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.
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.
« Волшебные свойства бумаги. История возникновения технологии бумагокручения - квиллинга».
Цели:
Обучающие
Познакомить детей со свойствами, видами, назначением бумаги.
Формировать умения следовать устным инструкциям.
Обогащать словарь ребенка специальными терминами.
Развивающие:
Развивать у детей способность работать руками, приучать к точным движениям пальцев, совершенствовать мелкую моторику рук, развивать глазомер.
Развивать пространственное воображение.
Воспитательные:
Формировать культуру труда и совершенствовать трудовые навыки.
Способствовать расширению коммуникативных способностей детей.
Учить умению бережно и экономно использовать материал.
Содержать в порядке рабочее место.
Оборудование
Для исследования
У каждого ребенка образцы бумаги писчей, газетной, оберточной , салфетной . Водорастворимая краска (гуашь или акварель) по одному цвету. Небольшие емкости ванночки, стаканы) с водой. У учителя спички, металлический поднос для сжигания бумаги.
Для классификации
У учителя: , , , , , , , декоративная (внешне похожа на бархат, мрамор, кожу), , мешки, коробки, , , и, , .
Карточки со словами: Для письма и печати, Отделочный материал, Поделочный материал, Декоративная, Упаковочный материал, Чистящий материал, Для производства , Подложка для нанесения химических реактивов.
Карточка со словом «квиллинг».
Ход занятия
I .Организационный момент
- Назовите «родственников» бумаги. Что делает бумагу такой многогранной и многоликой?
Презентация № 1
II . Исследование свойств бумаги.
- Свойства бумаги определяют ее внешний вид, качество и предназначение. Мы проведем исследова ние свойств бумаги с помощью следующи х опыт ов :
№ п/п, название
Описание опыта
Вывод:
Опыт №1 Гладкость
Мы взяли разные листы бумаги писчей, газетной, оберточной и заметили, что она в основном гладкая. Гладкость характеризует состояние поверхности бумаги и определяет её внешний вид - шероховатая бумага, как правило, на вид малопривлекательная.
Гладкость важна для писчих видов бумаги, для печатных
бумаг, а также при склейке бумаги.
Опыт №2
Просвет
Просвет бумаги характеризует степень однородности ее структуры.
В результате опыта мы взяли два листа бумаги: плотный и тонкий, наложили на картинку и увидели, что тонкая бумага просвечивает картинку, а второй нет. Свойство тонкой бумаги – просвечиваемость.
Просвечивание бумаги зависит от спрессованности.
Используется в технологическом производстве, медицине.
Опыт №3 Пористость
Пористость непосредственно влияет на впитывающую способность бумаги, то есть на ее способность воспринимать печатную краску, и вполне может служить характеристикой структуры бумаги. На лист бумаги мы капнули краски, она впиталась.
Бумага впитывает печатную краску благодаря её
пористости.
Опыт №4 Растяжимость
Удлинение бумаги до разрыва, или ее растяжимость, характеризует
способность бумаги растягиваться. Берем лист мягкой бумаги
(салфетки) и пробуем растянуть её, бумага медленно чуть тянется.
Бумага растягивается . Это свойство особенно важно для упаковочной бумаги, мешочной бумаги и картона, для производства штампованных изделий (бумажные стаканы)
Опыт №5 Мягкость
Мягкость бумаги связана с ее структурой, то есть с ее плотностью и
пористостью. Листок бумаги пробуем скатать (смять) в комочек,
бумага легко поддается.
Бумага мягкая, мягкость зависит от ее плотности .
Опыт№6 Влагопрочность
Влагопрочность или прочность во влажном состоянии, - еще один важный параметр большинства бумаг.
Теперь бумагу опускаем в воду и слегка придавливаем, заметно, бумага намокает, но форму при этом не теряет. Бумага прочна во влажном состоянии.
Чем прочнее бумага до увлажнения, тем она меньше теряет
свою форму после увлажнения.
Опыт№7
Горение
Пробуем поджечь бумагу, она легко сгорает. От сгораемой бумаги
остается пепел, зола.
Бумага отличается высокой воспламеняемостью и очень хорошо горит. Пепел, зола, широко используются для удобрения
комнатных цветов, на приусадебном хозяйстве.
Сделайте вывод: какими свойствами обладает бумага?
III . Выводы по результатам исследования.
По своим свойствам бумага может незначительно различаться: одна бумага сильнее впитывает влагу, другая меньше. Одна бумага прочнее, другая легче рвется и т.д. Поэтому бумагу можно классифицировать по видам в зависимости от ее свойств:
для печати;
для письма;
чертежно – рисовальная;
электроизоляционная;
папиросная;
впитывающая;
бумага для аппаратов;
светочувствительная;
переводная;
промышленно - техническая;
оберточная
IV . Использование бумаги. Классификация. Составление на доске таблицы с помощью карточек и образцов бумаги.
