Виды бумаги. Конспект занятия «Бумага и её свойства Свойства бумаги в таблице началка

Бумага может быть и тонкой, и толстой, бояться или не бояться воды. В последнем случае она носит название водостойкой. Очевидно, что разные виды бумаги изначально предназначены для разных целей и используются по-разному. Например, не имеет никакого смысла пытаться нарисовать картину красками на водостойкой бумаге, так как они смоются после первого соприкосновения с влажной поверхностью. Не слишком годится и обычная бумага для изготовления посуды или макета кораблика, который планируется пустить по воде. Любую бумагу следует использовать в соответствии с ее свойствами и предназначением. Однако сначала необходимо узнать как можно больше об особенностях разных видов бумаги .

• Водостойкая бумага :
  Такая бумага содержит гораздо большее количество скрепляющего вещества, т. е. клея, чем другие виды бумаги. Именно клей, являющийся обязательным компонентом любого типа бумаги, как раз и определяет параметры ее устойчивости к влаге. Чем меньше клея, тем быстрее бумага намокает и разваливается на отдельные волокна.
  Водостойкую бумагу редко используют для аппликационных картин и силуэтных вырезок, но она незаменима для создания размытых пейзажей и абстрактных картин, выполняемых по сырой поверхности.
• Писчая бумага :
  Известна как материал для офисной техники и обладает рядом преимуществ, значительно отличающих ее от других видов бумаги. Во-первых, она совершенно не капризна, превосходно складывается и удерживает любую заданную ей форму. Во-вторых, она относительно устойчива к воде и не сразу размокает и распадается. В-третьих, ее ценность определяется чистотой цвета и гладкостью поверхности. Как правило, верхний слой писчей бумаги, являющийся защитным, покрыт каолином. Некоторые виды писчей бумаги менее прозрачны из-за полимерного покрытия обеих сторон. Это позволяет материалу дольше оставаться чистым и не пылиться. В работе над картинами писчую бумагу в основном используют для набросков.
• Мелованная бумага :
  Это одна из разновидностей писчей бумаги. Мелованная бумага (меловка) может быть покрыта самыми разнообразными веществами, такими как каолин, карбонат кальция, а также иными глиноподобными минеральными веществами. Самые распространенные виды меловки обычно имеют глянцевую или матовую поверхность.
• Газетная бумага :
  Старые газеты вполне могут быть использованы для создания различных поделок, и не только в качестве черновика, на полях которого делают наброски. Некоторые художники в поисках новых средств выражения обращают свои взоры к газетам и, вырезая из них буквы, методом аппликации создают невероятные по красоте и оригинальности произведения.
• Оберточная, или упаковочная, бумага :
  Несмотря на глянец, эта яркая и красочная бумага достаточно прочна и с трудом рвется руками. Благодаря разнообразию цветов и хорошей склеиваемости эти виды бумаги прекрасно подходят для создания аппликационных картин, а тисненая и мраморная бумаги являются прекрасным фоном для аппликационных работ.
• Самоклеящаяся бумага :
  Эта бумага уникальна тем, что не нуждается в нанесении на ее поверхность клеящего вещества, а значит, исключает неаккуратность в работе. Самоклеящуюся бумагу выпускают нескольких видов: разноцветную, однотонную и прозрачную. Это дает возможность применять ее при работе над аппликационными картинами повышенной сложности.
• Обойная бумага :
  Различают гладкую с рисунком и рельефную обойную бумагу. И та и другая незаменимы при создании картин, особенно объемных, выполненных способом аппликации.
• Типографская бумага :
  Включает в себя нотную и синтетическую бумагу, используемую для журналов и обложек. Такая бумага обычно имеет гладкую поверхность, устойчива к влаге и может быть окрашена в любой яркий цвет. Работу, выполненную из типографской бумаги, всегда можно просушить, не боясь, что ее поверхность деформируется.
• Калька :
  Без прозрачной и полупрозрачной кальки при создании некоторых поделок просто не обойтись, так как она помогает перенести выбранный рисунок на любую поверхность, тем самым облегчая работу.
  Как правило, калька пропитана воском или специальным маслом, поэтому ее цвет редко бывает белым и на поверхности хорошо видна структура волокна. Эту особенность бумаги можно использовать при создании аппликационных картин, персонажами которых являются насекомые с полупрозрачными крылышками. Через вырезанное из такой бумаги крыло будет просвечивать фон, что сделает произведение еще более интересным и неповторимым.
• Картон :
  Этот плотный и толстый материал, изготовленный из целлюлозы с грубыми волокнами, незаменим в качестве основы для многих работ. К тому же из него можно изготавливать и рамочки для картин и фото. Главное – правильно выбрать нужный вид картона: однослойный или многослойный, упаковочный или полиграфический. Кроме того, следует всегда помнить, что лист картона сгибают только один раз, и, если сгиб выполнен неровно, исправить уже ничего будет нельзя.
• Эстампная бумага :
  Другое ее название – чертежная бумага. Благодаря своему высокому качеству она может использоваться не только для выполнения чертежей, но и для многих других «бумажных» работ.
• Шагреневая бумага :
  Такую бумагу очень легко определить по внешнему виду, так как она напоминает тисненую кожу. Шагреневая бумага хороша для аппликаций, особенно объемных.
• Бархатная бумага :
  Немного напоминает картон с той лишь разницей, что с одной стороны ее поверхность покрыта мелкими цветными ворсинками, что и делает материал похожим на бархат. Использование такой бумаги в аппликации и силуэтных вырезках позволяет создать очень красивые и оригинальные произведения.
• Санитарная бумага :
  Этот вид включает в себя туалетную бумагу, бумагу для салфеток и полотенец. Такую бумагу зачастую используют для создания забавных поздравительных открыток. Впрочем, капелька фантазии – и вы найдете ей применение при работе над различными поделками.
• Специализированная бумага :
  К разряду специализированной бумаги можно отнести спецкартон, а также материал для вкладышей и изоляции различных поверхностей друг от друга. В быту она чаще встречается в коробках с конфетами. Обычно такую бумагу используют для создания объемных рамок.
• Гофрированная бумага :
  Эта тонкая разноцветная бумага с интересным тиснением идеальна для создания цветов и любых других украшений, которые должны быть тонкими, воздушными и практически невесомыми. Как видите, бумага может быть очень разной, а потому перечислить все ее виды не представляется возможным. Однако главное здесь, пожалуй, то, что это материал на любой вкус и цвет, поэтому вы можете постоянно искать что-то новое и экспериментировать. Нужно лишь немного воображения, чтобы превратить бумажный кусочек в настоящее произведение искусства.

