Бумага для чего используется
Бумага
Начиная с 1803 года в производстве бумаги используются бумагоделательные машины.
Содержание
История
До Цай Луня бумагу в Китае делали из пеньки, а ещё раньше из шёлка, который изготавливали из бракованных коконов шелкопряда.
Цай Лунь растолок волокна шелковицы, древесную золу, тряпки и пеньку. Всё это он смешал с водой и получившуюся массу выложил на форму (деревянная рама и сито из бамбука). После сушки на солнце, он эту массу разгладил с помощью камней. В результате получились прочные листы бумаги.
После изобретения Цай Луня, процесс производства бумаги стал быстро совершенствоваться. Стали добавлять для повышения прочности крахмал, клей, естественные красители и т. д.
В начале VII века способ изготовления бумаги становится известным в Корее и Японии. А еще через 150 лет, через военнопленных попадает к арабам.
В VI—VIII веках производство бумаги осуществлялось в Средней Азии, Корее, Японии и других странах Азии. В XI—XII веках бумага появилась в Европе, где вскоре заменила животный пергамент. С XV—XVI веков, в связи с введением книгопечатания, производство бумаги быстро растёт. Бумага изготовлялась весьма примитивно — ручным размолом массы деревянными молотками в ступе и вычерпкой её формами с сетчатым дном.
Большое значение для развития производства бумаги имело изобретение во второй половине XVII века размалывающего аппарата — ролла. В конце XVIII века роллы уже позволяли изготавливать большое количество бумажной массы, но ручной отлив (вычерпывание) бумаги задерживал рост производства. В 1799 Н. Л. Робер (Франция) изобрёл бумагоделательную машину, механизировав отлив бумаги путём применения бесконечно движущейся сетки. В Англии братья Г. и С. Фурдринье, купив патент Робера, продолжали работать над механизацией отлива и в 1806 запатентовали бумагоделательную машину. К середине XIX века бумагоделательная машина превратилась в сложный агрегат, работающий непрерывно и в значительной мере автоматически. В XX веке производство бумаги становится крупной высокомеханизированной отраслью промышленности с непрерывно-поточной технологической схемой, мощными теплоэлектрическими станциями и сложными химическими цехами по производству волокнистых полуфабрикатов.
Хронология
Применение
Туалетная бумага
Туалетную бумагу начали выпускать в середине XIX века. В 1857 году Джозефф С. Гайетти из Нью-Йорка первым наладил промышленное производство специально расфасованной бумаги, пропитанной целебным алоэ. В 1884 году туалетная бумага наконец приняла привычный вид рулона.
До появления туалетной бумаги людьми для подтирания использовались листья, солома, мягкая кора, как более дорогой вариант — мягкая ткань, пропитанная целебным составом. В XX веке основным заменителем туалетной бумаги были старые газеты. Но и сейчас они не потеряли свою популярность.
В то же время туалетная бумага использовалась в Китае, по крайней мере, с VI века. В 589 году китайский ученый-чиновник Ян Житуи (531—591) написал: «Бумагу, на которой есть расценки или комментарии от Пяти Классиков или мудрецов, я не осмеливаюсь использовать в туалетных целях». Арабский путешественник в Китае однажды написал о любопытной китайской традиции, связанной с туалетной бумагой в 851 году нашей эры: «Они [китайцы] неосторожны относительно чистоты, и они не моются водой, когда совершили свои потребности; они только вытирают себя бумагой».
Денежная бумага
Денежная бумага использующаяся в процессе производства банкнот. Для изготовления денег применяется специальная высокосортная бумага, обладающая высокими техническими и потребительскими свойствами. Она является основой банкноты и в значительной мере определяет её качество. Важнейшим требованием к денежной бумаге является износоустойчивость. Принято считать основным показателем, характеризующим износоустойчивость, сопротивление излому и разрыву, которые нормируются техническими условиями. Особое значение для денежной бумаги имеют водяные знаки, которые являются важной защитой от подделки.