Важнейшими показателями бумаги являются: масса бумаги, толщина, плотность, прочность, гладкость, пористость, белизна, непрозрачность, оттенок, стоимость и др.
Для письма и печати ( , , , )
Отделочный материал ( )
Поделочный материал ( , )
Декоративная (внешне похожа на бархат, мрамор, кожу; применяется для отделки книжных переплетов, оформления книжно-журнальной продукции)
Упаковочный материал ( , мешки, коробки)
Чистящий материал ( , )
Для производства
Подложка для нанесения химических реактивов ( , )
История квиллинга.
Мы уже поняли, что бумага – незаменимый ничем материал, используется человеком во всех сферах его жизни. Но мы не назвали еще одного назначения для использования бумаги – это искусство. Вы уже слышали на предыдущих занятиях это слово – квиллинг.
Демонстрация работ в технике квиллинга.
Ветка рябины
Снежинка
Рамка для фото
- Действительно, основной материал, с которым мы будем работать – бумага. Искусство бумагокручения – древнее. Искусство, которое на русском языке называют «бумагокручением», на Западе называют словом quilling (квиллинг). Английское слово quilling происходит от слова «quill» - «птичье перо». Искусство бумагокручения возникло в Европе в конце XIV – начале XX века. - Подумайте, как можно изготовить такие красивые и необычные работы. (Ответы детей. Выслушиваются все.)
В средневековой Европе монахини создавали изящные медальоны, закручивая на кончике птичьего пера бумагу с позолоченными краями. При близком рассмотрении эти миниатюрные бумажные шедевры создавали полную иллюзию того, что они изготовлены из тонких золотых полосок.
К сожалению, бумага – недолговечный материал и мало что сохранилось от средневековых шедевров. Однако эта древняя техника сохранилась и до наших дней, и очень популярна во многих странах мира. Бумагокручение быстро распространилось в Европе. Но из-за того, что бумага, особенно цветная и высококачественная, была очень дорогим материалом, бумажная пластика стала искусством только для дам из высших слоев общества.
Итак, в XV веке это считалось искусством. В XIX веке – дамским развлечением. Большую часть XX века оно было забыто. И только в конце прошлого столетия квиллинг снова стал превращаться в искусство.
С бумагой у нас связано представление о непрочности и недолговечности. Но квиллинг опровергает это утверждение – на филигранную объемную подставку можно поставить, к примеру, чашку или положить тяжелую книгу, и ни один завиток бумажного кружева не пострадает. Можно собрать из бумажных элементов вазу для конфет и спокойно ее использовать по назначению – она не развалится и не сломается. Одним словом, квиллинг – это возможность увидеть необычные возможности обычной бумаги.
Подведение итогов занятия.
Скажите, пожалуйста, что бы вы еще хотели узнать, чему бы хотели научиться на наших занятиях кружка «Детское конструирование»?
Что сегодня было самым интересным? А что не понравилось? Что хотели бы еще раз повторить на следующем занятии?
VII . Уборка рабочих мест.
Бумага! Толстая и тонкая, белая и цветная, газетная и альбомная. Мы встречаемся с ней каждый день, когда пишем письмо или читаем книгу, в магазине, когда нам упаковывают покупки, в транспорте, когда получаем билет. Мы привыкли к ней и не задумываемся о том, то было время, когда бумаги не было, и для выражения своих мыслей и чувств человек должен был выцарапывать острым камнем на скалах пещер различные узоры, сцены своего быта и охоты.
Бумага! Такой привычный и необходимый для нас материал является одним из величайших изобретений человечества. Наряду с колесом, компасом и компьютером. С момента ее изобретения бумага стала активным средством общения людей.
Говорят, >, но книги напечатаны на бумаге. Значит. Это определение в какой-то степени относится и к ней. Конечно, бумага недолговечна, как камень. Но она поможет сохранить для будущих поколений накопленные знания, бесценное культурное наследие прошлого.
Изобретения бумаги предшествовали тысячелетия поисков материала, пригодного для фиксирования речи и передачи знаний и опыта. Сначала таким материалом служил камень. Затем появились глиняные таблички. На подготовленных тонких кирпичиках из сырой глины выдавливали палочками особые знаки - иероглифы. Это было значительно легче, высекать или вырезать на камне. Затем кирпичики обжигали, и они становились твердыми, но довольно хрупкими. Такие плитки-письма можно было уже пересылать на большие расстояния. Однако человек не переставал искать более удобные и легкие материалы для письма. Так появились деревянные таблички, которые покрывали воском. Записи на таких табличках делались стилем - специальной палочкой. Один конец, которого был заострен для письма. А на другом конце была лопаточка, чтобы затирать воск, в случае ошибки. Но в разных странах применялось и разное дерево, в Китае, например. Выжигали письмена-иероглифы на бамбуке или его коре. В Новгороде писали стилем на бересте, и сегодня археологи при раскопках культурных слоев XI - XIV веков находят многочисленные берестяные письма и долговые расписки.