Изобретение бумаги можно назвать самым важным достижением человечества. Её изобретение оказало огромное влияние на быт и культуру населения планеты. Были времена, когда она ценилась наравне с золотом. На сегодняшний день производится много разнообразных видов бумаги, а в течение года производится почти по 50 килограммов на жителя планеты. Каждому из нас наверняка знакома офисная бумага формата A3 или A4. Однако существует множество других ее видов.

Классификация бумажной продукции

Бумажная продукция делится по способу своего применения:

• для печати;
• картон и упаковочная;
• техническая;
• санитарно-гигиеническая.
• cамая большая доля производимой бумажной продукции применяется в полиграфии.

Виды бумаги

Самыми часто используемыми видами бумаги, применяемыми в офисах и полиграфическом производстве, являются:

• офсетная – самого высокого качества, применяется в производстве журналов, книг;
• газетная – из такой продукции выпускаются газеты, в ней содержатся примеси древесных волокон;
• мелованная – бумага имеет высокое качество и специальное покрытие, отличный внешний вид. Она используется при печати глянцевых журналов, рекламных буклетов и т.п.;
• офисная – имеет хорошее качество и значительную устойчивость к повреждениям механического характера. По этим причинам может долго храниться;
• с защитой – бумага, с водяными знаками или другими защитными свойствами. Используется для оформления документов, требующих защиту информации, которая на ней записана. Бумага имеет специальные водяные знаки. Используют её для изготовления денежных знаков, выпуска облигаций и ценных бумаг;
• дизайнерская – бумага для визиток, скрапбукинга;
• упаковочная – используется для упаковки товаров;
• самокопирующаяся – такая бумага состоит из нескольких слоёв. При печати или письме на верхнем слое, написанное дублируется на следующих слоях благодаря специальному покрытию, нанесённому на нее. Пример такой бумаги можно увидеть в кассовых аппаратах;
• самоклеящаяся – состоит из двух слоёв – защитного, а второй слой покрыт специальным клейким составом. Используется для производства стикеров, этикеток, наклеек.

Бумага для офисов

Офисная бумага обычно разделяется на три класса. И маркируется буквами латинского алфавита А, В, С. Вся остальная, которой не была присвоена одна из категорий является писчей.

Бумага - многокомпонентная система из переплетенных между собой растительных волокон.

Растительные волокна состоят из древесной целлюлозы и древесной массы

Целлюлоза – главная составная часть клеточных стенок растений, которая придает растительным тканям прочность и эластичность.

В коробочках хлопчатника содержится 90 –95 % целлюлозы, в стволовой древесине – 40 – 55 %.

Поэтому «бумага» - от итал. bambagia - хлопок.

Кроме волокон в состав бумаги вводятся минеральные проклеивающие вещества,

красители и другие специальные добавки.

Бумага - капиллярно-пористый материал.

Бумагу изготавливают из древесины или текстиля.

БУМАГА (от итал. bambagia - хлопок), материал преимущественно из растительных волокон. Впервые получена во 2 в. в Китае. С 19 в. изготовляется главным образом из древесины. Известно св. 600 видов бумаги. Характеризуется массой 1 м2 (4-250 г), толщиной (4-400 мкм), механическими свойствами, цветом, белизной, гладкостью, впитывающей способностью и т. д.

БУМАГА СИНТЕТИЧЕСКАЯ, изготовляется из химических волокон (поливинилспиртового, полиамидного и др.) по обычной технологии производства бумаги; известна также бумага синтетическая из полимерных пленок (в т. ч. наполненных). Применяется для изготовления географических карт, денежных купюр, документов, киноэкранов и др.

БУМАГИ РЕАКТИВНЫЕ (индикаторные бумаги), впитывающие бумаги с закрепленными на них реагентами, изменяющими цвет при взаимодействии с определяемыми веществами. Применяются для установления водородного показателя (pH) растворов, быстрого обнаружения и определения некоторых химических элементов и соединений.

БУМАГОДЕЛАТЕЛЬНАЯ МАШИНА, агрегат для получения (отливки) бумаги и некоторых видов картона из бумажной массы. Состоит из сеточной части (где формируется и частично обезвоживается бумажное полотно), а также прессовой, сушильной и отделочной частей. Бумагоделательные машины для газетной бумаги вырабатывают бумажное полотно со скоростью до 850 м/мин при ширине полотна ок. 9 м.

Бумага впервые получена во 2 в. в Китае.

В 1799 француз Луи-Николя Робер запатентовал паровую бумагоделательную машину.

В 1818 - первое упоминание о бумагоделательной машине в России - Петергофская бумажная фабрика.

Основные этапы производства бумаги:

Измельчение материала,

Откидывание на сетку,

Прессование

В результате получается бумага в виде рулонов шириной до нескольких десятков метров. Далее эти рулоны режут на рулоны меньшей ширины согласно типографским стандартам. Эти более малые рулоны заправляются в бумагорезательную машину, на выходе которой и получают бумажные листы промышленных или потребительских форматов.

СВОЙСТВА БУМАГИ

1. Гладкость . Чем выше гладкость, тем плотнее контакт полотна бумаги с печатной формой

больше возможность без искажений воспроизводить тонкие штрихи. Гладкость бумаги характеризуют временем истечения установленного объема воздуха между образцом бумаги и плотно прижатой к нему гладкой пластиной; измеряют в секундах. Наибольшие требования к гладкости бумаги предъявляет глубокая печать300-500 сек, У офсетной бумаги средний уровень гладкости - 80-150 сек.

