Экспертиза качества бумаги

 

Бумага – это материал, состоящий в основном из целлюлозных волокон (древесная целлюлоза, древесная масса, волокна хлопка, льна, макулатурная), связанных между собой силами поверхностного сцепления, в котором могут содержаться проклеивающие вещества, минеральные наполнители, химические и натуральные волокна, пигменты и красители. Длина растительных волокон, из которых образована бумага, 1-2 мм при диаметре около 25 мкм. Масса одного квадратного метра бумаги достигает 250 грамм.

Сырьем для производства бумаги служат древесина хвойных (ель, пихта) и лиственных (осина, бук, тополь) пород, недревесные материалы (солома хлебных злаков, стебли дикорастущего  тростника и камыша), вторсырье (тряпье, макулатура) и отходы текстильно-швейного производства. Вначале из сырья путем механической (измельчение) или химической обработки получают волокнистые полуфабрикаты, а из них – бумагу.

Основными волокнистыми полуфабрикатами являются древесная  масса, целлюлоза (древесная, хлопковая, соломенная, тростниковая), полуцеллюлоза, бумажная макулатура, тряпичная полумасса.

По назначению бумага бывает следующих видов.

1)Бумага для печати  включает газетную, типографскую, литографскую, документную, картографическую и  др виды, предназначенные для  печатания книг, газет и др.

2) Бумага для письма  бывает нескольких видов: 

а) Писчая бумага. Отличается хорошей проклейкой (не менее 1,25 мм), высокой степенью гладкости (120-150 с) и белизны (70-80 %). Различают номера – 0, 1 и 2. Бумагу писчую белую № 0 высшего качества делают из целлюлозы с добавлением до 25 % хлопковых волокон, № 1 – из 100 % целлюлозы, № 2 состоит из 50 % целлюлозы и 50 % белой древесины. Номера отличаются массой, белизной, прочностью на разрыв, сорностью.

б) Бумага писчая потребительских  форматов. Представляет собой листы определенного формата, нарезанные из писчей бумаги № 0,1,2. По отделке бывает матовая, лощеная, тисненая, с водяными знаками.

в) Писчая цветная бумага. Имеет поверхность окрашенную в  светлые тона. Выпускаю двух номеров: 1,2.

г) Тетрадная бумага. Вырабатывается из 100 % беленой целлюлозы с высокой  степенью проклейки (не менее 1,5 мм). По сравнению с писчей имеет более  высокие показатели качества: повышенную гладкость, белизну, хорошую проклейку (1,5 мм), низкую сорность (до 100 соринок на 1 м²).

д) Нотная бумага – плотная бумага с нанесенными на нее нотными  линиями по 5 строк через определенные промежутки.

е) Почтовая бумага. Изготавливается  из писчей (№ 1, 2), тетрадной и писчей цветной бумаги светлых тонов. Различается  по отделке, линовке, форматам.

3) Бумага для черчения – плотная, хорошо отбеленная и проклеенная бумага, изготовленная из тряпичной полумассы и целлюлозы.

а) Чертежная бумага. Для нее  характерны хорошая проклейка ( не менее 2 мм), высокая степень белизны (80 %), незначительная деформация после намокания (0,6-1 %), низкая сорность (не более 200), масса 1 м ² – 160-200 г.

б) Калька бумажная. Отличается гладкой  блестящей поверхностью, большей  сорностью, меньшим сопротивлением излому.

4) Бумага для рисования – прочная высококлееная с гладкой или структурной поверхностью

5) Бумага для машинописи –  предназначена для печатания  и размножения документов.

6) Бумага декоративная. Может иметь бархатную и глянцевую поверхность, имитирующую мрамор, полотно, кожу.

7) Бумага упаковочная - прочная бумага из сульфатной массы. Может отбеливаться, окрашиваться или сохранять натуральный (коричневый) цвет. Используется для изготовления гофрированного картона, мешков и пакетов, может быть также и водоотталкивающей.

8) Бумага промышленно-технического назначения (перфорированная, для аппаратов, самокопирующаяся, патронная, наждачная, диффузорная, для звукозаписи, для пряжи). Отличается высокой эластичностью и механической прочностью.

9) Электроизоляционная (конденсаторная, кабельная, телефонная, изоляционно-намоточная и др.) - отличается высокой механической прочностью, хорошими диэлектрическими свойствами. C малой зольностью и высокой чистотой, без наполнителей и проклеивающих веществ.

10) Впитывающая (фильтровальная, промокательная, пропиточная) - применяется для производства фибры, пергамента, санитарно-гигиенических изделий и т.п.; отличается высокой пористостью, хорошо впитывает жидкости

11) Светочувствительная  (основы) - фотоподложка, служащая для  изготовления фотографической Бумага, светочувствительная для светокопий и др.; отличается высокой механической прочностью, хорошей проклейкой и рядом специальных свойств. Вырабатывается из белёной и небелёной сульфитной и сульфатной целлюлозы.

