51. Визначити вплив сировинних матеріалів на формування властивостей паперу і картону, охарактеризувати асортимент паперу і картону.

Сировиною для виготовлення різних напівфабрикатів є деревина дев'яти основних порід, що використовуються в різних співвідношеннях: їли, сосни, ялиці, вільхи, модрини, тополі, берези, осики, бука. Поряд з цими породами в меншій кількості використовується також деревина евкаліпта, каштана, липи, дуба, клена та інших порід. Зазначене сировину ділиться на дві групи: хвойні та листяні породи деревини. Ці відмінності і визначають відмінності у властивостях волокон відповідних напівфабрикатів. Будова вихідних волокон багато в чому визначає їх бумагообразующіе властивості. Волокна трубчастого будови сприяють отриманню пухких видів паперу, які мають підвищену всмоктуючою здатністю. Такі волокна вимагають більше часу для фібріллірованія. З волокон стрічкового будівлі зазвичай виходить щільна міцний папір з зімкнутої поверхнею. Товстостінні волокна (з товщиною стінки 6-8 мкм) легше фібрілліруются, а тонкостінні (1,5-2 мкм) більш схильні до поперечної рубці. Волокна твердих порід деревини, як правило, забезпечують непрозорість, пухкість, повітропроникність і поглинаючу здатність паперу. Волокна м'яких порід, навпаки, надають папері відносно вищу прозорість, щільну структуру й високі показники опору розриву. Основним напівфабрикатом для виробництва паперу є целюлоза - продукт варіння рослинної сировини з кислотою (сульфітний метод), лугом (сульфатний метод) або комбінованим методом. Вихід звичайної целюлози з деревини в залежності від виду деревини і способу її варіння знаходиться в межах від 46 до 53%. Целюлоза високого виходу характеризується виходом вище 53 і до 65%. Целюлозу одержують, діючи на деревну тріску розчинами слабких кислот або лугу при нагріванні і підвищеному тиску в герметично закритих котлах великої ємності, наприклад об'ємом 300 м3 . За цих умовлігнін руйнується і переходить в розчин, а з деревини виділяються майже неушкоджені волокна целюлози. Лігнін (від лат. Lignum - дерево, деревина) - речовина, що характеризує здерев'янілі стінки рослинних клітин. Відповідно до цього є два способи виготовлення («варіння») целюлози: сульфітний (кислотний) і сульфатний (лужний). Після закінчення варіння целюлозу вивантажують («вивалюють») через нижній люк котла в розташований під ним басейн, де її відмивають від варильної рідини. Промита целюлоза ще не представляє однорідної волокнистої маси: у ній є розм'якшені, але зберегли свою форму тріски, сучки, що не піддаються варінні, пісок, що потрапив разом з водою, і інші забруднення. Тому целюлозу спочатку розділяють сепаратором на окремі волокна, а потім послідовно звільняють від сучків, піску та інших механічних забруднень. Після цього целюлозу сортувати від грубих неопрацьованих пучків волокон, багаття та ін на відцентровій сортування, а потім пропускають через центріклінер для тонкого, остаточного сортування.  Після остаточного очищення 

центріклінерамі целюлоза частково зневоднюється на згущувачах.  Сульфітний (кислотний) спосіб варіння застосовується переважно для виготовлення целюлози з ялини і деревини листяних порід. Він не може бути використаний для виготовлення целюлози з смолистої сосни, так як слабка сірчиста кислота не розчиняє смоли, наявні в сосновій деревині. Тому виготовлення целюлози з сосни ведуть по сульфатному (лужному) способу.  Целюлоза, зварена з сосни по сульфатному способу, має виняткову міцність, по-перше, тому, що волокна сосни міцніше, ніж у ялини, і, по-друге, через порівняно м'яких умов варіння.  Однак небілена сульфатна целюлоза має настільки темний (бурий) колір, що в такому вигляді може застосовуватися тільки для виготовлення особливо міцних технічних і обгорткових видів паперу, а також в якості паперу - основи для виготовлення замінників палітурних тканин.  Небілена сульфітна целюлоза має свинцево-сірий колір, сульфатна - бурий. У такому вигляді вони непридатні для вироблення багатьох видів паперу та хімічної переробки на штучний шовк, целофан і ін. Вибілена сульфатна целюлоза з сосни - хороший замінник ганчір'яній полумасси у всіх видах друкованих паперів. Особливо бажано застосування сульфатної біленої целюлози для виготовлення обкладинкового папери, а також папери, від якої потрібна велика механічна міцність (у тому числі і міцність поверхні), наприклад картографічної. Тряпічная полумасса - це волокна майже чистою бавовняної або лляної целюлози, одержуваної з клаптя - відходів швейних фабрик, Лінтера - дрібного бавовняного пуху та ганчір'я - ношеного тканини. Продезінфіковані ганчір'я