2. Пухлость - степень спрессованности бумаги. Чем выше данный показатель, тем выше степень непрозрачности. Наибольшая пухлость имеет показатель 2 см3/г, наименьшая - 0,7 см3/г.

3. Пористость характеризует степень впитывания бумагой печатной краски. Между волокнами образуются макро- и микропоры. Газетная бумага макропористая - радиус пор может от 0,16 мкм до 0,18 мкм. Мелованные бумаги - микропористые: размер пор около 0,03 мкм. Пористость более всего влияет на величину точек растискивания. Чтобы получить насыщенные цвета необходимо подобрать мелкопористую бумагу.

4. Белизна Чем выше показатель белизны, тем выше перепад яркости между черным красителем и цветом незапечатанных участков бумаги. Это важно для удобочитаемости. Белизна газетной бумаги имеет показатель около 60%, офсетной - около 70%, мелованной - более 80%. Целлюлозные волокна имеют желтый оттенок, для устранения которого иногда добавляют противоположный по цвету синий краситель.

5. Мягкость Параметр мягкости бумаги важен для выбора способа печати. При большом давлении с рельефных печатных форм высокой печати бумага должна обеспечивать наибольший контакт с печатной формой, то есть быть мягкой и быстро восстанавливаться после деформации. Совершенно противоположными показателями должна обладать бумага для тиснения.

6. Влагостойкость Бумага для офсетной печати, обладает повышенной влагостойкостью, для этого в ее состав вводятся гидрофобные вещества. Иначе при попадании увлажняющих растворов на запечатываемый материал произойдет деформация бумажного полотна, что приведет к потере прочности и эффекту несовмещения красок при полноцветной печати.

Свойства бумаги подразделяются на

1. структурно-механические,

2. оптические,

3. химические,

4. электрические и

5. свойства, определяемые при помощи микроскопа.

У бумаги различают две стороны: прилегающую к сетке бумагоделательной машины и прилегающую к сукну. Сеточная сторона почти всегда грубее вследствие ромбовидной маркировки сетки, по которой движется еще не застывшее бумажное полотно при изготовлении. Различие в гладкости и пористости обеих сторон бумаги называют двусторонностью.

Бумага имеет определённую структуру, обусловленную большей ориентацией волокон в направлении движения сетки бумагоделательной машины и большим натяжением, испытываемым бумагой в этом направлении, известном под названием машинного. Поперечным является направление бумаги под прямым углом к направлению движения сетки бумагоделательной машины.

1. СТРУКТУРНО-МЕХАНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА

1. Масса (вес) измеряется массой 1 м2 и является наиболее распространённым показателем.

Вес колеблется у различных сортов от 40 до 250 г/м2 .

Более 250 г/м2 - картон.

Тип печати Вес бумаги в г/м2

Листовая офсетная Не менее 80

Ролевая газетная Около 50

Ролевая книжная 60 - 80

Т.к. большинство бумаг продают по массе 1 м2. Массу бумаги чаще относят к единице площади, чем к единице объёма, как это делают в отношении других материалов, т.к. бумагу используют в виде листа, и поэтому площадь в данном случае играет более важную роль, чем объём.

2. Толщина бумаги (мкм) является важным фактором в характеристике многих других видов бумаги и определяет как проходимость бумаги в печатной машине, так и потребительские свойства (в первую очередь прочностные) готового изделия.

3. Механическая прочность - одно из основных и важных свойств большинства видов бумаги и картона. Стандарты на печатные виды бумаг предусматривают определённые требования механической прочности на разрыв. Эти требования определяются возможностью выработки на современных быстроходных машинах печатных видов бумаги без обрывов с последующим пропуском её через быстроходные перемотно-резательные станки и в дальнейшем на печатных машинах. Достаточная механическая прочность бумаги должна обеспечивать безостановочную работу печатных машин на полиграфических предприятиях.

4. Сопротивление бумаги разрыву принято характеризовать показателями разрывного груза или разрывной длиной бумаги.

Обычная бумага, изготовленная на буммашине, отличается различными показателями прочности в машинном и поперечном направлении листа. В машинном направлении она больше, так как волокна в готовой бумаге ориентированы в машинном направлении.

5. Показатель сопротивления бумаги (картона) излому - один из существенных показателей, характеризующих механическую прочность бумаги. Он зависит от длины волокон, из которых образована бумага, их прочности, гибкости и сил связи между волокнами. Поэтому наиболее высоким сопротивлением излому отличается бумага, состоящая из длинных, прочных, гибких и прочно связанных между собой волокон. Для печатных видов бумаги наиболее значимый показатель в процессе переплётно-брошюровочных работ полиграфического производства.

6. Показатель качества - сопротивление продавливанию - нельзя отнести к числу основных. Он предусматривается по действующим стандартам для сравнительно ограниченного количества видов бумаги. Важное значение этот показатель имеет для упаковочно-обёрточных видов бумаги. Этот показатель в некоторой степени связан с -показателями разрывного груза бумаги и удлинения её при разрыве.

7. Для некоторых видов бумаги и картона показатель сопротивления поверхности этих материалов истиранию служит одним из критериев, определяющих потребительские свойства материала. Это относится к чертёжно-рисовальным и картографическим видам бумаги. Эти бумаги допускают без излишнего повреждения поверхности возможность удаления написанного, нарисованного или напечатанного путем подчистки резинкой, лезвием бритвы или ножа. Одновременно подобная бумага с хорошей поверхностной прочностью на истирание должна сохранять удовлетворительный внешний вид после повторного нанесения текста или рисунка на стёртом месте.

8 Влагопрочность , или прочность во влажном состоянии - важный фактор большинства бумаг, особенно у бумаги, изготовленной на быстроходных бумагоделательных машинах, так как должна обеспечиваться бесперебойная работа буммашины при переходе бумажного полотна из одной секции машины в другую.

О влагопрочности бумаги судят по степени сохранения ею во влажном состоянии первоначальной своей прочности, т.е. той прочности, которую она имела до увлажнения, находясь в воздушно-сухом состоянии.