и др

 

3. Показатели  качества бумаги

 

Качество бумаги характеризуется потребительскими свойствами, показатели которых регламентируются стандартами. Важнейшими из этих свойств являются состав волокнистых полуфабрикатов, масса 1 м2, толщина, плотность, гладкость, степень проклейки, зольность, белизна и сортность. Так же характеризуется прочностью на разрыв, линейной деформацией при увлажнении и высыхании, прозрачностью, воздухопроницаемостью и другими свойствами.

Экспертиза бумаги проводится на соответствие требованиям ГОСТов к показателям качества бумаги различных видов. Так на каждый вид бумаги есть свои требования к значениям показателей качества. Исследуя образцы бумаги и определяя значения показателей качества, эксперты могут делать выводы о соответствии данного вида бумаги требованиям и его качественности или наличии дефектов. А так же измеряя и рассчитывая значения показателей качества экспертируемого образца бумаги, вид которой требуется определить, эксперты могут определить вид, сравнивая полученные значения показателей со значениями, представленными в ГОСТах.

Основные свойства бумаги и их показатели:

1) Функциональные –  обуславливают соответствие бумаги  ее целевому назначению.

а) Масса 1 м². Зависит от вида и состава волокон, степени размола, вида и количества наполнителей и других компонентов.

Масса бумаги чертежной  должна быть равна 52 ± 2 г, обложечной высшего  сорта – 110 ± 7 г, первого 80 ± 4 г, рисовальной  марок Б, Ф, А, О – 160 ± 7, 135 ± 6, 200 ± 8, 100 ±5 и др.

б) Толщина измеряется в микрометрах или миллиметрах. В зависимости от назначению бумагу изготавливают разной толщины.

в) Линейная плотность  определяется путем деления массы 1м² на толщину бумаги и выражается в г/см³. Например, плотность рисовальной бумаги марок Б, Ф, А, О должна составлять – 0,65, 0,86, 0,60, 0,63

г) Водо – и влагопроницаемость, воздухопроницаемость характеризуют бумагу специального назначения (например, пергамент, подпергамент и т.д.).Значения показателя влагопроницаемость определяют измерительным методом, описанным в ГОСТ 9841-94 «Бумага и картон. Метод определения водонепроницаемости».

2) Надежность. Обуславливает сохранение основных параметров бумаги в процессе ее использования.

а) Сопротивление разрыву  характеризуется разрывной длиной в метрах или разрывной нагрузкой. По прочности на разрыв бумагу делят  на очень прочную – свыше 5000 м (калька бумажная), прочную – 3500 - 5000 м (чертежная), средней прочности – 2000-3500 м (писчая), слабую – до 2000 м (промокательная).

б) Сопротивление излому определяется с помощью специального прибора путем многократного двойного перегиба полосок бумаги на 180 градусов при некотором ее натяжении до полного перелома (разрыва). Для чертежной бумаги этот показатель равен 500, для бумаги для почтовых документов он должен быть не менее 15 и т.д.

в) Сопротивление продавливанию  – способность бумаги противостоять силам, действующим перпендикулярно ее поверхности (кгс/см²). Большое значение этот показатель имеет для копировальной бумаги, так как она испытывает значительное давление букв при печатании. Определяется этот показатель при помощи гидравлического прибора с электроприводом методом, описанным в ГОСТ 13525.8-86 «Полуфабрикаты волокнистые, бумага и картон. Метод определения сопротивления продавливанию». Для рисовальной бумаги марок Б, Ф, А, О этот показатель должен быть равен – 196, 180, 150, 157 КПа.

г) Сопротивление деформации – способность бумаги сохранять  свои размеры и форму при увлажнении и последующей сушке.

д) Влажность бумаги — количество влаги, содержащееся в бумаге. Бумага

легко принимает и  быстро отдает влагу, изменяя при этом свои линейные размеры. Стандартная влажность печатных бумаг равна 7±1%. Высокая влажность не только приводит к деформации и изменению размеров листа, но и сильно снижает прочность бумаги. Низкая влажность способствует увеличению жесткости и хрупкости бумаги, что приводит к ухудшению восприятия краски в процессе печатания и сильному возрастанию степени электризации бумаги при прохождении бумаги по тракту оборудования, напр., в печатной машине. Влажность чертежной прозрачной бумаги должна составлять 6,0 ± 1,0%, рисовальной бумаги – 4-7 %, бумаги для почтовых документов 5-8 %, писчей бумаги 5±1,0.

3) Эргономические свойства  характеризуют удобство использования  бумаги.

