Julita Adamiak
Katarzyna Fetraś
Daria Kwiatkowska.
Grupa I rok
Rok 2009/2010
Rynek wydawniczy i księgarski
Temat referatu:
Wynalazki i odkrycia usprawniające produkcję papieru.
Papier współczesny.
I. Papier współczesny i jego właściwości
1. Podstawowe wiadomości o wyrobach papierowych.
Terminem wyroby papierowe określa się łącznie wytwory papierowe i przetwory papierowe. Czasem zamiast pojęcia wyroby papierowe bywa także używane określenie produkty papierowe.
Wytworami papierowymi nazywa się tworzywa włókniste otrzymywane w postaci uformowanych, odwodnionych i wysuszonych włókien roślinnych z ewentualnym dodatkiem wypełniaczy, środków zaklejających, barwników oraz innych chemicznych środków pomocniczych.
Przetworami papierowymi nazywa się produkty otrzymane w wyniku poddania wytworów papierowych procesowi obróbki chemicznej lub mechanicznej albo obu tym procesom łącznie.
Wyroby papierowe są obecnie najczęściej stosowanymi podłożami drukowymi. Podłożami drukowymi nazywa się materiały przeznaczone do zadrukowania różnymi technikami. Są one nośnikiem obrazu wytworzonego za pomocą formy drukowanej i farby drukowej.
Jednostka służąca do określania wyrobu papierowego jest jego gramatura. Gramaturą nazywa się masę jednego metra kwadratowego wyrobu papierowego.
Wyroby papierowe dzielą się zgodnie z przyjętymi w Polsce normami na :
- papier – wyrób papierowy o gramaturze do 250 g/m2
- tekturę – wyrób papierowy o gramaturze powyżej 250 g/m2
2. Surowce do wyrobu papieru.
Do wyrobu papieru stosuje się papiernicze półprodukty włókniste i dodatki masowe oraz pomocnicze środki chemiczne.
Surowcami do produkcji papierniczych półproduktów włóknistych są drewno, szmaty i makulatura.
Z drewna otrzymuje się masy celulozowe, masy mechaniczne i masy chemiczno-mechaniczne. Ze szmat otrzymuje się masy długowłókniste a z makulatury mase makulaturową.
3. Otrzymywanie wyrobów papierowych.
Papier wytwarzany jest na maszynach papierniczych. Przeważającą ilość papieru, niektóre kartony i tektury produkuje się na maszynach z sitem płaskim.
Sito stanowi metalowa tkanina okrężna poruszająca się w sposób ciągły między dwoma walcami. Obecnie coraz częściej papier produkuje się na maszynach mających dwa sita. Jest więc dłuższe sito dolne i krótsze sito górne. Konieczność konstruowania maszyn do formowania papieru między dwoma sitami spowodowana jest przez duże prędkości maszyn przekraczające 150 m/min. Sita pojedyncze mogły być stosowane tylko do prędkości kilkuset metrów na minutę.
Nieliczne rodzaje papieru oraz niektóre tektury wytwarzane są na maszynach z sitem cylindrycznym.
Kartony wielowarstwowe produkowane są na maszynach z kilkoma płaskimi i kilkoma cylindrycznymi sitami. Liczba sit tak płaskich, jak i okrągłych jest z reguły większa od liczby warstw kartonu wielowarstwowego wytwarzanego na danej maszynie. Znaczy to, że każda z warstw kartonu może być wytwarzana na kilku sitach.
Surowcem służącym do wytwarzania papieru jest masa papiernicza. Składa się z półproduktów włóknistych i ewentualnie dodatków masowych oraz środków pomocniczych. Półprodukty włókniste przed ich zastosowaniem jako masy papierniczej poddawane są procesowi mielenia. Mielenie powoduje skracanie włókien oraz rozwijanie ich powierzchni.
Wstęgę papieru formuje się z zawiesiny wodnej o stężeniu w granicach 0,2-1,2% masy papierniczej. Podczas wytwarzania papieru zachodzą następujące procesy:
- formowanie wstęgi papieru,
- prasowanie,
- suszenie,
- chłodzenie,
- gładzenie,
- nawijanie zwojów.
Na maszynach z sitem płaskim wykonuje się wszystkie te operacje. Przy zastosowaniu maszyn cylindrycznych wykonuje się wszystkie operacje lub trzy pierwsze z nich. Na maszynach z sitem cylindrycznym produkuje się głównie tekturę i specjalne rodzaje papieru w postaci arkuszy lub wstęgi.
Maszyna z sitem płaskim daje papier w postaci wstęgi, którą po uformowaniu można kroić na arkusze.
