Из древесины бумага – Производство бумаги из дерева: технология и процессы

Производство бумаги из дерева: технология и процессы

Люди изобрели бумагу тысячи лет назад, чтобы записывать свои мысли и важные технические открытия. Способ передачи информации с помощью бумаги, производство которой растет с каждым годом, всегда остается актуальным.

Из чего изготавливают

Даже маленький ребенок знает, что сырье для производства бумаги – это древесина. Для этого подходят практически любые породы:

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

Бревна с лесопилки привозят на комбинаты, где их пилят на мелкие части, а затем делают щепки. Чтобы сделать 50 листов формата А4, нужно 1 кг дерева. Для сокращения вырубки лесов применяется макулатура, то есть бумага, бывшая в употреблении. Для изготовления сырья подходит солома, рис, хлопок, а также тряпичные отходы и асбест.

Кроме этого сырья, для производства нужно много воды. Часто бумажные предприятия строят на берегах рек и озер. Естественные источники используют для забора воды и сплава леса.

Процесс создания бумаги начинается с того, что на комбинат доставляются бревна

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 результате щепки набухают и отбеливаются.
  3. Материал варят в растворах кислот, оксидов и других веществ. Это необходимо для получения равномерного вязкого состава без примесей. От этого этапа зависит качество, сорт и цвет бумаги.
  4. Полученную целлюлозу фильтруют. В чистом виде она используется только для дорогих сортов бумаги. Для обычных листов в целлюлозу вводят специальные добавки.
  5. В состав полуфабрикатов вводят дополнительные вещества, которые влияют на внешний вид бумаги. Смола вводится для получения глянцевой поверхности, клей – для повышения прочности, красители – для создания оттенка. Парафиновая эмульсия делает бумагу пригодной для письма и печати изображений. Для отбеливания в массу добавляют мел и тальк. Интересно, что бумажная масса из конопли и риса имеет белый цвет, она не нуждается в дополнительном отбеливании.
  6. Масса попадает в бумагоделательную машину. Сначала состав попадает на ячеистую сетку, где из него стекает вода. Волокна при этом переплетаются вдоль движения станка, что позволяет получить прочную основу. Бумажная масса отправляется на прессы, где она уплотняется, и выходит еще больше 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 следующий станок, который режет их на листы и упаковывает.

В готовом виде упаковки поступают в магазины и к конечным потребителям. Изготовление бумаги – быстрый процесс, сегодня он реализуется за счет механических и электронных станков, практически не предполагает участия человека. Это позволяет производить товар в больших объемах.

Как изготавливали в древности

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

Придворный евнух Цай Лунь изобрёл процесс производства

Первое производство было организовано в Китае около 105 года. На изготовление бумаги шли растения – мох, трава, бамбук. Волокна замачивали в воде, а затем варили с золой и известью. Эти вещества нужны для растворения лигнина – полимера, который придает прочность растениям.

Сырье дробили на мелкие волокна, добавляли растительные соки и крахмал и отливали бумажные листы. После стекания воды, листы высушивались прессом. Со временем секрет производства распространился в арабские земли, откуда попал в Европу. Там начали делать бумагу из дерева, первые опыты были поставлены в начале 18 века.

Как проверяют качество

Для проверки качества бумаги используют несколько характеристик:

Деревянные измеритель

  • Толщина. Важно сохранять одинаковую толщину на всей партии товара.
  • Пористость. Чем она больше, тем лучше держится типографская краска.
  • Непрозрачность. Это важная характеристика для книг и офисной бумаги. Газетные листы делают более прозрачными для экономии.
  • Гладкость. Эта характеристика улучшает качество изображения за счет лучшего соприкосновения бумажных листов с печатными формами.
  • Прочность. Важна 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 предполагает изготовление разных ее видов:

Виды бумаги делятся на 11 классов

  • Газетная. Недорогая в производстве и быстро впитывающая краску.
  • Офсетная. Самый распространенный вид, используется для печати книг, тетрадей, для офисных целей.
  • Мелованная. Характеризуется высоким качеством и повышенной белизной. Используется для печати дорогих каталогов.
  • Упаковочная. Главное для нее – устойчивость к внешней среде. Изготавливается из чистой древесины, так как нужна небольшая стоимость.
  • Денежная. Самый качественный вид, используется для печати денежных знаков.
  • Картон. Бумага повышенной плотности.

В России хорошо развито производство бумаги из древесины, так как наша страна богата лесами. На месте вырубленных деревьев постоянно сажают новые, это возобновляет ресурсы предприятий. В каждом городе есть пункты сбора макулатуры, которые дают дополнительное сырье бумажным мануфактурам. Теперь вы знаете, как делают бумагу, и какой это сложный процесс.