9. Удлинение бумаги до разрыва, или её растяжимость характеризует способность бумаги растягиваться; особо важно для упаковочной бумаги, мешочной, бумаги и картона для производства штампованных изделий (бумажные стаканы), основы парафинированной бумаги для автоматической завертки конфет (т.н. карамельной бумаги). Увеличение размеров увлажнённого листа бумаги по его ширине и длине, выраженное в процентах по отношению к первоначальным размерам сухого листа, носит название линейной деформации при увлажнении. Значения деформации бумаги при намокании и остаточной являются важными показателями для многих видов бумаги (офсетной, диаграммной, картографической, основы фотоподложки, бумаги с водяными знаками). Высокие значения показателей деформации бумаги приводят к несовмещению контуров красок при печати и, как следствие, получению некачественной печати.

Однако надо отметить, что ГОСТ предполагает очень жёсткие условия испытаний (намокание калиброванной полоски бумаги в течение определенного времени), использование которых для большинства печатных видов бумаги нецелесообразно. Европейские нормы предполагают использование термина "влагорасширение", определяющего изменение линейных размеров полоски бумаги при изменении влажности воздуха от 30 до 80%.

10. Гладкость характеризует состояние поверхности бумаги, обусловленное механической отделкой. Гладкость характеризует внешний вид бумаги; шероховатая бумага, как правило, на вид непривлекательна. Гладкость важна для писчих видов бумаги, для печатных бумаг, а также при склейке бумаги.

11. Просвет бумаги характеризует степень однородности её структуры, т.е. степень равномерности распределения в ней волокон. О просвете бумаги судят по наблюдению в проходящем свете. Бумага с сильно облачным просветом крайне неоднородна. Её тонкие места являются и наименее прочными. Они оказывают меньшее сопротивление прохождению воды, чернил, печатной краски. Вследствие этого и печать на облачной бумаге оказывается низкого качества из-за неравномерности восприятия бумагой печатной краски.

Бумага неравномерная по просвету, а следовательно и по толщине, отличается повышенной склонностью к короблению поверхности. Нанесение покрытий на поверхность такой бумаги (мелование, лакирование, парафинирование) связано с производственными затруднениями и влечёт за собой появление брака. Каландрирование бумаги облачного просвета также связанно с повышенным образованием брака; на поверхности появляются залощённые пятна. Бумага с облачным просветом трудно окрашивается, образуется разнотоновая облачность. Интенсивнее окрашиваются толстые участки бумажного полотна и менее интенсивно-тонкие.

II ОПТИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА

Оптические свойства бумаги не менее важны, чем структурно-механические. Для некоторых видов бумаги (типа печатные, прозрачные упаковочные, чертёжная, фотографическая, писчие) оптические свойства имеют первостепенное значение. Важными показателями оптических свойств являются: белизна, светонепроницаемость, прозрачность (непрозрачность), лоск и цвет.

1. Истинная белизна бумаги связана с её яркостью или абсолютной отражательной способностью, т.е. визуальной эффективностью. Белизна базируется на измерении отражения света белыми или почти белыми бумагами с одной длиной волны (ГОСТ предусматривает 457 миллимикрон, т.е. в видимом спектре). Белизна определяется как отношение количеств "упавшего" и распределенно отражённого света (%).

2. Пожелтение бумаги - это термин, которым условно называют снижение её белизны от воздействия световых лучей или повышенной температуры. От светового разрушения бумага может быть защищена хранением её в помещении без окон или с окнами, покрытыми плотными шторами.

3. Светонепроницаемость - способность бумаги пропускать лучи света. Свойство непрозрачности бумаги определяется общим количеством пропускаемого света (рассеянного и нерассеянного). Непрозрачность обычно определяется степенью "проникновения" изображения в испытываемый материал, помещённый прямо против рассматриваемого предмета.

Чаще применяется термин непрозрачность бумаги - отношение количества света, отраженного от листа, лежащего на чёрной подложке к свету, отражённому светонепроницаемой стопой этой бумаги.

4. Прозрачность определённым образом связана с непрозрачностью, но отличается от неё тем, что определяется количеством света, который проходит без рассеивания. Коэффициент прозрачности является лучшей оценкой высокопрозрачных материалов (калек), тогда как измерение непрозрачности более пригодно для относительно непрозрачных бумаг.

5. Лоск (глянец) является свойством бумаги, выражающим степень лощёности, глянца или способности поверхности отражать изображения. Лоск можно рассматривать как свойство поверхности бумаги отражать свет под данным углом отражения в большей степени, чем рассеянное отражение света под тем же углом. Таким образом, лоск (глянец) - относительное количество света, отражённого в зеркальном направлении к количеству упавшего света.

III ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА

Химические свойства бумаги в основном определяются видом применяемой древесины, методом и степенью варки и отбелки, а также типом и количеством добавленных неволокнистых компонентов. Эти свойства бумаги имеют важное значение, так как они влияют на её физические, электрические и оптические свойства.

Для некоторых видов бумаги химические свойства имеют такое же важное значение, как и физические, а в некоторых случаях - даже большее значение. Примером может служить антикоррозийная бумага, применяемая для упаковки серебряных и полированных изделий из стали. Эта бумага не должна содержать серы и сульфидов, а также свободных кислот, хлора и крепких щелочей, вызывающих потускнение или травление металлической поверхности. Лучшие сорта антикоррозийной бумаги изготовляют из хорошо очищенного и отбеленного тряпья или из сульфидной целлюлозы, которые несколько раз тщательно промывают для удаления остатков отбеливающих веществ. Подобным же образом должна быть изготовлена бумага для печати типографской краской при помощи металлического шрифта или для покрытия золотой фольгой, так как металл в краске или фольга будут тускнеть при соприкосновении с бумагой, содержащей восстановимую серу даже в количестве двух частей на миллион частей бумаги. Некоторые антикоррозийные бумаги, применяемые для упаковки серебряных изделий, пропитывают солями (например, уксуснокислой медью, ацетатом свинца или ацетатом цинка), которые вступают в реакцию с сероводородом, содержащимся в некотором количестве в атмосфере, и тем устраняют соприкосновение газа с серебром.