Библьдрук
Библьдрук (от нем. Bibel — Библ(ия) + Druck — печать) — специальный сверхлегкий офсетный тип бумаги, используемый при печати объемных словарей, библии. Удельный вес от 25 до 60 грамм на кв. метр.
Свойства
Бумага не растворяется в воде, но легко намокает и при намокании многократно теряет прочность. После намокания и последующего высушивания бумажный лист также теряет форму, неравномерно уменьшаясь в размере в месте намокания (коробится).
Технология производства
Для приготовления бумаги нужны растительные вещества, обладающие достаточно длинным волокном, которые, смешиваясь с водой, дадут однородную, пластичную, т. н. бумажную массу. Полуфабрикатами для производства бумаги могут служить:
Производство бумаги складывается из следующих процессов:
При размоле волокнам придают необходимые толщину и физические свойства. Размол производится в аппаратах периодического и непрерывного действия (роллах, конических и дисковых мельницах, рафинерах и других). Чтобы сделать бумагу пригодной для письма и придать ей гидрофобные свойства, в бумажную массу вводят канифольный клей, парафиновую эмульсию, глинозём и другие способствующие слипанию вещества (так называемая проклейка); для повышения связи между волокнами и увеличения механической прочности и жёсткости добавляют крахмал, животный клей; для увеличения прочности бумаги во влажном состоянии — мочевино- и меламино-формальдегидные смолы. Для повышения белизны, гладкости, мягкости и непрозрачности, а также улучшения печатных свойств бумаги вводят минеральные наполнители (каолин, мел, тальк); для придания цвета и повышения белизны — анилиновые (реже минеральные) красители. Некоторые виды бумаги, например, впитывающие и электроизоляционные, вырабатываются без проклейки и наполнения. Бумага из конопляной массы и рисовая бумага белее бумаги из древесной целлюлозы, поэтому зачастую не требует дополнительного химического отбеливания волокон.
Готовая бумажная масса концентрацией 2,5—3,5 % с помощью насоса подаётся из подготовительного отдела в мешальный бассейн, откуда поступает на бумагоделательную машину. Предварительно масса разбавляется оборотной водой (до концентрации 0,1—0,7 %) и пропускается через очистную аппаратуру (песочницы, вихревые и центробежные очистители и узлоловители).
Наиболее распространена так называемая столовая (с плоской сеткой) бумагоделательная машина. Она состоит из сеточной, прессовой и сушильной частей, каландра и наката. Бумажная масса непрерывным потоком вытекает на движущуюся замкнутую в кольцо сетку машины, где происходит отлив, обезвоживание и уплотнение бумажного полотна. Дальнейшее обезвоживание и уплотнение полотна производится в прессовой части, образуемой несколькими вальцовыми прессами, между валами которых бумажное полотно транспортируется цельным в течение всего процесса шерстяным сукном, служащим эластичной прокладкой. Окончательное удаление воды происходит в сушильной части, где полотно бумаги попеременно соприкасается своими поверхностями с обогреваемыми изнутри паром чугунными шлифовальными цилиндрами, расположенными в шахматном порядке в двух ярусах. Поверхность бумаги получается гладкой благодаря тому, что она прижимается к цилиндрам верхними и нижними сукнами. Затем бумажное полотно отделывается в каландре, представляющем собой вертикальную батарею из 5—8 металлических валов. При движении между валами сверху вниз полотно становится более гладким, уплотняется и выравнивается по толщине. Получаемое полотно бумаги наматывается на рулоны на накате, представляющем собой принудительно вращаемый цилиндр, к которому прижимается валик с наматываемой на него бумагой.
Старение
Стойкость к старению обеспечивают:
Эти требования установлены стандартом DIN-ISO 6738. Этот стандарт применяется для документов и книг, используемых более 50 лет.
Классификация классов долговечности
Мелованная и немелованная бумага и картон классифицируются по долговечности. Классы введены стандартом DIN 6738 в 1999.1.