Papier może być zaopatrzony w znak wodny . Znak wodny zwany również filigranem to godło, napis, znak firmowy, widoczny przy oglądaniu arkusza papieru pod światłem. Znaki wodne stosuje się przy wyrobie papierów wartościowych, banknotowych lub wysokojakościowych drukowych i do pisania. Znaki wodne najczęściej wyciska się w mokrej wstędze papieru przez eguter. Eguter jest lekkim cylindrem wykonanym z sita. Jego główne zadanie to zapewnienie równomiernego rozkładu włókien w papierze. W celu uzyskania znaku wodnego na sito egutera nalutowuje się wzory, które wyciskają z odpowiednich miejsc formowanej wstęgi papieru pewna ilość włókien. Uzyskuje się w ten sposób warstwę włóknistą cieńszą, a więc bardziej przejrzystą niż pozostałe części powierzchni wstęgi papieru. Działanie ustawionych za eguterem skrzynek ssących umożliwia ponowne wyrównanie zagęszczenia włókien.
W przypadku papierów banknotowych i innych zaopatrzonych w portretowy znak wodny znaki wodne uzyskuje się bezpośrednio z sita cylindrycznego maszyny papierniczej. Wizerunki znaków wodnych w tym przypadku nalutowywane są bezpośrednio na sito cylindryczne.
Po wytworzeniu wstęga papieru jest poddawana procesom wykańczania i uszlachetniania.
4. Uszlachetnianie papieru
Papier uszlachetnia się w celu poprawienia jego właściwości użytkowych. Operacje uszlachetniające mogą być prowadzone w maszynie papierniczej w momencie, gdy wstęga papieru jest już wysuszona. Do tych operacji należą: zaklejanie i barwienie powierzchniowe, impregnowanie, powlekanie i marszczenie. Komplikują one zwykle proces wytwarzania papieru, dlatego tez najczęściej są prowadzone na odrębnych urządzeniach, już po jego wytworzeniu.
Zaklejanie powierzchniowe polega na nakładaniu odpowiedniej mieszanki zaklejającej na powierzchnię wstęgi papieru.
Barwienie powierzchniowe odbywa się przez nałożenie na powierzchnię papieru metodą powlekania barwnej powłoki pigmentowej, przez zanurzenie w roztworze barwiącym lub przez drukowanie farbą wodną na bazie barwników. W wyniku barwienia powierzchniowego otrzymujemy papier kolorowy.
Impregnowanie to działanie na papier substancjami w stanie ciekłym tak, aby znaczna ich cześć wnikała w głąb papieru. Impregnowanie jest jednym ze sposobów nadania wyrobom papierowym właściwości ograniczających głównie przenikanie przez papier różnych gazów, w tym i pary wodnej, oraz cieczy.
Powlekanie polega na naniesieniu na powierzchnię wstęgi papieru warstwy pigmentowo-klejowej. Mieszanka powlekająca składa się z pigmentów, substancji wiążących i dyspergujących oraz plastyfikujących.
5. Wykańczanie papieru
Wykańczanie papieru stanowi ostatni etap jego wytwarzania. Do operacji wykańczających zalicza się:
- kalandrowanie ( gładzenie na kalandrze),
- wzdłużne krojenie wstęgi,
- krojenie wstęgi na arkusze,
- sortowanie,
- pakowanie.
Gładzenie wykonuje się w celu zmniejszenia szorstkości powierzchni surowego papieru, aby dostosować go do odpowiednich potrzeb. Gładzenie może się odbywać za pomocą gładzików, kalandra i cylindra połyskowego.
Kalandrowanie ma na celu nadanie wstędze papieru lub arkuszom tektury większej gładkości, zwartości i połysku oraz wyrównanie grubości wstęgi lub arkusza na całej ich szerokości.
Wzdłużne krojenie papieru to proces podziału zwoju papieru otrzymanego z maszyny papierniczej na zwoje o mniejszej szerokości wstęgi. Zależnie od wymiaru wstęgi rozróżnia się zwoje, zwoiki i bobiny.
Cięcie wstęgi papieru na arkusze odbywa się na krajarkach jednonożowych lub rotacyjnych. Krajarki jednonożowe charakteryzują się periodycznym krojeniem po zatrzymaniu wstęgi, krajarki rotacyjne pracują bez zatrzymania wstęgi.
