Как сделать из дерева бумагу: Как делают бумагу

Содержание

ИЗГОТОВЛЕНИЕ БУМАГИ В ДОМАШНИХ УСЛОВИЯХ

Авторы
Руководители
Файлы работы
Наградные документы

Ермолаев Э.В. 1

Черкашина О.А. 1

Автор работы награжден дипломом победителя I степени

Диплом школьникаСвидетельство руководителя

Текст работы размещён без изображений и формул.
Полная версия работы доступна во вкладке «Файлы работы» в формате PDF

ВВЕДЕНИЕ

Трудно представить себе, как могло бы выглядеть современное общество, если бы не было бумаги. С каждым годом потребность в бумаге увеличивается, а запасы древесины, из которой её получают — уменьшаются.

2017 год объявлен годом экологии в России. Использование вторичного сырья для получения бумаги – одно из решений вопроса вырубки лесов — легких нашей планеты.

У нас дома скапливается много различных бумажных отходов. Было решено попробовать в домашних условиях использовать эти отходы для вторичного получения бумаги.

Цель работы: изготовление бумаги в домашних условиях из вторичного сырья

Задачи:

собрать информацию об истории бумаги
изучить процесс изготовления бумаги в давние времена
изучить современный процесс производства бумаги
изучить методы изготовления бумаги в домашних условиях
показать применение полученной бумаги.

Методы исследования:

История возникновения бумаги

Бумага существовала не всегда. Я изучил историю возникновения бумаги. Потребность обмениваться информацией и оставлять письменные свидетельства о своей жизни существовала у человека всегда. Древние люди рисовали на скалах. Но рисунки, сделанные углём или глиной, смывало дождём. Тогда первобытные художники стали выбивать

силуэты животных на скалах острым камнем. ¹ Так появились петроглифы. В Карелии на берегу Онежского озера находятся скалы с древними наскальными изображениями – петроглифами (рис.1).

С изобретением письменности люди стали писать на дощечках из влажной глины. Её достоинствами были дешевизна, простота, доступность

(рис.2).

Рис. 2

Также для письма использовались широкие кости животных. В некоторых странах люди научились писать на пальмовых листьях.

В дальнейшем люди писали на деревянных дощечках, покрытых воском. Это уже было большое достижение, так как слой воска позволял стирать старый и писать на той же дощечке новый текст. На Руси такие покрытые воском дощечки называли церами (рис.3).

Рис. 3

Наши предки-славяне наносили свои тексты на бересту острыми палочками. Их древние письма называют берестяными грамотами.

В южных странах на смену глиняным дощечкам пришёл папирус(рис 4), который изготавливали из стеблей тростника. Их освобождали от наружного зеленого слоя, а сердцевину белого цвета извлекали и разрезали ножом на тонкие полоски. После этого полученные полоски несколько дней выдерживали в свежей воде для набухания и затем прокатывали деревянной скалкой по доске и помещали в воду на сутки, опять прокатывали и снова клали в воду. Далее полоски укладывали крест на крест и клали под пресс, чтобы они

Рис. 4

склеивались, сушили и разглаживали камнем. Такой высушенный лист и назывался папирусом. Это был хороший материал для письма, но очень хрупкий. Лист папируса нельзя было складывать или перегибать.

Через много лет папирус заменил пергамент

(рис 5),который делали из обработанных

особым способом кож молодых животных –

телят, ягнят, козлов, ослов. В отличие от

папируса пергамент был прочнее,

эластичнее, долговечнее, на нем было легче

рис . 5 писать с обеих сторон, а в случае необходимости текст можно было легко смыть и нанести новый. Но изготовление его было очень трудным и дорогим.

В разных концах земли искали более удобный

материал для письма. Китайские летописи

сообщают, что бумага была изобретена в 105г

н.э. Цай Лунем (рис 6).

Для изготовления бумаги годилось практически

любое растительное сырье и отходы: волокна

тутового дерева и ивы, побеги бамбука, солома,

трава, мох, водоросли, всякое тряпьё.

Рис. 6

Их необходимо было растолочь. Затем всё это смешать с водой, получившуюся массу выложить на форму (деревянная рама и сито из бамбука).

После сушки на солнце, эту массу необходимо было разгладить с помощью камней. В результате получились прочные листы бумаги пригодной для письма. Цай Лунь довел технологию выработки бумаги до совершенства (Приложение 2).

Долгое время китайцы держали секрет изготовления бумаги в тайне. Секрет производства выяснился случайно. Несколько мастеров бумажного дела, попали в 751 году в плен к арабам и под пытками выдали свой секрет. Там стали делать

бумагу и в дальнейшем привезли секрет в Испанию. Оттуда искусство делать бумагу разошлось по всему миру.

Многие столетия бумагу делали вручную. В 1799 произошло важное в истории изобретения бумаги событие – француз Н.Л.Робер придумал машину непрерывного действия для изготовления бумаги. Этот год считается датой изобретения бумагоделательных машин.

По чертежам Робера была

смонтирована и установлена

первая бумагоделательная

машина. Станок, позволял

делать из тряпичной ветоши

и хлопка длинные и очень

тонкие листы бумаги в виде

рис. 7 рулона ⁴.

После такого изобретения бумагу стали применять не только для письма и печатания книг, для упаковки товаров, но и в строительстве, промышленности, сельском хозяйстве.

Слово «бумага» пришло в русский язык, предположительно, из итальянского (bambagia — хлопок). Бумага собственного производства появилась на Руси во

второй половине XVI века в

царствование Ивана Грозного. Начало

массового бумажного производства в

России было положено Петром I.

В 1720 году Пётр I издал указ о

строительстве фабрик по производству

бумаги по всей стране.⁵

Сохранились документы тех времен с наименованиями профессий рабочих

бумагоделательных фабрик. По ним можно восстановить, что бумагу в России делали по технологии, придуманной Цай Лунем в 105 году н.э.: «после того как тряпьё разрезалось на небольшие лоскутки и перемалывалось в единую массу, «черпальщик» зачерпывал массу формой, «валильщик» снимал с черпальной формы лист бумаги, «прессовщик» снятые полусырые листы прессовал, «выметчик» вывешивал листы для просушки, «сдувальщик» эти листы снимал и прессовал для устранения короблений, «клеильщик» окунал их в клей, «прессовщик» отжимал избыток клея, «вешальщик» вывешивал проклеенные листы сушиться, «сдувальщик» снимал их с верёвок после просушки». ⁶

Как только в середине прошлого века удалось выделить из древесины ценное вещество – целлюлозу – началось массовое производство бумаги.

Современные способы изготовления бумаги

Работая над данной темой, я познакомился с современными способами изготовления бумаги. Со временем для производства бумаги было изобретено много специальных машин. Многопильные машины распиливают бревна на чурбаки, станки-корообдирщики снимают с них кору, машины-рубильщики разбивают чурбаки на щепки, которые по конвейеру направляются к котлу, где из них в специальном растворе варится жидкая масса. А в другом котле из тех же щепок варят клейкую целлюлозу. В смесительном бассейне оба вещества перемешиваются. Получившаяся смесь проходит через бумагоделательную машину, и после отжимки, отутюживания, отглаживания бумага отправляется на фабрики, где делают тетради, в типографии – для печатания книг, газет и журналов. ⁷

Таким способом производят бумагу на бумажных фабриках (Приложение 3).

Изготовление бумаги в домашних условиях

Изучив литературу, я решил сделать бумагу в домашних условиях. Существует несколько способов изготовления бумаги в домашних условиях. Изучив их, я остановился на следующем методе.

Материалы: для работы я использовал обрезки полей газет без типографской краски. На изготовление 2—3 листов бумаги надо приблизительно 3—4 литра массы. Чем тоньше бумагу хотим получить в итоге, тем больше воды берем в начале. Для окраски можно использовать любые краски, начиная с гуаши.

Инструменты: потребуются специальные рамки с сеткой для процеживания жидкости. Я использовал большое сито и дуршлаг. Также я использовал блендер и утюг для ускорения процесса (но можно обойтись и без них).

Процесс: собранная для работы бумага рвется на мелкие кусочки, заливается водой и измельчается блендером до состояния однородной массы. Можно добавить краситель, чайную ложку клея ПВА (для скрепления бумаги) и столовую ложку крахмала (для того, чтобы лист был эластичным и мог гнуться).

Когда бумажная масса готова, она наносится на сито. Некоторое время нужно, чтобы дать воде стечь. После этого промакиваем наш “лист” бумаги тканью, пока она не будет почти сухой. Аккуратно снимаем с сита, слегка подсушиваем лист утюгом через ткань. Затем оставляем высыхать в течение нескольких часов.

( Приложение 1).

Для украшения в бумажную массу можно добавлять сухие травки, приправы, разноцветные нитки, лепестки цветов, ракушки и бусинки. Из полученной бумаги я сделал подставку для вазы.

“Рукотворная” бумага не похожа на бумагу машинной выделки: неравномерная по толщине, обычно менее гладкая, слишком хрупкая — такая бумага не всегда подойдет для печати. Но бумага ручного изготовления обладает неоспоримыми достоинствами – абсолютной эксклюзивностью и неповторимостью!

Заключение

В результате проведенного исследования я узнал, где, когда и как появилась бумага, и научился сам получать её в домашних условиях.

Бумага – одно из уникальных изобретений человека. Однако надо помнить: чтобы сделать бумагу для одной книги, понадобится 5 килограммов древесины! А чтобы вырастить полноценное дерево надо 50-80 лет! Лес – это легкие нашей планеты и надо его беречь!

Создание бумаги ручной работы — очень интересный и творческий процесс. Он совсем несложный и не требует денежных затрат. Очень важен результат: эксклюзивная бумага вашего собственного дизайна!

Надеюсь, что моя работа принесла пользу природе и была интересна другим ребятам. Попробуйте сами получить бумагу, и вам понравится!

Список литературы

“Новая Газета”, № 49 (492), 2005 год
Богданов В.В, Попова С.Н. Истории обыкновенных вещей. — Изд. «Педагогика-Пресс», М., 1992
Бумага древности. Глиняные таблички. Папирус. Пергамент. Береста. http://evolutsia.com/content/view/2697/43/
Бумага своими руками — stranamasterov.ru

Величайшие изобретения и открытия: всех времен и народов/Авторы текста Т.Б. Ивашкова, А.А. Ратина, М. С.Ульяненкова — Москва: ОГИЗ, АСТ, 2014

Вторая жизнь бумаги — http://nsportal.ru/ap/library/khudozhestvenno-prikladnoe-tvorchestvo
Живая наука — http://livescience.ru
Наука и жизнь, ИСТОРИЯ БУМАЖНОГО ЛИСТА https://www.nkj.ru/archive/articles/16858/
Новгородские берестяные грамоты http://www.kulturologia.ru/blogs/131113/19253/
СОВРЕМЕННЫЕ СПОСОБЫ ИЗГОТОВЛЕНИЯ БУМАГИ: http://www.platan-paper.com/poleznaya-informatsiya/papermaking.html
Русская бумага ручного отлива — http://www.rarebook-spb.ru/info/paper/russian_paper/

Приложение 1.

Этапы изготовления бумаги своими руками

Приложение 2.

Изготовление бумаги в Китае

Приложение 3.

1 Наука и жизнь, ИСТОРИЯ БУМАЖНОГО ЛИСТА https://www.nkj.ru/archive/articles/16858/

2 Новгородские берестяные грамоты http://www.kulturologia.ru/blogs/131113/19253/

3 Бумага древности. Глиняные таблички. Папирус. Пергамент. Береста. http://evolutsia.com/content/view/2697/43/

4 Величайшие изобретения и открытия: всех времен и народов/Авторы текста Т.Б. Ивашкова, А.А. Ратина, М.С.Ульяненкова — Москва:ОГИЗ, АСТ, 2014

5 Наука и жизнь, ИСТОРИЯ БУМАЖНОГО ЛИСТА https://www.nkj.ru/archive/articles/16858/

6 Русская бумага ручного отлива http://www.rarebook-spb.ru/info/paper/russian_paper/

7 СОВРЕМЕННЫЕ СПОСОБЫ ИЗГОТОВЛЕНИЯ БУМАГИ http://nsportal. ru/ap/library/khudozhestvenno-prikladnoe-tvorchestvo

Просмотров работы: 1733

Бумага из дерева: из чего ее изготавливают

Бумага потребляется людьми в огромных количествах. На одного человека в год приходится сто пятьдесят килограммов. Из чего и как делают бумагу, читайте в статье.

