Виробництво паперу та картону

Виробництво паперу та картону    

ЗМІСТ

 

ВСТУП…………………………………………………………………………..3

РОЗДІЛ 1 Виробництво  паперу та картону………………………………..5

1.1. Картон та папір  – визначення, характеристики та  вимоги………………5

1.1.1. Класифікація паперу………………………………………………….8

1.1.2. Види картону, вимоги  до пакувального картону………………….10

1.2. Технологія виготовлення  картону та паперу…………………………….12

1.2.1. Сировина, вимоги та  підготовка до виробництва…………………16

РОЗДІЛ 2 ПРАКТИЧНА  ЧАСТИНА ………………………………………19

ВИСНОВКИ……………………………………………………………….......20

СПИСОК ЛІТЕРАТУРИ…………………………………………….............22

ДОДАТОК А Загальна технологічна схема виготовлення картону  та паперу………………………………………………………………………………….24

 

 

 

 

ВСТУП

 

В сучасному світі такі поліграфічні матеріали як папір та картон посідають дуже важливе місце. Рівень середньосвітового споживання паперу та картону на рік становить 65 кг на рік (в Україні цей показник дорівнює 28,2 кг, а у Франції, наприклад, сягає 200 кг на рік). [13]. Целюлозно-паперова промисловість є значущою галуззю світової економіки зі середніми темпами зростання 2-3% на рік. Попри всю різноманітність поліграфічних матеріалів, станом на сьогодні картонна тара є найпоширенішим видом пакування різноманітної продукції, а папір використовується в значних обсягах в якості інформаційного носія.

Все це пояснює значний інтерес до виробництва паперу та картону та зацікавленість у оптимізації процесу виробництва. Попит на ці види поліграфічних матеріалів буде і в подальшому стимулювати впровадження нових технологій, які дозволяють отримати якісний папір та картон із кращими характеристиками.

Виготовлення картону  та паперу є складним технологічних  процесом, порушення норм якого стає причиною отримання неякісної продукції  на виході. Кожен із етапів виробництва  – від підготування сировини до різки і пакування вже готових  аркушів – має велике значення.

Бурхливий розвиток сучасного  світу не оминає поліграфічні матеріали. За останні роки асортимент паперу та картону для друку зазнав суттєвих змін, що пов’язано з модифікацією способів друкування, використанням сучасного поліграфічного обладнання та новими вимогами до властивостей друкованої продукції.

Папір у виробах, незалежно  від їх питомої ваги, несе в основному  інформаційне навантаження, а картон, окрім цього, є ще основою певної конструкції. Усвідомлюючи специфіку  бажаної кінцевої продукції, ми можемо вибрати найбільш доречний картон або  папір із врахуванням особливостей матеріалу.

Мета дослідження полягає у висвітленні особливостей виробництва картону та паперу.

Об’єкт дослідження – такі поліграфічні матеріали як папір та картон.

Предмет дослідження – особливості виробництва картону та паперу.

Актуальність  дослідження зумовлена значним попитом на такі види поліграфічних матеріалів як папір та картон та їх активним використанням в якості пакувальної тари та інформаційного носія. Обсяги виробництва картону та паперу мають тенденцію до збільшення, тому вважається доцільним розвивати або імпортувати новітні технології. Аналіз властивостей картону або паперу є корисним при виборі матеріалу для друку, оскільки поліграфічні матеріали мають різні властивості і характеристики, що можуть впливати на якість друку та на термін служби готової продукції.

Відповідно до поставленої  мети в роботі передбачено розв’язати конкретні завдання:

• дати визначення таким поліграфічним матеріалам як картон та папір, вказати різницю між ними та навести загальні характеристики;
• навести класифікації картону та паперу, які є доцільними з точки зору поліграфії;
• описати вмотивованість вибору картону і паперу відповідно до запланованого процесу друку та специфіки експлуатації фінальної продукції;
• висвітлити технологічний процес виробництва паперу та картону.