Sortowanie papieru. W wyniku nieprawidłowości w procesach wytwarzania papiery mogą mieć wiele różnych wad. Należą do nich np. zgniecenia, zmarszczenia, dziury, plamy, cętki, nierówne brzegi. W celu ich znalezienia i usunięcia sortuje się papiery na przewijarkach lub krajarkach. Ustalenia wadliwych partii papieru można dokonać wzrokowo lub automatycznie, używając urządzeń optyczno-elektronicznych. Analiza światła odbitego od wstęgi umożliwia wykrycie wad powierzchni papieru. W przypadku przewijarki urządzenie to zatrzymuje agregat, a obsługa usuwa fragmenty wstęgi nieodpowiadające założonym wymaganiom i skleja jej końce. W krajarkach wadliwe arkusze kieruje się na oddzielny stos. Arkusze bez wad są liczone i układane w stosy o pożądanej liczbie.
Pakowanie papieru. W celu zabezpieczenia przed uszkodzeniem i ułatwienia transportu papiery pakuje się w różne rodzaje opakowań. Rodzaj opakowania zależy od postaci papieru, wymagań odbiorcy i warunków transportu.
Papiery w formie zwojów, wozików i słupków (stosów) bobin mogą być pakowanie w papier w formie opaski zawietrznej, w opakowania pełne lub wzmocnione, odporne na działanie wilgoci. Ponadto zwoiki i słupki bobin mogą być pakowane w paczki.
Paczka papieru składa się z arkuszy o określonym formacie. W zależności od wymagań opakowanie paczki może stanowić opaska lub papier pakowy.
6. Specyficzne właściwości papieru.
Papier ze względu na cechy podstawowego surowca, z którego został wyprodukowany oraz ze względu na proces wytwarzania, jako materiał posiada specyficzne właściwości. Nie zawsze są one korzystne z punktu widzenia zastosowania papieru do drukowania. Z tego tez powodu drukarz musi znać te właściwości i umieć zminimalizować ich niekorzystny wpływ. Należy do nich zaliczyć przede wszystkim:
· Niejednorodność właściwości,
· Anizotropię,
· Dwustronność
· Higroskopijność
Niejednorodność właściwości papieru spowodowana jest przede wszystkim specyficzną technologią jego produkcji. Stosowane są niejednorodne surowce włókniste, jak również stosunkowo duża tolerancja technologicznych reżimów produkcyjnych. Powyższe zjawiska prowadza do otrzymywania papieru o różnym przezroczu oraz nierównomiernej gramaturze, grubości i wilgotności we wstędze.
Anizotropia papieru. W procesie formowania i odwadniania wstęgi papieru lub tektury większość włókien układa się w kierunku równoległym do biegu sita maszyny papierniczej. W wyniku tego wytwory papiernicze uzyskują charakter tworzywa anizotropowego i wykazują różne właściwości fizyczne i mechaniczne w poszczególnych kierunkach. Różnice te są najbardziej widoczne kierunku równoległego do biegu sita i prostopadłego do niego.
Dwustronność papieru. Podczas formowania wstęgi papieru na sicie maszyny papierniczej włókna oraz tzw. dodatki masowe rozkładają się niejednakowo po stronie dolnej oraz górnej papieru. Zjawisko to powoduje powstanie różnic we właściwościach powierzchniowych stron papieru. Różnice te nazywa się nazywa się dwustronnością papieru.
Higroskopijność papieru. Zmiana wilgotności i temperatury powietrza powoduje zmianę zawartości wilgotności w papierze. Zmiana wilgotności papieru powoduje znaczne zmiany w jego właściwości.
7. Drukowność papieru
Drukowność jest definiowana jako zespół właściwości papieru wpływających na jakość odbitki drukarskiej.
Chcąc określić właściwości składające się na zbiorcze określenie drukowości, należy przeanalizować cechy papieru, które wpływają na jakość odbitki. Używając papieru o dobrej drukowości, powinno się uzyskać odbitkę o dobrym założonym poziomie jakości. Prawidłowa, dobra jakościowo odbitka powinna się charakteryzować możliwie dokładnym odtwarzaniem elementów drukujących formy pod względem kształtu, pokrycia farbą, barwy i odpowiednim umiejscowieniem tych elementów na powierzchni odbitki. W skład kompleksu określanego pojęciem drukowości wchodzą właściwości fizykochemiczne i technologiczne papieru.
