Бумага (от итал. bambagia - хлопок) - многокомпонентный материал, состоящий в основном из специально обработанных мелких растительных волокон, тесно переплетенных между собой, связанных силами сцепления различного вида и образующих тонкий лист. Существует несколько видов бумаги, которые отличаются друго от друга массой, плотностью, просчностью, гладкостью, белизной, оттенком, степерью непрозрачности, толщиной, пористостью и, конечно, стоимостью.
Происхождение бумаги
Человек изобрел материал для письма задолго до того, как появилась бумага. Древние египтяне около 4000 лет назад брали стебли папируса, снимали кожицу и распрямляли ее. Потом полоски папируса клали крест-накрест и спрессовывали так, чтобы они склеивались. Высушенный лист папируса представлял собой хороший материал для письма.
Но это еще не была бумага. Ее изобрел в Китае примерно в 105 году Цай Лунь. Он нашел способ делать бумагу из волокнистой внутренней части коры тутового дерева. Китайцы научились толочь кору в воде, чтобы отделить волокна, потом они выливали эту смесь на подносы, на дне которых находились длинные узкие полоски бамбука.
Когда вода стекала, мягкие листы клали сушиться на ровную поверхность. Для этой цели использовали бамбук и старые тряпки. Торговцы из Китая путешествовали далеко на север и запад и пришли в город Самарканд. Там арабы переняли их секрет и привезли его в Испанию. Оттуда искусство делать бумагу разошлось по всему миру.
Состав бумаги
В качестве основных компонентов композиционного состава бумаги используют волокна растительного происхождения, выделяемые из древесины хвойных и лиственных пород, из стеблей однолетних растений, семенных коробочек и листьев некоторых растений. В зависимости от метода производства, выхода гемицеллюлоз (веществ, сходных с целлюлозой, но с меньшей молекулярной массой) и лигнина (инкрустирующего вещества), получают различные полуфабрикаты: древесную массу, полухимическую массу (полуцеллюлозу), небеленую, беленую и облагороженную целлюлозу.
Производство бумаги
Основными операциями при изготовлении бумаги ранее были варка, промывка и измельчение бумажной массы, которое производилось вначале молотками в ручных ступах, затем в ножных толчеях. В 13-15 вв. появились механические толчеи. В конце 17 в. в Голландии бумажную массу стали измельчать ножами, насаженными на металлические валы (роллы), заключенные в чане.
Измельченную бумажную массу вместе с водой загружали в подогреваемые чаны, из которых ее затем черпали формой, состоящей из прямоугольной рамки с прикрепленной к ней сеткой из проволоки. После того, как лишняя вода стекала сквозь сетку, массу выкладывали на листы грубого сукна или войлока. Стопу листов войлока с бумажной массой пропускали через пресс для удаления остатков влаги. Затем листы проклеивали, сушили, обрабатывали молотами, лощили и упаковывали.
В 1799 француз П.Л. Робер предложил механизированный отлив бумаги на непрерывно движущейся бесконечной сетке, расположенной над черпальным чаном. Позднее появилась первая бумагоделательная машина, состоящая из следующих основных частей: сеточной, прессовой, сушильной, отделочной. Для получения отдельных высококачественных видов бумаги и бумаги специального назначения до сих пор применяется ручной отлив.
Сейчас, наиболее распространенный способ производства бумаги - "мокрый", который базируется, как правило, на использовании плоско- или двухсеточных бумагоделательных машин. Такая бумагоделательная машина состоит из сеточной, прессовой, сушильной частей, каландра (пресса, состоящего из 2-20 валов, между которыми пропускают бумагу) и наката (устройство для наматывания бумаги в рулон).
Сеточная часть имеет одну или две бесконечно движущиеся сетки, на которую (плоскосеточные машины) или в зазор между которыми (двухсеточные машины) непрерывным потоком равномерно по всей ширине сеток поступает разбавленная водой бумажная масса.
При обезвоживании бумажной массы происходит формирование бумажного полотна, которое далее обезвоживается в прессовой части и окончательно высушивается в сушильной части машины. Прессовая часть состоит из нескольких 2-вальных (иногда 3-вальных) прессов, между валами которых (находясь на прессовом сукне) проходит бумажное полотно. При этом часть влаги из него отжимается.
Сушильная часть состоит из 2-ярусных батарей сушильных вращающихся цилиндров, обогреваемых изнутри паром. Сырое бумажное полотно, проходя между горячими поверхностями цилиндров и сушильным сукном каждой батареи, высушивается до влажности 5-7%. В конце сушильной части имеется холодильный цилиндр (иногда два) для охлаждения бумаги. Затем бумага проходит каландр, придающий ей машинную гладкость, и наматывается в рулон на накате.