Бумага. Производство и свойства. Применение и особенности
Бумага – это листовой волокнистый горючий легко впитываемый воду материал, полученный из целлюлозы или путем переработки макулатуры, применяемый для печати, письма, рисования, упаковки и прочих целей. Считается, что она изобретена в Китае в 105 году мастером по имени Цай Лунем. Промышленное производство бумаги с использованием машинного оборудования было налажено в 1803 году.
Как делается бумага
Технология производства бумаги для разных целей ее использования существенно отличается. В упрощенном виде она предусматривает отделение целлюлозы от содержащего ее сырья. Ее получение возможно путем переработки древесины, хлопка, бамбука и прочих травянистых растений. Целлюлозная масса разбавляется водой с добавлением связующего вещества. После этого она выливается на плоскую мелкоячеистую сетку. Она останавливает длинные целлюлозные волокна, которые формируют тонкий слой. После высыхания он становится бумагой.
Данная технология производства позволяет получать темно-коричневые листы бумаги, что вызвано цветом целлюлоза. Чтобы получить белые листы, массу перед этапом фильтрации отбеливают специальными химическими растворами.
Производство бумаги является очень точным технологическим процессом. Это позволяет получать листы различной толщины и плотности с разными характеристиками поверхности. Также на этапе внесения связующего вещества в бумагу возможно добавление красителей. Это делается после отбеливания. Как следствие получается цветная бумага.
Практически все бумажные изделия могут поддаваться вторичной переработки. После растворения в воде из них получается целлюлозная масса. Та после отлива на мелкое сито снова становится листовым материалом. Стоит отметить, что посредством многократных переработок длина волокон целлюлозы уменьшается. Как следствие они перестают быть способными армировать друг другу и удерживаться в листах.
Свойства бумаги
Материал имеет ряд важных качеств, которые обеспечивают его применение в различных направлениях быта. К ним относятся:
Практически все виды бумаги за редким исключением легко воспламеняются. Это позволяет их использовать в качестве растопки при разжигании огня. Горючесть материала существенно облегчает его утилизацию, а также все виды бумаги легко поддаются гниению. Как следствие материал быстро разлагается в почве при условии периодического воздействия влаги. Этот процесс медленней у глянцевой бумаги, но и она перерабатывается.
Сильная впитываемость бумаги является причиной обеспечивающей возможность нанесения на ее поверхности записей и рисунков. Материал поглощает чернила или краски. Также данное свойство делает возможным использование бумаги в качестве салфеток для промокания загрязнений или пролитой жидкости. Материал способен впитывать влагу с воздуха. Это создает определенные трудности в его хранении. После промокания бумажные листы теряют форму. Высохнув, они покрываются следами коробления.
Бумажные листы легко изгибаются. Их можно складывать в несколько раз, однако после этого сохраняется стойкая линия перегиба, разгладить которую до полной незаметности невозможно.
Применение бумаги
Сфера использования бумаги крайне обширна. Она тесно вошла абсолютно во все сферы жизнедеятельности. Ее используют для:
Использование в полиграфии
Бумага для письма, печати и рисования поддается отбеливанию. Она отлично впитывает чернила и краски, что благодаря светлому основанию делает их хорошо заметными. На ней хорошо рисуют карандаши. На такой бумаге печатают книги, журналы, газеты. Из нее делают тетради, записные книжки, альбомы для рисования.
Это достаточно долговечный материал, позволяющий надолго сохранять написанное или напечатанное. Уровень его стойкости зависит от концентрации в составе чистой целлюлозы. Существует первый, второй и третий класс полиграфической бумаги. Первый содержит больше всего целлюлозы. Такой материал применяется для печати энциклопедий и художественной литературы. Второй класс используется для изготовления учебников. Их долговечность не требуется, поскольку учебная программа периодически меняется и учебники меняются. Третий класс используется для печати газет.
