О содержании наполнителя в бумаге судят по показателю зольности бумаги, который определяют по массе прокален­ного остатка после сжигания навески бумаги и выражают в % к массе бумаги. Зольность бумаге придает в основном наполни­тель, так как естественная зольность волокон менее 1 %.

По зольности бумагу делят на четыре группы: бумага с естественной зольностью — фильтровальная, электроизоляци­онная, основа для фибры и пергамента, жиронепроницаемая; наполнители не вводятся;

Ø бумага малозольная (с зольностью до 5%)—газетная, мундштучная, обойная и др.; в этих видах бумаги важно сохранить механическую прочность, поэтому повышение содержания наполнителей, существенно снижающих механи­ческие показатели бумаги, нецелесообразно;

Ø бумага средней зольности—писчая с зольностью до 6—8%, некоторые виды бумаги для печати с зольностью до 15%; в эти виды бумаги наполни­тель вводится в ограниченных количествах;

Ø бумага высокозольная (зольность свыше 15%)—это типографская, для глубокой печати и др.; для этих бумаг важно иметь хорошие печатные свойства и высокую непрозрачность, поэтому содержание наполнителя в них большое.

Общим недостатком введения наполнителей является заметное снижение механической прочности и степени проклейки бумаги. Кроме того, с увеличением содержания наполнителей в большей степени обнаруживается пылимость бумаги — явление отделения от поверхности бумаги мелких волокон, частиц наполнителя, проклеивающих веществ. Этот эффект резко ухудшает качество пе­чати—бумажная пыль прилипает к печатной форме, забивает набор и клише.

Крашение и подцветка. С целью придания бумаге приятных эстетических свойств многие ее виды производят цветными, на­пример: афишную, обложечную, писчую цветную, бумагу для спи­чечных коробков, конвертную, салфеточную, упаковочные виды и др. Различают крашение бумаги и подцветку. В процессе кра­шения бумаге придается необходимый цвет, а при подцветке — определенный цветовой оттенок, для чего в бумажную массу перед изготовлением бумаги вводят соответствующие красители. Краше­ние бумаги является сложным процессом, так как окраске подвер­гается бумажная масса, в большинстве случаев состоящая из не­скольких разнохарактерных волокнистых, наполняющих и про­клеивающих частиц, которые имеют различную восприимчивость к одному и тому же красителю; поэтому для получения качест­венно окрашенной бумаги очень важно правильно подобрать кра­ситель.

В бумажной промышленности нашли применение в основном красители органического происхождения: основные, кислотные, прямые, а также некоторые минеральные пигменты. Применяемые красители имеют много различных цветов и оттенков и обладают высокой красящей способностью.

4. Изготовление бумаги на бумагоделательной машине.

Для изготовления бумаги и картона применяют два типа бу­магоделательных машин: плоскосеточные и круглосеточные. Пер­вые используются для производства бумаги, вторые — картона. Основное отличие машин состоит в том, что в плоскосеточных машинах формирование бумажного полотна осуществляется на движущейся горизонтальной сетке, а в круглосеточных — полотно фор­муется на вращающейся цилиндрической сетке.

Устройство бумагоделательной машины. Бумагоделательная машина состоит из сеточной, прессовой, сушильной и отделочной частей и привода. Кроме того, к ней относятся машинный бассейн для аккумулирования бумажной массы перед подачей на машину, оборудование для рафинирования, подмола и очистки массы, на­сосы для подачи воды и массы, вакуумные насосы, устройства для переработки брака, бассейны оборотной воды, приточно-вытяжная вентиляционная система, регулирующие и контрольно-измеритель­ные приборы. Более детальное устройство основных частей плоскосеточной машины и их назначение рассмотрим на примере сов­ременной отечественной широкоформатной скоростной бумагоде­лательной машины Б-15 для производства газетной бумаги.