Видео по теме: Производство бумаги

promzn.ru

Как делают бумагу, из каких деревьев делают бумагу

История появления бумаги датируется временами третьего тысячелетия до нашей эры.

С чего всё начиналось

Древние египтяне обнаружили растение на берегах рек, папирус, из которого изготовлялся материал для письма с одноимённым названием. Его стволы разрезались на тонкие полосы, складывались в несколько слоёв вдоль и поперёк, сжимались под большим грузом и оставлялись на солнце сушиться. Таким образом, получались гибкие листы, которые резались по определённым размерам, их полировали и склеивали в свитки. Это был первый писчий материал, который сохранился и до наших времён.

Во II веке производство папируса заменилось изготовлением бумаги, более похожей на ту, которой мы пользуемся в нынешнее время. Изобретателями первой бумажной технологии являются китайцы. Сырьём послужили отходы коконов шелкопряда, но из-за недостаточного их количества, перешли на коноплёвую крапиву. Бумага, изготовленная из неё, была не качественной: листы разные по толщине, шершавые и не ровные, что и послужило поводом отказаться от данной технологии. Для усовершенствования 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 явным, перешёл к арабам и, уже от них, распространился по всему миру.

В начале ХIII века первая бумажная фабрика появилась в Европе, а к концу ХVII 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 количество. Это послужило поводом для поиска новых технологий. Впервые, для изготовления бумаги начали использовать древесину, а точнее, произведённую из неё древесную целлюлозу. Для получения данного сырья подходят все виды деревьев как мягких, так и твёрдых пород.

Если внимательно разглядеть клочок бумаги в микроскоп, можно, практически с точностью, сказать, из какого дерева делают бумагу для тех или иных целей.

Например, упаковочная бумага обладает не только определённой прочностью, но и является грубой. Её производят из пород мягкого дерева, коими являются сосна, кедр, ель. Но вот интересный факт. Бумага, сделанная из Канадской ели, имеет все качества прочности, но плюсом является её эластичность.

Клён с дубом относятся к твёрдым породам дерева, а вот бумага из них менее прочная. Но, ввиду того, что она имеет гладкую поверхность, её используют для типографской печати.

Но если смешать производные сосны и дуба, провести ряд химических превращений, то можно получить качественный, прочный и эластичный лист, из которого делается книга.

wood-prom.ru

Из каких деревьев делают бумагу

Бумага – это давно используемый и очень известный материал. С бумагой в человеческой жизни связано очень многое: от косметики, оберток и упаковок. До книг и других предметов, используемых повседневно. И, как известно, бумагу производят из дерева.

Этот замечательный материал впервые появился в Китае, где и были разработаны первые методы бумажного производства, хотя в древность не существовало таких мощных технологических решений, как сейчас. В настоящее же время процесс может показаться очень интересным, поэтому стоит рассмотреть его подробнее.

Такой материал, как бумага, сейчас производится на специализированных бумажных фабриках, куда поставляют спиленные деревья для дальнейшей обработки. Основа бумаги - целлюлоза, которую получают из некоторых лесных пород. Таким образом, станки срывают с деревьев кору, и измельчают древесные волокна в мелкие щепки, или даже муку.

После измельчения муку смешивают с водой и подвергают термообработке, а затем прессуют и отглаживают, придавая фотку очень тонких листов. Так получается низкосортная, но более чистая, бумага. Этот способ хоть и экономичен, но позволяет производить бумагу низкого сорта, которая чаще всего называется газетной.

Для получения бумаги более высокого качества, целлюлозу обрабатывают специальными химическими материалами. Такая бумага уже годится для использования в книгах, тетрадях и других печатных целях.

Для производства качественной бумаги, древесный материал сортируется по размерам, и в него добавляются различные химикаты, после чего варится, а затем промывается и фильтруется, чтобы в сырье не присутствовало примесей.

После варки, сырье прессуется, раскатывается и разглаживается, а потом сушится при большой температуре, чтобы волокна приняли нужную форму и застыли, образовав непосредственно бумагу. Таким образом, получается скорее рулонная лента, нежели листы. Но в дальнейшем, рулоны подлежат разрезке и дальнейшей подготовке. К дополнительной подготовке можно отнести дальнейшее глянцевание бумаги, окраска и другие процедуры.

Также, при производстве может использоваться краска, или специальные примеси. Это все и отличает бумагу по качеству, сорту и другим свойствам. Получаются такие типы бумаги, как книжная, газетная, офсетная, упаковочная, и так далее.