Полиграфический материал производится с разным количеством добавления белизны. Это обусловлено не только экономией, но и другими соображениями. К примеру, на серо-желтой бумаге написанное воспринимается с меньшей нагрузкой на глаза. Именно поэтому книги зачастую печатаются именно на таком материале.
К полиграфическим разновидностям бумаги относят:
Под офсетными подразумеваются бумажные листы для принтеров и подобные по качеству. Плотность подобных изделий может составить 65-280 г/м². Это наиболее распространенная разновидность полиграфической бумаги. Мелованная имеет дополнительный слой, обеспечивает улучшенное впитывание, что исключает растекание красок. Плотность мелованной бумаги может составить 70-300 г/м². Дизайнерская бумага отличается высокими эстетическими качествами. Ее используют для изготовления самодельных открыток, приглашений на торжества. Нередко на такой бумаге имеется тиснение в виде узора. Крафтовые бумажные листы применяются в основном для печати на них меню ресторанов, бирок. Их плотность составляет 45-120 г/м². Отличительным качеством такой бумаги выступает коричневый цвет.
Отделочные материалы
Ярким примером изготовления отделочных материалов из бумаги являются обои и гипсокартон. Обои обычно делают двухслойными. Слой в основании состоит из грубых сортов бумаги, а верхний из более гладких. Это позволяет придать обоям жесткость, при этом создать качественную поверхность для печати рисунка и тиснения.
Для производства гипсокартона используется плотная толстая грубая бумага, подходящая под определение картона. Картон также является бумагой по составу, но считается другим материалом, поскольку отличается большей толщиной и меньшей гибкостью.
Производство поделок
Из бумаги делают оригами, аппликации, папье-маше. Первые 2 направления предусматривают использование специализированной достаточно плотной бумаги. Для папье-маше возможно использование практически любой достаточно тонкой и гибкой. Папье-маше представляет собой изделие, состоящее из лоскутов бумаги склеенных между собой толстым слоем. Ими обклеивается определенный объемный предмет, что позволяет повторить его форму.
Упаковочные виды бумаги
Бумажная тара является самой распространенной упаковкой после полиэтилена. В нее запечатывают сливочное масло, печенье, мыло, бытовую технику, посылки и прочие товары. Бумажная тара позволяет не только защитить содержимое, но и печатать на ней важную информацию о товаре.
Из бумаги делают пакеты для хлебобулочных изделий, позволяющие сохранять их свежесть и обеспечивающие санитарный режим при транспортировке. Также можно встретить бумажные пакеты с ручками для переноски покупок. Однако их грузоподъемность ниже обычных полиэтиленовых аналогов. Из бумаги делают фантики, конверты, мешки.
Чистящие материалы
Бумага также используется для изготовления чистящих материалов. Это обусловлено ее повышенной впитываемостью. Она поглощает воду быстрее любой ткани. Представителями подобных чистящих материалов являются салфетки, носовые платки, туалетная бумага, кухонные полотенца.
Чистящие бумажные материалы отличаются небольшой толщиной и плотностью. При этом они обладают рельефом, что способствует лучшему впитыванию. После поглощения воды изделие практически мгновенно размягчается и теряет форму.
Бумажные фильтры
Из бумаги делаются различные фильтрующие элементы, позволяющие отсеивать мелкие загрязнения. В первую очередь это воздушные фильтры для пылесосов, автомобилей, систем вентиляции. Фильтрующие элементы со специальными пропитками получают устойчивость к распаду при контакте с жидкостными. Это позволило их использовать для фильтрации бензина, дизельного топлива, масла, кофе и т.д.
Печать денежных знаков
Специально для печати денежных купюр используются особые типы бумаги. Они отличаются очень высокой износоустойчивостью, поэтому переносят многократное перегибание, трение в карманах и кошельках. Однако даже этой износоустойчивости недостаточно. В связи с этим многие страны мира отказались от бумажных денег, и печатают их на ткани, которая внешне очень похожа на бумагу.
