Из делают бумагу: Как делают бумагу: технология производства, сырье, характеристики

Как делают бумагу — Изготовление офисной бумаги | Статья

Сегодня основным сырьем для производства бумаги является древесина. Ее химический состав в процентном соотношении выглядит следующим образом: 44,2% кислорода, 49,5% углерода и 6,3% водорода. Кроме них в древесине содержится целый ряд органических веществ, таких как лигнин, гемицеллюлоза, целлюлоза, смолы, дубильные вещества, а также неорганические элементы: калий, кальций, магний, натрий.

Существует более 400 видов бумаги, отличающихся составом, плотностью (массой 1 м²), прочностью, гладкостью, белизной, цветом или оттенком, степенью непрозрачности, толщиной, пористостью, областью применения и, конечно, стоимостью.

Можно считать, что процесс изготовления бумаги начинается с вырубки деревьев. Необработанные бревна поступают на производство, где первым делом проходят через окорочный барабан, в котором сталкиваются и трутся одно о другое. Таким образом, происходит удаление коры, которую не выбрасывают, а собирают и используют как топливо. Очищенные бревна направляются в рубительную машину для измельчения их в щепу.

Превращение щепы в древесную массу начинается с ее промывки и щелочной обработки. После этого она загружается в большие емкости, называемые варочными котлами, где под воздействием давления и температуры смесь превращается во влажную толокнообразную древесную массу.

Для отбелки древесную массу обрабатывают химикатами в специальных башнях для щелочной обработки. При этом происходит удаление нежелательных компонентов, а освобожденные древесные волокна образуют взвесь в воде в пропорции примерно одна часть волокон на 200 частей воды. Необходимая степень разбавления массы от плотности получаемой бумаги, рода волокна и степени помола массы. Эта так называемая «композиция» бумаги проходит цикл обработки на бумагоделательной машине (БДМ), где частично обезвоживается. Между входом и выходом БДМ концентрация воды в древесной массе снижается с 95% до 5%.

БДМ представляет собой многосекционный агрегат длиной в несколько сотен метров, состоящий из отдельных секций, в которых последовательно происходит формирование бумажного полотна. В нее входят: машинный бассейн для аккумулирования бумажной массы и подачей ее на машину, оборудование для рафинирования, помола и очистки массы, насосы для подачи воды, вакуумные насосы для откачки воды, устройства для переработки брака, бассейны оборотной массы воды, приточно-вытяжная вентиляционная система, регулирующие и контрольно-измерительные приборы. Бумажная масса из бака выливается на сетку при помощи напускного устройства, обеспечивающего равномерную скорость подачи и одинаковое ее количество по всей ширине сетки. Бумажное полотно формируется по мере удаления из волокнистой массы воды.

После вакуумного полотно проходит стадию механического обезвоживания при прохождении между плотно сжатыми валами, один из которых покрыт сукном. Оно предохраняет структуру бумаги от раздавливания во время прессования и впитывания влаги. Окончательное удаление влаги испарением происходит на расположенных в два яруса в шахматном порядке сушильных цилиндрах. Число цилиндров зависит от вида вырабатываемой бумаги и скорости БДМ. Например, для изготовления газетной и мешочной бумаги используется обычно 50–80. Для закрепления бумажных волокон и предотвращения чрезмерного впитывания краски во время печати бумагу могут пропитывать клеевым раствором, а для повышения лоска, гладкости и объемной массы – пропускать через каландр. Качественные характеристики бумажного листа проверяются с помощью специальных анализаторов.

Готовая бумага наматывается в большие рулоны, или тамбуры, масса которых может достигать 35 т, а длинна намотанного полотна – 60 км. Далее часть рулонов перематывается и режется на рулоны меньшей ширины для отгрузки заказчику, а другая – режется на листы и упаковывается в пачки. Перед упаковкой качество бумаги проверяется еще раз.