Как может показаться, производство бумаги является очень простым. Но на самом деле, это сложный технологический процесс, для которого требуются специальные станки и приспособления, а также наличие огромного количества людей, которые следят за производством и работой станков. В целом, производство бумаги очень даже интересный процесс.

wood-prom.ru

Древесина из бумаги

Не смотря на кажущуюся простоту, «NewspaperWood» оказался весьма трудоёмким процессом, ведь дизайнеры хотели создать не просто какие-нибудь прочные доски, а эстетичный материал, имитирующий характерный рисунок древесины. Так что газетные листы нужно склеи

        Мы привыкли считать, что дерево – это источник бумаги, и никак не наоборот. Но что, если привычную модель перевернуть? Это вполне успешно удалось молодому нидерландскому дизайнеру Мики Мейеру (Mieke Meijer). Его стильные предметы интерьера, выполненные из газет,  были выставлены в Ventura Lambrate на миланской неделе дизайна и вызвали большой интерес зелено настроенной публики.

         В XX веке газеты стали постепенно видоизменяться из-за появления радио (в 1920-е годы) и телевидения (в 1950-е годы). А с изобретением интернета, куда ушла значительная часть рекламных объявлений, газеты перешли на таблоидный формат. Меньший размер страниц стало удобнее читать, да и расход бумаги сократился. Однако на сегодняшний день её производство остаётся одним из одним из самых «ненасытных» истребителей лесов, и роль ежедневной прессы в этом процессе нельзя недооценивать. Уже сегодня Западная Африка, Мадагаскар и Южная Азия утратили около 90% своих прибрежных тропических лесов. В Южной Америке этот показатель достиг 40%, и экологи предупреждают: при подобных темпах вырубки влажные леса тропиков исчезнут менее чем за 100 лет.

        Ещё будучи студентом Design Academy Eindhoven, Мики Мейер задумался о том, какое применение найти городской макулатуре. В особенности его возмущали не распроданные вчерашние газеты: ради их создания были вырублены деревья и разрушена экосистема какого-нибудь зелёного уголка планеты, однако напечатанные новости уже «устарели» и на следующий день никому не нужны! Поэтому молодой изобретатель затеял серию экспериментов со стопкой газет – он искал оптимальный способ скрепить их вместе таким образом, чтобы получить напоминающий древесину материал.

        Мозговой штурм Мики Мейера заинтересовал студию «Vij5» - голландские дизайнеры Арьян ван Раадшувен (Arian van Raadshooven) и Анике Брандерхост (Anieke Branderhorst) решили помочь начинающему дизайнеру воплотить в жизнь его смелую концепцию. Для этого, конечно, требуется не только талант, но и некоторая производственная мощность, а так же навыки маркетинга, имеющего решающее значение в эпоху глобализации. Поэтому команда принялась искать решения, как сделать из «мусора» жизнеспособный на рынке продукт.

        Не смотря на кажущуюся простоту, «NewspaperWood» оказался весьма трудоёмким процессом, ведь дизайнеры хотели создать не просто какие-нибудь прочные доски, а эстетичный материал, имитирующий характерный рисунок древесины. Так что газетные листы нужно склеивать не стопкой, а под причудливыми изгибами, а затем помещать под пресс. Клей используется органический, без растворителей и пластификаторов. Это, правда, делает переработку такой «древесины» более сложной, но ведь и сам процесс её создания - уже переработка!

        Готовый продукт не только экологичен и безопасен для человека, но и может быть использован как любой другой тип дерева: его можно резать, фрезеровать, шлифовать, покрыть лаком при желании. Однако наиболее выигрышно мебель из «NewspaperWood» выглядит без окрашивания – ведь главный акцент дизайнеры делают именно на фактуре.

econet.ru

Древесина и бумага

Чаще всего человек использует лес в качестве топлива. Однако ценность леса как природного богатства и широко применяемого сырья определяется производством древесины и бумаги.

Спрос на древесину всегда высок - при помощи резки ей легко придать нужную форму, детали из дерева без труда присоединяются друг к другу, а изделия из него хорошо смотрятся.

Твердая и мягкая древесина

Древесина бывает двух основных видов - твердая и мягкая. Мягкую древесину дают хвойные деревья: сосна, ель, пихта, тсуга, секвойя. На производство твердой древесины идут такие широколиственные древесные породы, как бук, береза, клен, дуб и тополь. В тропиках твердую древесину получают из черного эбенового дерева, разных видов красного дерева, тика и других ценных пород. Красиво выглядящая твердая древесина всегда была в большом почете у производителей и покупателей мебели. К сожалению, деревья твердых пород растут медленно, и в тропических лесах их становится все меньше и меньше.