Исторические сведения

Давно, в 105 году до нашей эры, Цай Лунь – императорский подданный из Китая, изготовил бумагу из тутового дерева. Он сделал смесь из его древесины, пеньки, тряпья, добавил древесную золу и все это выложил на сито для просушки. После чего камнем отшлифовал высохшую массу.

Получилась бумага из древесины, а китайский евнух Цай Лунь стал первым автором ее технологии. Так считают китайцы. Но у людей ученых иное мнение. Это связано с тем, что археологи часто находят на территории Китая бумажные обрывки, которые датируются более ранним периодом.

Сырье

Бумагу производят из древесной целлюлозы, других волокон растительного происхождения: тростника, риса, соломы, конопли, а также из тряпичных отходов, макулатуры и других материалов. Для получения целлюлозы используют древесину разных пород деревьев. Древесную целлюлозу можно получить несколькими способами.

Наиболее экономичным считается механический способ. На предприятии деревообработки древесина измельчается, получается крошка. Ее смешивают с водой. Бумага из целлюлозы, полученной таким способом, непрочная, из нее производят газеты. Высокое качество имеет бумага из целлюлозы, которую получают с использованием химического способа. Для этого из деревянного бруса нарезается мелкая щепа. Ее сортируют по размерам. Затем погружают в раствор с химическими препаратами и варят в специальной машине. После этого фильтруют и промывают, в результате чего лишние примеси удаляются. Так получается бумажное сырье, которое называется древесной целлюлозой. Из нее производится бумага для журналов, книг, брошюр, оберточных материалов большой прочности.

Бумага из опилок своими руками

Опилки из сосны или ели заливаются водой и варятся ровно сутки. В воду добавляется каустическая сода. За неимением таковой можно использовать соду пищевую. После варки смесь промывается водой и отжимается. Затем снова опилки высыпаются в кастрюлю с водой и ставятся на огонь. Как только закипят, кастрюля снимается с огня, ее содержимое измельчается с помощью миксера. Получается кашеобразная масса однородной консистенции.

Пока опилки варятся, делается рама, ставится на поддон, на нее натягивается марля. Масса выливается на приготовленную раму и равномерно распределяется по всей поверхности. Лишняя вода будет стекать в поддон. Но для быстрого удаления влаги ее следует промакивать впитывающими салфетками. Затем рама переворачивается и лист, полученный из массы, легко отделяется от нее.

Лист нужно прикрыть с обеих сторон бумагой или газетой и положить между досками, сверху прижать чем-нибудь тяжелым. Под таким прессом он должен пролежать минут пять. После этого лист аккуратно кладется на фольгу и сушится на солнце, в духовом шкафу, вблизи батареи.

Состав

Бумага из дерева изготавливается на основе древесной целлюлозы, полученной с использованием механического способа производства. Иногда за основу берутся другие материалы. Такую бумагу можно сделать даже дома. Но она будет иметь низкое качество.

В наше время целлюлозу получают химическим способом с использованием технологических процессов. Для получения бумаги высокого качества в ее составе должны быть следующие ингредиенты:

Проклейка гидрофобная, которая препятствует растеканию чернил на бумаге. Они не проступают на обратную сторону листа. В качестве проклейки используют клей канифольный.
Смола, клей или крахмал. Благодаря этим веществам бумага из дерева становится более долговечной и устойчивой к различным воздействиям на нее.
Каолин, тальк или мел делают бумагу менее прозрачной, повышают ее плотность.

Виды древесины

Она бывает твердая и мягкая. Первый вид древесины получают из хвойных пород деревьев: сосны, пихты, ели, секвойи и тсуга. Мягкую древесину получают из широколиственных пород: бука, клена, тополя, березы, дуба. В регионах с тропическим климатом – из тика, черного и красного дерева.

Бумага из дерева этих пород высоко ценится. Но они, к сожалению, медленно растут. Их вырубают больше, чем воспроизводят. Поэтому в тропических лесах деревьев ценных пород становится меньше.

Производство бумаги сегодня

Настоящей бумагой считается та, что производится из массы, отдельные волокна которой получают, размачивая целлюлозное сырье. Масса сначала смешивается с водой, а потом вычерпывается формой, на которую натянута сетка. Лишняя вода стекает, масса высыхает, получается лист бумаги. Именно так китайский подданный Цай Лунь получил свой первый листок бумаги. За это время, хотя прошло около двух тысяч лет, существенных изменений не произошло.

Сегодня изготовление бумаги осуществляется на современных заводах с огромными цехами, на оборудовании которых выполняются разные операции. После получения древесной целлюлозы волокнам придают форму и структуру, для чего бумажное сырье смешивают с клеями и смолами. Клей отталкивает воду от бумаги, а смола предотвращает растекание чернил. Бумага из дерева, фото которой представлено для обозрения, не нуждается в такой обработке для печатных нужд, так как типографская краска не растекается.

На следующем этапе происходит окрашивание. Для этого бумага помещается в смеситель с пигментами или красителями. Затем кашеобразная масса поступает в машину, которая называется бумагоделательной. После всех этапов обработки в этой машине масса становится бумажной рулонной лентой, которая проходит много валиков: один отжимает воду, другой – высушивает ленту, третий – полирует.

На следующем этапе бумага направляется в цех для мокрого прессования. Здесь волокна обезжиривают и еще больше уплотняют. В результате получается сухая бумага из дерева белого цвета, смотанная в огромные рулоны, которые переходят в типографию. Там они режутся в соответствии с требуемыми размерами.

Как делают бумагу: характеристики, сырье и производство

Все мы используем бумагу ежедневно или почти ежедневно. Однако немногие люди понимают, как бумага производится и попадает в наши руки. Существуют различные методы изготовления бумаги с использованием некоторых материалов. Знать как сделана бумага мы должны знать некоторые последствия использования этого материала.

В этой статье мы расскажем вам, как производится бумага и какие последствия это имеет для окружающей среды.

Индекс

1 Как сделать бумагу из дерева
2 Потребление бумаги во всем мире
3 Основные источники
4 Как делается бумага: пошагово

Как сделать бумагу из дерева

Мы должны понимать, что бумагу делают из деревьев со всего мира. В зависимости от того, какое дерево у вас есть, из него можно сделать мебель или бумагу. Древесина может использоваться по-разному, в зависимости от ее природы и потребностей. Для его производства необходимо большое количество сырья. Более того, его производство напрямую связано с прогрессирующим обезлесением лесов.. Чтобы знать, как производится бумага и какие процессы используются для получения конечного результата, мы должны убедиться, что осознаем важность этого продукта, который так важен для нашей жизни, но потребление которого мы должны ограничить, чтобы заботиться о нем. окружающей среды.

Хотя технологии сокращают потребление во всем мире, потребление бумаги во всем мире по-прежнему очень велико. Утренняя газета, почта, ксерокопии, пицца в картонных коробках, уборка бумажными салфетками, чтение любого журнала, картонная коробка для хлопьев, так далее. Картон также производится в рамках того же производственного процесса, но с другими правилами. Это потребление увеличивается с каждым днем, хотя, мы надеемся, следует также сказать, что потребление переработанной бумаги увеличивается.

Потребление бумаги во всем мире

Надо сказать, что не все употребляют его одинаково. Например, средний американец потребляет около 340 килограммов в год, что делает его самыми потребляющими людьми людьми в мире. Это приговор всей бумаги, которая производится во всем мире. В Испании мы не остались в стороне. Они режут около 5 миллионов кубометров деревьев для производства целлюлозы каждый год, и около 6 миллионов потребляются. Вся продукция не потребляется в Испании, но около 20% импортируется.

Мы знаем, что некоторые компании вырубают девственные леса, чтобы производить бумагу для одноразовой продукции. Они не только сокращают количество лесов и девственных лесов, но также ухудшают экологические ситуации, такие как изменение климата. Мы должны понимать, что изменение климата зависит от многих факторов и их суммы. Вырубка лесов — одна из основных причин увеличения выбросов парниковых газов в атмосферу. Это нормально, поскольку деревьев меньше, чем может удерживать углекислый газ в процессе фотосинтеза, указанный углекислый газ увеличивает его концентрацию в атмосфере.

Основные источники

Этот материал в основном состоит из растительного и волокнистого сырья. Обычно к ним присоединяется явление, состоящее в твердом взаимном соединении составляющих его волокон и высыхании озер. Это гигроскопичный материал, который может легко поглощает все молекулы воды, присутствующие в окружающей среде. В зависимости от пористости бумаги она может впитывать больше или меньше воды, чернил или красок, которые она поддерживает. Он может быть обогащен клеями, минеральными наполнителями, красителями и различными добавками, которые также придают ему характеристики использования.

Этот материал поступает в основном из разных источников. Посмотрим, что собой представляет каждый из них:

ARBOLES: Есть разные типы коры деревьев, но предпочтительнее всего тополь. Деревья твердых пород, такие как дубы и клены, используются в качестве бумаги, которую мы обычно используем для письма. Однако эти деревья с мягкой древесиной используются для упаковки бумаги, картона и т. Д. С этой целью высажено около 15% всех этих деревьев. Остальное происходит от деревьев, которые не восстанавливаются, а леса с каждым разом становятся меньше.
Остатки: Это еще один из способов получения бумаги. Отходы, такие как опилки, можно использовать для изготовления нового картона, оберточной бумаги и одноразовых изделий.
Переработанная бумага: Это та бумага, которую мы уже использовали и выбросили. В Соединенных Штатах половина используемой бумаги перерабатывается, хотя это не так много. Белый цвет бумаги — один из самых загрязняющих процессов на производстве.

Как делается бумага: пошагово

Мы собираемся узнать, что это за процедура. Наиболее часто используемый материал для обработки — это древесная масса из мягкой древесины, такой как ель или тополь. В зависимости от предполагаемого использования можно использовать и другие предметы одежды, такие как хлопок, лен и конопля. Этапы создания следующие:

Подготовка волокна: как только деревья вырублены, древесина рассыпается на мелкие кусочки которые нагреваются в баке с водой и различными химикатами. Эти химические вещества отвечают за производство целлюлозы.
Отбеливание: Перед нагреванием и сушкой мякоти в смесь добавляются такие материалы, как крахмал и глина. Это придаст бумаге блеск и прочность. Наконец, его можно отбелить с помощью отбеливателя или отбеливателя или какого-либо хлора. Перекись водорода также можно использовать для отбеливания, хотя она слишком загрязняет продукт.
Формование и прессование: После процесса отбеливания бумага помещается в большую катушку, чтобы ее можно было прижать, и поверхность бумаги становится гладкой.
Обработка и сушка: это последняя часть, чтобы научиться играть роль. Он проходит через большие бухты, чтобы его можно было разрезать и полностью высушить.

Загрязняющими процессами при производстве бумаги являются не только валка леса и отбеливание, но также и транспортировка продукта к месту продажи. Двуокись углерода ограничивает перенос атмосферы и способствует глобальному потеплению и изменению климата.

Тот, кто потерял эту информацию, может узнать больше о том, как создается роль.

Изготовление бумаги — основные этапы. Из чего сделана бумага? Как делают бумагу читать

Исторические сведения

Давно, в 105 году до нашей эры, Цай Лунь — императорский подданный из Китая, изготовил бумагу из тутового дерева. Он сделал смесь из его древесины, пеньки, тряпья, добавил древесную золу и все это выложил на сито для просушки. После чего камнем отшлифовал высохшую массу.

Получилась бумага из древесины, а китайский евнух стал первым автором ее технологии. Так считают китайцы. Но у людей ученых иное мнение. Это связано с тем, что археологи часто находят на территории Китая бумажные обрывки, которые датируются более ранним периодом.

Сырье

Бумага из опилок своими руками

Состав

Проклейка гидрофобная, которая препятствует растеканию чернил на бумаге. Они не проступают на обратную сторону листа. В качестве проклейки используют клей канифольный.
Смола, клей или крахмал. Благодаря этим веществам бумага из дерева становится более долговечной и устойчивой к различным воздействиям на нее.
Каолин, тальк или мел делают бумагу менее прозрачной, повышают ее плотность.

Виды древесины

Она бывает твердая и мягкая. Первый вид древесины получают из хвойных пород деревьев: сосны, пихты, ели, секвойи и тсуга. Мягкую древесину получают из широколиственных пород: бука, клена, тополя, березы, дуба. В регионах с тропическим климатом — из тика, черного и красного дерева.

Производство бумаги сегодня

На следующем этапе происходит окрашивание. Для этого бумага помещается в смеситель с пигментами или красителями. Затем кашеобразная масса поступает в машину, которая называется бумагоделательной. После всех этапов обработки в этой машине масса становится бумажной рулонной лентой, которая проходит много валиков: один отжимает воду, другой — высушивает ленту, третий — полирует.

