данном параграфе я хотел бы кратко рассказать о процессе изготовления бумаги, ее качестве, видах и применении.

Нам известно, что давным-давно в Древнем Египте роль бумаги выполнял папирус. Полоски стеблей папируса укладывались параллельно и поперек перекрывались вторым слоем полос. После их замачивали в реке, а выделявшийся сок папируса склеивал слои между собой. Следом шел процесс сушки и прессовки. Завершающим этапом была шлифовка раковиной или слоновой костью.

В 610 г. н.э. знания о процессе изготовления бумаги дошли до Японии, а в 710 г. н.э. попали к арабам, которые распространили их по всей Азии. В Европе изготовление бумаги датируется приблизительно 1150 г. - в Испании, 1276 г. - в Италии и 1383г. - во Франции. Около 650 лет Европа вручную изготавливала бумагу. Лишь в 1799г. французом Николя Луи Робером был получен патент на изготовленную им бумагоделательную машину.

В Китае бумага появилась 19 веков назад, а делали ее очень просто - клочки шелковой ваты, тряпье, старые рыболовные сети измельчали и бросали в чан с водой, а затем взбалтывали, пока не получалась однородная водянистая, кашеобразная масса, которую черпали бамбуковой сеткой. Осадок, оставшийся на сетке, просушивали. (26, с. 48).

Основным ингредиентом, используемым в процессе производства бумаги, являются целлюлоза и вода. Целлюлозное волокно - основной элемент растительности. Бумага имеет в своей основе переплетенные волокна целлюлозы. Хотя целлюлоза может быть получена из различных растений - около 95% всей бумаги изготавливают из древесных волокон. К другим растениям, используемым для бумажного производства, можно отнести бамбук, хлопок, лен, яванский джут, траву эспарто.

Древесину, используемую для производства бумаги, можно разделить на два основных типа - жесткую и мягкую. К деревьям мягкой породы относятся хвойные, которые включают ель, сосну и пихту. К деревьям с жесткой древесиной относятся все лиственные, из которых для производства бумаги используются береза, дуб, бук, осина, тополь. Целлюлозное волокно, получаемое из мягких древесных пород, длиннее и составляет порядка 0,12 - 0,16 дюймов (3,0 - 4,5 мм), тогда как у жестких пород этот параметр находится в диапазоне 0,03 - 0,06 дюйма (1 - 2 мм).

Однако, для изготовления бумаги необходимы как короткие, так и длинные волокна. Короткие волокна обеспечивают бумаге такие характеристики, как непрозрачность и гладкость. В свою очередь длинные волокна характеризуют ее прочность (6, с. 136).

Различное исходное сырье, неодинаковая технология его переработки, а также множество разнообразных добавок, вводимых в бумажную массу во время ее изготовления, приводят к образованию различных по свойствам бумаг. Известно много видов и сортов бумаги, предназначаемых для разнообразных работ. Поскольку свойства бумаги, существенно влияющие на качество оттисков, формируются во время переработки сырья в готовую бумагу, необходимо вкратце познакомится с технологическим процессом ее получения.

Поступающая на целлюлозно-бумажное предприятие в виде бревен древесина распиливается на отрезки в 2 - 3 м длиной, называемые балансом. После снятия коры баланс рубится на щепу, которая далее подвергается различной механической и химической обработке. В зависимости от требуемого качества. Основных полуфабрикатов, используемых для приготовления бумажной массы, два: целлюлоза и древесная масса (7, с. 98).

Нужно сказать, что для изготовления бумаги используется несколько основных типов волокнистой массы. К ним относятся химически обработанная, термомеханическая, механическая древесная масса, переработанная макулатура и тряпичная масса. Из различных типов массы изготавливают разные виды бумаги, которые отличаются по своим качественным показателям, внешнему виду, способности к запечатыванию и цене.

Для получения химической целлюлозы, необходимо удалить лигнин из древесной массы. После удаления лигнина, масса отбеливается и очищается в хлорсодержащем растворе. Химическая целлюлоза позволяет получить самую высококачественную бумагу, которая характеризуется наибольшей прочностью на разрыв, белизной и чистотой. Такая бумага используется в основном для печати полноцветных журналов, ежегодников, плакатов, книг в твердом переплете и некоторых других видов высококачественной печатной продукции.

Термомеханическая древесная масса изготавливается посредством нагревания древесной стружки или опилок водяным паром, а затем, размягченная древесина проходит через дисковый измельчитель - рафинер. Он имеет два диска, которые вращаются с высокой скоростью в противоположных направлениях, что позволяет разделять древесную массу на отдельные волокна. После разделения волокна очищаются и отбеливаются. Термомеханическая древесная масса используется для изготовления высококачественной газетной бумаги, низкокачественной журнальной и бумаги, предназначенной для изготовления других типов печатной продукции.