Другой способ производства бумаги, ручной. При ручном производстве бумаги используются экологически более чистые методы, химической обработки сырья или нет совсем, или очень немного. Материалом может служить лен, хлопок, рис. Иногда делают имитацию бумаги из естественных материалов. Бумага, сделанная вручную, разумеется, заметно дороже бумаги массового производства.
Виды бумаги
Важнейшими показателями бумаги являются: масса бумаги, толщина, плотность, прочность, гладкость, пористость, белизна, непрозрачность, оттенок, стоимость и др. Листовая и рулонная бумага для печати выпускается с массой площади 40-250 г/м2.
Печатная бумага определяется мягкостью поверхности, которая должна легко деформироваться и плотно прижиматься к форме, хорошо впитывать печатную краску и не коробиться при увлажнении водой для печати офорта или литографии. Отсутствие сильно выраженной зернистости позволяет при минимальном давлении получить максимальный контакт листа с печатной формой. При рыхлой структуре печатная бумага должна сохранять прочность во влажном состоянии.
Повышенное содержание наполнителей (зольность) необходимо бумаге для высокой печати, т.к. повышенная пластичность позволяет снизить давление для хорошей пропечатки оттиска, а для глубокой печати - лучшего впитывания и снижения растекаемости жидкой краски на оттисках.
Белая пигментно-клеевая композиция наносится на поверхность мелованной бумаги для получения высокой гладкости и глянца, что необходимо в производстве рекламных и высококачественных иллюстрированных многокрасочных изданий. По содержанию наполнителей различают мало-, среднезольную, повышенной зольности и высокозольную бумагу.
Бумага машинной гладкости, имеющую матовую поверхность, применяют преимущественно для печатания текстовых или содержащих штриховые иллюстрации изданий, а каландрированную и высококаландрированную - для изданий, содержащих тоновые (растровые) иллюстрации.
Ниже приведены характеристики некоторых видов бумаг, применяемых в издательском деле и полиграфии:
1. Типографская (для высокой печати) - 50-70 г/м2, на основе древесной целлюлозы или с добавлением 20-75% древесной массы, белая, малоклееная, среднезольная или повышенной зольности, машинной гладкости, каландрированная или высококаландрированная. Предназначена для печати текстовой и иллюстрационно-текстовой продукции. Бумага с массой площади 40- 50 г/м2, чистоцеллюлозная или с небольшим добавлением древесной массы, повышенной зольности, малоклееная, каландрированная, с органической прозрачностью предназначена для печатания справочников и других книг с большим количеством текста.
2. Офсетная - 60-250 г/м2, чисто целлюлозная или с содержанием до 75% древесной массы, белая, клееная, с хорошей стойкостью поверхности к выщипыванию, низкой деформацией при увлажнении, машинной гладкости или каландрированная. Предназначена для печатания иллюстрационно-текстовых изданий и изобразительной продукции офсетным способом.
3. Для глубокой печати - белая 60-220 г/м2, чистоцеллюлозная, слабоклееная, высокозольная, обладающая ровной сомкнутой (мелкопористой) поверхностью, каландрированная. Предназначена для печатания иллюстрационно-текстовых изданий и изобразительной продукции.
4. Газетная - 45-49 г/м2, низкозольная, неклееная, машинной гладкости, в композиции преобладает древесная масса. Предназначена для печатания газет и приложений к ним, массовых брошюр способами высокой и офсетной печати.
5. Мелованная - с пигментированно-клеевым покровным слоем (мелованным), нанесенным на волокнистую чистоцеллюлозную или содержащую древесную массу бумагу - основу для получения микропористой и микрошероховатой поверхности. Различают одно- и двукратного мелования с одно- и двусторонним покрытием мелованным слоем. Предназначена для печатания одно- и многокрасочной изобразительной продукции, различных иллюстрационно-текстовых изданий способами высокой, офсетной и глубокой печати. Разновидность - тонкая мелованная бумага 60-70 г/м2, предназначена для издания массовой иллюстрационно-текстовой продукции способами офсетной и глубокой печати.
6. Обложечная - светопрочная, чистоцеллюлозная или с содержанием до 40% древесной массы, клееная, малозольная бумага с небольшой усадкой и скручиваемостью при одностороннем увлажнении, каландрированная и машинной гладкости. Предназначена для изготовления обложек (140-200 г/м2) и склейки переплетных крышек (80-120 г/м2).
7. Форзацная - клееная, среднезольная бумага 80-160 г/м2, чистоцеллюлозная, машинной гладкости или каландрированная, отличается повышенным сопротивлением излому, ограниченной скручиваемостью после одностороннего увлажнения. Предназначена для изготовления форзацев книг.