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.

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;
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.

Как изготавливают

Этапы процесса изготовления бумаги:

Бревна очищают от коры и распиливают на щепки.
Их погружают в воду в соотношении 5 частей дерева к 95 частям воды. В результате щепки набухают и отбеливаются.
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.
Полученную целлюлозу фильтруют. В чистом виде она используется только для дорогих сортов бумаги. Для обычных листов в целлюлозу вводят специальные добавки.
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.
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.
Бумага проходит через металлические барабаны, где она высушивается. Окончательная обработка проходит на валах, бумажное полотно сдавливается, выравнивается, уплотняется и окончательно высушивается.
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.

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:

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:

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.

Встречаются в древних китайских источниках. Официальной датой первого появления первого бумажного листа считается 105 год до н. э., а связывается это событие с именем сановника из Китая Цай Луня.
Подобие бумаги использовали и до новинки, но изготавливали этот материал из сильно распаренного шелка или . Цай Лунь сделал несколько экспериментов, благодаря чему появился уникальный . В одной емкости были смешаны кусочки ткани, зола, волокна шелковицы и пенька. Все ингредиенты надо было тщательно перемешать и ровным слоем выложить в специальные формы. Затем заготовка сушилась под солнечными лучами и прессовалась при помощи камней. В итоге получались тонкие листы.

Стоит отметить, что точная дата изобретения бумаги неизвестна. Археологи нашли кусочки похожего 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 специальным оборудованием. Существует три варианта производства – из древесной или химической целлюлозы, а также из макулатуры.

Древесную получают из коры берез, эвкалипта, сосны или ели. Материал тщательно измельчается при помощи специального оборудования, а затем смешивается с определенным количеством воды. Дальше смесь попадает на станки, которые изготавливают тонкие листы бумаги путем прессования и выравнивания. Материал такого качества в основном используется для печати газет или печатных изданий относительно низкой стоимости. Бумага имеет желтоватый оттенок и отличается не слишком высокими показателями прочности.

Химическая целлюлоза используется для изготовления белой бумаги более высокого качества. Процесс изготовления такого материала происходит также в несколько этапов. Кору деревьев измельчают в мелкую крошку, которая тщательно просеивается. Затем опилки на протяжении определенного времени варят в огромных котлах. Только после этого полученная масса смешивается со специальной кислотой. Для получения более плотной бумаги нередко к основной массе подмешивают измельченную макулатуру. Завершающий этап зависит от требований. Например, если нужна глянцевая бумага, то к смеси добавляют смолу. Если нужна бумага повышенной прочности, то дополнительным ингредиентом становится клей. После необходимых добавок смесь отправляется под пресс и тщательно высушивается.

Из макулатуры бумагу делать гораздо проще. «Старую» бумагу очищают от краски, которая используется для нанесения изображений и текста. Затем материал тщательно измельчается и подвергается специальной обработке, благодаря чему образуется смесь, напоминающая манную кашу. Масса отправляется на вращающиеся ленты и подвергается прессованию, предварительно в состав иногда добавляют древесную кору. В результате такого процесса получается белая бумага, которая потом режется на листы и формируется в отдельные блоки.

Для изготовления цветной бумаги в стандартные смеси добавляются красители определенного цвета. Дополнительной обработке подвергаются листы, которые должны стать бархатными, блестящими или рельефными.

В Китае в 105 году нашей эры, однако в середине ХХ века обнаружили более древние гробницы, где нашлись небольшие обрывки.

В те давние времена её делали из шелка, пуская на производство отбракованные коконы тутового шелкопряда. Сейчас такие дорогие материалы, конечно, не используют – годится все, что содержит длинные волокна, а это целлюлоза, тряпье, уже использованная бумага, некоторые виды текстиля. Смешиваясь с водой, они образуют пластичную массу – сырье.

История развития технологии создания бумаги

Итак, первый этап создания бумаги – это подготовка бумажной массы. У изобретателя технологии Цай Луня это была смесь шелковых волокон, золы, пеньки и тряпок, тщательно растолченная и смешанная с водой. Её он выложил на форму и высушил на солнце . Долгое время такой ручной способ производства оставался единственным – менялись только ингредиенты.

В XVII веке изобрели ролл – механизм, который размалывал сырье автоматически и потому мог производить намного больше бумажной массы. Но сами листы формировали все равно вручную, зачерпывая формами, поэтому объемы получаемой продукции оставались все равно низкими.

Наконец, в самом конце XVIII века, в 1799 году, во Франции догадались, как сделать отлив бумаги автоматическим – Н. Робер применил для этих целей движущуюся сетку. Еще через семь лет в Англии запатентовали полноценную бумагоделательную машину. С этого времени масштабы производства заметно увеличились.

Этапы производства бумаги

Как и много веков 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 улучшения её свойств добавляют множество вспомогательных веществ.

Происходит так называемая проклейка – добавляются средства для того, чтоб волокна лучше слипались, а сама бумага не так боялась воды. Это глинозем, канифольный клей, парафиновая эмульсия.

Чтобы увеличилась жесткость, в массу вводят крахмал, формальдегидные смолы, животный клей. Минеральные наполнители вроде мела или талька помогают сделать бумагу более гладкой. Анилиновые красители прибавляются для отбеливания. Состав и количество дополнительных присадок определяется тем, для каких целей будет использоваться конечный продукт.

2) Выработка бумажной массы.

Когда бумажная масса готова, её нужно очистить от загрязнений и разбавить водой. С этим справляется специальное оборудование — очистители вихревые и центробежные, песочница. Из подготовительного отдела насос закачивает её в мешательный бассейн, и уже оттуда она поступит в бумагоделательную машину.

Сырьевая масса льется непрерывным потоком на сетку. В этой части машины полотно отливается, обезвоживается и начинает уплотняться. Но воды еще очень много, она продолжает удаляться в прессовой части.

Окончательно жидкость исчезает из листов в сушильной части, испаряясь, когда полотно прижимается к нагретым цилиндрам. После этого она поступает на механизмы наката, где сматывается в огромные рулоны. Бумага готова к следующей стадии.

3) Окончательная обработка.

Полученное бумажное полотно еще не совсем однородно по толщине. Чтобы выровнять его, сделать более гладким и плотным, его пропускают через каланды, то есть металлические валы. Вот теперь бумагу можно сортировать, резать и упаковывать – она полностью готова.

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

Создание шаблона объёмного дерева из бумаги вместе с детьми своими руками для оформления зала или группы

Для игр детей дома или в детском учебном заведении возможно сделать древо из картона, которое будет объёмным. Для изготовления поделки можно использовать сжатую бумагу, ткань, гофрированный материал или воздушные шары. Не очень сложно создать дерево из пенопласта. С помощью этого мастер-класса взрослый и даже ребёнок сможет вырезать и собрать дерево, которое украсит любую комнату и может располагаться в самом её центре.

Такое деревце малыши могут украсить самостоятельно птицами, цветами и разнообразными листочками. На дереве для пригожести можно повесить скворечник. Подобные образы деревьев станут прекрасным украшением межкомнатных и даже входных дверей. Примеры и этапы изготовления оригами дерева из бумаги можно найти в интернете.

Дерево из гофрированного картона

Шаблоны деревьев из бумаги своими руками можно создать легко и просто.

Для изготовления ветвистого дерева нужно подготовить:

Гофрированный картон.
Ножницы и карандаш.
Острый нож.

Процесс изготовления:

Лист картона необходимо разделить на две равные по размеру части. На одной стороне материала рисуется ствол дерева, его ветки и широкая подставка. Она должна располагаться внизу.
Полученный шаблон стоит вырезать ножницами по контуру.
Затем элемент нужно приложить ко второй части картона и обвести простым карандашом по контуру. Таким образом, ствол, ветки и подставка будут одинаковыми.
Для того чтобы деревце стояло устойчиво на плоскости нужно начертить линию с одной стороны изделия. Эта линия должна впоследствии быть разрезана сверху ровно до середины. Вторая часть растения должна быть разрезана снизу и до центра.
Для того чтобы соединить детали можно было легко, разрезы должны иметь толщину в полсантиметра.
Для того чтобы мелочи собрать не потребуется много времени. Одна часть должна просто быть надета на другой элемент.
Стоит учитывать, что все подставки внизу изделия должны находиться на одном уровне. Таким образом деревце будет стоять прочно. А вот оформление готового ствола можно поручить карапузам. Дерево из цветной бумаги своими руками небольшого размера может создать каждый малыш.

Оформление детьми

Чтобы деревце смотрелось красиво, его нужно украсить. Для этого необходимо вырезать большое количество листочков, а затем прикрепить мелкие детали к веткам. Если дерево планируется использовать неоднократно и в разные времена года, то все элементы должны легко сниматься с ветвей. Такое деревце станет незаменимым помощником в детском саду на уроках природы, при изучении времён года. Крепить листья к дереву можно по отдельности или целыми группами. Каждый листок может быть собран на нитку в виде гирлянды, а её края только потом закреплены к веткам.

Украсить дерево можно и с помощью совы или скворечника. Такой элемент композиции можно создать вместе с детьми на уроках совместного творчества. Поскольку скворечник будет съёмным элементом, его необходимо закрепить с помощью скобок.

Изготовление новогодней ёлочки

Когда придёт зима можно изготовить ель из картонного материала. Создать ёлку можно по тому же принципу, как и предыдущий элемент. Объёмное дерево из картона своими руками для создания новогодней атмосферы может быть выполнено из подручных материалов детьми при помощи одного взрослого.

На выкройке будут видны линии для среза и сборки основных элементов. Эти элементы могут быть выполнены по одному элементу или создавать целую лесную композицию для театральной постановки.

После того, как ель из картона к новогодним праздникам вырезана, её нужно будет обклеить зелёной цветной бумагой или просто покрасить красками. Чтобы дети также поучаствовали в декорировании пространства группы к Новому году, можно попросить каждого ребёнка нарисовать или вырезать из цветной бумаги ёлочное украшение. А затем все работы малышей повесить на дерево при помощи степлера. Этот элемент новогоднего декора имеет массу плюсов:

Во-первых, иголки не осыпаются, а, следовательно, не могут уколоть ребёнка.
Во-вторых, украшения ели не могут упасть и разбиться.
В-третьих, экономятся денежные средства. Поскольку украшения и сама новогодняя красавица стоят дорого композиция прекрасно заменит их.
В-четвёртых, поделки развивают фантазию и мелкую моторику, а дети приучаются беречь окружающую среду.

Стоит закрепить прочно ёлку на поверхности. Не забывайте о подставке, которая поможет расширить ствол книзу и укрепить конструкцию на полу. Такое дерево может быть украшено снежным ажурным декором. Для выполнения ажурных снежинок потребуется лист А4 или картон, ножницы и немного времени.

Создание декора для двери

Для украшения дверей в студии или детском саду накануне праздников можно использовать интересную поделку в виде деревца. Деревце из картона будет смотреться объемно, а главным его украшением станут цветы и гнёзда для птичек. Их можно выполнить из пластиковых тарелок. Сделать такую композицию несложно, а смотрится она великолепно. Для того чтобы украсить деревом дверь, необходимо вначале её задекорировать. Элемент может потеряться на белом фоне двери. Следовательно, её нужно оклеить цветной бумагой или картоном контрастного цвета. Лучше всего для этого процесса подойдёт голубая бумага. Голубой цвет будет напоминать небо.

Следующим этапом работы станет создание ствола и веток. Они должны быть выполнены из коричневой сжатой бумаги. Подготовленные одноразовые тарелки нужно разрезать пополам. Срез может быть ровным, а может быть выполненным в виде зигзага. Неровный край в композиции смотрится интересней. Тарелки послужат небольшими гнёздами для птичек. Птичек можно создать вместе с детками на уроке ИЗО.

Каждый птенчик может быть выполнен:

Из одноразовой ложки, которая потом покрашена акриловой краской.
Из ваты.
Из кусочков ткани.
Из цветной бумаги или картона.

Глаза и клювики птичек могут быть выполнены в виде аппликации. Деткам можно предложить самостоятельно оформить древо цветами и листьями. Внизу композиция может быть дополнена травой, которая вырезана из цветной бумаги зелёного цвета. Для того чтобы придать объёмности зелёному газону, можно его края немного разрезать и закрутить в разные стороны с помощью ручки или карандаша.