Заготовка леса

Обычно деревья валят при помощи мощных циркулярных пил, затем стволы освобождают от веток и свозят на места обработки для дальнейшей транспортировки. При этом задействуется самая разнообразная техника - краны, гусеничные тракторы, бульдозеры. Если лес подлежит перевозке по суше, его кранами загружают на колесный транспорт, хотя в Индии и Бирме для таски спиленных деревьев, совсем как в старые времена, используют слонов.

В некоторых регионах лес легче сплавлять по рекам: спиленные деревья укладывают в плоты и сталкивают на воду при помощи кранов. Затем сотни таких плотов связывают вместе и буксируют до пунктов сортировки и маркировки. В отдаленных районах, где на реках нет судоходства, бревна просто сплавляют вниз по течению - вплоть до пункта назначения.

Во многих странах - и в особенности тех, где заготавливают твердые породы древесины, - нет собственных мощностей для распилки леса. Следовательно, большая часть заготовленного леса вывозится в промышленно развитые страны в виде бревен на деревообрабатывающие комбинаты.

На лесозаводе бревно, прежде всего, очищается от коры, а затем механическими пилами разрезается на заготовки нужных размеров. На этом этапе переработки древесина все еще содержит живицу и требует предварительной сушки. Естественная сушка возможна, но отнимает до года времени, и поэтому древесина обычно поступает на быструю сушку в специальные лесосушилки. В результате такой искусственной сушки, или выдерживания, происходит усаживание и подчас даже коробление древесины. Таким образом, древесина должна идти на переработку только после полной просушки, когда она, если только вновь не промокнет, приобретает относительную стойкость.

Пиленые лесоматериалы без дальнейшей обработки подлежат использованию в строительстве, а деревянные поверхности, которые будут на виду, потребуют доводки. Нередко брусья пускают на продольную разрезку, с покраской или протравкой досок. Самая привлекательная древесина режется на очень тонкие листы - облицовочный шпон, который затем наклеивается на основу из древесины попроще.

Фанера состоит из нескольких листов древесины, склеенных так, чтобы волокна соседних листов образовывали прямой угол. Фанерный лист значительно прочнее листа таких же размеров, выделанного из обычной древесины. Фанеру намного труднее согнуть и расколоть; вероятность коробления невелика.

В деревообрабатывающей промышленности мало отходов - человек нашел применение всему. Рейки из древесины низкого качества помещают между листами хорошей древесины и производят столярную плиту, а остающийся скрап превращается в опилки, обрабатывается клеем и прессуется в ДСП - древесностружечную плиту.

Сырье для бумаги

Древесная целлюлоза является основным сырьем для производства бумаги, хотя вместо нее также могут быть использованы иные виды растительного волокна. Целлюлозу получают из самых разных твердых и мягких лесных пород: ели, сосны, эвкалипта, тополя, березы, каштана и других деревьев.

Самый экономичный способ получения древесной целлюлозы - механический: на деревообрабатывающем предприятии лесоматериалы измельчаются до крошки, которая смешивается с водой. Бумага, изготовленная на основе такой целлюлозы, непрочна и чаще всего идет на производство, например, газет.

Бумагу более высокого качества делают из целлюлозы, полученной химическим способом: деревянный брус режется на малые щепы, которые погружаются в химический раствор и нагреваются под давлением. Из такой древесной массы изготавливают бумагу для книг, брошюр и модных журналов, а также прочные оберточные материалы.

Изготовление

На деревоперерабатывающем предприятии для удаления примесей целлюлоза промывается и фильтруется. Целлюлоза, предназначенная для изготовления белой бумаги, дополнительно подлежит выбелке. После этого она превращается в лист и сушится, что впоследствии облегчит процесс производства бумаги. Лист в кипах поступает на целлюлозно-бумажный комбинат, где специальная машина, называемая разрывателем целлюлозы, вспарывает листы и смешивает их с водой. Зачастую варка целлюлозы и производство из нее бумаги проходят в непрерывном режиме, без промежуточного сушения.

К обрабатываемой бумажной массе может быть добавлена макулатура, но лишь после удаления чернил. На этом этапе производства обрабатываемая масса, состоящая из древесных волокон и воды, называется бумажным сырьем.

Затем на специальной перерабатывающей машине меняются форма и структура бумажных волокон - в соответствии с требованиями, которым должна отвечать производимая бумага. На следующем этапе бумажная масса смешивается с другими веществами, задающими конечному продукту желаемые свойства.

