Бумага: изготовление, состав, виды и основные свойства - Флексографская печать. Процесс изготовления бумаги

Что такое бумага. Свойства бумаги.

Бумага - это тонкие и ровные листы или ленты материала, состоящего в основном из целлюлозных волокон (древесная целлюлоза, древесная масса, волокна хлопка, льна, макулатурная масса и некоторые другие вспомогательные добавки). Длина растительных волокон, из которых создана бумага, 1-2 мм при диаметре около 25 мкм. Масса одного квадратного метра бумаги достигает 250 грамм.

По определению, бумага - это пористо-каппилярный плоскостной ненатурально созданный материал, доступный для проникновения воздуха, влаги и красок. При размачивании в воде обыкновенные сорта бумаги лишаются своей механической прочности, при пропитке керосином или маслами прочность бумаги не изменяется. Это заверяет нас в том, что целлюлозные волокна в бумаге объединены между собой основным образом водородными связями.

Свойства бумаги зависят от волокнистого состава, природы растительных волокон, характера их обработки, содержания наполнителя, проклейки, а также технологии отлива и отделки, благодаря чему бумага удается с различными свойствами.

Бумага является крайне древним изобретением, ее знали еще в Древнем Китае. Основоположником бумаги считают китайца Пай Луня, который изобрел бумагу в 105 году новой эры. Изготавливали ее тогда так: обрывки шелковой ваты, ветошь, старые рыболовные сети размельчали и кидали в чан с водой, взбалтывали, пока не выходила однородная, водянистая кашеобразная масса, которую черпали бамбуковой сеткой. Осадок, оставшийся лежать гладким слоем на сетке, просушивали. Этот принцип функционирует, и сегодня, модифицировались только средства производства, масштабы, скорости и сырье.

В России бумага появилась в XIV веке, до этого времени у нас писали на пергаменте.

Состав и технология изготовления бумаги.

Размолотое целлюлозное волокно, древесная масса, отбеленный и размельченный каолин, клей, подцветку смешивают в необходимых пропорциях. В качестве наполнителя печатной бумаги используют главным образом каолин - белую фарфоровую глину или тальк - сочетание из класса силикатов. Диоксид титана применяют в производстве мелованных бумаг. Оксид цинка употребляется как наполнитель для особых видов бумаги.

Благодаря наполнителям бумага делается ровной, гладкой, непрозрачной, пластичной, капиллярной и менее пористой. Бумагу отливают из бумажной массы на бумагоделательной машине, функционирующей со скоростью до 800 м/мин и состоящей из четырех составных частей:

    1. Сеточная часть: бумажная масса потоком поступает на сетку машины. Создающийся из кашеобразной массы тонкий волокнистый слой понемногу избавляется от воды на сеточной части. 2. Прессовая часть: тут вода выжимается давлением прессов. 3. Сушильная часть: бумажная лента, прижимаясь к сушильным цилиндрам, доводится до сухости 95%. В сушильной части встраивают клеильный пресс для неглубокой проклейки бумаги, что нужно для бумаг, применяемых для печати с использованием увлажнения (фототипия, литография, офсетная печать). 4. Отделочная часть с накатом бумаги (намотка в рулоны): 3-8 полированных чугунных цилиндров уплотняют бумагу, делая ее поверхность глаже.

В процессе изготовления бумаги, когда бумажная масса потоком поступает на движущуюся сетку бумагоделательной машины, волокна, увлекаемые потоком, приобретают преимущественное расположение, когда их оси сходятся с направлением движения сетки машины. Вследствие этого свойства бумажного листа в продольном и поперечных направлениях будут немного различны, а именно - прочность бумаги будет выше в продольном направлении.

Прием определения направления волокон бумаги.

    1. Если мы разорвем бумагу по длине и по ширине листа, то разрыв по линии движения сетки бумагоделательной машины будет ровным, а в поперечном направлении разрыв будет неравномерным. Направление прямого разрыва бумаги и есть направление отлива бумаги. 2. Отрезать равные полоски по длине листа и по его ширине. Положить одну полоску на другую. Выровнять. Взять в руку большим и указательным пальцами. Вытянуть руку под прямым углом перед собой. Та полоска, которая свисать будет меньше и определяет направление отлива бумаги.

Верхняя (лицевая) сторона бумаги, не соприкасающаяся с сеткой бумагоделательной машины, будет намного глаже сеточной. Сеточная сторона обладает меньшим количеством наполнителя, отчасти уходящего из бумаги совместно с промывными водами. То есть бумага ортотропна: ее свойства немного отличаются во всех трех измерениях - по ширине, длине и обороту.

Все это нужно учесть при подготовке бумаги к печатанию и при обработке оттисков в брошюровочно-переплетных и отделочных целях (при разрезке, фальцовке, шитье, высечке и тиснении).

Требования к качеству печатной бумаги.

    1. Достаточная механическая прочность, обеспечивающая нормальные условия выполнения процесса печатания тем или другим способом (отсутствие обрывов бумажного полотна при печатании, минимальность застревания листов и подачи двойных листов, длительное использование печатной продукции без видимого разрушения). 2. Незасоренность, характеризующаяся потенциальным числом соринок площадью 0,1-0,5 кв. мм каждая в 1 кв. м бумаги. 3. Толщина, плотность, структура и прочие свойства бумаги соответственны, быть однородными не только у листов одной и той же партии, но и внутри любого листа. 4. Влагосодержание бумаги должно быть в пределах 6-8%. 5. Листы бумаги должны иметь строго прямоугольную форму. Косина листа не должна превышать 0,2%. Волнистость листов в кипах при их распаковке не допускается.

Свойства бумаги.