Такое дерево может отображать времена года. Листья могут быть съёмными элементами и крепиться в зависимости от наступающей погоды. К примеру, летом листья будут иметь насыщенно-зелёный цвет, осенью они могут быть дополнены жёлтыми элементами, а вот зимой можно поменять листья на снежок из ваты или белой бумаги. Дополнить зимнюю композицию поможет скворечник. Весной на дереве могут появиться цветы. Такая картина на двери будет выглядеть очень символично для деток, поскольку они, так же как и птенцы в гнёздах, дожидаются своих родителей. Творите вместе с детьми, не ограничивая фантазии.

Originally posted 2018-03-19 09:45:52.

Как и из чего делают бумагу? Поделки из бумаги своими руками. Из чего и как производится бумага? Из чего изготавливают бумагу

СМОТРЕТЬ ВСЕМ!

О ЧЁМ СТАТЬЯ?

Из чего делают бумагу

Основой для производства бумаги является целлюлоза и вода. Волокна целлюлозы получают из растительного сырья. Чаще всего это древесина, но также используют солому, хлопок и макулатуру. После получения волокон целлюлозы их выпрямляют и отбеливают, вся масса высушивается и разглаживается. Также для получения цветной бумаги добавляют красители. Бумага наматывается в рулоны и разрезается. Далее мы более подробно расскажем о каждом этапе изготовления бумаги.

Для получения волокон целлюлозы древесина проходит долгий путь. Во первых для этого подойдут только некоторые породы дерева. Чаще всего это ель, сосна, тополь и береза. Иногда применяют эвкалипт, тростник и каштан.

Производство на заводе

Начинается процесс обработки древесины с окорения, то есть избавления от коры. Бревна загружают в специальный барабан, который имеет грубую поверхность с выступлениями. Одна партия крутится в нем около 20 минут, после чего кору сжигают.

Окоренная древесина перекладывается на конвейер, по которому она попадает в специальные пилы, измельчающие её до примерно одинаковых фрагментов, называемые щепой. Щепа может хранится долгое время.

Процесс обработки щепы начинается с промывки. После чего она измельчается в труху. Затем она подвергается щелочной обработке. Происходит это в больших чанах с водой и химикатами, в которых вариться длительное время. Это делают для разрушения связи между волокнами целлюлозы, которые представляют собой своеобразный природный клей. Всю смесь фильтруют и тщательно промывают. После чего в нее добавляют различные наполнители, пропитки, красители. Вещества зависят от типа будущей бумаги.

В результате получается готовая целлюлозная смесь, которая состоит на 99% из воды. Полученную массу подают в бумагоделательную машину. В первую очередь целлюлозная смесь попадает на движущуюся сетку с очень мелкими ячейками, которые пропускают только воду. После чего влажное бумажное полотно попадает на ленту из войлока, дальше на цилиндрические прессы, в результате чего количество воды значительно уменьшается.

Следующий этап, после которого воды остается всего несколько процентов, это сушка. Полотно прогоняют по нагретым крутящимся барабанам, благодаря чему выделяется большое количество влаги и масса сохнет.

Время заключительного процесса производства бумаги. Она поступает на нагретые и отполированные тяжелые валы, которые называются каландры. Между ними бумажный пласт сдавливается с большой силой, в результате чего она становится окончательно сухой и гладкой.

Дальше бумагу скручивают в большие рулоны, например рулоны для приготовления листов А4 имеют массу около 35 тонн и в нем будет 50 километров бумаги. Для того чтобы сделать офисную бумагу катушки разрезают на более мелкие и отправляют на бумагорезательные устройства. На этих автоматизированных устройствах, производство достигает скорости в 55 000 листов в минуту. А за час такая фабрика производит около 7000 упаковок.

Как делают бумагу из макулатуры.

Принцип производства бумаги из макулатуры остается тем же — это получение целлюлозы. Технология производства бумаги из макулатуры отличается от производства бумаги из растительного сырья только до момента получения волокон целлюлозы из исходного материала.

Первым этапом макулатуру загружают в гидровзбиватель, который работает по принципу кухонного блендера. Под действием механического процесса и воды макулатура разделяется на волокна и превращается в жидкую бумажную массу. Далее происходит химический процесс отделения чернил и примесей. Последующий процесс изготовления идентичен с любым другим сырьем. Добавляются вещества, отправляется в бумагоделательную машину, в рулоны и режется.

Из чего изготавливают

Каштан;
Береза;
Тополь;
Эвкалипт;
Сосна.

Как изготавливают

Этапы процесса изготовления бумаги:

Бревна очищают от коры и распиливают на щепки.
Их погружают в воду в соотношении 5 частей дерева к 95 частям воды. В результате щепки набухают и отбеливаются.
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.
Полученную целлюлозу фильтруют. В чистом виде она используется только для дорогих сортов бумаги. Для обычных листов в целлюлозу вводят специальные добавки.
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.
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.
Бумага проходит через металлические барабаны, где она высушивается. Окончательная обработка проходит на валах, бумажное полотно сдавливается, выравнивается, уплотняется и окончательно высушивается.
Рулоны бумаги отправляются на следующий станок, который режет их на листы и упаковывает.

Как изготавливали в древности

Как проверяют качество

Для проверки качества бумаги используют несколько характеристик:

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:

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.

Несмотря на бурное развитие компьютерных технологий и разнообразной электронной запоминающей техники, бумага остается наиболее распространенным и активно используемым материалом для хранения информации. Переоценить ее место в обыденном использовании сложно. Она нужна в делопроизводстве, печати, быту.

Бумага из древности

История производства бумаги уходит в далекую старину. Еще древние египтяне использовали для письма прообраз современной бумаги, изготавливая свои папирусы из измельченных и спрессованных в тонкие листы волокон тростника. Стебли этого водяного растения состоят из тонких и прочных целлюлозных нитей, которые освобождали при помощи специальной обработки. Добавление клейких веществ позволяло сформировать из полученной массы достаточно тонкий слой, который после просушивания приобретал нужные характеристики. Древняя бумага была довольно плотной, шершавой на ощупь и не имела той белизны, которая присуща современным писчим материалам.

Кожаные рукописи

В Древней Европе вместо бумаги использовался пергамент. Для его изготовления вычинялись тонкие и эластичные шкуры мелкого рогатого скота. Снятая с овец и коз кожа обрабатывалась по специальным технологиям, после чего она становилась мягкой и гладкой. Пласты подготовленного материала обрезались по размеру будущей книги и сшивались в переплетных мастерских. Разрозненные документы транспортировались и хранились в виде свитков. В таком случае кожа не сминалась и не имела сгибов, на которых могла перетираться.

Дерево, на котором можно писать

Современные технологии изготовления различных сортов бумаги предполагают использование разнообразных видов древесины. В процессе производства ее измельчают до нужных размеров. Полученная масса замачивается в емкостях, куда добавляются необходимые для процесса высвобождения целлюлозных волокон химические реактивы.

Подготовленная бумажная масса, отбеленная или окрашенная, при помощи бумагоделательных машин формуется в полотно. Его пропускают через целый ряд катков, которые выравнивают и высушивают бумажную заготовку. В результате получается готовый материал, имеющий необходимые характеристики:

толщину;
плотность;
цвет;
качество поверхности.

Разные сорта бумаги предназначаются для разного использования – для офисной техники нужна более плотная и прочная бумага, для газет она не такая качественная. К туалетной и салфеточной бумаге предъявляются свои требования.

Альтернативное производство бумаги

Использование только древесины для изготовления бумажной продукции может довольно быстро привести к полному уничтожению лесов на планете. Поэтому уже давно разрабатываются и используются альтернативные технологии.

Целлюлозу, которая является основой бумажной массы, получают из соломы зерновых сельскохозяйственных культур. На полях ежегодно скапливается огромное ее количество. И чаще всего она просто оставляется на земле, чтобы послужить удобрением.

Источниками волокнистой массы могут стать и другие культуры:

конопля;
тростник.

В нашей стране, как и во всем мире, проводится активный сбор макулатуры, которую используют как вторичное сырье. Старые книги, газеты, упаковку измельчают, отбеливают, смывая типографскую краску и чернила, и из полученной массы вновь делают бумагу. Она не столь качественна, но вполне годится для печати.

Бумага из всего

В некоторых странах для изготовления писчей продукции освоили переработку ткани – тряпье обрабатывается по сходным технологиям. Хлопковое и льняное волокно, синтетические нити обладают нужными свойствами, что позволяет применять их для изготовления прочной качественной бумаги.

В отрасли сегодня работают компании, полностью отказавшиеся от использования древесины при производстве бумаги. Они нашли совершенно необычные источники сырья для своей продукции. В ход идут банановые и пальмовые листья, все виды растительных волокон, шерсть, даже отходы жизнедеятельности травоядных животных.

Специальные виды бумаги могут быть изготовлены из минеральных волокон, таких как асбест, например.

Применение подобных инноваций помогает сберечь существующие сегодня леса, сохранив их для следующих поколений землян.

Китайцы делали ее из размоченных растительных волокон. В Европу бумага попала между 1000 и 1100 годами. Оказалось, что ее можно делать из дерева, тряпок и даже… из старой бумаги — макулатуры. Так оказалось, что бумагу можно было использовать дважды!

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 используют также эвкалипт, тополь, каштан и другие деревья.

На фабрике машины сдирают с них кору, измельчают в щепки.

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. Из такой древесной массы изготавливают бумагу для книг, брошюр и модных журналов, а также прочные оберточные материалы.

В этом случае щепки сортируют по размеру на специальных ситах и отправляют в варку. Варят дерево в специальных машинах, куда добавляют кислоту.

Очищенную и разваренную древесину фильтруют и промывают, чтобы очистить от примесей.

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. Для этого к бумажному сырью добавляют дополнительные вещества. Например, клеи — их присутствие в писчей бумаге отталкивает влагу. Или смолы — благодаря им, написанное на бумаге чернилами на водной основе, не растекается и легко распознается человеческим глазом. Бумага, используемая для печатания, не требует такого проклеивания, как писчая, потому что 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.

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 благодаря удалению воды из волокнистого материала. 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.

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 больше уплотняется.

Наконец ровная белая лента выходит из машины и наматывается в огромный рулон.

Потом эти рулоны отправляют в типографии или 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 нужно 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 можно изготовить порядка 30 тысяч обычных ученических тетрадей.

Бумага настолько прочно и так давно вошла в нашу повседневную жизнь, что технология ее производства давно перестала быть секретом. Каждый знает, что бумагу делают из дерева, но это не совсем так. Чтобы ответить на вопрос, из чего сделана бумага, следует углубить свои знания об особенностях этого материала.

Состав

Действительно, основной для производства бумаги может служить получаемая механическим способом из древесины (иногда из конопли и риса) целлюлоза. Таким образом ее можно даже сделать самому в домашних условиях. Но при использовании только этих компонентов и способов бумага получится низкокачественной.

В современной же промышленности целлюлозу добывают чаще всего химическим путем, а качественные сорта бумаги имеют в своем составе:

гидрофобную проклейку (например, канифольный клей), препятствующую излишнему растеканию чернил и их проступанию с оборотной стороны;
смолы, крахмал или различные клеи, повышающие долговечность бумаги и ее устойчивость к механическим воздействиям и влажности;
тальк/мел и каолин, делающие бумагу более плотной и непрозрачной;
красители.

Разнообразие типов

Конечно, определенный тип бумаги подразумевает использование тех или иных наполнителей в разной пропорции. Например, использующаяся в трансформаторах бумага не содержит проклейки для обеспечения электроизоляции, а страницы же глянцевых журналов будут включать в свой состав и мел, и смолы, и другие компоненты.

Кроме того, бумага может содержать и вовсе не влияющие на плотность и гидрофобность компоненты. Так, качественная туалетная бумага часто пропитывается такими целебными веществами, как масло алоэ и антисептики.

Как сделать бумагу из опилок или дерева [8 шагов]

Изготовление бумаги в домашних условиях может быть увлекательным и полезным занятием. Как только вы узнаете, как это сделать, вы сможете делать свою собственную бумагу для самых разных вещей — специальных заметок для близких, альбомов для вырезок или приглашений на мероприятия. Процесс не должен быть пугающим, и вы можете начать работу без огромных инвестиций с вашей стороны. Так как же сделать бумагу из опилок или дерева? Мы провели небольшое исследование и подготовили для вас инструкции.