Клеи - это вещества, присутствие которых в писчей бумаге отталкивает влагу. Для проклеивания бумаги чаще всего используются смолы. Благодаря им, написанное на бумаге приготовленными на водной основе чернилами, не растекается и легко распознается человеческим глазом. Бумага, используемая для печатания, не требует такого проклеивания, как писчая, поскольку печатные краски готовятся не на водной основе и не растекаются. После этого бумагу окрашивают в смесителе, куда добавляют красители или пигменты, - например, мелко размельченные вещества для мелования. Так, добавки каолина делают бумагу белой и непрозрачной. Наиболее распространенным способом изготовления бумаги является метод Фурдринье. Из миксера бумажная масса через цилиндр подается на конвейер, лента которого представляет собой сетку с ячейками; ширина этой ленты может достигать 9 метров. Конвейер движется со скоростью до 1000 м в минуту. От скорости поступления сырья зависит толщина и вес сходящей с конвейера бумаги.

Водяные знаки

По мере продвижения бумажной массы по ленточному конвейеру часть содержащейся в ней воды вытекает через ячеистые отверстия, и бумажные волокна начинают сплетаться друг с другом, образуя так называемую рулонную ленту. Прежде чем она сойдет с конвейера, из волокон выйдет еще больше воды - за счет всасывания влаги снизу. Именно теперь на волокнах бумаги можно поставить водяной знак. Для этого понадобится специальный валик с наперед заданным рисунком. Далее лента поступит на движущийся ременной транспортер из натурального войлока, и пройдет через несколько последовательно расположенных тяжелых валков, которые выдавят из бумаги еще больше влаги и еще сильнее спрессуют ее волокна. Затем бумажная лента, достигшая достаточной прочности, чтобы перемещаться сама по себе, обогнет несколько подогретых паром металлических барабанов, которые выпарят из ленты почти всю остающуюся влаге После сушки бумага пройдет через несколько расположенных в ряд и безупречно отшлифованных железных цилиндров, называемых каландрами, которые разгладят ее поверхность. После этого бумагу мотают на бобины, которые могут разрезаться на более мелкие катушки. Затем бумага режется на листы.

Отделка поверхности

Для придания бумаге или картону вида, необходимого для того или иного конкретного применения, существует множество методов отделки. Например, высококачественная бумага покрывается тончайшим слоем измельченного белого красителя, которым могут быть или каолин, или "матовая белизна" - смесь окиси алюминия и сульфата кальция. Краситель держится на бумаге благодаря особому клеящему веществу - это или молочный белок казеин, или поливинилацетат, более известный как ПВА. Краситель заполняет мельчайшие поры в поверхности бумаги и придает ей гладкость и характерный глянец.

Иногда бумагу и картон обрабатывают парафином: вощеная бумага отталкивает воду. Один их технологических процессов подобного рода предусматривает прохождение бумаги через емкость с расплавленным воском. Специальные валки счищают избыточные восковые наслоения, а остающийся воск затвердевает под струей холодной воды. Если на такой бумаге нужно что-то напечатать, сделать это следует до вощения, так как пропарафиненная поверхность краску не впитает.

Другая технология вощения бумаги предполагает первоначальное покрытие воском лишь одной стороны листа, после чего другая, еще не обработанная поверхность подается на разогретый барабан. Его жар плавит воск; расплавленный воск впитывается волокнами бумаги. На обработанной таким способом бумаге возможна последующая печать. В основном бумага производится из древесины, заготовленной в лесах Северной Америки, Скандинавии, России, Японии и Германии. Небольшая часть бумажно-сырьевой массы производится из соломы и отдельных травянистых растений, как, например, эспарто или альбардин. Бумажные деньги обычно изготавливают из хлопковой массы или из смеси хлопчатых и льняных волокон. Во многих развивающихся странах стремятся использовать местные ресурсы и альтернативное сырье. Например, после извлечения сахара из тростниковых культур остается волокнистый жмых, и его промышленное использование в странах, где культивируют сахарный тростник, позволит отказаться от импорта бумаги или сырья для бумажной массы.

mirznanii.com

ни одного дерева не пострадало — Look At Me

На фоне глобальной вырубки лесов зачастую бывает очень сложно оценить новые разработки в производстве бумаги. Даже если эти новшества носят экологичный характер, позволяющий наладить более эффективное "зеленое" производство, в его основе все равно лежит древесина.

В этом плане больших успехов достигла компания New Leaf Paper, первая в истории компания, вышедшая на бумажный рынок товаров широкого потребления с собственными экологически-безопасными разработками. 