В Древнем Египте использовали для письма папирус, произрастающий вдоль русла Нила. Из стеблей этого растения изготавливали писчий материал. Записи, сделанные на папирусах. Сохранились до сих пор.
Во II веке до н. э. в городе Пергаме начали изготавливать новый материал для письма, который, по имени города, получил название >. Это была очень тонкая, прочная и дорогая, специально выделанная кожа, на которой делались важные записи. Этот материал служил людям на протяжении многих столетий. Кстати, это название сохранилось до наших дней, только, теперь, так называют специальную жиронепроницаемую бумагу, используемую для упаковки и других технических целей. На Руси пергамент стали выделывать в XV веке для государственных грамот. Законов и особо ценных книг и записей. Пергамент уступил свое место только бумаге, которую, как считается, изобрели во II веке в Китае.
Изготовление бумаги обычно связывают с именем китайца Цай Луня и относят к 105 году нашей эры. Однако бумагу начали производить в Китае ещё раньше.
ЧЖИ, которую придумал Лунь.
Северный Китай, 105-й год нашей эры. Желтые берега реки Хуанхэ. Ло Янг, дворец императоров династии Хань. Скромный придворный по имени Цай Лунь подносит императору Хэ несколько прямоугольных листов из необычного желтоватого материала.
Что это? - спросил император.
Чжи, ваше величество, - ответил Лунь, - на нем можно писать и рисовать. И еще им можно обклеивать окна и делать трубки для фейерверков.
Императору так понравилась "чжи" (бумага), что он присвоил Цай Луню титул маркиза.
Так родилось великое изобретение. Лучшее, что создала человеческая цивилизация за свою историю. Китайцы долго держали в секрете рецепт получения бумаги, чтобы сохранить монополию на ее изготовление и выгодно торговать с соседними странами. Но вскоре технологией производства бумаги овладели в Индии и станах Индокитая. В этих станах научились делать бумагу из различных тряпок. Парусов, сетей, канатов. А в Японии использовали кору деревьев, и особенно кору шелковицы, и вскоре японская бумага намного превзошла по качеству китайскую, которую изготавливали из бамбуковых стеблей.
Не отставали в поисках лучшей технологии производства бумаги и арабы. Они использовали смоченные водой тряпки. Растирая их между вращающимися мельничными жерновами. Усовершенствовав, таким образом, сам процесс ручного изготовления бумаги, который применяли китайцы. Бумаги во всем мире стало много. Арабские халифы начали создавать огромные библиотеки. В Китае и Японии их бумаги стали делать различные предметы для религиозных обрядов. Амулеты. Украшения. Ширмы, а прозрачную бумагу даже вставлять в окна вместо стекол.
В Европе бумагу стали производить только с XII века, сначала в Италии, а затем во Франции. Англии. Голландии и Германии.
В Россию бумага ввозилась из Франции и Голландии. Свое производство бумаги началось только в XVI веке, на возведенной недалеко от Москвы, в селе Ивантеевка, бумажной мельнице. Вторая и третья мельницы, на смену сгоревшей первой, были построены в конце XVII века. Одна из них была построена на реке Пахре, по указу патриарха Никона, а вторая - на реке Яузе. Но бумаги в них производилось мало, и все равно большую часть приходилось ввозить.
Лишь только при Петре I были построены бумажные мельницы европейского образца. В 1716 году в Красном Селе. Под Петербургом, открылась бумажная мануфактура, а через четыре года бумажная мельница появилась и самом Петербурге. Для развития бумажного дела Петр I издал указ: >. За тряпье хорошо платили из царской казны, ведь это было ценное сырье для производства бумаги. В XVIII веке в России работало всего 20 крупных фабрик, а к началу XIX века их стало уже 88. Затем появились бумагоделательные машины, что резко увеличило производство бумаги, и по решению царского правительства ввоз бумаги из других стран прекратилось.
Бумажная мельница, дробящая тряпье в одну массу.
2. Что изготовляют из бумаги?
Изготовление бумаги - сложный процесс. Сейчас, в отличие от прошлого, бумагу в основном делают из хвойных пород деревьев, хотя сырьем для приготовления бумажной массы может служить макулатура: старые книги, журналы. Газеты, тряпье. Принимая во внимание необходимость защиты окружающей нас природы и катастрофическое сокращение хвойных лесов, ученые создали новые технологии и ищут новые синтетические материалы для производства бумаги. (Кстати, одна тонна макулатуры спасает от вырубки около 4м2 древесины).