Чтобы сделать бумагу своими руками, выполните следующие действия:

Разложите инструменты для изготовления бумаги
Разломайте древесину на мелкие тонкие кусочки
Смешать древесные частицы или опилки с водой в блендере
Насыпать мякоть в пластиковую ванночку
Используйте форму и декель, чтобы зачерпнуть немного пульпы
Выложите лист из формы на плоскую впитывающую поверхность
Отжать лишнюю воду от бумаги
Дать полностью высохнуть

Теперь, когда вы знаете основные этапы изготовления бумаги, давайте рассмотрим все конечные детали процесса. Мы обсудим используемые инструменты и термины, а также обсудим другие вопросы, которые могут у вас возникнуть. Продолжай читать!

Этот пост может содержать партнерские ссылки. Если вы используете эти ссылки для покупки чего-либо, мы можем получить комиссию. Спасибо.»

1. Разложите инструменты для изготовления бумаги

Прежде чем приступить к работе, вам понадобятся некоторые инструменты, чтобы правильно выполнить процесс:

Форма и декель.
Деревянный рубанок (необходим только в том случае, если вы используете дерево, а не опилки). Чем мельче кусочки, тем лучше для блендера.
Большой бытовой блендер. Не используйте блендер, который вы собираетесь использовать для приготовления пищи позже. По возможности покупайте б/у. Помните, если положить в блендер дрова, лезвия затупятся.
Опилки или древесина. Лучше всего подходят мягкие породы дерева, например, сосна.
Пластиковая ванна (больше формы и декеля).
Абсорбирующие материалы. Традиционно используется шерстяной войлок, но для этого хорошо подходят супервпитывающие полотенца или даже ватин (материал внутреннего одеяла).
Деревянные доски или губка и скалка могут быть использованы для удаления лишней воды между бумажными листами.
Плоская невпитывающая поверхность или бельевая веревка идеально подходят для сушки.

2. Разломайте древесину на мелкие тонкие кусочки

Если у вас есть опилки, нет необходимости делать их меньше или подвергать какой-либо дополнительной обработке. Они, скорее всего, маленькие и достаточно мягкие, чтобы ваш блендер без проблем обработал их.

Если вы используете куски свежей древесины, сначала используйте рубанок, чтобы сделать их как можно меньше. Удалите любые сучки или кору. Дайте древесине замочить в воде (процесс, называемый «вымачивание») не менее 24 часов, чтобы она смягчилась. После этого доведите кастрюлю до кипения и добавьте кусочки дерева. Позвольте ему кипеть при низкой температуре в течение по крайней мере 30 минут. Дайте смеси полностью остыть, а затем хорошо промойте деревянные детали. Кусочки дерева должны развалиться в ваших руках.

Посмотрите этот деревянный самолет на Amazon.

Замачивание дерева облегчает резьбу? Читайте нашу статью об этом.

3. Смешайте в блендере кусочки дерева или опилки с водой

Наполните блендер примерно на 3/4 водой. Добавьте в блендер горсть опилок или кусочков обработанной древесины. Начните с низкой настройки, чтобы убедиться, что ваш блендер будет работать. Через несколько секунд без проблем можно смело увеличивать настройки блендера.

Взгляните на свою мякоть. Если вы хотите, чтобы суспензия была более густой, добавьте еще немного опилок или кусочков дерева. Чем гуще суспензия, тем тяжелее будет ваша бумага.

Если вам нужна чистая белая бумага, вы можете добавить несколько столовых ложек отбеливателя при смешивании воды и дерева. Тем не менее, мы считаем, что это лишает естественный цвет и прекрасные волокна древесины.

4. Перелейте мякоть в пластиковый бачок

Вылейте содержимое блендера в пластиковый бачок. Вам, вероятно, придется сделать несколько блендеров полными мякоти, чтобы заполнить этот чан большую часть пути. Он должен быть достаточно глубоким для вашей формы и декеля. Как только ваш чан заполнится примерно на 2/3, вы будете готовы начать использовать форму и декель. Обязательно хорошо перемешайте мякоть с твердыми частицами, прежде чем делать листы.

Посмотрите эту пластиковую ванну на Amazon.

5. Используйте форму и декель, чтобы зачерпнуть немного пульпы

Форма и декель представляют собой две деревянные рамы одинакового размера, одна из которых закрыта сетчатым экраном. Это то, что вы будете использовать для формирования бумаги и процеживания мякоти. Вы можете сделать его самостоятельно или купить специально для изготовления бумаги.

Посмотрите эту форму и декель на Amazon.

Крепко удерживая форму и декель обеими руками, сеткой вверх, вставьте ее в пульпу под углом 45 градусов. Опустите его на дно чана, а затем зачерпните, удерживая форму и декель горизонтально. Встряхивайте только что сформированный лист вверх-вниз и вперед-назад, пока он не осядет и с экрана не пойдет лишь несколько капель. Держите лист неподвижно, пока с него не перестанет капать.

6. Переложите лист из формы на плоскую впитывающую поверхность.

В бумажном производстве «продавливание» означает перемещение вновь сформированного листа бумаги на впитывающую поверхность для стекания. Для этого подумайте о закрытии двери. Выньте декель из формы. Поместите длинную сторону формы бумагой вверх на рабочую поверхность поверх того места, где находится впитывающий материал. Быстро переверните его, как бы закрывая дверь, перенося простыню на впитывающий материал. Нажмите немного, чтобы убедиться, что он перемещается. Снимите форму, оставив бумагу.

7. Отожмите лишнюю воду из бумаги

Чтобы облегчить процесс сушки, вы должны выжать из бумаги как можно больше лишней влаги. Есть несколько способов добиться этого.

Поместите кусок впитывающего материала поверх бумаги. Используя губку, надавите на бумагу как можно сильнее, чтобы выдавить воду. Используйте скалку на поверхности, чтобы добавить больше давления. Делайте это до тех пор, пока вода не перестанет вытекать из бумаги.

Посмотреть этот войлок на Amazon.

Другой метод заключается в добавлении абсорбирующего материала к обеим сторонам бумаги, а затем размещении нескольких листов бумаги между несколькими деревянными досками. Положите доски на пол (лучше на улицу, так как будет сцежено достаточное количество воды) и встаньте на верхнюю доску, эффективно сжимая самодельную бумагу между каждой доской.

Посмотрите эти деревянные доски на Amazon.

8. Дать полностью высохнуть

После того, как ваша бумага отглажена, пришло время разложить ее для просушки. Вы можете сделать это, поместив его на невпитывающую поверхность, такую как пластик, дерево или камень, и дав ему высохнуть. Для этого метода потребуется около 24-48 часов, чтобы бумага полностью очистилась от влаги.

В качестве альтернативы вы можете оставить бумагу прикрепленной к шерстяному войлоку (или любому другому абсорбирующему материалу, который вы использовали) и повесить бумагу на бельевой веревке с помощью прищепок. Этот метод немного быстрее, чем оставлять бумагу сохнуть на плоской поверхности.

Когда бумага высохнет, ее можно будет использовать. У вас есть возможность поместить ее под тяжелый плоский предмет, если эта бумага скручивается естественным образом или имеет волнистый вид.

Смешайте это!

Одна из забавных особенностей изготовления бумаги в домашних условиях — это свобода, с которой вы можете сделать бумагу такой, какой захотите. Вы можете добавить пигмент для цвета, измельченную плотную бумагу, цветы, блестки или любые другие специальные вещи, которые вы хотели бы видеть в своей бумаге. Получайте удовольствие от этого.

Какое дерево можно использовать для изготовления бумаги?

Есть много замечательных пород дерева, которые можно использовать для изготовления бумаги. Наиболее популярными деревьями, используемыми в производстве бумаги, являются сосна, береза, ель и болиголов, поскольку они считаются хвойными породами. Из них, как правило, получается самая гладкая бумага, поскольку они могут образовывать мелкозернистую суспензию. Почти из любого дерева можно сделать бумагу; однако этот процесс просто более сложен и, вероятно, увеличит стоимость бумаги.

Как сделать бумагу водонепроницаемой?

Гидроизоляционная бумага может быть изготовлена несколькими способами. Вы можете нанести на бумагу защитное восковое покрытие, эффективно превратив ее в вощеную бумагу и защитив то, что находится под ней. Кроме того, на бумагу можно наносить многие коммерческие защитные средства, такие как шеллак, чтобы предотвратить ее повреждение водой. Если бы у вас хватило терпения, вы могли бы даже покрыть бумагу прозрачным лаком для ногтей.

Имейте в виду, однако, что эти методы гидроизоляции сделают бумагу непригодной для использования и жесткой, поэтому убедитесь, что вы добавили в бумагу то, что вам нужно, прежде чем покрывать ее защитным покрытием.

Делает ли Mod Podge жесткость бумаги?

Mod Podge придает бумаге жесткость, что является его основной функцией, а также изменяет ее общую текстуру. Он добавляет некоторую водостойкость, но не делает бумагу водонепроницаемой.

Посмотрите этот модный комплект на Amazon.

В заключении

Изготовление бумаги — увлекательное и полезное ремесло для всех, кто любит заниматься своими руками. Следуйте этим простым шагам и сделайте что-то столь же уникальное, сколь и особенное! Наслаждаться.

Хотите сделать бумажные цветы из самодельной бумаги? Читайте наш пост об этом.

Как сделать бумагу из дерева

создано 13 февраля

Производство древесной массы и бумаги означает процесс, в ходе которого древесное волокно распадается на целлюлозу и изготавливается бумага. Одним словом, процесс производства бумаги включает в себя два основных этапа: производство целлюлозы и производство бумаги.

Современное производство целлюлозы и бумаги зародилось в 19 веке и было завезено в Китай. Сырье для бумаги включает лубяное волокно, солому и древесину. Основные страны, производящие целлюлозу и бумагу, такие как США, Канада, Япония, Китай, Швеция, Финляндия, Германия и т. Д. В настоящее время мощность бумаги и картона составляет более 100 миллионов тонн. Бумажный процесс развивался от ферментации до химическая варка целлюлозы, механическая варка целлюлозы, химия -механическая варка целлюлозы, и т.д.

Сырье для производства бумажной массы

Древесное волокно занимает 90% сырья для производства бумаги. В Китае древесное волокно занимает около 20% от общего количества. Обычные материалы из древесного волокна включают Picea jezoensis, abies nephrolepis, корейскую сосну, сосну массивную, тополь, березу, липу и т. д.
За исключением древесины, растения с богатым содержанием целлюлозы и подходящей формы будут сырьем для производства бумаги. К недревесным волокнистым материалам относятся бамбук, солома, флоэмное волокно, хлопковое волокно и т. д.

Переработка древесной массы

Производство древесной массы относится к процессу, который отделяет целлюлозу от древесного волокна и производит бумагу из целлюлозы. В зависимости от обработки целлюлозы древесную массу можно разделить на химическую целлюлозу (ХП), механическую целлюлозу, полухимическую целлюлозу (ПХЦ) и химико-механическую целлюлозу (ХМЦ).

Химическая целлюлоза

Химическая целлюлоза в основном включает сульфитную целлюлозу и крафт-целлюлозу. Химическая целлюлоза, как правило, производится на целлюлозном заводе, который состоит из варочного котла, резервуара для продувки, дискового фильтра, двухвалкового пресса, вакуумной барабанной мойки и других машин для производства бумажной массы.

Сульфитная целлюлоза варится при 130-150 ℃, светлая, легко отбеливается. Применяется для многих видов бумаги, особенно тонкой бумаги и искусственной бумаги. Сульфитная целлюлоза требует большого количества сырья, поэтому ее заменила крафт-целлюлоза.
Крафт-целлюлоза варится с помощью каустической соды и сульфида натрия при температуре 160-170 ℃. Крафт-целлюлоза темная, плохо поддается отбеливанию. Он в основном применяется для изготовления мешочной бумаги, крафт-бумаги, картона, конденсаторной бумаги и промышленного производства бумаги. После отбеливания крафт-целлюлоза также может быть использована для различных видов культурного производства бумаги.

Механическая целлюлоза

Механическая целлюлоза включает измельченную целлюлозу, рафинированную древесную массу и термомеханическую целлюлозу.

Измельченная пульпа бывает белой и коричневой. Измельченная целлюлоза белого типа перемалывает бревна на мясорубке. Измельченная целлюлоза легкая, с высокой непрозрачностью, дешевая, но имеет короткие волокна, плохую прочность и короткий срок хранения. Как правило, измельченная целлюлоза используется для изготовления газет, картона и бумаги для печати. Измельченная целлюлоза коричневого типа изготавливается из пропаренной древесины, темного цвета, имеет длинное волокно и хорошую прочность. Измельченная целлюлоза коричневого типа применяется для производства картона и упаковочной бумаги.
Измельченная целлюлоза рафинера должна сначала промыть древесную щепу и растворить волокно с помощью измельчителя, а затем точно измельчить материалы в целлюлозу. Измельченная целлюлоза рафинера применяется для различных видов хвойной древесины. По сравнению с измельченной целлюлозой она обладает хорошей прочностью, дренируемостью, непрозрачностью и пригодностью для печати, но требует больших энергозатрат.
После предварительной обработки паром используйте измельчитель для разделения древесины на целлюлозу. Термомеханическая пульпа содержит много длинных волокон, меньше пучков волокон.