Бренд New Leaf Paper – яркий пример экологичной и качественной продукции, завоевавший огромное количество эко-наград и признание среди широкого круга потребителей.



Так, в 2001 году New Leaf Paper анонсировала Ecobook100 – первый в истории проект по изданию книг из 100% вторичной бумаги, который привлек большое количество крупных издательств. Например, вся серия книг о Гарри Потере была выпущена в рамках этого проекта.

Воспользовавшись технологией Ecoobook100 при печати книги Орден Феникса, издательство Raincoast Books сохранило 29 640 деревьев, 21 ГигаДжоуль энергии и 47 миллионов литров воды. Издание книги спасло нашу планету от 633 тонн твердых отходов и 1215 тонн парниковых газов.


Одна из последних разработок компании – Farm Fiber Collection. Это новая линия продукции, сделанная из сельскохозяйственного волокна. Бумага, не содержащая хлора, производится из волокон бананового и пальмового дерева. Волокно является отходным сырьем сельскохозяйственной промышленности и подвергается 100% переработке. 


Зачем выбрасывать тонны сельскохозяйственного волокна, если каждая тонна этого отходного материала может спасти 17 деревьев?

Кажется, что рынок буквально завален продукцией из вторично переработанной бумаги. Однако, при среднем содержании вторсырья около 30%, в производстве чаще всего используются опасные технологии с отбеливанием хлором и другими токсичными химикатами. "При покупке бумажной продукции из волокна покупатель может быть уверен, что ни одно дерево не пострадало", - заверяет New Leaf Paper.

www.lookatme.ru

Производство бумаги и картона из древесины - Поделки из бумаги - Бумага - Каталог статей - УМЕЛЫЕ РУЧКИ

Производство бумаги 

и картона из древесины

Чаще всего человек использует лес в качестве топлива. Однако ценность леса как природного богатства широко применяемого сырья определяется производством древесины и бумаги. Спрос на древесину всегда высок: она под рукой, при помощи резки ей легко придать нужную форму, детали дерева без труда присоединяются друг к другу, а изделия из него хорошо смотрятся. Древесина и бумага 

 


(Лесоповал в американском штате Вашингтон. Каждое спиленное дерево очищается от веток и загружается на транспортер. Затем лес по железной дороге доставляется на деревообрабатывающие предприятия, где очищается от коры, перерабатывается в целлюлозу, а затем в бумагу.)


 

Твердая и мягкая древесина

Древесина бывает двух основных видов — твердая и мягкая. Мягкую древесину дают хвойные деревья: сосна, ель, пихта, тсуга, секвойя. На производство твердой древесины идут такие широколиственные древесные породы, как бук, береза, клен, дуб и тополь. В тропиках твердую древесину получают из черного эбенового дерева, видов  красного дерева, тика и других ценных пород. Красиво выглядящая твердая древесина всегда была в большом почете у производителей и покупателей мебели. К сожалению, деревья твердых пород растут медленно, и в тропических лесах их становится все меньше и меньше. 

 

 


(Сплав связанного в плоты леса по рекам, с участием плотогонов или же просто так, представляет собой дешевый способ его транспортировки.)


 

Заготовка леса

Обычно деревья валят при помощи мощных циркулярных пил; затем стволы освобождают от веток и свозят на места обработки для дальнейшей транспортировки. При этом задействуется самая разнообразная техника — краны, гусеничные тракторы, бульдозеры. Если лес подлежит перевозке по суше, его кранами загружают на колесный транспорт, хотя в Индии н Бирме для таски спиленных деревьев, совсем как в старые Времена, используют слонов. В некоторых регионах лес легче сплавлять по рекам: спиленные деревья укладывают в плоты и сталкивают на воду при помощи кранов. Затем сотни таких плотов связывают вместе и буксируют до пунктов сортировки и маркировки. В отдаленных районах, где на реках нет судоходства, бревна просто сплавляют вниз по течению — вплоть до пункта назначения. Во многих странах — и в особенности тех, где заготавливают твердые породы древесины, — нет собственных мощностей для распилки леса. Следовательно, большая часть заготовленного леса вывозится в промышленно развитые страны в виде бревен на деревообрабатывающие комбинаты.

 


(Каждая вязка лесоматериалов на этом складе весит 4 тысячи тонн. Вязки расположены так, чтобы воздух обдувал и высушивал свежеспиленные стволы.)