Использование бумаги при изготовлении абразивов
Бумажная подложка применяется для нанесения абразива. В результате получается наждачная шкурка. Она применяется для шлифовки металлов, дерева и прочих материалов. В качестве подложки применяются жесткие сорта бумаги, способные выдерживать механическую нагрузку.
Бумага в качестве изолятора
Из нее делают изоляторный слой для трансформаторов, жил кабеля. Стоит отметить, что кабель с бумажной внутренней изоляцией постепенно отходит в прошлое, но еще используется по причине своей дешевизны. Бумажная оболочка в нем пропитывается специальными составами, благодаря чему она не разматывается и надежно изолирует жилы.
Виды бумаги и ее применение
Бумага! Толстая и тонкая, белая и цветная, газетная и альбомная. Мы встречаемся с ней каждый день, когда пишем письмо или читаем книгу, в магазине, когда нам упаковывают покупки, в транспорте, когда получаем билет. Мы привыкли к ней и не задумываемся о том, то было время, когда бумаги не было, и для выражения своих мыслей и чувств человек должен был выцарапывать острым камнем на скалах пещер различные узоры, сцены своего быта и охоты.
Бумага! Такой привычный и необходимый для нас материал является одним из величайших изобретений человечества. Наряду с колесом, компасом и компьютером. С момента ее изобретения бумага стала активным средством общения людей.
Говорят, >, но книги напечатаны на бумаге. Значит. Это определение в какой-то степени относится и к ней. Конечно, бумага недолговечна, как камень. Но она поможет сохранить для будущих поколений накопленные знания, бесценное культурное наследие прошлого.
В Древнем Египте использовали для письма папирус, произрастающий вдоль русла Нила. Из стеблей этого растения изготавливали писчий материал. Записи, сделанные на папирусах. Сохранились до сих пор.
Во II веке до н. э. в городе Пергаме начали изготавливать новый материал для письма, который, по имени города, получил название >. Это была очень тонкая, прочная и дорогая, специально выделанная кожа, на которой делались важные записи. Этот материал служил людям на протяжении многих столетий. Кстати, это название сохранилось до наших дней, только, теперь, так называют специальную жиронепроницаемую бумагу, используемую для упаковки и других технических целей. На Руси пергамент стали выделывать в XV веке для государственных грамот. Законов и особо ценных книг и записей. Пергамент уступил свое место только бумаге, которую, как считается, изобрели во II веке в Китае.
Изготовление бумаги обычно связывают с именем китайца Цай Луня и относят к 105 году нашей эры. Однако бумагу начали производить в Китае ещё раньше.
ЧЖИ, которую придумал Лунь.
Северный Китай, 105-й год нашей эры. Желтые берега реки Хуанхэ. Ло Янг, дворец императоров династии Хань. Скромный придворный по имени Цай Лунь подносит императору Хэ несколько прямоугольных листов из необычного желтоватого материала.
Императору так понравилась «чжи» (бумага), что он присвоил Цай Луню титул маркиза.
Так родилось великое изобретение. Лучшее, что создала человеческая цивилизация за свою историю. Китайцы долго держали в секрете рецепт получения бумаги, чтобы сохранить монополию на ее изготовление и выгодно торговать с соседними странами. Но вскоре технологией производства бумаги овладели в Индии и станах Индокитая. В этих станах научились делать бумагу из различных тряпок. Парусов, сетей, канатов. А в Японии использовали кору деревьев, и особенно кору шелковицы, и вскоре японская бумага намного превзошла по качеству китайскую, которую изготавливали из бамбуковых стеблей.
Не отставали в поисках лучшей технологии производства бумаги и арабы. Они использовали смоченные водой тряпки. Растирая их между вращающимися мельничными жерновами. Усовершенствовав, таким образом, сам процесс ручного изготовления бумаги, который применяли китайцы. Бумаги во всем мире стало много. Арабские халифы начали создавать огромные библиотеки. В Китае и Японии их бумаги стали делать различные предметы для религиозных обрядов. Амулеты. Украшения. Ширмы, а прозрачную бумагу даже вставлять в окна вместо стекол.