а) Степень проклейки. Выражается в миллиметрах и оценивается  по величине штриха, нанесенного чернилами, тушью, не прошедшего на обратную сторону листа (после окончательного высыхания чернил). Степень проклейки разных видов бумаги – от 0,5 до 2 мм. Для чертежной прозрачной бумаги показатель должен равняться 1,2 ± 0,2, для обложечной тетрадной – 1,0, для рисовальной бумаги различных марок 1,8 – 2,0, для писчей бумаги различных марок – 1,2 – 1,6 мм.

б) Гладкость. Характеризует  степень обработки поверхности  бумаги. Гладкость выражается числом секунд, необходимых для прохождения 10 см³ воздуха между поверхностью образца бумаги и стеклянной полированной пластинкой при постоянном давлении на бумагу 1 кгс/см³. Определяется этот показатель с помощью специального пневматического прибора методом описанным в ГОСТ 12795-89. «Бумага и картон. Метод определения гладкости по Беку». Гладкость бумаги для почтовых документов должна быть равна 70 с, для бумаги писчей различных марок – 100- 220, 90 – 200, 80 – 250 и др.

Глянцевитость или матовость  бумаги также зависит от микрогеометрии её поверхности. Очень гладкие бумаги будут глянцевыми, шероховатые – матовыми.

4) Эстетические свойства. Характеризуются внешним видом  и отделкой бумаги.

а) Белизна бумаги –  свойство бумаги диффузно отражать световой поток в синей области спектра. Показатель белизны выражается в  процентах по отношению к эталону белого цвета (пластинка, покрытая сернокислым барием).

Показатель белизны  определяют фотометрическим прибором методом описанным в ГОСТ 30113-94 «Бумага и картон. Метод определения белизны»

Степень белизны некоторых  видов бумаги: Мелованная с оптическим отбеливателем – 84%, Мелованная без оптического отбеливателя – 78%, Чистоцеллюлозная печатная бумага с оптическим отбеливателем – 83%, Тоже самое без – 78%, Печатная бумага с белой древесной массой – 72%, Газетная бумага – 65%, писчая бумага без оптического отбеливателя – 64-80 % (для разных марок), тоже самое с оптическим отбеливателем – 80 – 85 %.

б) Цвет. Определяют для  цветных бумаг путем сравнения  с эталонами цветов.

в) Оттенок. Должен соответствовать  оттенку стандартного образца или эталона.

г) Прозрачность – свойство бумаги пропускать (поглощать) или не пропускать (отражать) световой поток. Если бумага пропускает световые лучи, то она прозрачная. Для проведения испытаний используют фотометрический  прибор типа лейкометра Цейса, пластины коэффициента зонального отражения, черную подложку. Испытания проводят по методу, описанному в ГОСТ 8874-80. «Бумага. Методы определения прозрачности и непрозрачности». Например, для чертежной бумаги прозрачность должна быть не менее 44 %.

д) Сорность. Характеризуется  количеством посторонних включений  размером от 0,5 до 2 мм на площади 1 м² , имеющих иной цвет, чем тон бумаги на обеих сторонах листа. Допустимая сорность писчей бумаги – 125-200, чертежной – 200, рисовальной – 100-200.

е) Зольность бумаги - доля массы минеральных веществ в виде зольного остатка в бумаге, выраженная в процентах. Определяется методом, описанным в ГОСТ 7629-93. «Бумага и картон. Метод определения золы.». Например, для бумаги для почтовых документов этот показатель должен быть не менее 7%.

5) Основными факторами,  формирующими потребительские свойства  бумаги, являются исходное сырье  и материалы, из которых формируют  волокнистые полуфабрикаты.

Состав волокнистых  полуфабрикатов определяют путем исследования образцов, как описано в ГОСТ 7500-85.»Бумага и картон. Методы определения состава по волокну». Например, состав по волокну чертежной прозрачной бумаги: отходы хлопчатобумажных 25%, целлюлоза сульфатной беленой хвойной марок ХБ-5, ХБ-6 – 75 %. Исследуя состав бумаги, можно определять ее вид, если он неизвестен или определять соответствует ли количество компонентов в исследуемом образце требованиям нормативных документов или существуют ли отклонения, ведущие к снижению потребительских свойств бумаги, ее качества.

 

4. Дефекты бумаги

 

К качеству бумаги предъявляются  определенные требования и нормы, и  отклонения от них более допустимого  предела называются дефектами.

К внешним дефектам относятся  грубые следы материала – сукна  или сетки – машины для производства бумаги, складки, морщины, пузыри, дырки, матовые полосы, соринки, неоднородная толщина, косина листов. Как правило, вышеперечисленные дефекты являются следствием нарушения технологии производства.