IV МИКРОСКОПИЧЕСКИЕ АНАЛИЗЫ

Кроме обычно применяемых химических, физических и оптических испытаний бумаги, важные сведения о её свойствах можно получить путём исследования под микроскопом. К числу важных областей применения микроскопа на практике относятся определения длины и вида волокна, состав по волокну, анализ загрязнений, пятен, определение степени обработки волокна, изучение смоляной и крахмальной проклейки и исследование бумаги в отношении наполнителей.

Влажность. Соотношение целлюлоза/вода является наиболее важным фактором в химии бумаги. Количество воды, содержащейся в отдельных волокнах, влияет на их прочность, эластичность и бумагообразующие свойства. Содержание влаги в бумаге влияет на её вес, прочность, неизменяемость, устойчивость размеров и электрические свойства; оно имеет очень важное значение при каландрировании, печатании, покрытии и пропитке. При испытании бумаги её обычно кондиционируют для того, чтобы создать во время испытании постоянную, предопределенную влажность во время испытаний. Зольность бумаги зависит в основном от количественного содержания наполнителей в её композиции. Бумага высокой прочности должна иметь низкое содержание золы, так как минеральные вещества уменьшают прочность бумаги. Высокое содержание золы нежелательно в таких видах бумаги, как фотографические, электроизоляционные, фильтровальные.

Химические свойства имеют большое значение для следующих видов бумаги: фотографической (для репродукции); безопасной (в отношении подделок); для бумаги, от которой требуется высокая степень неизменяемости, электрической бумаги, предназначаемой для пропитки смолами, и бумаги для упаковки пищевых продуктов. Эти бумаги не должны содержать ядовитых веществ; кислотность и заполнители в бумаге должны соответствовать ее назначению.

По материалам компании "Александр Браун"

Качество печати зависит от многих факторов, в том числе, решающим образом, от структуры и ровности поверхности бумаги. Ни одна бумага или способ печати не способны к 100% воспроизведению оригинала. Способность к воспроизведению у различных видов бумаги колеблется от 25% (бумага из вторсырья) до 95% (бумага с полным мелованным покрытием).

Чем толще и светлее покровный слой, чем выше содержание химического целлюлозного волокна, тем выше сорт получаемой бумаги. Согласовывая этот принцип с требованиями, вытекающими из назначения бумаги и заданных показателей качества печати, можно подобрать точно ту бумагу, которая нужна для данного вида печатной продукции.

Базовые характеристики бумаги Виды бумаги Плотность, г/м2 Яркость, ISO, % Гладкость Лоск Газетная Для телефонных справочников Машинной гладкости для глубокой печати Суперкаландрированная сорт С Суперкаландрированная сорт В Суперкаландрированная сорт А Рулонная офсетная с проклейкой Суперкаландрированная сорт А+ Мелованная машинной гладкости Офсетная с пленочным покрытием Легкая мелованная № 5 Мелованная средней массы № 4 Для печати № 3 Для печати № 2 Для печати № 1 Офсетная Книжно-журнальная Цветная высококачественная Тонкая типографская Для банкнот

Краткие характерстики некоторых типов бумаги.

Газетная бумага в основном состоит из механической древесной массы (не менее 85%), именно поэтому со временем она желтеет и становится ломкой. Плотность от 30 до 52 г/м2. Поступает газетная бумага из Кондопоги, Сыктывкара и Балахны.

Типографская бумага №1 (80-100% беленой целлюлозы) машинной гладкости. Предназначена для печатания текста и штриховых изобразительных материалов. Возможно воспроизведение полутоновых оригиналов с линиатурой растра:

На каландрированной ТБ №1 до 85 lpi.

На высококаландрированной ТБ № 1до 120 lpi.

Типографская бумага №2 (25-50% беленой целлюлозы и до 50% древесной массы) машинной гладкости, предназначена для воспроизведения текстовых и штриховых изобразительных материалов; каландрированная - для: изданий с полутоновыми иллюстрациями до 85 Ipi.

Книжно-журнальная бумага для офсетной печати (со смешанной структурой, с частицами древесины). Плотность - 60-80 г/м2. Рекомендуется для печати монохромных изданий.

Офсетная бумага (100% беленой целлюлозы) машинной гладкости применяется для печатания газет, журналов, книг, учебников и т.д. Плотность 60-220 г/м2. Влагостойкость достигается повышенной степенью проклейки. Имеются каландрированные и суперкаландрированные сорта. Основные поставщики - Сыктывкарский ЛПК, АО «Светогорск» и Котласский ЦБК. Их бумага вполне сопоставима по качеству с европейскими аналогами.

Мелованная бумага состоит из основного слоя, покрытого с одной или с обеих сторон меловым слоем, - это придает ей повышенную яркость и гладкость. Области использования - полноцветные иллюстрированные издания. Большинство сортов мелованной бумаги в настоящее время в Россию импортируется

Древнее изобретение, без которого мы сейчас практически не можем, - элементарная бумага. Ее придумали еще в Древнем Китае: считается, что китаец Пай Лунь изобрел ее еще в сто пятом году нашей эры.

Технология производства того времени по своей сути не изменилась

Изменились лишь материалы, которые используются для создания бумаги, а также то, что сейчас этот процесс происходит намного быстрее. Так, в Китае для этого использовали шелковую вату, тряпье, могли бросить в данную смесь старую рыболовную сеть. Все это измельчали и помещали в емкость с водой. Затем взбалтывали до тех пор, пока не получалась однородная кашеобразная масса. Изъяв эту массу из емкости при помощи бамбуковой сетки, дожидались того, чтобы стекла вода, а сама смесь тонким слоем осталась на сетке. Следующим этапом была сушка, после чего на выходе получали вот такой вот лист бумаги.