Механическая древесная масса изготавливается в резервуарах посредством двух вращающихся каменных дисков, которые измельчают древесину до состояния отдельных волокон. Бумага, изготавливаемая из механической древесной массы, по сравнению с остальными является наиболее дешевой, но при этом быстро желтеет. Тем не менее, такая бумага является подходящей для печати газет, телефонных справочников, книг в мягком переплете и бумаги для домашнего пользования. Бумага, полученная из механической древесной массы, характеризуется высоким значением прочности на разрыв, но имеет достаточно низкую стоимость, поэтому также считается идеальной для изготовления перерабатываемых бумажных продуктов типа гофрокартона и бумажных сумок.

Древесная масса из восстановленной бумаги, используемая для получения макулатурной древесной массы, разделяется на два основных типа: использованная и неиспользованная. Неиспользованная бумага, как правило, поступает из отходов от резки рулонов в процессе изготовления бумаги и может также поступать из печатных цехов. В отличие от этой бумаги использованная бумага включает в себя старые газеты и журналы, офисные отходы бумаги и использованную упаковку. Волокнистая масса, изготовленная из макулатуры, как правило, представляет собой смесь использованной и неиспользованной макулатуры. Вторичная бумага изготавливается посредством смешения использованной и неиспользованной макулатуры с волокнами, взятыми непосредственно из древесины без всякой обработки. Обычная переработанная бумага содержит, как правило, 10-100% макулатурной массы, остальная часть представляет собой чистое древесное волокно.

Масса, получаемая из тряпичного сырья, в качестве первичного материала использует хлопок. Волокна хлопка характеризуются наибольшей длиной, вследствие чего полученная из данного сырья бумага обладает наибольшей прочностью на разрыв. Бумага, получаемая из тряпичного сырья, благодаря своей высокой прочности используется для изготовления сертификатов, полисов страхования и других официальных документов, предназначенных для длительного пользования (6, с. 141 - 143).

Бумагу отливают из бумажной массы на бумагоделательной машине, состоящей из четырех частей: сеточной, прессовой, сушильной и отделочной с накатом бумаги. Эти машины, как правило, имеют плоский сеточный стол, хотя бывают и круглосеточными. Работают со скоростью до 800 м/мин при ширине сетки до 7-8 м.

Бумажная масса непрерывным потоком поступает на сетку бумагоделательной машины. Тонкий волокнистый слой постепенно освобождается от влаги, сначала на сеточной части, проникая через отверстия сетки; на прессовой части вода отжимается давлением прессов; в сушильной части вода отжимается давлением прессов; в сушильной части бумажная лента, прижимаясь к сушильным цилиндрам, доводится до сухости 95%. Чтобы сохранить влажное бумажное полотно от повреждений, при прохождении прессовой и сушильной частей машины оно сопровождается подложкой - сукнами, синхронно движущимися со скоростью волокнистого слоя.

В процессе изготовления бумаги, когда бумажная масса стремительным потоком поступает на быстродвижущуюся сетку бумагоделательной машины, волокна увлекаемые потоком бумажной массы, принимают преимущественно такое расположение, когда оси их соответствуют направлению движения сетки бумагоделательной машины. Поэтому свойства бумажного листа в продольном и поперечном направлениях будут несколько различны, а именно - прочность бумаги будет выше в продольном направлении, а деформация при увлажнении, т.е. изменении линейных размеров, будет значительно большей в поперечном направлении. Верхняя сторона бумаги, противоположная стороне, соприкасающейся с сеткой бумагоделательной машины, будет гораздо ровнее сеточной. Последняя характерна меньшим содержанием наполнителя, частично уходящим из бумаги вместе с промывными водами. Следовательно, бумага ортотропна, а значит, ее свойства отличаются во всех трех направлениях.

Все это надо учитывать при подготовке бумаги к печатанию, особенно многокрасочному, и при обработке оттисков в брошюровочно-переплетных цехах (3, с. 114).

Отделка бумаги состоит в ее суперкаландрировании, резке по формату, сортировке и упаковке.

Суперкаландрирование бумаги делает ее поверхность более ровной и гладкой. Глазирование бумажной ленты на суперкаландре выполняется при больших скоростях и при большом давлении, чем на машинном каландре. Чтобы обе стороны бумаги подвергались одинаковой степени обработки, в центре суперкаландра расположены рядом два бумажных набивных вала. Каландрированием слегка увлажненной бумаги можно придать ей очень высокую гладкость. Но при сильном каландрировании бумага сильно уплотняется, становится жесткой, более прозрачной, плохо впитывающей краску. Поэтому ровности поверхности бумаги следует достигать не слишком сильным ее уплотнением при каландрировании, а нормализацией процессов размола и отлива бумаги. Бумагу, содержащую большое количество наполнителя можно усиленно каландрировать, не опасаясь ухудшения ее печатных свойств.