Полуцеллюлоза и химико-механическая целлюлоза

Выход полуцеллюлозы и химико-механической целлюлозы находится между выходом целлюлозы и механической целлюлозы. Древесная щепа проходит через химическую обработку и измельчитель наконец получает целлюлозу. Сырьем для полухимической целлюлозы и химико-механической целлюлозы обычно является древесная стружка.

Основное различие между полуцеллюлозой и химико-механической целлюлозой заключается в степени химической обработки. Последний имеет смягчающее состояние химической обработки, сильного механического воздействия. По своим свойствам целлюлоза близка к механической целлюлозе и обычно применяется для изготовления гофрированного картона, упаковочной бумаги, газетной бумаги и т. д. Отбеленная химико-механическая масса также применяется для изготовления книжной и полиграфической бумаги.

Производство бумаги

Производство бумаги — это процесс, в котором вода используется для разбавления целлюлозы и получения листа правильной формы на бумагоделательной машине. Сухой и мокрый методы — это два процесса производства бумаги и картона. При мокром методе в качестве среды используется волокнистая суспензия, а при сухом методе в качестве среды используется воздух. Сухой метод используется только для изготовления бумаги особого типа, например бумаги для мундштуков сигарет. Но мокрый метод имеет относительно широкое применение. Процесс производства мокрой бумаги включает взбивание, наполнение, калибровку, очистку, формование, обезвоживание, прессование, сушку, полировку прессом и дозирование.

Взбивание и наполнение

Процесс взбивания может вызвать набухание, разделение и фибриллирование волокон. Это также увеличивает площадь поверхности волокна, что увеличивает комбинацию волокон и прочность бумаги. Отбивка обеспечивает качество изготовления бумаги или картона. Иногда для повышения прочности бумаги следует добавлять какой-либо макромолекулярный органический помощник, такой как высокомолекулярный полимер, модифицированный крахмал или карбоксиметилцеллюлозу и т. д. Кроме того, добавление наполнителя в бумажную массу может повысить непрозрачность и гладкость бумаги. .

Проклейка и очистка

Процесс проклейки повышает водостойкость бумаги, канифоль и производные канифоли являются распространенными проклеивающими агентами.

Основной функцией очистки является удаление примесей с бумаги, таких как металлические опилки, угольная зола и т. д. Очистное оборудование отделяет примеси в зависимости от контраста плотности.

Формование, обезвоживание, прессование и сушка

Обработанная пульпа проходит через трубу, коробку потока и распыляется на формованную сетку, на задней стороне формованной сетки имеется вакуумная камера, камера используется для поглощения воды в сеть. Наконец, целлюлоза превращается в влажную бумагу с определенной прочностью, и, наконец, с помощью прессового вала и сушилки бумага скатывается в рулоны. Ролик превращается в готовый рулон с помощью перемотки в соответствии с требованиями клиентов.

Сепарация в целлюлозно-бумажном производстве

Эта предпоследняя статья в серии статей Кена Сазерленда, посвященных более мелким секторам применения конечного оборудования, охватывает использование во всем секторе лесных товаров, что фактически означает производство древесной массы и бумаги. С точки зрения разделительного оборудования этот сектор уникален тем, что имеет только один базовый процесс, хотя, конечно, и с множеством вариаций.

Заготовленные пиломатериалы для лесопромышленности. Производство мебели является важной отраслью производства изделий из дерева. Щепа. ДСП. Изготовление бумаги. Рулоны готовой бумаги. Бумаго-целлюлозный комбинат.

Судя по всему, сейчас мы должны жить во времена безбумажного офиса. Правда, мы, наверное, меньше пишем личных писем, предпочитая пользоваться электронной почтой — но зато мы копируем почту на бумагу, а также распечатываем интересную информацию из Интернета. Конечно, газетные издатели переживают трудные времена, но потери некоторых видов конечного использования бумаги в большей степени компенсируются на развивающихся рынках мира, и особенно в Китае, за счет сочетания повышения уровня образования и роста населения.

Лесная промышленность

Хотя бумага вообще не производилась из древесного волокна вплоть до девятнадцатого века, производство бумаги в настоящее время классифицируется как одна из отраслей лесной промышленности, сырье для которой зависит от заготовленных деревьев. Полный спектр этих отраслей охватывает:

• переработку заготовленной древесины, включая ее выветривание и консервацию;

• производство изделий из цельного дерева, в том числе мебели;

• производство древесной щепы и производство древесностружечных и древесноволокнистых плит;

• производство древесной массы, бумаги и картона; и

• производство изделий из бумаги и картона.

Помимо вспомогательных фильтров, в таких службах, как очистка гидравлического масла или очистка питательной воды для котлов, первые два из этих применений не требуют разделительного оборудования. Третье имеет участие в технологическом разделении в виде машин, необходимых для сухого просеивания измельченных древесных гранул, отправки негабаритных частиц обратно в режущие плоттеры и перенаправления недоизмельченных на использование топлива. Выхлопные газы печей и сушилок также нуждаются в очистке, чтобы снизить нагрузку на атмосферу.

Напротив, переработка древесины в целлюлозу и преобразование этой целлюлозы в бумагу требует огромного количества воды: целлюлозно-бумажная промышленность является крупнейшим промышленным потребителем воды и использует больше воды на тонну продукции, чем любая другая другая промышленность. Фильтрация и другое разделительное оборудование в течение некоторого времени помогают производителям бумаги снижать воздействие на окружающую среду, но для достижения определенной степени устойчивости в отрасли по-прежнему необходимы серьезные усилия по повышению эффективности.

Целлюлозно-бумажная промышленность

Мировой объем производства бумаги и картона приближается к 400 миллионам тонн. Почти 40% этого объема приходится на Азию, 30% на Европу и 25% на Северную Америку. США — крупнейшая страна-производитель, производящая более трети мировой целлюлозы.

Неудивительно, что двумя крупнейшими компаниями в бумажном бизнесе (по объему продаж в 2008 г.) были американские: International Paper (25 миллиардов долларов) и Kimberly-Clark (19,5 миллиардов долларов). Третья американская компания, Georgia-Pacific, должна была входить в эту группу до ее покупки Koch Industries. Следующие три компании в списке 2008 г. были из Скандинавии, что свидетельствует о неизменном значении Северной Европы в целлюлозно-бумажном бизнесе. Это SCA из Швеции ($17 млрд) и две компании из Финляндии Stora Enso ($16 млрд) и UPM-Kymmene ($14 млрд).

Следующие две компании по размеру были японскими (Oji Paper и Nippon Unipac), но в этом списке лидеров продаж пока нет компаний из Китая, хотя этот день не за горами, как и для Бразилии.

В 2006/2007 гг. отрасль страдала от избытка производственных мощностей, до того, как ее поразила текущая рецессия, и, как следствие, в последнее время произошла значительная консолидация, как за счет закрытия существующих неэффективных заводов, так и за счет корпоративных слияний. Мероприятия. Самым крупным таким шагом стала покупка компании Koch Industries в 2005 году компании Georgia-Pacific. Другие движения среди более крупных компаний включают:

• слияние Abitibi Consolidated с Bowater в 2007 г. с образованием третьей по величине целлюлозно-бумажной компании в Северной Америке (и восьмой по величине в мире) только для того, чтобы в начале 2009 г. еще не появился;

• приобретение корпорации «Форт Джеймс» компанией «Джорджия-Пасифик» в 2000 г. ;

• образование MeadWestvaco в 2001 году из отдельных компаний Mead и Westvaco и ее приобретение компанией с акционерным капиталом в 2005 году, в результате чего в то время была создана отдельная компания NewPage Corporation, которая стала крупнейшим производителем мелованной бумаги в Северной Америке; и

• После существенной реструктуризации и нескольких продаж компания International Paper в начале этого года приобрела у Weyerhäuser большой завод по производству тарного картона.

Мировой объем продаж в 2009 году фильтровального оборудования и сопутствующего технологического оборудования для всего сектора лесных товаров оценивается чуть более чем в 2,4 миллиарда долларов. В пересчитанном выражении эта сумма мало отличалась от рыночной в 2008 г., и ожидается, что в реальном (без переоценки) выражении она вырастет до 2,5 млрд долл. США в 2010 г.

Целлюлозно-бумажное производство

Целлюлозно-бумажная промышленность отличается от конечного использования тем, что имеет только один основной производственный процесс, который состоит из двух частей – эти две части могут содержаться на одном заводе на одной площадке, полностью интегрированном комбинате , или совершенно отдельный, неинтегрированный завод, один из которых производит древесную массу, а другой перерабатывает целлюлозу в бумагу. Помимо необходимости как можно тщательнее обезвоживать полученную целлюлозу, на неинтегрированном целлюлозном заводе, чтобы снизить транспортные расходы, нет никакой разницы в операциях между полностью интегрированным заводом и двумя отдельными частями.

Древесная масса с целлюлозного завода представляет собой товар, известный как «товарная целлюлоза», и может быть собрана из разных источников на одной бумажной фабрике для производства определенных видов бумаги.

Изготовление бумаги в том виде, в каком оно практикуется сейчас, началось в начале 1800-х годов с изобретением машины Фурдринье, которая позволяла производить бумагу в непрерывном рулоне, а не в виде отдельных листов, хотя тогда она все еще изготавливалась из разлохмаченного лоскута. Будущее бумаги изменилось, когда в середине 1800-х годов были изобретены машины для производства древесной массы, что позволило производить бумагу из многочисленных деревьев, а не из труднодоступного тряпичного волокна.

Хотя основная часть (93%) бумаги производится из деревьев (55% из первичной целлюлозы и 38% из переработанной древесной бумаги, причем 7% из недревесных источников), только около одной пятой всего урожая деревьев идет в бумагу (остальное топливо, изделия из дерева, ДСП и т. д.). Для изготовления одной тонны бумаги требуется от 2 до 3 тонн древесины.

Производство древесной массы

Бумажный процесс начинается со срубленного дерева – обычно хвойных пород, но все чаще некоторых видов твердой древесины. Волокна, необходимые для процесса, содержатся в древесине, но их необходимо отделять друг от друга механически или химически (чтобы растворить лигнин и другие связующие вещества).

Срубленная древесина обрезается и обрезается до необходимой длины, после чего с нее удаляется кора либо механическим способом, либо с помощью водяных струй. Отделенная кора затем обезвоживается и используется на месте в качестве топлива. В основном существует два способа производства целлюлозы: либо механический, при котором целые бревна прижимаются к шлифовальному механизму, который расщепляет древесину на составляющие ее волокна, но сохраняет в суспензии продукта все компоненты исходной древесины; и химический, при котором бревна разрезают на щепки, а щепу растворяют в смеси каустической соды и одного из нескольких соединений серы при нагревании и давлении, чтобы получить темную суспензию разделенных волокон.

Шаги после основного гидроразбивателя заключаются в очистке суспензии, удалении крупных частиц, а затем в отбеливании волокон, если нужна бумага светлого или белого цвета. Отбеливание — противоречивый процесс, в котором участвуют хлор или соединения хлора, которые попадают в сточные воды. Промышленность постепенно отказывалась от использования свободного хлора и в настоящее время переходит к методам, в которых хлор вообще не используется.

Отработанные («черные») щелока обрабатываются для извлечения или повторного изготовления активных химических ингредиентов, которые затем перерабатываются на заводе, хотя все еще производится довольно значительное количество вредных отходов. Сокращение этих отходов является постоянной задачей для отрасли.

Производство бумаги

Рафинированная и, при необходимости, беленая древесная целлюлоза – полученная на предварительном целлюлозном заводе или купленная на открытом рынке – готовится в виде тонкой суспензии вместе с рядом добавок, особенно наполнителей, для создания правильное сочетание для получения бумаги необходимого качества. Этот навоз закачивается в напорный ящик (питательный резервуар), из которого тонкий слой навоза растекается по горизонтальной «проволоке», стекая непрерывным валиком от напорного ящика и при этом сливаясь без воды. Проволока на самом деле представляет собой набор параллельных прядей, идущих по всей длине машины (для производства «крученой бумаги»), или, что почти повсеместно сейчас, представляет собой тонкую проволочную сетку для производства «тканой бумаги».