Современное производство использует целлюлозу

В производстве задействована по большей части древесина. Также разные виды бумаги могут сделать с волокнами льна или хлопка. Выполняют производство бумаги из макулатуры, то есть идёт повторное применение материалов, которые уже были сделаны ранее из древесных отходов и использованы для печати, письма. Так, допустим, делается туалетная бумага. Естественно, что сейчас в составе присутствуют некоторые другие вспомогательные добавки, которые применяют, чтобы ускорить производство или сделать виды разных бумаг - определенного цвета, плотности и качества.

Благодаря использованию разных способов изготовления и составов, благодаря различному характеру обработки или содержанию какого-либо наполнителя для проклейки готовые материалы имеют разное качество и вид, к тому же могут обладать разнообразными свойствами.

Свойства бумаги зависят от того, что будет использовано в качестве наполнителя

Так, для обычной печатной бумаги используют главным образом такое вещество, как каолин. Проще говоря, это белая фарфоровая глина. Для тех же целей и для достижения тех же свойств бумаги может быть использован тальк. Для того чтобы в результате получилось мелованная бумага, в качестве примеси добавляют диоксид титана. Для других специальных видов могут использовать оксид цинка. То есть характер примеси объясняет, как сделать виды бумаг с разными свойствами и печатными характеристиками.

Четыре этапа производства

Процесс производства происходит на специальной бумагоделательной машине. Любые виды бумаги изготовляются именно на таком станке.

Первый этап заключается в том, что бумажная масса, уже подготовленная к производству, поступает на сеточную часть. Аналогом в древние времена была бамбуковая сетка. Здесь происходит то же самое: формируется тонкий слой, с которого постепенно стекает вода.

Следующий этап - прессование. Воду, которая никак не стечет вся самостоятельно, отжимают в прессовой части.

Третий этап - сушка. Специальный сушильный цилиндр доводит лист бумаги до сухости 95 %. На этом этапе можно создать разные виды бумаги. Если здесь будет иметься клееный пресс, можно будет выполнить проклейку верхнего слоя материала. Таким образом производится бумага для офсетной печати, литографии или фототипии, где печать происходит методом увлажнения.

Последний процесс состоит в отделке бумаги, а также ее накатке в рулоны. Несколько чугунных цилиндров с полированной поверхностью делают ее поверхность ровнее посредством уплотнения.

Разные виды бумаги обладают всеми печатными свойствами в большей или меньшей мере.

Свойства бумаги

• Белизна. Все мы знаем, что газеты обладают серым оттенком, тогда как некоторые печатные издания выполняются на бумаге просто ярко-белого цвета.

• Гладкость. От этого свойства зависит то, каково ее дальнейшее назначение: гладкие материалы - это подходящий вариант для глянцевых журналов, а шероховатость придаст напечатанному на такой бумаге изображению матовость.

• Упругоэластичность. Одни виды листов бумаги ровняются сложнее, иные - легче; одни легко ровняются, если пригладить рукой, другим нужно полежать под самодельным прессом, например под стопкой книг.

• Впитывающая способность. Это свойство важно для того, чтобы краска была надежно, полностью и своевременно закреплена на бумаге.

• Прочность. Это важно для тех случаев, когда будет производиться многокрасочная и иллюстрационная печать.

• Плоскостность. Ясное дело, что для работы на бумаге необходимо, чтобы она была идеально ровной - так никакие изображения или текст, наносимые на ее поверхность, не будут смещены и не будут иметь дефектов. Но это, скорее, свойство, которое обретается бумагой после ее изготовления: на плоскостность влияют транспортировка, условия хранения, а также изначальная качественность упаковки на заводе.

К свойствам бумаги можно отнести ее декорирование

О чем речь? Возможно, она будет обладать каким-то тиснением или водяным знаком.

Также существуют коллекции дизайнерских видов бумаги - цветных, с напылением.

То есть в результате изменения по всем этим параметрам в лучшую или худшую сторону могут получиться определенные виды рассматриваемой продукции.

Основные виды бумаги

• Офсетная бумага. Ее применяют в случаях, когда нужно печатать документы или журналы, книги, которые могут содержать обычный текст и несложные, незамысловатые иллюстрации. У данного вида бывает разная плотность, что влияет на цену: чем плотнее бумага, тем она будет качественнее, прочнее и дороже. Что характерно для офсетной бумаги, так это высокий процент содержания целлюлозы. Именно то, что ее очень много, делает офсетную разновидность стойкой к повреждениям механического характера.

• Газетная бумага. Кто не знаком с этим произведением человеческого искусства? Все мы знаем, что она не обладает белым ярким цветом, наоборот - она откровенно серая. Высокая плотность - явно не ее конек, что, соответственно, влечет за собой малый срок службы.

• Бумага мелованная. Высокое качество создается при помощи специального покрытия, благодаря чему яркие краски и внешний вид конечного продукта заставляют только восхищаться. Такая бумага используется для изготовления презентационных каталогов, открыток и буклетов, возможно, даже рекламных каталогов - всех документов и изделий, где важно передать яркую, сочную, красивую картинку.

• Офисная бумага. Любой студент, работник социальной службы или другого заведения знаком с этим видом, чаще всего в формате A4. Он может обладать разной плотностью, что также в первую очередь влияет на ценообразование. Для работы лучше всего подходит плотность 80 грамм на метр квадратный. Бумага такой плотности имеет продолжительный срок службы, ее легче восстановить после механических воздействий - она не будет идеально гладкой, но если положить под пресс на несколько дней, то вполне способна выровняться. Кроме того, и стойкость к механическим повреждениям гораздо выше, чем у газетной бумаги, но не такая высокая, как у офсетной.

• Упаковочная бумага. Из названия становится ясно, для каких целей она используется. Ее главное преимущество - это высокая прочность.

Какие виды бумаги существуют, кроме вышеупомянутых?

Менее распространенные, но не менее важные

• Существует бумага с защитой от подделок. Выше уже упоминалось о бумаге с водяными знаками. Такой вид лучше всего использовать для печатания денег, акций или других важных документов, которые необходимо защитить.

• Бумага самокопирующаяся. Такое изобретение используют для заполнения бланков, когда необходимо создать копию листа. Согласитесь, гораздо удобнее, чем переписывать один и тот же текст несколько раз.