Допечатные свойства бумаги, как правило, связаны с влажностью, упаковкой и хранением бумаги. Качества бумаги, именуемые печатными, заключают в себе характеристики, устанавливающие прохождение бумаги через бумагопроводящую систему печатной машины, а также свойства, устанавливающие качество печатного оттиска. Печатные свойства обеспечивают получение высококачественного оттиска.

Основные печатные свойства бумаги:

    - белизна; - гладкость; - упругоэластичность; - пластичность; - впитываемость; - непрозрачность; - незасоренность; - непрочность поверхностного слоя; - плоскостность.

Эти свойства должны соответствовать условиям того или иного способа печати. Послепечатные свойства бумаги устанавливают процессы разрезки, фальцовки, шитья, высечки и тиснения, а также условия и требования прессования полуфабрикатов и их хранения и сушки.

Белизна бумаги.

Высокий уровень белизны печатной бумаги крайне желателен, так как четкость, удобочитаемость издания зависят от контрастности запечатанных и пробельных участков оттисков.

Уровень белизны бумаги зависит от ее возможно более глубокого и равномерного отражения лучей разнообразной длины по всему спектру дневного рассеянного белого света. Для того чтобы увеличить белизну бумаги, ликвидировать вероятный желтоватый оттенок, бумагу в процессе изготовления подкрашивают синими и фиолетовыми красителями или вводят в ее состав оптические отбеливатели.

Степень белизны некоторых видов бумаги:

    - мелованная с оптическим отбеливателем - 84%; - мелованная без оптического отбеливателя - 78%; - чистоцеллюлозная печатная бумага с оптическим отбеливателем - 83%; - чистоцеллюлозная печатная бумага без оптического отбеливания - 78%; - печатная бумага с белой древесной массой - 72%; - газетная бумага - 65%.

Гладкость бумаги.

Зависит от микрогеометрии поверхности бумаги, то есть рельефа, созданного выступами и впадинами между растительными волокнами и частичками наполнителя.

Глянцевитость или матовость бумаги также зависит от микрогеометрии ее поверхности. Очень гладкая бумага будет глянцевой, шероховатая - матовой.

Упругоэластичность.

Под действием рабочего органа машины бумага деформируется, однако в зависимости от степени механического напряжения и целей технологических операций появляются деформации всевозможного характера: упругие, эластические и пластические. Свойство материала моментально изменяет свою форму и размеры под действием соответствующей нагрузки, и после прекращения ее действия также моментально реставрировать их именуется упругостью. Таким образом, упругие - это мгновенно зарождающиеся, целиком обратимые деформации. Эластичность - это свойство материала изменять форму и размеры под действием нагрузки в течение отдельного времени и понемногу всецело воссоздавать начальную форму и размеры после прекращения действия. Свойство же материала сохранять приобретенную деформацию после снятия механического воздействия, возбуждающего его, называется пластичностью.

Упругоэластические свойства основательно действуют на процесс печатания, но нередко они бывают недостаточными для подобающего выравнивания поверхности бумаги в процессе печатания и возмещения неровностей, как печатной формы, так и самой бумаги. Пластические деформации бумаги технологически потребны при фальцовке, биговке, тиснении.

Эти разноречивые требования к свойствам бумаги решаются созданием всевозможных видов и сортов бумаги. Ведь выбор бумаги для олицетворения той или иной идеи на 50% предопределяет качество ее исполнения.

Впитываемость.

Подобающая впитывающая способность бумаги - значительное условие своевременного и абсолютного закрепления краски. Впитывание краски в бумагу определяется ее пористо-капиллярным строением.

Впитывающая способность бумаги в особенности важна для способов печати и лакирования, где закрепление краски и лака в основном определяется впитыванием, к примеру, глубокая печать, флексографская печать на бумаге, лакирование дисперсионными лаками.

Порядок высушивания бумаги на бумагоделательной машине сказывается на пористости бумаги. Так при высокотемпературном режиме сушки пористость бумаги возрастает.

Прочность.

Это свойство в особенности существенно для иллюстрационной, многокрасочной печати.

Прочность поверхности бумаги вырастает при употреблении хорошо разработанной длинноволокнистой бумажной массы, ее проклейке карбамидной смолой и крахмалом.

Плоскостность.

Для неизменной работы листовой печатной машины является безукоризненная плоскостность бумаги. Плоскостность бумаги во многом определяется климатическими условиями ее упаковки, транспортировки и хранения.

Бумага не должна подвергаться отрицательному воздействию влаги и температурным колебаниям. Если бумага держится в помещении с определенной относительной влажностью без упаковки, защищающей ее от атмосферных влияний, то она воспринимает влагу из окружающего воздуха или отдает влагу до тех пор, пока не будет достигнута равновесная влажность.

При поглощении влаги бумагой на ее краях образуется выраженная волнистость. Если бумага отдает влагу, то ее края загибаются.

Рекомендации по использованию бумаги.

    1. При печати с применением нескольких цветных красок на цветной бумаге нужно учитывать цвет запечатываемого материала. 2. Прежде чем печатать на бумаге, она должна пройти акклиматизацию в печатном цехе в течение кое-какого времени, чтобы достигнуть температуры 20-22 и влажности 50-55%. Не разрешается вскрывать пластиковую обертку паллеты с листовой бумагой до печатного цеха, если нет отдельного помещения для акклиматизации бумаги. 3. Особенное внимание необходимо обратить на различие свойств бумаги по длине и ширине листа, ан лице и обороте листа. Это необычно важно при фальцовке и шитье, при припрессовке пленки, при разрезке и др. 4. Надлежит скрупулезно выбирать бумагу для печати разнообразных изданий многообразными способами и технологиями.

Похожие статьи




Бумага: изготовление, состав, виды и основные свойства - Флексографская печать. Процесс изготовления бумаги

Предыдущая | Следующая