Лист влажной бумаги поднимается с конца проволоки и пропускается через несколько прижимных валов для выдавливания избыточной влаги, а затем через сушильные валы для снижения содержания адсорбированной воды до требуемого в готовой бумаге. Последним процессом обычно будет какая-то обработка поверхности, такая как каландрирование.

Переработанная бумага

Для тех бумажных фабрик, которые используют переработанную бумагу, это делается как смесь первичной и переработанной целлюлозы, потому что волокна не могут перерабатываться бесконечно – их качество снижается с каждым процессом переработки, и, вероятно, в восемь раз чаще, чем можно ожидать. Переработанная бумага гораздо легче превращается в целлюлозу и требует при этом значительно меньше энергии, чем исходная целлюлоза из древесины.

Основной проблемой при переработке бумаги являются типографские чернила, которые необходимо удалить перед тем, как переработка станет возможной. Удаление краски — хорошо отлаженный процесс, но он создает еще один неприятный поток отходов, обычно предназначенный для захоронения.

Использование оборудования для сепарации

Основное использование фильтрующего оборудования связано с необходимостью сектора максимально замкнуть круговорот воды как по экологическим, так и по экономическим причинам. Этот шаг пошел на пользу поставщикам фильтрующего оборудования, и в отрасли еще многое предстоит сделать, прежде чем задача будет завершена. Успех производства целлюлозы и бумаги зависит от получения целлюлозы с волокнами нужного размера, и сита того или иного типа играют главную роль в этом обеспечении.

В этой статье были отмечены другие области применения фильтрующего оборудования, наиболее важными из которых являются процессы обработки отходов для получения черного щелока, отбеливания, обесцвечивания и повторного использования воды, а также использование коры и других компонентов древесных отходов.

Тенденции

В течение многих лет целлюлозно-бумажная промышленность в ее нынешнем виде считалась неустойчивой. Попытки отрасли исправить эту ситуацию привели к двум важным изменениям: значительному прогрессу в сокращении количества необходимой воды («замыкание водного цикла») и внедрению схем переработки макулатуры до такой степени, что почти две пятых сырья во всем мире составляет восстановленный материал. Фильтрация сыграла большую роль в обеих этих историях успеха.

Однако многое еще предстоит сделать, особенно с двумя самыми густонаселенными странами мира (Китай и Индия), стремящимися улучшить уровень жизни своего народа и использовать гораздо больше бумаги для расширения своего образования и бизнеса. виды деятельности. Например, хотя удвоение потребления бумаги на душу населения в Китае не достигло бы одной трети аналогичного показателя в США, глобальное потребление бумаги увеличилось бы почти на 20%.

Следует ожидать дальнейшего роста потребления бумаги после преодоления последствий текущего спада, несмотря на его неустойчивость. Таким образом, дальнейший прогресс в эффективности использования воды и энергии, еще более совершенные системы переработки макулатуры и более широкое использование древесины из управляемых лесов также являются тенденциями, которые будут актуальны в ближайшие десятилетия.

Похоже, маловероятно, что когда-либо появится замена бумаге, полученной из древесины (независимо от электронной книги, журнала или газеты), единственной рациональной альтернативой является использование синтетических полимерных волокон в листах воздушной или влажной укладки форму, но производство таких волокон само по себе будет иметь проблемы с устойчивостью. Волокна растительного происхождения, отличные от древесины, всегда были частью бумажного процесса и могут снова стать важными: растения геспералэ и кенаф продвигаются как достойные преемники древесной массы, но предстоит еще очень долгий путь, прежде чем они смогут производить бумагу. большое впечатление. Более вероятно, что расширение произойдет на плантациях эвкалипта, дерева, которое быстро растет и дает довольно длинные волокна. Испания и Португалия уже становятся крупными производителями целлюлозы на основе эвкалипта, как и Бразилия.

Фильтры и другое сепарационное оборудование останутся ключевыми компонентами модернизации существующих бумажных фабрик, а также систем на все более крупных новых фабриках, которые будут построены, особенно в Азии и Южной Америке.

Из леса: Бумага!

Бумага! Это везде. Это все вокруг нас. Никакой другой промышленный материал не является столь широко доступным, универсальным и столь важным для нашей повседневной жизни. Мы читаем книги. Мы распечатываем веб-страницы и компьютерные файлы. Вытираем руки бумажными полотенцами. Упаковываем подарки. Мы делаем заметки. Это лишь некоторые из способов, которыми мы используем бумагу. Возможно, вы слышали, что бумагу делают из деревьев, но это только часть истории.

Историческая упаковка

Папирус был похож на современную бумагу, но гораздо менее универсален.

Почти 4000 лет назад древние египтяне изобрели материал, похожий на бумагу. Сплетая стебли папируса в циновки, а затем растирая их, они получали тонкий прочный лист для письма. Этот продукт назывался папирус, и наше английское слово «бумага» происходит от этого египетского названия. До появления папируса люди использовали для письма глиняные таблички, камни, деревянные доски, ткани, шкуры животных, металлические таблички и даже листья.

Около 2000 лет назад китайцы изобрели первую настоящую бумагу. Их бумага была сделана из водянистой пасты измельченной коры тутового дерева, конопли и тряпок. Они отжали эту пасту, чтобы удалить воду, а затем высушили на солнце полученный мат из уплотненных волокон, чтобы сделать лист бумаги. Только 600 лет спустя армия вторжения захватила китайскую бумажную фабрику, и процесс изготовления бумаги был перенесен на запад, на Ближний Восток, в Африку и Европу.

В течение многих лет во всем западном мире бумагу делали только из выброшенных тряпок и одежды. Из хлопковых и льняных волокон производилась тонкая, прочная бумага, а использование других растительных волокон для изготовления бумаги было забыто в Средние века. Однако бумага всегда была в дефиците из-за постоянной нехватки использованной ткани. Первая бумажная фабрика в Америке, основанная за пределами Филадельфии, штат Пенсильвания, в 1680 году, также использовала старые тряпки для производства бумаги. К 1802 году в Соединенных Штатах насчитывалось около 200 таких мельниц.

Скопированный вручную текст на матерчатой бумаге из итальянской рукописи XV века

В середине 1800-х годов европейские производители бумаги заново открыли для себя использование древесных волокон для изготовления бумаги. Также в это время в Европе и Америке были разработаны различные типы машин и процессов для измельчения или химического разрушения древесины и производства бумаги. Древесины было в изобилии, а использование древесины вместо тряпки сделало производство бумаги намного дешевле и проще. Это было началом массовой бумажной промышленности, отрасли, которая сыграла и играет важную роль в развитии нашей страны и мира!

Simply Pulp

На оборванном краю этой бумаги видны волокна древесины.

Сегодня почти вся бумага производится из древесной массы; однако некоторые виды специальной бумаги по-прежнему производятся из хлопкового и льняного волокна (для печати таких вещей, как деньги и карты). Но что такое древесная масса? Когда древесина разрушается механически или химически, остаются два основных компонента: волокна (состоящие в основном из двух видов целлюлозы) и лигнин. Волокна на самом деле являются остатками клеток дерева. Они маленькие, около 1/8 дюйма в длину и 1/150 дюйма в ширину (около 1/10 толщины человеческого волоса). Когда лист бумаги разорван, вы можете увидеть крошечные древесные волокна вдоль разорванного края. Лигнин — это клей или цемент, удерживающий волокна в древесине. Древесная масса представляет собой не что иное, как огромное количество отдельных древесных волокон с удаленным лигнином. Естественный цвет древесной массы варьируется от темно-коричневого до светло-серого.

Натуральная темно-коричневая древесная масса (справа) используется для изготовления бумажных пакетов и коробок. После отбеливания и умягчения (слева) целлюлозы получают бумагу и другую продукцию более высоких сортов.

Прежде чем производить древесную массу из дерева, необходимо выполнить несколько шагов. Сначала деревья срубают и транспортируют на бумажную фабрику. Большинство деревьев, используемых для изготовления бумаги в Пенсильвании, представляют собой небольшие деревья, у которых мало потенциала для изготовления пиломатериалов. На мельнице с деревьев снимают кору. Наконец, волокна механически или химически извлекаются из древесины, а затем отделяются от лигнина.

При механическом методе точильные камни разрывают древесные волокна в воде на части, или деревья сначала расщепляются на мелкие кусочки, а затем измельчаются до волокон. Однако химические методы более широко используются и являются более энергоэффективными. Химические методы включают приготовление щепы в больших резервуарах. Эти резервуары, называемые варочными котлами, похожи на скороварки. Различные химические вещества, называемые варочным раствором, помогают расщепить древесную стружку на кашеобразную массу волокон. Независимо от метода производства целлюлозы ее всегда промывают и просеивают (для удаления примесей), прежде чем она станет бумагой.

Древесная масса также производится из измельченных отходов лесопиления или из использованной бумаги. Процесс переработки использованной бумаги аналогичен производству «первичной» целлюлозы непосредственно из древесины. При переработке древесные волокна в бумаге должны быть снова разделены или «переработаны» в воде. Также необходимо удалить химические вещества, такие как клей и чернила, с использованной бумаги. Процесс переработки сокращает длину отдельных волокон, поэтому древесные волокна можно перерабатывать только несколько раз, прежде чем они станут слишком короткими для изготовления бумаги. Вот почему для изготовления бумажной продукции необходимо смешивать новую целлюлозу с переработанной целлюлозой.

Современные бумагоделательные машины имеют длину почти как футбольное поле и могут создавать лист бумаги шириной 6-14 футов и длиной 40 миль за час.

Современное производство бумаги

Процесс изготовления бумаги начинается с промывки, отбеливания (чтобы отбелить или «осветлить» при необходимости) и взбивания (для смягчения) древесной массы. Крахмалы, красители и другие химические вещества, добавленные на этой ранней стадии, создают различные типы бумаги. После смешивания целлюлозы и химикатов с водой эта «слякоть» подается в большие бумагоделательные машины. Здесь слякоть равномерно перекачивается на быстро движущийся (58 футов в секунду) экран с мелкими ячейками. По мере того, как вода стекает, слякоть перемещается по экрану, а затем проходит через серию нагретых цилиндров, которые прессуют, сушат и разглаживают ее, обеспечивая равномерную толщину. Рулоны бумаги – это готовый продукт. Обычно их перематывают и нарезают на рулоны или пакеты меньшего размера, а затем отправляют в типографии и на производственные предприятия, где они становятся продуктами. Существуют тысячи различных бумажных изделий — от фильтров для кофе до салфеток для лица и журналов. На протяжении всего процесса производства бумаги тесты обеспечивают качество бумаги. Если рулон бумаги не соответствует стандартам качества желаемого готового продукта, он возвращается в производственный процесс.

Вот как делают бумагу…

1. Балансовый склад хранит сырье

2. Балансы окорываются и измельчаются

целлюлоза

4. Целлюлоза промывается, отбеливается и смягчается

5. Целлюлоза смешивается с водой и перекачивается на движущееся сито

6. Бумагоделательные машины быстро прессуют, сушат и разглаживают целлюлозу

7 , Компьютеры контролируют весь процесс

8. Бумагоделательные машины производят большие рулоны бумаги

9. Рулоны различной плотности и цвета хранятся на складах

10. Листы резаной бумаги отгружаются покупателям

Вот и вся история производства бумаги. Бумага — это материал, похожий на воздух, которым мы дышим. Это все вокруг нас, мы используем его постоянно, и мы никогда не задумываемся об этом! Вы можете представить мир без бумаги?

Подготовлено Сэнфордом С. Смитом, специалистом по природным ресурсам и работе с молодежью; Джеймс С. Финли, адъюнкт-профессор лесного хозяйства; и Ли Р. Стовер, специалист по распространению изделий из древесины, Школа лесных ресурсов штата Пенсильвания.

Благодарим Glatfelter, Weyerhaeuser и Comic Swap, Inc. за помощь в подготовке этой публикации. Эта публикация была подготовлена при поддержке Совета по развитию лиственных пород Пенсильвании, Департамента сельского хозяйства Пенсильвании.

производство бумаги | Процесс, история и факты

бумажная фабрика

Посмотреть все СМИ

Ключевые люди:: Николя-Луи Робер

Похожие темы:: машина Фурдринье цилиндр машина бумажное покрытие конический рафинер дисковый рафинер

См. всю соответствующую информацию →

производство бумаги , формирование матового или войлочного листа, обычно из целлюлозных волокон, из водной суспензии на проволочном сите. Бумага является основным материалом, используемым для письменного общения и распространения информации. Кроме того, бумага и картон обеспечивают материалы для сотен других применений, таких как обертка, упаковка, полотенца, изоляция и фотография.