Современные БДМ могут изготовить за одну минуту до 2 км полотна шириной до 10 м. За год одна машина способны выпустить до 400 тыс. т бумажного полотна. Машины отличаются шириной и другими техническими характеристиками в зависимости от вида и технических характеристик бумаги, которую они производят. На «Монди СЛПК» работают 3 бумагоделательные и 1 картоноделательная машины.

к статьям

Как и из чего делают бумагу?

Вы верите, что бумагу делают из деревьев? Это на самом деле так! Давайте посмотрим, как деревья превращаются во все виды бумаги.

Из этой статьи вы получите ответ на три важных вопроса:

• Как сделать бумагу из дерева?
• Можно ли сделать бумагу из других растений, кроме деревьев?
• Что такое целлюлоза?

Если вы посмотрите на дерево, то может быть трудно представить, как что-то такое высокое и сильное можно превратить в нечто тонкое и слабое, как лист бумаги. Процесс начинается с необработанной древесины, состоящей из волокон, называемых «целлюлозой». Волокна целлюлозы склеены натуральным клеем, который называется «лигнин». Когда лигнин удален, а волокна целлюлозы отделены и реорганизованы, можно производить бумагу. Весь процесс хорошо изложен в этом видео от Discovery:

Также можно сделать бумагу из множества других типов растительных волокон, таких как хлопок, лен, бамбук и конопля. Например, хлопковые волокна часто используются для изготовления бумаги для печати денег. Однако, подавляющее большинство (около 95 процентов) используемого для производства бумаги сырья поступает из деревьев. Ранее мы уже рассматривали вопрос, где и когда была изобретена бумага.

Чтобы сделать бумагу из деревьев, сырое дерево сначала нужно превратить в «целлюлозу». Древесная масса — это водянистый «суп» из древесных волокон целлюлозы, лигнина, воды и химикатов, используемых в процессе варки целлюлозы. Дерево можно превратить в целлюлозу несколькими способами. При механической варке целлюлозы используются машины для измельчения древесной щепы в целлюлозу.

Однако полученная пульпа сохраняет большую часть своего лигнина. Образованные при шлифовании короткие волокна приводят к получению слабой бумаги, наиболее подходящей для газетной печати, телефонных справочников или других типов бумаги с низкой прочностью.

Более широко используемый метод — это химическая варка целлюлозы, также известная как «крафт». Для отделения лигнина от целлюлозных волокон используются химические вещества, в результате чего получается целлюлозная смесь, которая может сделать бумагу более прочной. В зависимости от того, какой тип бумаги требуется, может потребоваться отбеливание целлюлозной смеси для получения более белой бумаги. Производители бумаги используют различные химические вещества для отбеливания целлюлозы до желаемого цвета.

Когда целлюлоза готова, из нее делают бумагу. Этот процесс очень похож в основных действиях на процесс, впервые применявшийся древними китайцами более 1900 лет назад. Поскольку смесь целлюлозы очень водянистая (иногда до 99 процентов воды!), волокна целлюлозы необходимо отделить от водянистой смеси.

Огромные машины распыляют смесь целлюлозы на движущиеся сетчатые сита, чтобы сделать слоистый мат. Мат из целлюлозы затем проходит несколько циклов удаления воды и сушки. Наконец, коврик пропускается через нагретые ролики, чтобы выдавить оставшуюся воду и сжать ее в один непрерывный рулон бумаги, который может достигать 10 метров шириной.

Когда бумага достигает желаемой толщины, ее можно покрасить, или покрыть специальными химикатами, чтобы придать особую текстуру, дополнительную прочность, или водостойкость. На последнем этапе рулоны бумаги разрезаются по размеру и упаковываются для отправки на другие предприятия с целью дополнительной обработки, чтобы превратить их во всевозможные специализированные виды бумаги.

Как сделать бумагу своими руками

Творчество

Хелен Хиберт

23 октября 2018 г. 21:30

Мастерская по изготовлению бумаги в мастерской Шейлы Накитенде. Фото Женской мастерской студии, через Flickr.

