Выбор композиции бумажной массы
Имея возможность выбора из нескольких видов волокнистой массы, изготовитель бумаги решает, какой из них в наилучшей степени удовлетворяет предъявляемым к качеству бумаги требованиям.
Он также добавляет в исходный материал химические реактивы, играющие роль наполнителей и связующих элементов.
Ниже приведены основные характеристики каждого вида.
- Механическая масса, получаемая измельчением древесины: низкая стоимость; при смешении с 20% целлюлозы пригодна для газетной бумаги, бумаги для книг в мягкой обложке, дешевых книг (при условии хорошего отбеливания!). Со временем желтеет.
- Механико-химические массы. Рафинированная механическая масса: качество несколько выше, чем у механической массы, но со схожими свойствами; та же область применения.
Термомеханическая масса: хороша для получения бумаги среднего качества при смешивании с целлюлозой, желтеет аналогично механической массе.
Химико-термомеханическая масса: самая высококачественная из получаемой механическим способом; пригодна для получения бумаг с хорошими характеристиками по печатным свойствам и непрозрачности в сочетании с более дорогой химической массой.
- Химические волокнистые массы.
Из мягкой древесины. Длинные волокна. Для качественной и прочной бумаги, хороша для печати, гладкая поверхность. Отбеленная крафт-целлюлоза из мягких пород древесины является стандартной для изготовления печатных бумаг без древесной массы.
Из твердой древесины. Короткие волокна придают бумаге плотность и непрозрачность. Смешивается с целлюлозой, полученной из мягкой древесины.
- Волокнистая масса из вторичного сырья. Бывает различных сортов, в зависимости от типа изначально используемой бумаги.
Осуществив основной выбор, изготовитель должен теперь ввести в волокнистую массу ряд химических добавок, с помощью которых можно достичь требуемого качества готовой бумаги. Рассмотрим виды и назначения добавок.
Проклеивающие вещества. Проклеивающие вещества добавляются для улучшения водостойких свойств бумаги и уменьшают впитывание краски в поверхность бумаги при печати.
Традиционно используемыми добавками являются сульфат алюминия и канифоль. Сульфат алюминия является слабой кислотной субстанцией, и в соответствии с экологическими требованиями (а также жалобами работников архивов и библиотек) в настоящее время был разработан ряд синтетических химически нейтральных добавок. Бумага, полученная с использованием этих добавок, называется бумагой с нейтральной проклейкой.
Процесс добавления проклеивающих веществ к основной волокнистой массе иногда называют машинной проклейкой, или внутренней проклейкой.
Наполнители для гладкости и непрозрачности. Основным ингредиентом для придания бумаге гладкости и непрозрачности служит каолин; он химически инертен и может использоваться совместно с кислотными проклеивающими добавками.
Карбонат кальция (мел) в настоящее время используется в качестве заменителя каолина для придания бумаге непрозрачности, но он может применяться только с синтетическими нейтральными проклеивающими добавками (не может использоваться в комбинации с традиционными кислотными проклеивающими добавками, поскольку вступает с ними в реакцию). Он несколько грубее, чем каолин, и делает поверхность бумаги более абразивной.
Диоксид титана является очень эффективной добавкой, придающей бумаге светонепроницаемые свойства, но он довольно дорог. (В этом случае также имеет место загрязнение окружающей среды, поэтому использование диоксида титана проблематично.)
Наполнители для придания оттенка и белизны. Оттенок имеет весьма важное значение, и различные оттенки бумаги получают добавлением различных красящих веществ: органических и неорганических агентов и специальных химикатов для яркости и придания флюоресцентной белизны.
Другие добавки. Другие добавки могут включать, например, пеногасители, облегчающие процесс производства.
В зависимости от типа, бумага может содержать от 5% до 30% наполнителей.
