Полиграфическ ие материалы Лекция 2

Производство бумаги

Общая технологическая схема производства бумаги Подготовка бумажной массы Отлив бумаги Отделка бумаги

Этап 1. Подготовка бумажной массы Отбелка волокнистых полуфабрикатов Размол волокнистых полуфабрикатов Составление композиции бумаги Введение наполнителей Введение проклеивающих веществ Введение красящих веществ (подцветки) Разбавление бумажной массы

Отбелка волокнистых полуфабрикатов Влияние отбелки на свойства бумаги БЕЛИЗНАБЕЛИЗНА СВЕТОСТОЙКОСТЬСВЕТОСТОЙКОСТЬ ПРОЧНОСТь ПРОЧНОСТь

Отбелка волокнистых полуфабрикатов Суть процесса отбелки Удаление и обесцвечивание природных красящих веществ Удаление и обесцвечивание лигнина

Размол волокнистых полуфабрикатов. Задачи операции Измельчение комков и сгустков волокон; Укорачивание волокон; Фибриллирование (расщепление) волокон; Гидратация волокон.

Влияние типа помола на свойства бумаги Жирный Высокая прочность Высокая гладкость Высокая плотность Малая пористость Высокая светопроницаемость Тощий (садкий) Малая прочность Низкая гладкость Малая плотность Высокая пористость Высокая светонепроницаемость

Составление композиции бумаги Волокнистые полуфабрикаты Содержание волокнистых полуфабрикатов в различных типах бумаги, % 123 газетная Спец. на-на чтения Хлопковая целлюлоза Древесная целлюлоза Древесная масса (80) 0 (20) - 50 (25) 50 (75) Под композицией бумаги понимают её волокнистый состав. Волокнистый состав разных видов бумаги

Разбавление бумажной массы Доведение бумажной массы до нужной концентрации (0,1……1,3% а.с. волокна) Масса 1 м² Толщина

Этап 2. Отлив бумаги Цель операции Формирование бумажного полотна в результате отфильтровывания воды

Современные бумагоделательные машины Скорость работы – до 2000 м/мин Ширина отливаемого полотна – 7 – 10 м Длина сеточной части – до 200 м Бумагоделательная машина состоит из 4-х основных секций: напускного устройства, сеточного стола, прессовой секции и сушильной секции.

Влияние режима отлива на свойства бумаги Анизотропность механических свойств из-за ориентации волокон в направлении движения сетки; Анизотропность свойств и структуры из-за ориентации волокон вдоль поверхности бумажного полотна; Неоднородность гладкости с двух сторон листа; Неоднородность структуры из-за неравномерного распределения бумажной массы;

Отделка бумаги Отделка бумаги Обработка в каландрах Обработка в суперкаландрах Поверхностная проклейка

Облагораживание бумаги Поверхностная окраска; Нанесение покровного пигментного слоя (мелование); Нанесение фактурного рисунка (тиснение); Металлизация поверхности бумаги; Ламинирование бумаги.

Бумага машинной гладкости (обработка в каландрах) Назначение операции Выравнивание бумаги по толщине Гладкость по Бекку – менее 100 с

Обработка в каландрах

Влияние обработки в каландрах на свойства бумаги УВЕЛИЧЕНИЕУВЕЛИЧЕНИЕ УМЕНЬШЕНИЕУМЕНЬШЕНИЕ ПЛОТНОСТЬПЛОТНОСТЬ ГЛАДКОСТЬГЛАДКОСТЬ РАВНОМЕРНОСТЬРАВНОМЕРНОСТЬ ПОПЛОТНОСТИПОПЛОТНОСТИ РАВНОМЕРНОСТЬРАВНОМЕРНОСТЬ ПОТОЛЩИНЕПОТОЛЩИНЕ Бумага машинной гладкости 30 – 100 с

Обработка в суперкаландрах (Каландрированная (суперкаландрированная ) бумага – SC, лощеная, глазированная – не рекомендуется к использованию ) Назначение операции Повышение гладкости Придание глянца Гладкость 100 – 300 с (600 с)

Дефекты, возникающие при обработке в суперкаландрах Неравномерный (точечный) глянец Залощение поверхности Незапечатанные (белые) участки – невосприятие краски Неравномерный глянец оттиска

Поверхностная проклейка Назначение операции Повышение стойкости к выщипыванию Повышение стойкости к истиранию Снижение ворсистости Снижение пылимости

Дефекты, возникающие из-за выщипывания Белые марашки на оттиске; Продавливание офсетных резинотканевых полотен; Разрушение поверхности бумаги;

Дефекты, связанные с пылимостью бумаги Белые марашки на оттиске; Накопление бумажной пыли на офсетных резинотканевых пластинах; Темные марашки с белым ореолом на оттиске; Разнооттеночность оттисков (из-за частых остановок для смывки).