Изготовление бумаги — это волшебство; среда обладает безграничным потенциалом. Впервые я узнал об этом более 25 лет назад в профессиональной студии ручного изготовления бумаги в Нью-Йорке, где проработал шесть лет. Оттуда я вышел один и с тех пор исследую среду. Независимо от того, пробуете ли вы изготовление бумаги в качестве хобби или углубитесь в это, как я, вы будете поражены трансформацией, происходящей во время этого творческого процесса.

Основное производство бумаги включает погружение сетки, натянутой на раму, известной как «форма и декель», в чан с целлюлозой (изготовленной из переработанной бумаги или растительных материалов). Затем вы вынимаете сетку из чана и встряхиваете ее, чтобы волокна сцепились, когда вода будет стекать через сетку. Свежеиспеченный лист бумаги затем переносится на поверхность — обычно кусок войлока — и затем прессуется и высушивается.

Существует множество способов изготовления бумаги, в том числе восточные и западные техники, включающие окунание или заливку. Здесь я опишу метод западного погружения, который позволяет создавать уникальные листы ручной работы из макулатуры, которая есть у вас дома.

Что вам понадобится:

• Форма и декель (или, если вы хотите сделать свои собственные, 2 старые рамы для картин или 2 недорогих натянутых холста, а также кусок стекловолокна или алюминиевой оконной сетки)
• Блендер
• Переработанная бумага (офисная бумага, папиросная бумага и т. д.)
• Вода
• Пластиковый чан (больше, чем форма и декель)
• Степлер (если он у вас уже есть)
• Клейкая лента или обвязочная лента
• Несколько листов войлока, газет, ткани или полотенец
• Губка
• Бельевая веревка
• Дополнительно: конфетти, лепестки цветов, веревка или нитки (чтобы придать бумаге цвет и текстуру)

Форма и декель

Изготовление формы и декеля. Иллюстрация Элисон Колесар из Изготовление бумаги из садовых растений и обычных сорняков Хелен Хиберт.

Реклама

Вам понадобится какой-нибудь экран, чтобы захватывать бумажные волокна и удерживать форму листа — это называется формой. Вы можете сделать простую форму из старой фоторамки или подрамников нового недорогого холста, купленного в крупном магазине.

• Удалите имеющийся холст, если он есть, затем с помощью степлера прикрепите кусок оконной сетки из стекловолокна или алюминия, размер которого немного меньше рамы. Наклейте клейкую ленту или обвязочную ленту, чтобы закрыть скобы и края экрана. Если у вас нет степлера и вы делаете небольшой экран, вы можете просто использовать клейкую ленту, чтобы прикрепить экран к раме.
• Вам понадобится вторая рамка того же размера, что и форма, чтобы использовать ее в качестве декеля. (Узнайте больше о том, как сделать собственную форму и декель здесь.)

Если вы хотите вместо этого приобрести форму и декель, вы можете купить набор или набор для изготовления бумаги в Интернете у специализированных поставщиков, таких как Arnold Grummer’s и Carriage House Paper.

Приготовление целлюлозы

Приготовление целлюлозы с помощью блендера. Иллюстрация Элисон Колесар из Изготовление бумаги из садовых растений и обычных сорняков Хелен Хиберт.

Первый шаг в создании листа бумаги — сделать целлюлозу, которую можно сделать с помощью блендера и переработанной бумаги. Если вы действительно занимаетесь изготовлением бумаги, есть много способов улучшить процесс, чтобы увеличить производительность и сделать листы большего размера, но я рекомендую начинать с малого.

Для взбивания целлюлозы можно использовать обычный кухонный блендер (но я не рекомендую использовать один и тот же блендер для приготовления пищи и изготовления бумаги). Большие блендеры коммерческого класса более эффективны, потому что они могут смешать больше целлюлозы за раз. (Королем обработки целлюлозы является венчик Hollander, разработанный в Голландии в 1680-х годах, который до сих пор используется в профессиональных студиях по производству бумаги.)