 

 На лесозаводе бревно, прежде всего, очищается от коры, а затем механическими пилами разрезается на заготовки нужных размеров. На этом этапе переработки древесина все еще содержит живицу и требует предварительной сушки. Естественная сушка возможна, но отнимает до года времени, и поэтому древесина обычно поступает на быструю сушку в специальные лесосушилки. В результате такой искусственной сушки, или выдерживания, происходит усаживание и подчас даже коробление древесины; таким образом, древесина должна идти на переработку только после полной просушки, когда она, если только вновь не промокнет, приобретает относительную стойкость. Пиленые лесоматериалы без дальнейшей обработки подлежат использованию в строительстве, а деревянные поверхности, которые будут на виду, потребуют доводки. Нередко брусья пускают на продольную разрезку, с покраской или протравкой досок.

 


(При том, что почти все виды бумажной продукции легко поддаются переработке, лишь четверть всех бумажных отходов находит повторное применение.)


 

Самая привлекательная древесина режется на очень тонкие листы — облицовочный шпон, который затем наклеивается на основу из древесины попроще. Фанера состоит из нескольких листов древесины, склеенных так, чтобы волокна соседних листов образовывали прямой угол. Фанерный лист значительно прочнее листа таких же размеров, выделанного из обычной древесины. Фанеру намного труднее согнуть и расколоть; вероятность коробления невелика. В деревообрабатывающей промышленности мало отходов — человек нашел применение всему. Рейки из древесины низкого качества помещают между листами хорошей древесины и производят столярную плиту, а остающийся скрап превращается в опилки, обрабатывается клеем и прессуется в ДСП —древесностружчатую плиту.

 


(Специальное подъемное устройство собирает заготовленный лес в готовые к отгрузке связки.)


 


(Распил кругляка на доски происходит с каждой стороны поочередно. Когда доска спилена со всех четырех сторон, из центральной части бревна может быть вырезан прочный брус для несущих конструкций.)


 

Сырье для бумаги 

Древесная целлюлоза является основным сырьем для производства бумаги, хотя вместо нее также могут быть использованы иные виды растительного волокна. Целлюлозу получают из самых разных твердых и мягких лесных пород: ели, сосны, эвкалипта, тополя, березы, каштана и других деревьев. Самый экономичный способ получения древесной целлюлозы — механический: на деревообрабатывающем предприятий лесоматериалы измельчаются до крошки, которая смешивается с водой. Бумага, изготовленная на основе такой целлюлозы, непрочна и чаще всего идет на производство, например, газет. Бумагу более высокого качества дела ют из целлюлозы, полученной химическим способом: деревянный брус режется на малые щепы, которые погружаются в химический раствор и нагреваются подавлением. Из такой древесной массы изготавливают бумагу для книг, брошюр модных журналов, а также прочные оберточные материалы.

 


(На современных деревообрабатывающих предприятиях технологические процессы полностью автоматизированы. Оператор наблюдает за различными этапами технологического процесса.)


 

Изготовление 

На деревоперерабатывающем предприятии для удаления примесей целлюлоза промывается и фильтруется. Целлюлоза, предназначенная для изготовления белой бумаги, дополнительно подлежит выбелке. После этого она превращается в лист и сушится, что впоследствии облегчит процесс производства бумаги. Лист в кипах поступает на целлюлозно-бумажный комбинат, где специальная машина, называемая разрывателем целлюлозы, вспарывает листы и смешивает их с водой. Зачастую варка целлюлозы и производство из нее бумаги проходят в непрерывном режиме, без промежуточного сушения. К обрабатываемой бумажной массе может быть добавлена макулатура, но лишь после удаления чернил. На этом этапе производства обрабатываемая масса, состоящая из древесных волокон и воды, называется бумажным сырьем.

 


(Куча древесных щепок размерами 25х25х5 мм перед превращением их в целлюлозу для изготовления бумаги.)


 

 Затем на специальной перерабатывающей машине меняются форма и структура бумажных волокон — в соответствии с требованиями, которым должна отвечать производимая бумага. На следующем этапе бумажная масса смешивается с другими веществами, задающими конечному продукту желаемые свойства. Клеи — это вещества, присутствие которых в писчей бумаге отталкивает влагу.  Для проклеивания бумаги чаще всего используются смолы. Благодаря им написанное на бумаге приготовленными на водной основе чернилами не растекается и легко распознается человеческим глазом. Бумага, используемая для печатания, не требует такого проклеивания, как писчая, поскольку печатные краски готовятся не на водной основе и не растекаются. После этого бумагу окрашивают в смесителе, куда добавляют красители или компоненты, — например, мелко размельченные вещества для мелования. Так, добавки каолина делают бумагу белой и непрозрачной.Наиболее распространенным способом изготовления бумаги является метод Фурдринье. Из миксера бумажная масса через цилиндр подается на конвейер, лента которого представляет собой сетку с ячейками: ширина этой ленты может достигать 9 метров. Конвейер движется со скоростью до 1000 м в минуту. От скорости поступления сырья зависит толщина и вес сходящей с конвейера бумаги. 

