Папір
Папі́р — матеріал із масою квадратного метра до 250 г, що складається переважно з рослинних волокон, зв'язаних між собою силами поверхневого зчеплення, у якому можуть бути проклеювальні речовини, мінеральні наповнювачі, хімічні та природні волокна, пігменти й барвники[4][5]. Папір використовують для друку, пакування та у різних технічних цілях (фільтрування, електроізоляція, сорбція тощо). ЕтимологіяСлово папір походить (можливо, через посередництво польської мови) від нім. Papier[джерело?] і далі від лат. papȳrus («папір»), що сходить до грец. πάπΰρος («папірус»)[6], оскільки той був попередником паперу[7]. Російська і застаріла українська назва «бумага», імовірно, походить від італ. bombagia («бавовна»), bombagino («бавовняний», пор. бомбазин) < лат. bombacium («бавовна»); при цьому припускається, що первісно bombagia, бомбаджа дало прикметник бумажний, звідки за аналогією (пор. нога > ножний) пізніше було утворене й бумага[8]. ІсторіяПраісторія виникнення паперу вбирає в себе віковічні надбання людства у сфері писемності, які беруть свої початки із перших процесів й засобів передачі людської мови за допомогою знаків. Потреба в більшій кількості й ефективності засобів передачі усної мови спонукала людство до вдосконалення носіїв, на яких залишалися писемні знаки. І одним з таких варіантів стало формування паперу, як засобу передачі людьми своїх надбань. Законодавцями в цьому процесі вважаються стародавні єгиптяни (введення в культуру папірусу) і китайські ремісники (які й вважаються родоначальниками сучасного паперу). Різниця в цих двох технологіях полягає в формі й процедурі: при створенні папірусу його частини злипаються, себто папірусні волокна не ламаються і вони ж зберігають природний порядок; тоді як в китайському папері конопляні чи солом'яні, а потім бамбукові основи доводили до такого стану, що їх волокна знаходилися у довільному порядку, себто властивості яких були змінені шляхом мацерації або розпаду. Китайці спочатку писали на вузьких бамбукових планках, випалюючи на них знаки, що було вкрай незручно. Потім стали писати на лакованому шовку, що було дуже дорого[9]. Китайські літописи повідомляють, що папір був винайдений у 105 році н. е. Цай Лунєм. У китайському літописі говориться[9]:
Однак в 1957 р. у Бацяо 灞桥 (близько міста Сіань, провінція Шаньсі) було виявлено гробницю періоду Західна Хань, яка серед іншого містила обривки аркушів паперу. Папір досліджували і встановили, що він був виготовлений у II столітті до нашої ери. До того ж періоду належить залишок паперової мапи, яку було знайдено у 1986 серед поховань на території селища Фанматань[en] (близько міста Тяньшуй, провінція Ґаньсу). До Цай Луня папір у Китаї робили з прядива, а ще раніше з шовку, який виготовляли з бракованих коконів шовкопряда. Цай Лунь подрібнив волокна шовковиці, деревну золу, ганчірки і прядива. Все це він змішав з водою і масу виклав на форму (дерев'яна рама і сито з бамбука). Після сушіння на сонці, він цю масу розгладив за допомогою каменів. У результаті вийшли міцні аркуші паперу. Після винаходу Цай Луня процес виробництва паперу став швидко вдосконалюватися. Стали додавати для підвищення міцності крохмаль, клей, природні барвники тощо. У Китаї виробництво паперу стало поширеним так, що на базарі можна було побачити писаря-виробника паперу, який тут же черпає з відра масу, викладає аркуші паперу на дошку і сушить на сонці, а виготовлений ще не просохлий аркуш такого паперу — часто писар кладе на спину клієнта і пише під його диктовку лист[9]. До Європи папір потрапив не скоро. Ось що писав про це французький вчений Авенель[9]:
В Італії почали виробляти папір з ганчір'я в XI столітті[9]. У середні віки італійські виробники паперу вважалися майстерними майстрами[9]. Італійці стверджували, що папір винайдений ними, і навіть розповідали, за яких обставин: ніби один монах, незаслужено ображений настоятелем, прийшов у келію і в люті став рвати на собі сорочку і гризти її зубами, випльовуючи жуйку. Отямившись і побачивши кашку зжованої тканини, він схопив її і кинув на кахельну піч. Через кілька місяців, перед якимось святом, монах став прибирати свою келію, і знявши висохлий корж з печі, помітив, що одна сторона її вийшла гладкою, схожою на пергамент. Він спробував писати на ній чорнилом і спроба увінчалася успіхом. На початку VII століття спосіб виготовлення паперу стає відомим в Кореї і Японії. А ще через 150 років, через військовополонених потрапляє до арабів. У VI—VIII століттях виробництво паперу здійснювалося в Середньої Азії, Кореї, Японії та інших країнах Азії. У XI—XII століттях папір з'явився в Європі, де незабаром замінив тваринний пергамент. З XI—XIII століть на папірнях для розмелювання паперової маси використовують водяні колеса[10]. З XV—XVI століть, у зв'язку з впровадженням друкарства, виробництво паперу швидко зростає. Папір виготовлявся дуже примітивно — ручним помелом маси дерев'яними молотками в ступі і вичерпуванням її формами з сітчастим дном. Велике значення для розвитку виробництва паперу мав винахід в другій половині XVII століття розмелювального апарата — ролу. Наприкінці XVIII століття роли вже дозволяли виготовляти велику кількість паперової маси, але ручний відлив (вичерпування) паперу затримував ріст виробництва. У 1786 році в місті Орлеані дехто Віолі надрукував книгу віршів на папері, зробленого з стебел мальви, папороті і кори дерев[9]. Через чотири роки в Лондоні вийшла книжка Кужа, надрукована на папері, зробленому з соломи[9]. Але лише тільки в половині XIX століття стали виробляти на фабриках папір з деревини. У 1799 М. Л. Робер[en] (Франція) винайшов папероробну машину, механізував відлив паперу шляхом застосування нескінченно рухомої сітки. В Англії брати Г. і С. Фурдріньє, купивши патент Робера, продовжували працювати над механізацією відливу і в 1806 запатентували папероробну машину. До середини XIX століття папероробна машина перетворилася на складний агрегат, що працює безперервно і значною мірою автоматично. У XX столітті виробництво паперу стає великою високомеханізованою галуззю промисловості з безперервно-поточною технологічною схемою, потужними теплоелектричними станціями і складними хімічними цехами з виробництва волокнистих напівфабрикатів. В 19 столітті в Західній Україні було дві паперові фабрики: по виробництву паперових виробів у Львові, і целюлози — у Турківському повіті.