 

РОЗДІЛ 1 Виробництво паперу та картону

 

 

1.1. Картон та папір – визначення, характеристики та вимоги

 

На сьогодні чіткої межі між папером та картоном немає. Папером  називають пористо-капілярний матеріал із масою квадратного метра до 250 г, що складається переважно із рослинних волокон, з'єднаних між  собою силами поверхневого зчеплення, в якому можуть міститися проклеюючі речовини, мінеральні наповнювачі, хімічні та органічні волокна, пігменти та фарбники [1]. Картоном вважають багатошаровий матеріал, що складається переважно із рослинних волокон, який відрізняється від паперу більшою товщиною та масою квадратного метра (250 грам) [5]. Товщина волокон становить 0,02-0,05 мм, а довжина в 100-1000 разів перевищує товщину [8].  Макромолекули целюлози в рослинних клітинах розміщуються паралельно одна до одної, утворюючи фібрили, що є структурними елементами целюлозного волокна.

Виробництво паперу або картону  – трудомісткий процес, який вимагає  дотримання всіх норм та стандартів. Порушення  особливостей технологічних операцій стає причиною отримання неякісної  продукції. 

При виборі паперу для друкування певним способом велике значення мають  його друкарські властивості – властивості, що визначають поведінку паперу до друкування (тобто проходження його через паперопровідну систему друкарської  машини), під час друкування (взаємодія  паперу з друкарською фарбою) та після друкування (операції фальцювання, брошурування, підрізання, а також експлуатаційні характеристики готової продукції).

Знання фізико-хімічних характеристик  паперу та технологічних аспектів друку  дозволяє спеціалісту раціонально  підібрати папір або картон для  друку, спростити цей процес та покращити  якість вихідної продукції.

Особливі вимоги до вологостійкості  паперу висувається при виготовленні офсетного, картографічного, форзацного, обкладинкового, етикеткового паперу, оскільки в процесі поліграфічної  технології папір вступає в контакт  з рідкими матеріалами, що входять  до складу друкарських фарб, клеїв, лаків та ін., а також може підлягатися  дії води [12].

Безпосередній вплив на якість віддрукованої продукції, а також  на вибір фарб для друкування тієї чи іншої продукції чи умов обробки  є властивості паперу вбирати  фарбу. Правильний вибір паперу з  оцінкою вбирання фарби означає  виконання умови своєчасного  і цілковитого закріплення фарби  і як результат отримання якісного відбитка. Ця здатність залежить, в  першу чергу, від капілярних властивостей паперу. Макропористий (або пористий) папір настільки швидко вбирає фарбу, що вона може проникнути на зворотну сторону  аркуша. При друку на мікропористому (капілярному) папері фарба майже  не проникає всередину паперу, що може спричинити появу чорнишів [8].

У випадку застосування офсетного  способу друку важливими показниками  є міцність поверхні паперу і характер взаємодії його з вологою. Папір  повинен мати високий рівень проклеювання, а стан поверхні (гладкість) суттєвої ролі не відіграє через те, що тиражування  зображення виконується за допомогою  офсетного циліндра. Папір, призначений  для рулонного друку або для  друкування за один процес, не рекомендується застосовувати для декількох  прогонів на друкарській машині, оскільки він не нормується за значенням лінійної деформації. Важливо також врахувати  наявність сушильних пристроїв  у рулонних машинах. За їх відсутністю  можна обмежитись папером машинної гладкості, пористим, але не крейдяним.

На відміну від офсетного  способу, високий друк є дуже чутливим до характеру поверхні паперу. Залежно від ступеня обробки поверхні друкарський папір може бути машинної гладкості, глазурований і високоглазурований [6]. У способі високого друку перенесення інформації з форми забезпечує тиск, під дією якого вирівнюється поверхня паперу. Тому значна жорсткість паперу вимагає збільшеного тиску, що погіршує якість відбитка. Друкарський папір машинної гладкості призначений для друкування текстової продукції, глазурований – ілюстраційно-текстової з тоновими зображеннями з лініатурою растру до 40 лін/см. Відтворення складних штрихових і тонових ілюстрацій з лініатурою растру до 48 лін/см рекомендується здійснювати на високоглазурованому папері при друку на аркушевих машинах, враховуючи дещо сповільнене закріплення фарби на відбитках через структуру поверхні.

Папір для глибокого друку  повинен мати високу здатність до вбирання, що забезпечить сприйняття малов'язкої фарби із заглиблень друкарської форми [12].