Современное бумагоделательное производство - это высоко механизированная, автоматизированная отрасль промышленности, успехи которой основаны на достижениях современной химии, машиностроения и ряда других наук. Но при все при этом интересно, что процесс изготовления бумаги, лежащий в основе, практически не изменился. Теперь вместо волокон папируса используются измельченные древесные частицы, которые превращаются в жидкую массу химическим, механическим или другим способом.

Химические добавки, несомненно, влияют на свойства бумаги. Так, для улучшения водостойких свойств бумаги добавляют проклеивающие вещества; для придания гладкости и непрозрачности - каолин; для придания оттенка и белизны в состав массы добавляют ряд различных красящих веществ.

При выборе бумаги учитываются следующие показатели: масса, толщина, структура, оттенок бумаги, способ печати, вид будущего издания, характер иллюстраций.

Согласно, Джону Пикоку, бумагу, используемую в книгопроизводстве можно разделить на бумагу механического помола, книжную бумагу, бумагу для офсетной печати и для художественных изданий. Гельмут Кипхан в своей "Энциклопедии по печатным средствам информации" делит бумагу на натуральную, мелованную и "литого" мелованная, а по качественным показателям - бумагу без древесной массы, бумагу с древесной массой, произведенную из макулатуры и произведенную из тряпичного волокна.

Выпускаемый ассортимент офсетной бумаги регламентирован ГОСТ 9094, а также рядом действующих технических условий. (ТУ 5431-006-0025-34-97-95, ТУ 13-028-1020-111-91 и т.д.). Выпускается бумага во многих городах России: Сыктывкар (Сыктывкарский ЛПК), Краснокамск (Гознак - Краснокамский), Неман (Неманский ЦБЗ), Советск (Советский ЦБК), Пенза (АО "Маяк"), Москва (Московская экспериментальная фабрика технических бумаг "Октябрь") (14, с. 260).

Как мы видим, бумага делится на разные виды и сорта, но любая бумага обладает своими печатно-техническими свойствами.

Направление волокна, как уже говорилось выше, формируется при ее изготовлении. Это свойство обнаруживается, например, при фальцовке отпечатанной продукции. Если линия фальца совпадет с направлением волокон, то продукция не будет подвергаться сильной деформации. А значит страницы журналов, каталогов и книжных изданий будут лучше вкладываться друг в друга, будут выглядеть более натурально.

Бумага подвержена изменению геометрических размеров под воздействием температуры и влажности. Данное свойство становится особенно важным для обеспечения точности совмещения цветоделенных изображений. Когда бумага впитывает влагу в печатной машине, то она в большинстве случаев растягивается в направлении, поперечном направлению волокна. Офсетные бумаги всегда изготавливаются с учетом необходимости обеспечения высокой стабильности геометрических размеров, вследствие чего они могут использоваться для печати высококачественного многокрасочного тиража.

Поверхностная прочность еще одно немаловажное свойство бумаги. Она особенно важна для печатного процесса, так как передача красочного изображения осуществляется посредством создания давления между офсетным цилиндром и поверхностью запечатываемого материала. У бумаг, характеризующихся низким значением этого показателя, в процессе печати поверхностный слой будет разрушаться и его частицы попадут на офсетный цилиндр; возникающий вследствие этого дефект называется выщипыванием бумаги. Прочность на разрыв важна для упаковочных бумаг.

Степень белизны бумаги определяется ее способностью к отражению света. Это свойство является важным при печати триадными красками, так как бумага участвует в формировании яркости получаемого изображения. Малоотражающие материалы на своей поверхности будут создавать тусклые изображения. Увеличение гладкости бумаги повышает отражающую способность, так как снижает долю рассеивающегося света на ее поверхности. Высокое значение отражающей способности бумаге обеспечивает, например, такой наполнитель, как диоксид титана.

Непрозрачность бумаги характеризует ее способность не просвечивать черное изображение на оборотную сторону оттиска. Бумага с высокой степенью непрозрачности эффективно скрывает изображение, отпечатанное на оборотной стороне листа. Это свойство бумаги необходимо учитывать при изготовлении печатной продукции, запечатываемой с двух сторон, такой как книги и журналы.

Гладкость бумаги влияет на однородность и оптическую плотность наносимого красочного слоя, которую можно получить при печати на офсетной печатной машине. Равномерный красочный слой будет именно на бумаге, которая имеет большую оптическую плотность и гладкую поверхность. Поэтому высококачественная печать осуществляется на высококаландрированных или мелованных бумагах (6, с. 148).

В основном эффективная гладкость бумаги определяется ее микрорельефом, так как макронеровности подавляются в процессе печатания. Это не относится к грубым механическим включениям, которые не сглаживаются при печатании даже в случае очень сильного давления печати. Поэтому повышенная сорность бумаги не допускается.