• Наполните блендер на ¾ водой и добавьте горсть переработанной бумаги одного стандартного листа офисной бумаги). Используйте простой белый цвет, если вам нужна белая бумага; распечатанная/переработанная офисная бумага даст светло-серый цвет, и/или вы можете смешать немного цветной бумаги. Поэкспериментируйте с различными типами бумаги (плотностью для текста, 100% хлопка, карточками), чтобы варьировать конечные цвета и текстуры.
• Накройте блендер крышкой и включите его. Обычно я начинаю с медленной скорости, такой как «перемешивание», а затем переключаюсь на более высокую скорость, когда слышу, как блендер работает плавно (примерно через пять секунд). Если мотор звучит перегруженно, выключите его и проверьте, не накручивается ли мякоть на лезвия или не слишком ли много мякоти в блендере.
• Высыпьте свежевзбитую целлюлозу прямо в чан, если вы сразу будете делать бумагу; или вы можете собрать его в ведро и хранить его в течение нескольких дней (он начнет пахнуть, если вы оставите его слишком долго). Продолжайте смешивать мякоть горстями.
• Соотношение целлюлозы и воды варьируется в зависимости от того, насколько толстыми должны быть листы. Начните с нескольких блендеров, полных мякоти в чане, и посмотрите, устраивает ли вас густота. Затем добавьте мякоть или воду по мере необходимости. По мере изготовления листов вам нужно будет пополнять мякоть.
• На этом этапе вы можете добавить к мякоти другие мелкие декоративные элементы, такие как лепестки цветов, конфетти или кусочки веревки или ниток. Обратите внимание, что природные элементы (например, лепестки цветов) могут кровоточить или стать коричневыми — вам придется попробовать, чтобы увидеть, что произойдет!

Изготовление бумаги

Погружение формы и декеля в чан с целлюлозой. Иллюстрация Элисон Колесар из Изготовление бумаги из садовых растений и обычных сорняков Хелен Хиберт.

Ваш чан (пластиковая ванна) должен быть больше формы и декеля. Для формы, которая делает листы размером 8,5 на 11 дюймов, я рекомендую небольшую ванну для смешивания цемента; для меньших листов вы можете использовать ванну для мытья посуды.

• Перемешайте мякоть в чане рукой, чтобы получился однородный, равномерно смешанный раствор.
• Тщательно смочите форму и декель водой. Затем поместите декель поверх экрана формы, убедившись, что все края и углы выровнены.
• Держите эти две части вместе, пока вы погружаете форму и декель в чан под углом 45 градусов ко дну, зачерпывая поверхность мякоти и потянув на себя.
• Поместите форму и декель параллельно дну чана, поднимите их из смеси и встряхните слева направо и сзади наперед, чтобы сцепить волокна. Слегка встряхните его (как будто вы ищете золото), пока не увидите, как волокна начинают оседать на экране.
• Будьте осторожны, не трясите его слишком долго; когда вы увидите, что волокна осели на сетке, декель можно снять. Отложите декель в сторону, слегка наклоните форму и следите за тем, чтобы лист на поверхности не начал соскальзывать.

Прокладка

Следующим шагом является перенос влажного листа из формы на другую поверхность, традиционно на кусок войлока. Есть много заменителей войлока, в том числе газеты, полотенца, ткань или пелон (прокладочный материал). Материал для коучинга должен быть немного больше, чем ваши листы бумаги, и вам понадобится четыре или пять листов для коучинга. Разместите материал для коучинга на подносе — например, на подносе в столовой или противне для печенья — это поможет собрать лишнюю воду и предотвратит большой беспорядок.

• Для прокладки положите один край формы на один край прокладочного материала так, чтобы влажный лист был обращен к прокладочному материалу.
• Аккуратно положите весь влажный лист на поверхность для коучинга и равномерно надавите на заднюю часть краев формы и сетку, чтобы обеспечить перенос листа на поверхность для коучинга.
• Поднимите один край формы и загляните под нее, чтобы убедиться, что лист освободился, а затем снимите форму.