Мелованная бумага Гладкость по Бекку – 400 – 3500 с и более

Нанесение покровного пигментного слоя (мелование) Назначение операции УВЕЛИЧЕНИЕУВЕЛИЧЕНИЕ ГЛАДКОСТИГЛАДКОСТИ БЕЛИЗНЫБЕЛИЗНЫ ГЛЯНЦАГЛЯНЦА НЕПРОЗРАЧНОСТИНЕПРОЗРАЧНОСТИ

Состав меловальной суспензии Меловальная суспензия Пигментысвязующеедобавки Мел Диоксид титана Бланфикс Каолин Крахмал Na-КМЦ Латекс Акриловые дисперсии Пластификаторы Оптические отбеливатели Синтетические воски Диспергаторы Пеногасители И т.д.

Бумага –основа для мелования Чистоцелллюлозная бумага; Бумага с содержанием древесной массы (термомеханической) до 80-90%.

Основные способы мелования

Классификация мелованной бумаги в зависимости от условий нанесения меловальной суспензии Бумага однократного мелования Бумага двукратного мелования Бумага трёхкратного мелования

Классификация мелованной бумаги в зависимости от количества, наносимой суспензии Пигментированная бумага– г/м²; Легкомелованная бумага – г/м² Мелованная бумага (с полным покрытием) – г/м²

Классификация мелованной бумаги по способу отделки Матовая (matt) Глянцевая (gloss) Шелковая (silk) Мелованная (art) «Литого» мелования

Чисто целлюлозная бумага для печати СвойстваС поверхностной проклейкой Мелованная Офис- ная Офсет- ная Легкая Легко- мелованная Стандар- тная Для художественной печати Масса, г/м Композиция по волокну, %: целлюлоза 100 более 90 Содержание наполнителя, % Масса покрытия, г/м 2 (на каждую сторону) 0, Белизна - ISO, % более более 90 Способ нанесения покрытия Клеиль -ный пресс Клеиль- ный пресс Валики с шабером

Виды мелованной бумаги, содержащей древесную массу MFC FCO ULWC LWC MWC HWC Machine Finished Coated Film Coated Offset Ultra Light Weight Coated Light Weight Coated Medium Weight Coated High Weight Coated г/м г/м г/м г/м г/м 2 > 100 г/м 2 Вид Масса, г/м 2

Мелованная бумага, содержащая древесную массу Вид бумаги Масса основы, г/м 2 Масса покрытия, г/м 2 на каждую сторону Масса бумаги, г/м 2 MFC Машинного мелования ,0-9, FCO Пленочный офсет ,0-11, ULWC Ультра легкая мелованная ,0-8, LWC Легкая мелованная ,0-11, MWC Мелованная средней массы ,0-20,

Высокая белизна Высокая непрозрачность Глянцевая или матовая Стабильное производство Низкая стоимость продукции Весь цикл производства on-line Увеличение веса покрытия Обеспечение стабильной и высококачественной печати Тенденции развития производства LWC

Сорта бумаги различного качества Классификация бумаги по группам качества Чистоцеллюлозная бумага Немелованная бумага с добавлением древесной массы Мелованная бумага с добавлением древесной массы SC - супер каландрированная бумага MFS – бумага машинной гладкости News - газетная бумага WFC – мелованная бумага без содержания древесной массы WFU – немелованная бумага без содержания древесной массы MWC – бумага среднего мелования LWC – легкая мелованная бумага легкого мелования MFC - бумага машинного мелования

Максимальное количество краски (суммарная относительная площадь) – по данным фирмы UPM Тип бумаги Максимальное количество краски, % News240 MFS250 SC260 MFC260 LWS matt270 LWS gloss280 MWC matt280 MWC gloss300 WFU matt270 WFU gloss300 WFC matt290 WFC gloss320

Нанесение фактурного рисунка (тиснение) Тиснение «лен»; Тиснение «яичная скорлупа»; Тиснение «мешок»/»рогожка» и т.п.

Металлизация бумаги Цель операции Улучшение барьерных свойств Придание декоративных свойств

Способы металлизации бумаги Вакуумное напыление алюминия (0,1 г,м 2 ) Каширование бумаги алюминиевой фольгой

Металлизация бумаги. Требования к бумаге-основе Должна обладать устойчивостью к линейной деформации Должна обладать достаточной термостойкостью

Строение металлизированной бумаги Бумага-основа Слой промежуточного лака (2,5 – 3 г/м ²) Слой алюминия, нанесенный в вакууме (0,1 г/м²) Лаковое покрытие Промежуточный лак на основе акрилатных полимеров Повышает гладкость металлизата Повышает сомкнутость поверхности металлизата Лаковое покрытие Улучшает адгезию красок

Ламинирование - соединение двух и более плоских материалов в виде листов или полотен с помощью расплавов. Цель операции Придание декоративных свойств Для улучшения барьерных свойств Ламинирование бумаги