Гладкость весьма важный фактор, от которого зависят печатные свойства бумаги. В то же время это довольно трудно определяемый показатель для бумаги.

ГОСТ 12795. - 89 "Бумага и картон. Метод определения гладкости по Беку" соответствует стандарту ISO 5627-84. Результаты, получаемые по этому методу, сопоставимы с результатом определения шероховатости бумаги с помощью прибора Бендтсена ISO 2494-74.

За рубежом показатель гладкости определяется приборами, подающими поток воздуха при постоянном давлении, при этом используются приборы Бендтсена, Шеффера, Паркера. Поэтому при определении каких-либо показателей необходим анализ сопоставимости методов и средств контроля качества печатных видов бумаги по ГОСТ и ISO.

Надлежащая впитывающая способность бумаги является очень важным условием своевременного и полного закрепления краски. При впитывании краски часть связующего проникает в толщу бумаги. Впитывание связующего в бумагу определяется пористо-капилярным строением.

В разных странах разработаны стандарты, регламентирующие качественные показатели вырабатываемых видов бумаги, и соответственно с этим установлены стандартные методы проведения испытаний.

В России применяется ГОСТ 13525. 14-77 "Бумага и картон. Метод определения воздухопроницаемости". Сущность метода заключается в измерении объема воздуха, прошедшего через определенную площадь образца бумаги за единицу времени. Для испытаний применяются приборы типа дензометра Шоппера.

Стандарт USO 5636/3 - 8791/2 предусматривает определение гладкости и пористости бумаги и картона по Бендтсену, а USO 5636/5 - воздухопроницаемости бумаги и картона по Гарлею. (Состояние, перспективы, технологии в производстве бумаги/ Rjvgm. Fhn 10/ - 2002/ c/ 54-56)

Способность бумаги сохранять цвет и яркость изображения - свойство бумаги, называемое старение бумаги. Наибольшей стойкостью характеризуются бумаги, изготовленные из химической целлюлозы. (Д. Вилсон основы офсетной печати с. 149)

В наше время существует большое множество приборов для контроля и измерения параметров бумаги. Так, например, для измерения плотности существует прибор DIN 53105; для измерения непрозрачности - DIN 53146/ISO 2471; для измерения воздухопроницаемости - ISO5636/TAPPI460m-46 и другие.

Сейчас существует большое множество видов бумаги. В нашей республике, как мне известно, есть два крупных поставщика бумаги - "Берег" и "Регент". Упоминания о них можно встретить в таких профессиональных журналах как "publish", "Компью Принт", "Полиграфия". На данный момент это активноразвивающиеся успешные фирмы, которые имеют большой ассортимент полиграфических материалов. Так, например, в журнале "publish" № 8 (октябрь 2002) на странице 80 в разделе "Бумажные новости" есть сообщение о том, что торговая система "Регент-Арт" приготовила для своих клиентов подарок, расширив ассортимент цветов фольги, теперь цветовая палитра пополнилась такими популярными цветами как: красным, медным, зеленым, синим и черным. В журнале "Компью Принт" №1 2002 г. на странице 44 в разделе "Новости", "Регент-Арт" дает информацию о представлении фирмой коллекции дизайнерских бумаг с перламутровым отливом от Mersen & Palm. Фирма "Берег" открыла свой филиал в Якутске, куда весьма затруднительны оперативные поставки отдельных партий бумаги. На складе этого филиала хранятся наиболее популярные позиции печатных материалов, таких как картон, мелованная бумага, этикеточная и цветная бумага для офиса (10, с. 80).

себестоимость офсетный способ печать

Говоря о бумаге для офсета, можно перечислить следующие виды: мелованная (45-350 гр/мІ), офсетная (№1, писчая и газетная), картон (односторонний, двухсторонний), металлизированная бумага, самоклеющаяся. Мелованная бумага используется для печати журналов, рекламных флаеров, буклетов, каталогов и другой продукции. Офсетная для печати бланков, книжных блоков, газет. На картоне печатаются карманные календари, открытки, визитки, ярлыки на одежду, этикетки и многое другое. Металлизированная и самоклеющаяся бумага в основном применяется для печати этикеточной продукции.

Изменения в информационных средствах происходят, и некоторые виды полиграфической продукции переходят в электронную форму. Самый очевидный и близкий пример этого - справочники и словари, которыми удобнее пользоваться в электронном виде: можно не загромождать стол и в считанные секунды вызывать необходимую информацию из памяти компьютера. Однако, человек не хочет отказываться от книг, журналов, газет, календарей и многих других "бумажных" изданий и вряд ли сделает это в обозримом будущем. Таким образом, даже в цифровую эпоху бумага не выходит из употребления, ее производство в целом растет. О чем свидетельствует таблица спроса на бумагу в мире по сортам в 1995-2005 годах. (Приложение 1).

2. Краска