Чтобы продолжить изготовление листов, поместите еще один прокладочный материал прямо поверх только что сделанного листа. Сделайте еще один лист, а затем положите его на поверхность, выровняв его с листом под ним. Я рекомендую делать сразу несколько листов перед печатью.

Прессование

После того, как вы сделали несколько листов бумаги, вам нужно будет прижать их, чтобы удалить часть воды. Самое низкотехнологичное приспособление для этого – влажная губка.

• Поднимите один лист бумаги (прикрепленный к его поверхности) и положите его на сухой войлок или газету (что-то, что впитает часть воды).
• Затем положите сухой лист ткани или прокладочный материал поверх листа, чтобы защитить поверхность мокрой бумаги, и осторожно, но твердо губкой удалите воду из листа.
• Несколько раз отожмите губку, продолжая нажимать на весь лист.

Сушка

Сушка. Иллюстрация Элисон Колесар из Изготовление бумаги из садовых растений и обычных сорняков Хелен Хиберт.

Существует множество способов сушки, но самый простой — это сушка простыни на прокладочном материале.

• Убедитесь, что простыня прижата и надежно прикреплена к материалу, и повесьте ее на веревку для белья.
• После высыхания (это может занять до 24 часов, в зависимости от уровня влажности) отделите лист от материала для кушетки и положите его под груз, если хотите выровнять его.
• Если вам нужен действительно гладкий и плоский лист, попробуйте перенести влажный лист с прокладочного материала на гладкую поверхность, например на столешницу или окно.
• Листы можно сушить даже на текстурированных поверхностях, таких как дерево или стены, чтобы придать листу уникальную поверхность.

Это просто царапает поверхность бумаги! Мои книги, в том числе Изготовление бумаги из садовых растений и обычных сорняков

и The Papermaker’s Companion , подробно опишите каждый этап процесса и другие методы. Наслаждаться!

Хелен Хиберт

Хелен Хиберт является автором пяти практических книг о бумаге и ведет занятия лично и онлайн. Она читает лекции и выставляет свои работы на международном уровне и является ведущей подкаста Paper Talk.

Руководство по изготовлению бумаги ручной работы

По

Кейт Пуллен

Кейт Пуллен

Кейт Пуллен — опытный художник и эксперт по штамповке с более чем 15-летним опытом работы. Она основала веб-сайт Away With The Pixels, студию цифровой резиновой штамповки, и проводит ремесленные мастер-классы по всей стране.

Узнайте больше о The Spruce Crafts’ Редакционный процесс

Обновлено 30.07.20

Ель / Кейт Пуллен

Обзор проекта

Красивые бумаги ручной работы можно купить в магазинах для рукоделия и рукоделия. Эта прекрасная бумага станет отличным дополнением к широкому спектру открыток, скрапбукинга, подарочной упаковки и других бумажных поделок. В то время как традиционные методы производства бумаги требуют специального оборудования, такого как пресс, существуют альтернативы. Если вы только начинаете или хотите делать небольшое количество бумаги ручной работы, ее легко сделать дома, используя простые предметы домашнего обихода и макулатуру, которая превращается в бумажную массу.

Изготовление простой бумаги ручной работы в домашних условиях

Многие производители бумаги используют форму и декель для производства бумаги. Это идеально подходит для изготовления больших листов бумаги. Можно сделать кусочки бумаги меньшего размера без этого оборудования, используя в качестве формы только пластиковую крышку от контейнера или формочку для печенья. Поскольку вы не используете пресс для бумаги, декель или другое специальное оборудование, конечный результат может быть более толстым, очаровательно деревенским и менее изысканным, чем бумага ручной работы, изготовленная с использованием специального оборудования.

