Як і з чого роблять папір?

Папір - це матеріал для письма, друкування, малювання, упаковки, гігієнічних потреб і т.п. Зазвичай папір роблять у вигляді листів або рулонів. Сировиною служить целюлоза, яку в свою чергу отримують з рослинного матеріалу або вторсировини (ганчір'я, макулатура).

Саме слово "папір" імовірно походить від італійського "bambagia", або татарського "бумуг" - бавовна. Хоча всім відомо, що винайшли папір китайці. Китайські літописи приписують цей винахід Цай Луню. Він нібито перший растолок волокна шовковичного дерева, деревну золу, прядиво та ганчірки, змішав з водою і виклав на бамбукового сито. Після того, коли ця маса висохла на сонці, вийшли міцні листи, які Цай Лунь вирівняв під кам'яним пресом.

Однак археологічні розкопки (1957 рік) "зістарили" папір, щонайменше, років на 200-300, саме так датуються знахідки в одній з гробниць печери Баоця. Справедливості заради все ж скажемо, ця печера знаходиться на півночі того ж Китаю, так що археологічні дослідження поки ніяк не оскаржують пріоритету китайців в цій галузі. Чи існувала папір до цього? Так, - її робили з бракованих шовкових коконів, які не годилися на виробництво високоякісного прославленого китайського шовку.

Так чи інакше, поступово, а точніше - дуже поступово, через кілька століть, папір приходить в інші країни Азії, а пізніше і до арабів. Тільки в середні століття вона замінює тваринний пергамент в Європі! І хоча попит на неї зростає, особливо з появою в 15-16 століттях книгодрукованої верстатів, процес виготовлення паперу залишається таким же примітивним. Сировинну масу розмелюють вручну дерев'яними молотками, а потім вичерпують сітчастими формами.

Нарешті, в середині 17 століття винайшли розмелюють апарат - рол, але відлив залишався ручним. Великим недоліком такого паперу було й те, що на ній залишалися сліди сітки. Приблизно до 1770 цей недолік був усунутий завдяки введенню нової паперової форми, це заслуга відомого англійського фабриканта Д. ватман. На його честь досі так називають білу високосортну папір для малювання і креслення.

Трохи пізніше - в 1806 році було запатентовано винахід копіювального паперу, в 1856 винайдений гофрований картон, а всього через рік, в 1857 з'явилася технологія виготовлення паперу з деревини. Однак ще раніше, в 1799году у Франції була винайдена перша папероробна машина. Процес відливу був механізований завдяки безперервно рухається відливальної сітці.

Патент у автора машини Н.Л.Робера придбали англійці, брати Фурдрінье. Вони удосконалили механізацію відливу і в 1816 році запатентували свою машину. Вже через кілька десятків років вона перетворилася в складний безперервно працюючий напівавтоматичний агрегат.

У 20-му столітті виробництво паперу стало найбільшою високомеханізованої і високотехнологічної галуззю промисловості багатьох країн. Вона відрізняється власним виробництвом сировини, потужними теплоелектростанціями і з безперервно-потокової технологією виробництва.

Для гігієнічних цілей папір також застосовувалася спочатку лише в Китаї. Вперше про таке застосування ми читаємо в записках китайського чиновника і вченого Яна Жітуі, датованих 589 роком. Промислове виробництво туалетного паперу почалося в середині 19 століття в Нью-Йорку, це були розфасовані листи, просочені соком алое. З 1884года туалетний папір почала випускатися в рулонах.

Серед особливих видів паперу - бібльдрук (надлегка офсетний папір, який використовується для об'ємних словників, біблій і т.п.) і папір для виробництва банкнот. Схоже, піонерами в цій галузі теж були китайці, до наших днів збереглося китайське кліше 12 століття, яке застосовувалося для такого виробництва.

Сьогодні для виготовлення паперових грошей застосовують спеціальну високосортну папір, найважливіші вимоги до якої: опір розриву, зламу, зносостійкість. Особливе значення мають водяні знаки, і інші методи захисту банкнот від підробки.

Для виробництва паперу потрібні матеріали, з досить довгими волокнами, які здатні, змішуючись з водою, давати однорідну, пластичну масу. Сьогодні в якості напівфабрикатів для паперового виробництва застосовують:

- деревну целюлозу (масу) -
- целюлозу однорічних рослин (конопель, рису, соломи, тростніци, тощо.) -
- полуцеллюлозу-
- макулатуру-
- ганчіркову полумассу (бавовна, йде на кращі сорти паперу).

Для виготовлення спеціальних видів паперу можуть використовувати такі матеріали як шерсть, азбест тощо. Більшу частину целюлозних волокон для паперового виробництва дає все ж дерево. По розташуванню паперової фабрики можна відразу визначити, з чого роблять папір і яке її якість.

Хвойні ліси (сосна, наприклад), дають м'яку деревину, яка йде на виготовлення трохи грубої, але міцної папери. З більш твердої деревини широколистяних порід дерев отримують папір менш міцну, але більш гладку. Часто для виготовлення паперу використовують суміш деревних волокон з м'якої і твердої деревини.

Робити папір з деревної целюлози, починають зі зняття кори з дерева. Само подальше виробництво складається з наступних процесів:

1. розмелювання, змішування компонентів паперової маси, проклейка, наповнення, окраска-
   
2. розбавлення водою, очищення від загрязненій-
   
3. відлив, пресування і сушка паперу, первинна отделка-
   
4. каландрирование (остаточна обробка), резка-
   
5. розмелювання, змішування компонентів паперової маси, проклейка, наповнення, окраска-
   
6. розбавлення водою, очищення від загрязненій-
   
7. відлив, пресування і сушка паперу, первинна отделка-
   
8. каландрирование (остаточна обробка), резка-
   
9. сортування паперу і упаковка.
   

Щоб надати папері гідрофобні властивості, зробивши її придатною для письма, в паперову масу вводиться каніфольний клей, парафінова емульсія, глинозем і інші речовини, що сприяють злипанню, так звані проклейки.

Для підвищення жорсткості і міцності потрібно зміцнювати зв'язки між волокнами, з цією метою додають крохмаль, тваринний клей. Для запобігання від розмокання - меламіно і сечовини-формальдегідні смоли. Такі мінеральні наповнювачі, як каолін, крейда, тальк покращують друковані властивості паперу, її білизну, гладкість і м'якість. Також для підвищення білизни і для додання паперу кольору застосовуються анілінові барвники (іноді мінеральні).

Для виробництва деяких типів паперу, такий як вбирає, електроізоляційна, проклейка і наповнювачі не потрібні. Рисовий папір і папір з конопляної маси біліше тієї, що з деревної целюлози, і часто додаткового відбілювання хімічним шляхом не вимагає.