Właściwości fizykochemiczne:
· Gramatura
· Grubość lub wolumen
· Gładkość i szorstkość
· Białość i barwa
· Połysk
· Nieprzezroczystość
· Stopień zaklejenia
· Chłonność
· Stabilność wymiarowa
· Odczyn ( pH )
Właściwości technologiczne:
· Gładkość drukowa
· Zapotrzebowanie farby przez papier
· Wydajność powierzchni papieru
· Przydatność do drukowania z połyskiem i lakierowania
· Wchłanianie farby drukowej
· Przebijanie farby
· Prześwitywanie nadruku
· Skłonność do pylenia
· Wilgotność względna
· Spoistość powierzchni
· Zmywalność powłoki
8. Zadrukowalność papieru
Zadrukowalność papieru definiowana jest jako zespół właściwości papieru wpływających na przebieg drukowania przy zachowaniu pełnej wydajności maszyny drukującej. Istota sprawy polega na tym, żeby papier przechodził przez maszynę drukującą bez zakłóceń jej ruchu i z pełną wydajnością przewidzianą dla tej maszyny.
Podobnie jak w przypadku drukowości papieru, tak i w przypadku zadruk owalności zespół właściwości można podzielić na dwie grupy:
· Wytrzymałość na rozciąganie
· Odporność na przedarcie
· Odporność na naddarcie
· Wilgotność
· Skłonność do tonowania
· Brak wad wykończeniowych
· Wskaźnik zerwań
· Trwałość zwoju
· Płaskie leżenie arkusza
II. Maszyny i urządzenia usprawniające produkcje papieru.
MASZYNY I URZĄDZENIA PAPIERNICZE – to zespół urządzeń do produkcji papieru w skład którego wchodzą: urządzenia do rozdrabniania masy papierniczej, urządzenia do rozrabiania i wstępnego rozwłókniania masy w stanie nawilżonym , urządzenia do rozczyniania w wodzie surowców włóknistych, urządzenia do mielenia masy, regulatory stężenia masy, wskaźniki i regulatory poziomu masy, regulatory ilości masy, piaseczniki, sortowniki do masy papierniczej, urządzenia do przygotowania kleju, urządzenia do rozpuszczania siarczanu glinowego, urządzenia do przygotowania wypełniaczy, urządzenia zasilające, maszyna papiernicza, wyławiacze masy, urządzenia wykańczające papier poza maszyna pierniczą.
BOBINIARKA – maszyna do krojenia wąskich warstw papieru za pomocą zestawu par noży okrągłych lub gęsto ustawionych nożyków do golenia.
GILOTYNA ( KRAJARKA ) – maszyna do krojenia papieru metoda nożową. Gilotyny przeznaczone są do obcinania lub rozcinania stosu arkuszy. Podstawowymi zespołami gilotyn są: obudowa, napęd wraz ze sprzęgłem i układem włączania, mechanizm ruchu noża, mechanizm przycisku, mechanizm siodełka z urządzeniem do krojenia stosu arkuszy.
GNIOTOWNIK – urządzenie do wstępnego rozdrabniania i rozwłókniania masy celulozowej ścieru i makulatury o suchości 25-30%.
EGUTER - walec maszyny papierniczej mający za zadanie wyrównanie struktury i powierzchni papieru, a także wykonujący odciski tzw. znaków wodnych.
HYDROPULPER - rozwłókniarka wirowa, maszyna służąca do rozdrabniania i wstępnego rozwłókniania masy celulozowej, makulatury, szmat itp. w dużej ilości wody.
KALANDER - (z gr., franc. calandre) – urządzenie o obrotowych walcach służące do nadawania połysku i wygładzania papieru, folii z tworzywa oraz tkanin lub też wytłaczania na nich wzorów. Kalander, jako ciężki magiel używany do tkanin i pasów jedwabnych, pojawił się we włókienniczych manufakturach europejskich w XVII wieku. Do Polski dotarł dopiero w następnym stuleciu. Poruszany był wówczas najczęściej ręcznie przy pomocy korby, choć stosowany był również napęd mechaniczny z wykorzystaniem siły napędowej zwierząt pociągowych w kieratach.
MASZYNA PAPIERNICZA - maszyna do wytwarzania ciągłej wstęgi papieru lub tektury z masy papierniczej; składa się z części: zasilającej, sitowej (z sitem do formowania i odwadniania papieru i eguterem — obracającym się walcem, wyrównującym powierzchnię papieru), prasowej (pras walcowych), suszącej i wykańczającej; rodzaje: papiernica (maszyna papiernicza płaskositowa), tekturnica.
PAPIERNICA- rodzaj maszyny służący do wytwarzania wstęg papieru z masy papierniczej. Papiernica składa się z kilkunastu różnych zespołów urządzeń, które wykonują kolejne fazy procesu technologicznego wytwarzania papieru.
ŚCIERAK - maszyna wykorzystywana w przemyśle papierniczym, służąca do otrzymywania ścieru drzewnego z papierówki. Podstawowym elementem ścieraka jest wirująca tarcza wykonana z piaskowca, dociskana do drewna.
KA...
Iwa.4