8. Картографическая - 85-160 г/м2, композиция на основе древесной целлюлозы и из хлопкового линта (отхода хлопкового производства), малозольная, клееная, машинной гладкости или каландрированная, прочная в сухом и влажном состоянии, повышенной белизны. Предназначена для печатания гидро-, топо-, географических и других карт и атласов офсетным способом.
9. Писчая - белая или цветная, 45-80 г/м2, чистоцеллюлозная (с добавлением целлюлозы из хлопкового линта) или содержащая небольшую часть древесной массы, клееная, машинной гладкости или каландрированная. Предназначена для изготовления бланков, унифицированных систем документации, бумажно-беловых изделий, бумаг потребительских форматов, школьных тетрадей и т.п.
10. Документная - на основе льнопеньковых и хлопковых волокон, малозольная, высококлееная, иногда с водяными знаками, долговечная, стойкая к механическим воздействиям. Предназначена для печатания денежных знаков, облигаций, банковских чеков и других документов.
12. Баритованная - белая или подцвеченная красителем толстая бумага с баритовым (из сернокислого бария) покровным слоем, нанесенным на чистоцеллюлозную, малозольную, высококлееную основу повышенной белизны для улучшения качества поверхности. Используется в качестве основы фотобумаги.
13. Ватманская (ватман) - белая чертежная высокосортная ручного отлива на основе механически обработанного тряпья (тряпичной полумассы) с поверхностной проклейкой. Отличается большим сопротивлением к истиранию и шероховатой поверхностью. Предназначена для чертежных работ, выполняемых карандашом, тушью и акварельными красками.
14. Веленевая - белая писчая высокосортная бумага. Используется для рисования миниатюр, пастельной живописи, графических работ, изданий улучшенного типа.
15. Верже - белая или цветная чистоцеллюлозная высокосортная с водяными знаками в виде близко расположенных узких полос, иногда пересеченных, под прямым углом к машинному направлению, редко расположенными полосами. Предназначена для изготовления подарочных изданий, а также форзацев и суперобложек книг.
16. Эстампная - бумага с ограниченной линейной и остаточной деформацией при увлажнении, предназначенная для печатания художественных гравюр.
17. Этикеточная - 45-120 г/м2, малоклееная или клееная, одно- или двусторонней гладкости, односторонне мелованная, с ограниченной поверхностной впитываемостью, линейной деформацией при увлажнении и скручиваемостью при одностороннем смачивании водой. Предназначена для печатания этикеток способами высокой и офсетной печати.
18. Крафт-бумага - особый вид оберточной бумаги на основе очень крепкой, так называемой, крафт-целлюлозы. Отличается высокой механической прочностью. Предназначена для обертки, упаковки.
Как следует выбирать бумагу для принтера?
Чтобы копировать или печатать с двух сторон листа, следует выбирать бумагу с гладкой поверхностью и высокой степенью разрешения; непрозрачную и способностью абсорбировать чернила. Повышенная белизна способствует более высокому качеству цветной печати. Жесткая бумага приятна на ощупь, а при печати и копировании обеспечивает лучший результат.
Правила обращения с бумагой
- Влажность и изменения температуры могут существенно повлиять на свойства бумаги. Если окружающий воздух намного влажнее бумаги, то бумажные волокна поглощают влагу и бумага набухает. Если воздух суше бумаги, то бумажные волокна высыхают и бумага сворачивается. Неподходящие климатические условия вызывают различные проблемы: бумага застревает в аппарате, плохо ложится тонер и т.д.
- Бумагу следует хранить при определенных условиях. Идеальная температура в помещении 18-22?С, относительная влажность 40-50%.
- Если температура на складе значительно отличается от температуры в типографии, то перед тем, как открыть новую пачку с бумагой, ей надо дать время для акклиматизации к условиям в типографии.
- Пачки лучше открывать по одной по мере необходимости.
- Пачки следует открывать осторожно, избегая порвать, заломить или каким-нибудь другим образом повредить листы.
- Старайтесь не оставлять листы бумаги в принтерах, факсах или других устройствах без защиты надолго. На качество бумаги влага и пыль влияют отрицательно.
- У снабженцев есть два предположения, каким образом вентилирование перед печатью влияет на бумагу: увеличивает или уменьшает статическую наэлектризованность бумаги. Если бумага застревает, то, как правило, вентилируют часть стапеля и смотрят, помогло ли это.
- На стапеле находится стрелка, которая указывает, какой стороной бумагу следует загружать в кассету. Независимо от рода печати вы найдете инструкцию, как волнистость листа свести к минимуму.
Существует множество видов бумаги, каждый из которых имеет свою сферу применения.