• Бумага самоклеящаяся. Стикеры на холодильник, наклейки с акциями, прочие бумаги, у которых с одной стороны есть клеящийся слой, - это все относится к данному виду.

Бумага, как и всякое физическое тело, характеризуется комплексом физических свойств . К ним относятся показатели структуры, молекулярно-физические, механические, оптические и другие свойства. Все это определяет реакцию бумаги на различные воздействия на нее. Знание структуры и физических свойств бумаги позволит прогнозировать ее поведение в производстве полиграфической продукции.

Термин «печатные свойства» бумаги – часть общего понятия «печатно-технологические свойства». Он применяется для характеристики свойств бумаги, от которых зависит результат непосредственного процесса печатания, т.е. от взаимодействия бумаги, краски и печатающих элементов формы.

Печатно-технологические свойства включают в себя комплекс свойств бумаги, от которых в наибольшей степени зависит результат процесса выпуска печатного издания. Бумага участвует в различных технологических операциях производства печатного издания, результат которых определяется механическими, упругопластическими, оптическими, электрическими и гигроскопическими свойствами бумаги.

Потребительские свойства – это комплекс важных для потребителя характеристик бумаги, которые помимо визуальных параметров полиграфического издания определяются печатными свойствами бумаги, формируют стабильность размеров и формы изделия, устойчивость к загрязнению, износоустойчивость, светостойкость и многое другое.

Общепринятым является подразделение свойств бумаги на следующие группы:

1) структурно-размерные свойства – формат, толщина, плотность, гладкость, разносторонность и другие – зависят от состава по волокну, степени помола, условий изготовления на машине; структура бумаги влияет на ее прочность, пористость, анизотропию свойств и другие показатели;

2) композиционные свойства – состав по волокну, наличие наполнителей и других компонентов; изменение композиции бумаги позволяет в широких пределах варьировать ее свойства;

3) механические и упругопластические свойства – сопротивление разрыву, излому, расслаиванию, истиранию, влагопрочность и жесткость;

4) оптические свойства – цвет, белизна, лоск, оттенок, светопроницаемость, непрозрачность и др.;

5) сорбционные свойства – степень проклейки, впитывающая способность, гигроскопичность, влажность и др.;

6) химические свойства – наличие остатков кислот или щелочей, минеральных вкраплений, различных катионов и анионов;

7) электрические свойства – электрическое сопротивление, диэлектрическая проницаемость, электрическая прочность и др.;

8) печатные свойства – структура поверхности, мягкость, взаимодействие с печатными красками;

9) специальные свойства – барьерные, жиро-, паро-, газо- и водопроницаемость, влагопрочность, термостойкость и долговечность.

Перечисленные свойства бумаги в значительной степени зависят от свойств исходных волокнистых полуфабрикатов и их анатомического строения, степени и характера помола, наличия наполнителей, проклеивающих веществ и других добавок, а также от условий изго­товления ее на бумагоделательной машине и ряда других фак­торов.

Все эти показатели имеют тесную зависимость друг от друга. Степень их влияния на оценку печатных свойств бумаги различна для различных способов печати.

Структурно-размерные свойства . Гладкость бумаги – свойство, которое влияет на цвет и глянец краски. Гладкость бумаги, т.е. микрорельеф ее поверхности, определяет "разрешающую способность" бумаги – ее способность передавать без раз­рывов и искажений тончайшие красочные линии, точки и их комбинации. Это одно из важнейших печатных свойств бумаги. Чем выше гладкость бумаги, тем больше полнота контакта между ее поверхностью и печатной формой, тем меньше давление нужно приложить при печатании, тем выше качество изображения. Гладкость бумаги определяется в секундах с помощью пневматических приборов.

Шероховатость является обратной величиной гладкости. Она изме­ряется в микрометрах и напрямую характеризует микрорельеф поверхности бумаги. Как правило, в технических спецификациях бумаги указывают одну из двух этих величин. Трехмерное изображение микрорельефа поверхности некоторых бумаг приведено в приложении Б.

Следует отметить, что понятие однородности для печатной бумаги включает целый комплекс характеристик, отражающих разные аспекты ее качества, в том числе: однородность поверхности, однородность по массе 1 м 2 , однородность просвета и др.Просвет бумаги характеризует степень однородности ее структуры, т.е. степень равномерности распределения в ней волокон.
O просвете судят по наблюдению бумаги в проходя­щем свете. При этом бумага просвечивает, и можно наблюдать, насколько она оптически однородна, наличие в ней светлых и темных мест свидетельст­вует о неравномерном расположении в бумаге волокон и неравномерной ее толщине. Бумага c сильнооблачным просветом крайне неоднородна. Ее тонкие места являются менее прочными, они оказывают меньшее сопротивление прохождению воды, чернил, типографской краски. Вследствие этого и печать на такой бумаге, в особенности иллюстрационная, оказы­вается низкого качества из-за неравномерного восприятия бума­гой типографской краски.

Существенно улучшает гладкость поверхности нанесение любого покровного слоя – будь то поверхностная проклейка, пигментирование, легкое или простое мелование, которое в свою очередь может быть различным: односторонним и двухсторонним, однократным и многократным и т.д.

Пористость непосредственно влияет на впитывающую способность, т.е. способность воспринимать печатную краску, и вполне может служить характеристикой структуры бумаги. Пористость зависит от состава материала (древесная масса, целлюлоза и др.), способа его изготовления и вида обработки. Пористость – это количество свободного воздуха, а также характер его распределения в структуре. Степень пористости раз­личных видов бумажных и картонных материалов можно определить по об­щему объему пор и их среднему ра­диусу. По этому показателю принято различать мелко-, средне- и крупно­пористые субстраты.

Макропоры, или просто поры, – это пространства между волокнами, заполненные воздухом и влагой. Микропоры, или капилляры, – мельчайшие пространства неопределенной формы, пронизывающие покровный слой мелованных бумаг, а также образующиеся между частичками наполнителя или между ними и стенками целлюлозных волокон у немелованных бумаг. Капилляры есть и внутри целлюлозных волокон.