Подробно изучите процесс производства и переработки бумажных изделий

Просмотреть все видео к этой статье

Слово «бумага» происходит от названия тростникового папируса, который в изобилии растет вдоль реки Нил в Египте. В древние времена волокнистые слои стебля этого растения удаляли, помещали рядом и пересекали под прямым углом с другим набором слоев, расположенных аналогичным образом. Сформированный таким образом лист увлажняли и прессовали. При высыхании клейкий сок растения, действуя как клей, скреплял слои вместе. Полного расщепления, необходимого элемента современного производства бумаги, при подготовке листов папируса не происходило. Папирус был наиболее широко используемым материалом для письма в древние времена, и многие записи на папирусе сохранились до сих пор.

Процесс изготовления бумаги

Историческое развитие

Изготовление бумаги можно проследить примерно до 105 года нашей эры, когда Цай Лунь, чиновник при императорском дворе Китая, создал лист бумаги, используя тутовое дерево и другие лубяные волокна вместе с рыболовными сетями. , старые тряпки и отходы конопли. В своем медленном путешествии на запад искусство изготовления бумаги достигло Самарканда в Центральной Азии в 751 году; а в 793 году первая бумага была изготовлена в Багдаде во времена Харуна ар-Рашида, в золотой век исламской культуры, когда производство бумаги достигло границ Европы.

К 14 веку в Европе существовало несколько бумажных фабрик, особенно в Испании, Италии, Франции и Германии. Изобретение книгопечатания в 1450-х годах привело к значительному увеличению спроса на бумагу. На протяжении 18 века процесс изготовления бумаги оставался практически неизменным, основным сырьем были льняные и хлопчатобумажные тряпки. Бумажные фабрики все чаще страдали от дефицита; в 18 веке они даже публично рекламировали и выпрашивали тряпки. Было очевидно, что необходим процесс использования более обильного материала.

Усовершенствования материалов и процессов

В 1800 г. была опубликована книга, положившая начало разработке практических методов производства бумаги из древесной массы и другой растительной массы. Постепенно были разработаны несколько основных процессов производства целлюлозы, которые избавили бумажную промышленность от зависимости от хлопчатобумажных и льняных тряпок и сделали возможным современное крупномасштабное производство. Эти события шли двумя разными путями. В одном волокна и фрагменты волокон отделялись от структуры древесины механическим путем; а в другом древесина подвергалась воздействию химических растворов, которые растворяли и удаляли лигнин и другие компоненты древесины, оставляя после себя целлюлозное волокно. Изготавливаемая механическим способом древесная масса содержит все компоненты древесины и поэтому не подходит для бумаги, от которой требуется высокая белизна и стойкость. Химическая древесная целлюлоза, такая как натриевая и сульфитная целлюлоза (описанная ниже), используется, когда требуется высокая яркость, прочность и стойкость. Целлюлоза из древесной массы была впервые произведена в Германии в 1840 году, но этот процесс не получил широкого распространения примерно до 1870 года. Натронная целлюлоза была впервые произведена из древесины в 1852 году в Англии, а в 1867 году в Соединенных Штатах был выдан патент на сульфитную варку. процесс.

Лист бумаги, состоящий только из целлюлозных волокон («водяной лист»), является водопоглощающим. Следовательно, чернила на водной основе и другие жидкости на водной основе будут проникать и распространяться в нем. Пропитка бумаги различными веществами, замедляющими такое смачивание и проникновение, называется проклейкой.

Оформите подписку Britannica Premium и получите доступ к эксклюзивному контенту. Подпишитесь сейчас

До 1800 года бумажные листы пропитывались животным клеем или растительными камедями, что было дорогим и утомительным процессом. В 1800 году Мориц Фридрих Иллиг в Германии обнаружил, что бумагу можно проклеивать в чанах с канифолью и квасцами. Хотя Иллиг опубликовал свое открытие в 1807 г., метод не получил широкого распространения около 25 лет.

Открытие элемента хлора в 1774 году привело к его использованию для отбеливания бумаги. Однако отсутствие химических знаний в то время привело к производству некачественной бумаги по этому методу, что дискредитировало ее на несколько лет. Сегодня отбеливание хлором является распространенным методом изготовления бумаги.

Внедрение машин

До изобретения бумагоделательной машины бумагу изготавливали по одному листу путем погружения рамы или формы с сетчатым дном в чан с сырьем. Поднятие формы позволило воде стечь, оставив лист на экране. Затем лист прессовали и сушили. Размер одного листа был ограничен размером рамы и формы, которые человек мог поднять из чана со складом.

В 1798 году Николя-Луи Робер во Франции сконструировал движущуюся ленту сита, которая принимала непрерывный поток бумаги и доставляла неразорванный лист мокрой бумаги к паре прижимных валиков. Французское правительство признало работу Роберта выдачей патента.

Однако бумагоделательная машина не стала практической реальностью, пока два инженера в Англии, оба знакомые с идеями Роберта, не построили улучшенную версию для своих работодателей, Генри и Сили Фурдринье, в 1807 году. Братья Фурдринье также получили патент. Два года спустя Джон Дикинсон, английский производитель бумаги, изобрел цилиндрическую бумагоделательную машину (описанную ниже). Из этих грубых начинаний развились современные бумагоделательные машины. К 1875 году бумага, покрытая машинным способом, производилась для использования в полутоновой печати с помощью нового процесса фотогравировки, а в 1884 году Карл Ф. Даль изобрел сульфатную (крафт-целлюлозу) в Данциге, Германия.

Хотя бумагоделательная машина символизирует механизацию бумажной промышленности, на каждом этапе производства, от вырубки деревьев до отгрузки готовой продукции, также наблюдался значительный рост механизации, что привело к сокращению ручного труда. Поскольку операции по производству бумаги требуют многократного перемещения большого количества материала, проектирование и механизация погрузочно-разгрузочного оборудования были и остаются важным аспектом развития отрасли.

Несмотря на то, что современные изобретения и инженерия превратили древнее ремесло в высокотехнологичную отрасль, основные операции по производству бумаги остаются неизменными и по сей день. Этапы процесса следующие: (1) готовят суспензию целлюлозного волокна путем взбивания его в воде, так что волокна полностью разделяются и насыщаются водой; (2) бумажная масса фильтруется на тканом сите с образованием матового листа волокна; (3) влажный лист прессуют и уплотняют, чтобы выдавить большую часть воды; (4) оставшуюся воду удаляют выпариванием; и (5) в зависимости от требований использования лист сухой бумаги дополнительно прессуется, покрывается или пропитывается.

Различия между различными сортами и типами бумаги определяются: (1) типом волокна или целлюлозы, (2) степенью измельчения или рафинирования сырья, (3) добавлением в сырье различных материалов, (4) условия формирования листа, включая базовую массу или количество вещества на единицу площади, и (5) физическую или химическую обработку, применяемую к бумаге после ее формирования.

Из целлюлозы получают гораздо больше, чем просто бумагу

Древесная масса может быть получена в старой промышленности, но она находит множество современных применений. От продуктов гигиены и бумаги до биотоплива и инновационной медицинской продукции — различные области применения целлюлозы могут вас удивить.

Если вы хотите понять, насколько что-то важно, представьте, какой была бы жизнь без этого. Если бы пульпа исчезла, жизнь была бы совсем другой.

«Если подумать просто, то не было бы ни бумаги для печати, ни бумаги для письма, ни газет, журналов или книг, ни упаковки из бумаги или картона, ни туалетной бумаги или других салфеток», — говорит Пиркко Петяя, , директор Пойри Менеджмент Консалтинг.

Древесная масса — универсальный материал, используемый для производства самых разных продуктов. «Мы можем рассмотреть четыре основных вида конечного использования древесной массы. Это папиросная бумага, бумага для печати и письма, картон и специальная бумага. Каждый из них предъявляет различные требования к волокнам в зависимости от конечного продукта», — говорит 9.0005 Эмилия Моизио , директор проекта устойчивого волокна UPM.

Прежде чем мы поговорим о том, что мы можем сделать с древесной массой, мы должны начать с того, откуда она берется: из леса.

Разные деревья для разных целей

«Тип древесины, порода древесины определяют качество и свойства получаемой из нее целлюлозы и определяют, насколько целлюлоза подходит для различных продуктов», — продолжает Петяя. «Например, хвойная древесина обладает другими свойствами, чем твердая древесина».

Хвойные деревья, такие как сосна и ель, относятся к хвойным деревьям. У них длинные волокна с низкой плотностью. Длинные волокна придают ей прочность, поэтому целлюлоза из хвойных пород часто используется для создания прочных изделий. Мягкая древесина также увеличивает впитывающую способность и используется для изготовления впитывающих изделий, таких как бумажные полотенца, детские подгузники и другие средства гигиены.

Лиственные деревья, такие как береза и эвкалипт, относятся к твердой древесине. Их волокна короче, что придает изделию мягкость, поэтому целлюлозу лиственных пород часто используют для изготовления папиросной бумаги. Как правило, волокна хвойных и лиственных пород смешивают в разных пропорциях, в зависимости от конечного продукта.

«В целлюлозно-бумажной промышленности хвойная древесина особенно востребована из-за ее прочностных свойств, например, для изготовления упаковочной бумаги», — говорит Петяя. «Считается, что из твердых пород древесины эвкалипт обеспечивает очень хорошую мягкость и считается наиболее подходящей породой древесины для изготовления мягкой папиросной бумаги».

Ничего не пропадает даром

Рациональное управление лесами имеет первостепенное значение. Потребители лучше осведомлены об этих проблемах, и у большинства клиентов есть строгие требования к устойчивости, такие как прослеживаемость древесины и различные сертификаты для любой древесной массы, которую они используют для своей конечной продукции. Эмилия Моисио приводит пример управления лесами в Финляндии.

«На каждое срубленное взрослое дерево сажают четыре новых, — говорит Моизио. «Вы предполагаете, что один из саженцев погибнет естественным путем. После того, как деревья растут около 30 лет, деревья располагаются довольно близко друг к другу, поэтому вы прореживаете одно, чтобы у двух других было место и солнечный свет для роста. Еще через 30 лет вам обычно требуется второе прореживание, чтобы получить больше места, питательных веществ, воды и света и, таким образом, собрать еще одно дерево».

Деревья, заготавливаемые при рубке ухода, имеют малый диаметр и используются для производства целлюлозы. Взрослые взрослые деревья идут на производство пиломатериалов и фанеры, поэтому в целлюлозе они используются только как отходы лесопиления и фанерного производства. Основная часть бревен становится древесиной и фанерой для домов, мебели и других изделий из дерева, щепа и опилки идут на целлюлозу, а кора и ветки производят биоэнергию. Единственная часть дерева, которая не используется, — это его тень.

UPM BioVerno — это топливо, изготовленное из неочищенного таллового масла, полученного в процессе производства целлюлозы

Даже в процессе производства появляются новые продукты. Это удаляет лигнин из древесины и разделяет древесину на волокна целлюлозы. Волокно промывают, просеивают, отбеливают, сушат и, наконец, отправляют в тюках туда, где оно будет превращено в конечный продукт.

Но даже сам процесс находит новые применения. Лигнин можно использовать для создания новых продуктов или сжигать для производства биоэнергии. Фактически, современные целлюлозные заводы производят больше энергии, чем потребляют, поэтому они обеспечивают электроэнергией местных жителей и предприятия. Побочные потоки и остатки процесса, такие как скипидар и неочищенное талловое масло, можно использовать для создания возобновляемого дизельного топлива или биохимикатов.

Будущее целлюлозы

Но история не заканчивается традиционным использованием целлюлозы. Достижения в области технологий означают, что теперь у вас есть продукты, изготовленные из целлюлозы или остатков производства целлюлозы, которые вы можете есть, носить, приводить в действие свой автомобиль или даже проводить медицинские исследования.

«Биохимические и текстильные продукты изготавливаются не из стандартной целлюлозы, а из различных вариантов процесса производства целлюлозы и одного и того же сырья или остатков процесса производства целлюлозы», — объясняет Петяя.

Создание одежды из дерева — захватывающая область, в то время как UPM уже производит возобновляемую нафту, которая используется, среди прочего, в качестве сырья для биопластика, используемого в покрытии картона для упаковки жидких продуктов для молочных пакетов. Медицина также является развивающимся сектором: GrowDex® от UPM Biomedicals представляет собой гидрогель, который используется в 3D-культивировании клеток.

GrowDex® компании UPM Biomedicals — это гидрогель, который используется в 3D-культивировании клеток.