сортують за характером волокна, кольором і ступеня зношеності, потім ріжуть на шматки і варять у герметичних котлах кулястої форми, що обертаються навколо своєї горизонтальної осі, з лужними розчинами (сода, розчинне скло, їдкий натр) для видалення жирових забруднень і часткового руйнування фарбування . Проварене ганчір'я вивантажують з котла, відмивають від значної частини варильної рідини і розмелюють на полумассу, тобто поділяють на окремі нитки і навіть на волокна в полумассних ролах. Ганчіркову полумассу відбілюють водними розчинами гіпохлориту натрію або кальцію (хлорне вапно), після чого вона стає дуже білим. Якщо вибілена тряпічная полумасса розрахована на тривале зберігання або підлягає перевезенню на інше підприємство, то з неї видаляють більшу частину води (зневоднюють) пресуванням на гідравлічних пресах.  Деревна маса - це волокнистий напівфабрикат, одержуваний механічним стиранням деревини на дефібрерах. Деревна маса може бути білою, біленої і бурою.  Біла деревна маса - це самий дешевий волокнистий напівфабрикат папероробної виробництва, одержуваний стиранням очищених від кори метрових полін (балансів), на спеціальній машині - дефібрерах. Дефібрерах - машина в целюлозно-паперовому виробництві для одержання деревної маси шляхом стирання деревини на обертовому абразивному камені. Хімічний склад білої деревної маси майже той самий, що і у деревини, з якої вона виготовлена. Деревна маса містить значну кількість лігніну. Її волокна не здатні самостійно утворювати міцну папір. Тому при виготовленні друкованої папери білу деревну масу завжди змішують з деякою кількістю сульфітної вибіленої або невибіленої целюлози. Однак деревна маса покращує друковані властивості паперу: підвищує непрозорість, пластичність, капілярність, здатність сприймати поліграфічні фарби і міцно закріплювати їх виборчим вбиранням. Біла деревна маса має небажаний жовтуватий відтінок і робить папір несветопрочной і недовговічною. Тому треба застосовувати її обачно, і тільки в тих паперах, які не вимагають тривалого зберігання. Бура деревна маса, що отримується стиранням на дефібрерах попередньо пропарених в котлах балансів, має довговолокнистої будова і застосовується для виготовлення деревно-массного бурого палітурного картону і міцної обгорткового паперу. Вона непридатна для виготовлення друкованої папери через досить темного кольору, який купують волокна при пропарюванні (потемніння і часткове розчинення лігніну). Макулатура - старі непотрібні книги, журнали, газети, списані зошити тощо - цінне вторинну сировину, що дозволяє збільшити випуск паперу та картону. До макулатурі відносяться також обрізки паперу («локшина»), браковані відбитки, що надходять з поліграфічних підприємств, і оборотний шлюб паперових фабрик (паперові зриви, відходи паперу). Цей напівфабрикат ділиться на три групи: макулатура паперова, картонна і змішана. Кожна група в залежності від складу волокон і кольору ділиться на марки. Питома вага макулатури у загальному балансі волокнистих матеріалів папероробної виробництва становить поки всього 15%, але може бути підвищений до 30 - 35%. Все це говорить про великий народногосподарському значенні організації збору і раціональної переробки макулатури. Надходить на паперову фабрику макулатура подрібнюється на гідроразбавітелях, тобто у ваннах з обертовим внизу ротором. Готова маса видаляється з ванни через отвори сита навколо ротора. Маса після гідроразбавітеля піддається очищенню від важких (металеві включення, пісок) і легень (наприклад, пластмаса, тріски) сторонніх домішок. Видалення друкарської фарби без руйнування волокна проводиться в кульових котлах, гідроразбавітелях або басейнах силікатом натрію в поєднанні з лугами, фосфорними солями протягом 1,5-2 год при 80-90 °. Після волокниста маса відділяється від промивальної рідини на згущувачах або вакуумних фільтрів, а потім вибілюється перекисом водню або перекисом натрію. Макулатуру у великих кількостях використовують у виробництві гофрованого і коробкового картону, пакувальної, туалетної та інших видів паперу. Після відповідної обробки вона може бути використана також у композиції писальної, газетного та інших видів паперу для друку. З волокон рослинного походження крім деревних волокон для виготовлення паперу застосовують волокна целюлози із соломи та очерету, 6агасси, бавовни льону та ін Целюлоза з соломи й очерету легко розмелюється і швидко підвищує ступінь помелу. Вона відрізняється значним опором водовіддачі, що виключає можливість її використання на сучасних швидкохідних папероробних машинах через необхідність зниження швидкості машини.