Этот процесс идеально подходит для изготовления небольших кусочков бумаги. В то время как готовую бумагу можно разрезать ножницами или канцелярским ножом, изготовление небольших кусочков бумаги с заданным размером или формой приводит к текстурным краям.

Типы бумаги, используемой для изготовления бумажной массы

Для изготовления бумажной массы в домашних условиях можно использовать множество различных видов бумаги. Сюда входят газеты (хотя газетная бумага придает бумаге серый вид), немелованная нежелательная почта, салфетки, плотная бумага или даже чистая туалетная бумага. Некоторые типы карт и карточек также могут быть переработаны таким образом. Внутренние рулоны туалетной бумаги, например, могут создавать текстурированный эффект бумаги ручной работы.

С легкостью дополняйте бумагу ручной работы добавками, такими как семена, листья, блестки, пряжа, волокна или множество других элементов, которые можно смешать с целлюлозой. Бумагу ручной работы также можно окрасить красителями, пищевыми красителями или кусочками цветной папиросной бумаги. Создайте отпечаток на влажной бумажной массе, используя резиновые штампы в качестве еще одной формы украшения.

Оборудование/инструменты

• Ручной блендер
• Несколько полотенец или тряпок
• Миска для смешивания
• Крышка от пластикового контейнера или большая формочка для печенья (используйте в качестве формы)
• Резиновый штамп (необязательно)

Материалы

• Бумага
• Кусок пластикового листа или пергаментной бумаги
• Добавки (по желанию)
• Красители (по желанию)
• Карточки (по желанию)

1. Подготовьте бумагу

   Первым этапом производства бумажной массы является подготовка бумаги. Здесь мы использовали смесь бумажных салфеток и внутреннего рулона рулонов туалетной бумаги.

   1. Разорвите бумагу и картон на мелкие кусочки и положите их в чашу миксера.
   2. Залейте кусочки водой и дайте им пропитаться.

   Время замачивания

   Бумага должна полностью пропитаться в течение нескольких часов, однако вы можете оставить ее на ночь или даже на день, чтобы она полностью пропиталась. Это помогает сломать бумагу, чтобы сделать целлюлозу.

   Ель / Кейт Пуллен

2. Превратите бумагу в пульпу с помощью ручного блендера

   С помощью ручного блендера измельчите влажную бумажную смесь.

   1. Смешивайте смесь бумажной массы, пока все кусочки не будут удалены и не получится единая масса бумажной массы.
   2. После того, как бумага будет тщательно измельчена, отожмите ее, чтобы удалить часть лишней воды.

   Замена ручного блендера

   Это можно сделать без ручного блендера. Например, толкушка для картофеля даст тот же эффект, хотя и потребует немного больше усилий.

   Ель / Кейт Пуллен

3. Вдавите бумажную массу в форму

   1. Застелите крышку пластикового контейнера куском пластика или пергаментной бумаги. Это облегчает выворачивание бумаги.
   2. Начните вдавливать бумажную массу в форму или форму для печенья.
   3. Плотно вдавливайте бумажную массу в форму, чтобы она равномерно распределилась.

   Предупреждение

   Это грязный и влажный процесс, поэтому лучше всего работать на хорошо защищенной рабочей поверхности.

   Ель / Кейт Пуллен

4. Выжмите воду из бумаги

   1. Плотно прижмите полотенцем бумажную массу, чтобы удалить воду. Чем сильнее вы нажимаете, тем больше воды будет удалено и тем тверже конечный результат.
   2. Слегка наклоните крышку, чтобы слить воду.

   Для Smoother Paper

   Гладкие полотенца, такие как кухонные полотенца или кухонные салфетки, дают более гладкие результаты. Брайер (небольшой ручной валик) можно использовать для еще большего выравнивания поверхности бумажной массы.

   Ель / Кейт Пуллен

5. Выньте бумагу из формы

   1. Когда бумага станет твердой и будет удалено максимально возможное количество воды, выверните бумагу на сухое полотенце или ткань, положенную на плоскую поверхность.