В наши дни бумага стала универсальным материалом. Ее используют не только для издания книг, журналов и газет. На ней печатают открытки и альбомы, рисуют карандашом и акварелью, из нее делают ученические тетради, используют в медицине, электро и радиотехнике, разных видах промышленности. Из бумаги делают скатерти и простыни, одноразовую посуду и носовые платки, мешки и упаковку для продуктов, а также многое и многое другое - всего не перечислить.
Мы убедились, что бумага - универсальный и доступный материал. Используя ее для письма и рисования, люди не могли не обратить внимание на бумагу саму по себе. Оказалось что, просто складывая чистый лист бумаги можно получить удивительные фигурки и предметы, а если взять ножницы или острый нож, то из нее выйдет отличный орнамент.
Так зародилось ставшее уже традиционным искусство оригами и вырезание из бумаги.
1. Виды бумаги и ее применение.
Я решила выяснить: какие существуют виды бумаг и для чего используются?
Оказывается, что выпускается более 600 видов бумаги:
Газетная,
Бумага для печатания книг и журналов, обложек
Писчая, почтовая, бумага для ксерокса
Бумага чертежно-рисовальная
Упаковочная или оберточная бумага
Цветная глянцевая бумага
Бархатная бумага
Золотистая и серебристая бумага (фантик)
Шагреневая бумага (тиснение, вид кожи)
Самоклеющаяся бумага
Копировальная бумага
Бумага реактивная или впитывающая (промокательная)
Применяется она:
* Для письма и печати (книги, журналы, газеты, тетради)
* Отделочный материал (обои)
* Поделочный материал (оригами, папье-маше)
* Упаковочный материал (фантики, конвалюты, мешки, коробки)
* Чистящий материал (туалетная бумага, салфетки)
* Производство денег
* Подложка для нанесения химических реактивов (фотобумага, индикаторная бумага, наждачная бумага)
Итак, оказывается, сегодня из бумаги складывают различные фигурки, делают елочные украшения (гирлянды, снежинки), вырезают силуэты и салфетки, ажурные рисунки и композиции, закладки и орнаменты. А художественное конструирование из бумаги дало толчок многим направлениям в науке и искусстве. Выразительность, наглядность, прочность и дешевизна - эти качества предопределили долгую жизнь бумаги как исходного материала для творчества. Из нее плетут, изготавливают объемные игрушки и макеты.
2. Технология производства
Для приготовления бумаги нужны растительные вещества, обладающие достаточно длинным волокном, которые, смешиваясь с водой, дадут однородную, пластичную, т. н. бумажную массу. Полуфабрикатами для производства бумаги могут служить:
Древесная масса или целлюлоза;
Целлюлоза однолетних растений (соломы, тростницы, конопли, риса и других);
Полуцеллюлоза;
Макулатура;
Тряпичная полумасса;
Для специальных видов бумаги: асбест, шерсть и другие волокна.
Производство бумаги складывается из следующих процессов:
Приготовление бумажной массы (размол и смешение компонентов, проклейка, наполнение и окраска бумажной массы);
Выработка бумажной массы на бумагоделательной машине (разбавление водой и очистка массы от загрязнений, отлив, прессование и сушка, а также первичная отделка);
Окончательная отделка (каландирование, резка);
Сортировка и упаковка.
3. Собирая макулатуру, спасем деревья!
А сколько листов бумаги можно сделать из одного дерева? Считается, что из одного дерева, можно изготовить около 12 000 листов стандартной писчей или печатной бумаги. Но все же, поскольку количество потребляемой сегодня бумаги огромно, нетрудно предугадать, что лесам может быть нанесен огромный урон.
В некоторых странах до 50 процентов бумаги - производится из древесной стружки, отходов деревообрабатывающей промышленности, которые в противном случае оказались бы на мусорной свалке.
Тем не менее, ведь можно производить необходимое количество бумаги, не истощая при этом природные ресурсы. Ведь деревья можно выращивать, а бумагу перерабатывать.
Нам стало известно из СМИ, что с проблемой нехватки тары столкнулась нижневартовская птицефабрика. Ежедневно фабрике требуется около тысячи бумажных кассет. А ближайший завод по производству яичных подложек находится за тысячу километров. Руководство птицефабрики собирается самостоятельно изготавливать тару, но для этого нужно сырье. Поэтому сотрудники предприятия обратились к жителям Нижневартовска с просьбой сдавать макулатуру.
Наш класс решил принять участие в решении этой проблемы. Мы начали сбор макулатуры, и за месяц набрали: 121 кг.
Как известно, из 1 килограмма бумаги можно изготовить 25 школьных тетрадей. Своей акцией по нашим подсчетам мы > 3025 тетрадей.
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.