетки через машину,
вода удаляется и формируется бумажное полотно. В связи с использованием
на этом этапе производства сетки, возникли понятия "лицевой" и "сеточной"
стороны бумаги. На наиболее современных бумагоделательных машинах
применяется двух сеточная система формирования полотна - целлюлозная
масса подается между двух сеток. Таким образом, бумажное полотно имеет
две практически идентичные стороны. Кроме этого в современных машинах
используется вакуумная система сушки.
2.2. Каландрирование
После так называемой отливки, следует второй этап
производства - каландрирование. Этот этап осуществляют на каландрах,
которые представляют собой некоторое подобие роликов для прокатки
(или приспособление для отжима белья в старых советских стиральных
машинах). Каландры прессуют бумагу, сушат ее и придают полотну гладкость.
Этот этап не является конечным для мелованной бумаги, однако именно
на нем бумажное полотно становиться бумагой. От степени каландрирования
зависят две характеристики бумаги: пухлость и непрозрачность.
Чем более спрессована бумага, тем она менее пухлая и более прозрачная.
С другой стороны, при малой степени каландрирования, сильно страдает
гладкость бумаги. Поэтому, при производстве высококачественной мелованной
бумаги очень важен баланс между гладкостью основы и непрозрачностью.
Особенно важен этот баланс для тонких бумаг, где количество наносимого
мела сравнимо с содержанием собственно целлюлозы.
2.3. Мелование
Этот этап можно выделить как специальный (специфичный)
для производства мелованной бумаги. Он заключается в покрытии бумаги
одним или более слоями мела (большинство современных мелованных сортов
бумаги покрыты двумя или тремя слоями мела). Причем первый слой (тонкий)
наносят непосредственно в бумагоделательной машине, а остальные на
специальной установке.
Такая технология имеет несколько преимуществ. Во-первых, первый слой
мела наносится на влажную основу, что увеличивает прочность покрытия.
Во-вторых, этот первый слой является своего рода "грунтовкой", на
которую последующие слои ложатся значительно равномернее.
Основное мелование (второе, третье и т.д.) происходит на отдельной
установке. Меловая паста может наноситься на бумагу двумя способами:
либо наливаться на поверхность с последующим выравниванием ножом (шабером),
либо напыляться с помощью ряда форсунок. Последний метод предпочтителен,
так как он дает большую равномерность нанесения мела по всей ширине
полотна.
Меловое покрытие придает бумаге дополнительную гладкость.
Кроме того, меловое покрытие делает бумагу мелкопористой, что в конечном
счете приводит к тому, что при печати оттиск имеет более яркие краски
по сравнению с печатью на офсетной бумаге без покрытия.
2.4 Отделка (финальное каландрирование)
При втором каландировании (процесс практически полностью
аналогичен первому каландрированию) мелованная бумага приобретает
свои поверхностные свойства. Отличие состоит в том, что, в зависимости
от производимого сорта - глянцевой или матовой бумаги, - применяют
тот или иной набор валов. Кроме этого этот этап осуществляется на
специальном "Янус-каландре", отличительной чертой которого является
возможность регулирования усилия прижима каждого вала. Вдобавок каждый
вал покрыт пластиком, что делает каландрирование более "мягким". С
помощью "Янус-каландра" достигается лучший компромисс между гладкостью
и пухлостью бумаги. Если же требуется получить тисненую бумагу, то
делают еще одно каландрирование между специальными профильными валами
(чем объясняется большая стоимость последней).
2.5. Перемотка
В зависимости от ширины бумагоделательной машины,
готовое полотно имеет ширину от 2,5 до 9 метров. Длина обычно составляет
несколько километров. Такой рулон называют - "тамбур". Для последующей
нарезки бумаги до нужного формата, она проходит предварительную нарезку
и намотку на более узкие ролики, ширина которых соответствует ширине
или длине требуемой бумаги. Бумагу стараются резать так, чтобы не
оставался кусок неизвестного формата, который получил название - "спутник".
2.6. Резка и упаковка
Практически вся мелованная бумага поставляется в листах,
упакованных в пачки. Такая упаковка максимально защищает бумагу от
внешних воздействий при хранении и транспортировке. Тем не менее,
часть мелованной бумаги продается в рулонах, но, как правило, эта
бумага предназначена для глубокой печати или ротационной офсетной
печати с горячей сушкой (HSWO), а не связано с тем, что фабрика имеет
плохое оборудование для нарезки бумаги. Применение подобной бумаги
для листовой офсетной печати может вызвать проблемы.