[11] Обидві паперові фабрики працювали на переробці ганчірок, і тільки з 1886 р. черлянська фабрика почала частково використовувати деревну целюлозу, яку одержувала з єдиної в Східній Галичині целюлозної фабрики в Турківському повіті.[11] Паперова хронологія
Технологія виготовленняОсновними компонентами паперу є целюлоза та деревна маса. Для надання паперу певних оптичних і технологічних властивостей до основної маси додають різноманітні домішки (дрібно розмолоті мінеральні суміші: проклеюючі, барвники, наповнювачі тощо). Проклейку паперу проводять поверхневим методом, тобто клей наносять на поверхню паперу. Для цього використовують модифікований крохмаль або натрієву сіль карбоксиментилцелюлози. Сіль також можна вводити в масу; тоді використовують каніфольний, каніфольно-парафіновий або синтетичні клеї. Проклейка підвищує гідрофобність паперу, сприяє ліпшому сприйняттю друкарської фарби, що особливо важливо для паперу, який призначений для друку способом плоского офсетного друку. Введення в паперову масу наповнювачів (каоліну, тальку, гіпсу, двоокису титану, крейди та інших) підвищує її поверхневу гладкість, зменшує прозорість паперу. Надмірне введення наповнювачів викликає сильне пиловиділення і зменшує поверхневу міцність паперу, що призводить до вищипування окремих частин, налипання їх на декель офсетного циліндра і зниження якості друкованих відбитків. З іншого боку, часті зупинки друкарської машини для змивання декеля значно знижують продуктивність друкарської машини і не забезпечують ідентичності тиражних відбитків. Для усунення подібних явищ в офсетний папір вводять менше наповнювачів, ніж у папір, призначений для друку іншими способами. Для виготовлення високоякісної книжково-журнальної і художньої продукції випускають крейдований папір. Гладкість та білизна крейдованого паперу досягається за рахунок нанесення на поверхню паперу мінеральної суспензії окису барію. Після нанесення поверхневого шару папір сушать і потім каландрують на суперкаландрах. Друкарський папір випускається як в рулонах, так і в аркушах завтовшки від 0,05 до 0,5 мм і масою квадратного метра до 300 г.
ВластивостіВластивості паперу визначаються його методом виробництва та подальшим зберіганням. Фізичні властивостіЕкологічні аспекти і переробкаПід час виробництва паперу використовують чимало технологенних процесів, які відображаються на екологічній ситуації довкола самого виробництва. Адже задля паперу доводиться використовувати багато деревини, води та електроенергії. Для прикладу, більше 20 % світової заготівлі деревини припадає на паперове виробництво — що суттєво зменшило залісненість в багатьох країнах — і викликає чимале невдоволення в екологічних інстанцій. Важливим аспектом стає багаторазове використання води в технології виробництва паперу. Так перші паперові комбінати повинні були використати до 1200 літрів води задля одного кілограму паперу, в 20-му столітті, завдяки технологічній революції, вдалося скоротити використання води — від 1000 до 800 літрів на один кілограм паперу. А вже на початку 21 століття в окремих комбінатах уже домоглися використання 10 літрів води на 1 кілограм паперу, що суттєво вплине на екологічну безпеку довкілля. Тож, незважаючи на економне використання води, ще залишаються давні проблеми: жорсткість води через засмічення залишками деталей машин, хімічні елементи та накопичення карбонату кальцію. Щоби покращити екологічну ситуацію довкола паперових комбінатів у більшості країнах світу прийняті жорсткі процедури та законодавчі норми щодо контролю за довкіллям поблизу комбінатів. До того ж вимагають щоби ці папірні мали власні очисні споруди (забезпечуючи механічну, біологічну, хімічну очистити води), обробляючи стічні води в три етапи очищення і тільки потім зливаючи у відстійники (здебільшого для повторного використання води) і лише невелика частина води потрапляє в навколишнє середовище. Зберігання і шкідникиДотримання умов зберігання є вкрай важливими для збереження якісних та фізичних властивостей паперу. Основною небезпекою для паперу є волога, недотримання умов зберігання паперових виробів за високої вологості може призводити до погіршення властивостей виробів і їх якісних характеристик. Також суттєвою небезпекою для паперу є вогонь, через легку здатність до займання. Поряд з тим папір має і природних шкідників — Лусочниця звичайна, яка об'їдає тверді палітурки книжок або ж навіть прогризають дірки у папері, а також ще один із роду сіноїдів, а саме Liposcelis divinatorius — це книжкова блоха і її личинки нищать книжки (особливо у вологих приміщеннях). Надмірна вологість стає найкращим середовищем для формування грибкових форм (та плісняви) на паперовій продукції. Типи паперуЗа призначенням папір поділяють на[4]:
Найбільші виробники паперу
Див. також
Примітки
Література
Посилання
|