Отже, особливості самого процесу одержання якісних відбитків  у різних способах друку зумовлює специфічність властивостей друкарського паперу.

Пакувальний картон – картон, з доброю здатністю до згину та рилювання, що використовується для  виготовлення пакування [5]. Будь-який картон для виготовлення пакування повинен відповідати таким вимогам: мати добрі друкарські властивості, забезпечувати витривалість до усієї подальшої оброблення,  мати достатню витривалість при виготовленні та експлуатації та відповідні оптичні характеристики, які б незначно спотворювали нанесене шляхом друку зображення, бути сенсорно нейтральним. Найпоширенішим картоном для виготовлення споживчого пакування є хром-ерзац картон, оскільки він має добрі друкарські показники та, порівняно із хромовим, нижчу вартість [7].

Зазвичай, для виготовлення пакування використовують картони  з багатошаровою структурою, що збільшує товщину й жорсткість кінцевої продукції. Основним є середній шар, він становить приблизно 70% від загальної маси композиції. До його складу входять, залежно від виду картону, макулатура, деревна маса, небілена целюлоза й так звана хімічно-термомеханічна маса [12]. Верхній шар – це один з декількох шарів біленої або небіленої целюлози (20-30 %), або біленої макулатури, на який наноситься один або більше крейдованих шарів. Нижній шар – білена, небілена целюлоза або білена макулатура. Шари із целюлози надають картону кращої білизни й у комбінації із середнім шаром поліпшують міцнісні характеристики. Крейдове покриття поліпшує поліграфічні й естетичні властивості картону.

 

1.1.1. Класифікація  паперу

 

Для поліграфістів найважливішою  ознакою класифікації паперу для  друку є спосіб друку, для якого  він призначений. За цією ознакою  папір поділяють на 2 групи – з використанням друкарської форми (високий, плоский, глибокий,  трафаретний) і без використання друкарської форми (електрофотографічний,  електростатичний, струменевий, термографічний тощо) [7].

Важливе практичне значення для поліграфістів має розподіл паперу для друку залежно від технології, коли класифікаційними ознаками є фактори, від яких найбільше залежать основні властивості паперу конкретного призначення: склад за волокном, способи поверхневої обробки та оздоблення. Інколи необхідно знати співвідношення в папері целюлози й деревної маси або врахувати в ньому наявність макулатури. Залежно від виду поверхневої обробки й оздоблення друкарські та експлуатаційні властивості можуть суттєво відрізнятися.

За волокнистим складом  папір поділяють на 4 групи: чистоцелюлозний;  із вмістом деревної маси; із вмістом макулатури; із використанням недеревної сировини. Перший – це каландрований чистоцелюлозний (чи з невеликим вмістом деревної маси) папір із високим ступенем білості (86-97 %), масою 60-150 г/м², який використовується для багатокольорових журналів, книг, високохудожніх каталогів, довідників та інших видань тривалого терміну служби [9].

До паперу зі значним вмістом  деревної маси відносять найтонші види паперу (45-51 г/м²), які застосовуються переважно для друкування газет. Папір більшої маси 1 м² (55-70 г/м²) використовується для друкування книг, інструкцій, інформаційних листків. Ці види паперу можуть бути крейдовані, мати один шар покриття.

Деякі виробники (наприклад, фінський Enso) пропонують папір однакової маси, але різної пухкості для друкування багатотомних видань. Для довідників і газетних вкладок випускається папір тонований. Такі види паперу відносно дешеві й придатні лише для друкування текстів і нескладних чорно-білих ілюстрацій та схем.

Папір із вмістом макулатури та недеревної сировини займає незначний  сегмент на ринку паперу для друку. 

За ступенем проклеювання папір для друку поділяють на сильнопроклеєний, проклеєний, слабопроклеєний та непроклеєний. Для виробництва першого (картографічного, рекламного) вводять 2-3% проклеювальних речовин від маси абсолютно сухого волокна; для виготовлення слабопроклеєного (типографського, офсетного) – 0,5-1,5 %.

За вмістом масової  частки золи папір для друку поділяють  на:

• малозольний (із зольністю до 5 %) – газетний та інші види паперу, де важливо зберегти механічну міцність;