В Европе бумагу стали производить только с XII века, сначала в Италии, а затем во Франции. Англии. Голландии и Германии.
Лишь только при Петре I были построены бумажные мельницы европейского образца. В 1716 году в Красном Селе. Под Петербургом, открылась бумажная мануфактура, а через четыре года бумажная мельница появилась и самом Петербурге. Для развития бумажного дела Петр I издал указ: >. За тряпье хорошо платили из царской казны, ведь это было ценное сырье для производства бумаги. В XVIII веке в России работало всего 20 крупных фабрик, а к началу XIX века их стало уже 88. Затем появились бумагоделательные машины, что резко увеличило производство бумаги, и по решению царского правительства ввоз бумаги из других стран прекратилось.
Бумажная мельница, дробящая тряпье в одну массу.
2. Что изготовляют из бумаги?
Так зародилось ставшее уже традиционным искусство оригами и вырезание из бумаги.
1. Виды бумаги и ее применение.
Я решила выяснить: какие существуют виды бумаг и для чего используются?
Оказывается, что выпускается более 600 видов бумаги:
+ бумага для печатания книг и журналов, обложек
+ писчая, почтовая, бумага для ксерокса
+ упаковочная или оберточная бумага
+ цветная глянцевая бумага
+ золотистая и серебристая бумага (фантик)
+ шагреневая бумага (тиснение, вид кожи)
+ бумага реактивная или впитывающая (промокательная)
* Для письма и печати (книги, журналы, газеты, тетради)
* Отделочный материал (обои)
* Поделочный материал (оригами, папье-маше)
* Упаковочный материал (фантики, конвалюты, мешки, коробки)
* Чистящий материал (туалетная бумага, салфетки)
* Подложка для нанесения химических реактивов (фотобумага, индикаторная бумага, наждачная бумага)
2. Технология производства
Для приготовления бумаги нужны растительные вещества, обладающие достаточно длинным волокном, которые, смешиваясь с водой, дадут однородную, пластичную, т. н. бумажную массу. Полуфабрикатами для производства бумаги могут служить:
+ древесная масса или целлюлоза;
+ целлюлоза однолетних растений (соломы, тростницы, конопли, риса и других);
+ для специальных видов бумаги: асбест, шерсть и другие волокна.
Производство бумаги складывается из следующих процессов:
+ приготовление бумажной массы (размол и смешение компонентов, проклейка, наполнение и окраска бумажной массы);
+ выработка бумажной массы на бумагоделательной машине (разбавление водой и очистка массы от загрязнений, отлив, прессование и сушка, а также первичная отделка);
+ окончательная отделка (каландирование, резка);
+ сортировка и упаковка.
3. Собирая макулатуру, спасем деревья!
А сколько листов бумаги можно сделать из одного дерева? Считается, что из одного дерева, можно изготовить около 12 000 листов стандартной писчей или печатной бумаги. Но все же, поскольку количество потребляемой сегодня бумаги огромно, нетрудно предугадать, что лесам может быть нанесен огромный урон.
Тем не менее, ведь можно производить необходимое количество бумаги, не истощая при этом природные ресурсы. Ведь деревья можно выращивать, а бумагу перерабатывать.
Нам стало известно из СМИ, что с проблемой нехватки тары столкнулась нижневартовская птицефабрика. Ежедневно фабрике требуется около тысячи бумажных кассет. А ближайший завод по производству яичных подложек находится за тысячу километров. Руководство птицефабрики собирается самостоятельно изготавливать тару, но для этого нужно сырье. Поэтому сотрудники предприятия обратились к жителям Нижневартовска с просьбой сдавать макулатуру.
Наш класс решил принять участие в решении этой проблемы. Мы начали сбор макулатуры, и за месяц набрали: 121 кг.
Как известно, из 1 килограмма бумаги можно изготовить 25 школьных тетрадей. Своей акцией по нашим подсчетам мы > 3025 тетрадей.