Сеточная часть предназначена для формования и обезво­живания бумажного полотна и включает напорный ящик и сеточ­ный стол. Напорный ящик предназначен для равномерного и не­прерывного напуска массы на сетку по всей ее ширине. Сейчас широко применяются закрытые напорные ящики, в которых тре­буемый напор массы создается давлением воздушной подушки. Бумажная масса на сетку выливается при помощи напускного устройства, обеспечивающего выход ее с одинаковой скоростью и в одинаковом количестве по всей ширине сетки, подачу массы спокойным потоком, без перекрещивания струй, завихрений и хлопьеобразований.

Сеточный стол представляет собой горизонтальную плоскость, образованную сеткой, натянутой между грудным валом и отса­сывающим гауч-валом. Обратная (нижняя) ветвь сетки поддер­живается сетковедущими, сеткоправильными и сетконатяжными валиками. Натяжение сетки осуществляется сетконатяжными ва­ликами, а сеткоправильные валики служат для предотвращения сползания сетки в стороны от продольной оси стола. В движение сетка приводится сеткоповоротным (сетковедущим) валом (он расположен под пересасывающим валом) или одновре­менно сеткоповоротным и гауч-валом.

Сетка является основным элементом сеточного стола. На ней происходит формование бумажного полотна из бумажной массы. При помощи сетки приводятся в движение грудной вал и все остальные валики сеточного стола. При выполнении технологиче­ских функций сетка подвергается интенсивному механическому и химическому воздействию, поэтому она должна обладать доста­точной прочностью на разрыв, изгиб, истирание и быть кислото­устойчивой. Она должна иметь хорошую водопропускную способ­ность и высокую плотность, чтобы по возможности меньше мелких волокон уходило с оборотной водой и менее заметной была мар­кировка бумаги (оттиск сетки на стороне полотна бумаги, сопри­касающегося с сеткой при формовании).

Под верхней ветвью сетки, по направлению ее хода последовательно грудного до гауч-вала, расположены: формующая доска или ящик, гидропланки или регистровые валики, отсасывающие ящики. Основное назначение этих элементов — формование бу­мажного полотна за счет создания режима обезвоживания бумаж­ной массы на сетке требуемой интенсивности, а также поддержа­ние сетки от провисания между грудным и гауч-валом.

В современных быстроходных бумагоделательных машинах ре­гистровые валики уступили место гидропланкам и мокрым отса­сывающим ящикам. Это обеспечивает качественное формование структуры полотна бумаги при более интенсивном процессе его обезвоживания.

Прессовая часть служит для дальнейшего механического обезвоживания полотна бумаги после сеточного стола. В большин­стве бумагоделательных машин прессовая часть состоит из 2— 3 двухвальных прессов. Машины, предназначенные для выработки бумаги из массы жирного помола, имеют 4—5 прессов. Обычный пресс имеет 2 вала: верхний, гранитный или стонитовый, и ниж­ний, металлический, облицованный резиной. Интенсивность обез­воживания в прессе регулируется давлением между валами, создаваемым прижимом, или вылегчиванием одного из валов (обычно верхнего). В каждом прессе имеется сукно, охватываю­щее один из валов. Сукно устанавливается и поддерживается в ра­бочем положении при помощи сукноведущих, сукнонатяжных, сукноразгонных и сукноправильных валиков. Основное назначение сукон – предохранение структуры полотна бумаги от раздавливания во время прессования, впитывание влаги, транспортирование слабого сырого полотна в прессе и его передача в следующий пресс. При проходе пресса бумага одной стороной лежит на сукне и получает от него маркировку, а другой — соприкасается с верх­ним гладким валом. В результате чего одна сторона бумаги сгла­живается, а другая нет. Для сглаживания ее поверхности часто устанавливают обратный пресс, в котором сторона бумаги, сопри­касавшаяся в предыдущем прессе с сукном, контактирует с глад­ким валом пресса. Развитием прессовой части машин для интен­сификации процесса прессования бумаги, вместо обычных прессов является установка отсасывающих и сдвоенных прессов. Каждый из этих прессов приводится в движение строго от индивидуального привода.