 


(Древесный ствол в разрезе: хорошо видно строение дерева. Рост камбиева слоя приводит к образованию луба внутри и коры снаружи.)


 

Водяные знаки 

По мере продвижения бумажной массы по ленточному конвейеру часть содержащейся в ней воды вытекает через ячеистые отверстия, и бумажные волокна начинают сплетаться друг с другом, образуя так называемую рулонную ленту. Прежде чем она сойдет с конвейера, из волокон выйдет еще больше воды — за счет всасывания влаги снизу. Именно теперь на волокнах бумаги можно поставить водяной знак. Для этого понадобится специальный валик с наперед заданным рисунком. Далее лента поступит на движущийся ременной транспортер из натурального войлока и пройдет через несколько последовательно расположенных тяжелых валиков, которые выдавят из бумаги еще больше влаги и сильнее спрессуют ее волокна. Затем бумажная лента, достигшая достаточной прочности, чтобы перемещаться сама по себе, выпарят из  ленты почти всю оставшуюся влагу. После сушки бумага через несколько расположенных в ряд безупречно отшлифованных железных цилиндров, называемых каландра каландрами, которые разгладят ее поверхность. После бумагу мотают на бобины, которые могут разрезаться на более мелкие катушки. Затем бумага режется на более мелкие листы. 

 


(Эта машина для очистки леса от коры представляет собой огромный вращающийся барабан, сбивающий кору с подаваемых внутрь бревен.)


 

Отделка поверхности 

Для придания бумаге или картону вида, необходимого для того или иного конкретного применения, существует множество методов отделки. Например, бумага покрывается тончайшим слоем измельченного белого красителя, которым могут быть или каолин, или «матовая белизна» — смесь окиси алюминия и сульфата кальция. Краситель держится на бумаге благодаря особому клеящему веществу — это или молочный белок казеин, или поливинилацетат, более известный как ПВА. Краситель заполняет мельчайшие поверхности бумаги и придает ей гладкость и характерный глянец. Иногда бумагу и картон обрабатывают парафином: вощеная бумага отталкивает воду. Один их технологических процессов подобного рода предусматривает прохождение бумаги через емкость с расплавленным воском.

 


(Гофрокартон - упаковочный материал с несколькими рядами волокон. Эти рулоны сошли с прессовальных барабанов, на которых собиралась целлюлоза; именно так, в отличие от изготовления бумаги по методу Фурдринье, чаще всего производится картон.)


 

 Специальные валки очищают избыточные восковые наслоения, а остающийся воск затвердевает под струей холодной воды. Если на такой бумаге нужно что-то напечатать, сделать это следует до вощения, так как пропарафиненная поверхность краску не впитает. Другая технология вощения бумаги предполагает первоначальное покрытие воском лишь одной стороны листа, после чего другая, еще не обработанная поверхность подается на разогретый барабан. Его жар плавит воск; расплавленный воск впитывается волокнами бумаги. На обработанной таким способом бумаге возможна последующая печать.

 


(В некоторых регионах бумажные и прочие отходы со свалок используются для производства газа. Отходы засыпаются землей и гниют, высвобождая метан, впоследствии используемый как топливо.)


 

Знаете ли вы?

  • Первую бумагу сделали древние китайцы. Секрет изготовления бумаги им подсказали осы и шершни, которые разжевывают древесные крошки и строят из этой клейкой массы свои гнезда.
  • В печатном деле бумага измеряется в граммах на кв.м. 
  • С экономической точки зрения производство бумаги из отходов дороже, чем изготовление ее из древесины.

 


(На этой схеме в упрощенном виде показаны механическая и химическая переработка древесины в целлюлозу. Процессы дефибрирования и выделывания бумаги происходят в разных местах, и поэтому целлюлоза формируется в лист для отгрузки на бумажный комбинат. Затем по методу Фурдринье из целлюлозы получают бумагу.)


 


(В процессе очищения бумаги от краски воздух и мыло добавляются в кашицу из бумажных отходов. краска сходит с  бумаги и с мыльной пеной всплывает на поверхность для последующего удаления.)

 

 

umelye-ruchki.ucoz.ru

Отправить ответ

avatar
  Подписаться  
Уведомление о