Оптические свойства. К оптическим свойствам бумаги относится белизна, или цвет, лоск, прозрачность и светопроницаемость. От оптических свойств бумаги зависит контрастность изображения, точность цветопередачи при многокрасочной печати, качество и внешний вид печатной продукции в целом.

Белизна бумаги характеризуется коэффициентом отражения как интег­раль­ным, так и по отдельным длинам волн или по всему видимому участку спектра. Для оценки белизны наибольшее распространение получили следующие характеристики:

– белизна (Brightness) – это коэффициент диффузного отражения поверхностью бумаги при освещении определенным источником света, измеренный при длине волны 457 нм;

– белизна CIE (Whitness), рассчитанная по координатам цветности;

– яркость CIE, определяемая в координатах цветности L, a, b и представляющая собой разницу между черным и белым.

В соответствии с действующим в РФ ГОСТ 30113-94 и стандартом
ISO 2470-77 белизна может превышать 100 %.

При многокрасочной печати цветовая точность изображения, ее соответствие оригиналу возможны только при печатании на достаточно белой бумаге. Для повышения белизны добавляют так называемые оптические отбеливатели – люминофоры, а также синие и фиолетовые красители, устраняющие желтоватый оттенок, присущий целлюлозным волокнам. Этот технологический прием называют подцветкой. Так, мелованные бумаги без оптического отбеливателя имеют белизну не менее 76 %, а с оптическим отбеливателем – не менее 84 %.

Печатные бумаги с содержанием древесной массы должны иметь белизну не менее 72 %, белизна газетной бумаги ниже и составляет в среднем 65 %.

Лоск и глянец – результат зеркального отражения поверхностью бумаги падающего на нее света. Это тесно связано с микрогеометрией поверхности, т.е. с гладкостью. Обычно с повышением гладкости лоск тоже увеличивается. Однако эта связь неоднозначна. Следует помнить, что гладкость определяется механическим способом, а лоск – это оптическая характеристика. Глянец матовой бумаги может составлять до 30 %, глянцевой – 75–80 %.

Непрозрачность – еще одно важное практическое свойство печатной бумаги. Особенно важна непрозрачность при двухсторонней печати. Для повышения непрозрачности подбирают композицию волокнистых мате­риалов, комбинируют степень их помола, вводят наполнители. Наименее прозрачными являются волокна древесной массы, содержащие почти полностью все компоненты исходной древесины. Поэтому введение древесной массы в композицию бумаги способствует снижению ее прозрачности. Светопроницаемость бумаги также уменьшается с повышением массы бумаги.

Механические свойства. Механические свойства можно разделить на проч­ностные и деформационные. Среди многих факторов, определяющих проч­ность бумаги, целесообразно выделить прочность волокон, их гибкость и размеры; силы сцепления волокон между собой; расположение волокон в бумаге.

Оценка механической прочности печатной бумаги производится с учетом следующих факторов: анизотропии свойств ее в плоскости листа, приводящей к тому, что значения всех показателей прочности изменяются в зависимости от направления приложения нагрузки в момент испытания листа относительно машинного направления; влагосодержания; скорости приложения нагрузки.

Прочность материала характеризуется напряжением, необходимым для того, чтобы этот материал разрушить (при растяжении образца). В случае бумаги используются следующие характеристики: разрушающее усилие, разрывная длина, разрушающее напряжение, сопротивление раздиранию, продавливанию, надрыву, излому и др. Прочность бумаги на растяжение определяют как силу, необходимую для разрыва полоски бумаги стандартной ширины, которая зависит как от ширины, так и от толщины полоски бумаги. Разрывная длина – это расчетная длина полосы бумаги, которая разорвалась бы под действием собственного веса.

По степени уменьшения влияния длины волокон показатели механической прочности располагаются в такой последовательности: сопротивление раздиранию, сопротивление продавливанию, сопротивление излому, разрывная длина.

Деформационные свойства проявляются при воздействии на материал внешних сил и характеризуются временным или постоянным изменением формы или объема тела. Основные технологические операции полиграфического производства сопровождаются существенным деформированием запечатываемого материала. Бумага должна иметь минимальную деформацию при увлажнении, так как по условиям технологии печатного процесса она соприкасается с увлажненными поверхностями. При увеличении влажности волокна набухают и расширяются, главным образом по диаметру; бумага теряет форму, коробится и морщится, а при высушивании происходит обратный процесс: бумага дает усадку, в результате чего меняется ее формат. Изменение влажности бумаги в процессе многокрасочной печати приводит к несовмещению красок и нарушению цветопередачи. Для повышения влагостойкости в состав бумажной массы при изготовлении добавляют гидрофобные вещества (эта операция называется проклейкой в массе) или же проклеивающие вещества наносятся на поверхность уже готовой бумаги (поверхностная проклейка).

Важнейшей характеристикой способности материала к деформированию является жесткость при изгибе. Изгиб – это деформация тела под воздействием внешних сил, сопровождающаяся изменением кривизны деформируемого объекта, которая сводится к растяжениям и сжатиям.

Модуль упругости – это величина, характеризующая упругие свойства материала и являющаяся коэффициентом пропорциональности между упругим напряжением и соответствующей деформацией. Установлено, что модуль упругости, определенный при изгибе бумаги, имеет меньшее значение по сравнению с модулем упругости при растяжении.

Сопротивление излому снижается при увеличении толщины и массы 1м 2 бумаги, ввиду повышения жесткости бумаги, которая приводит к увеличению растягивающих напряжений в поверхностном слое при изгибе.

Сопротивление продавливанию тесно связано с деформационной способ­ностью бумаги, возрастает при увеличении длины волокон, массы 1м 2 и находится в прямой зависимости с сопротивлением разрыву и удлинением.

Стойкость поверхности к выщипыванию обусловлена общей энергией межволоконного взаимодействия в структуре бумаги, рельефом поверхности, ее гладкостью, а также степенью ориентации волокон в направлении толщины листа. С повышением гладкости увеличивается площадь контакта поверхности бумаги и печатной формы, а показатель стойкости поверхности к выщипыванию уменьшается.