Papier maszynowy: Różnice pomiędzy wersjami

Wersja z 22:55, 12 mar 2022

Papier maszynowy

(ang. machine-made/machine made paper; niem. Maschinenpapier)

Papier produkowany na maszynach papierniczych płasko- i okrągłositowych. Lepsze gatunki otrzymywane są najczęściej z celulozy pozyskiwanej z drewna, gorsze – oprócz celulozy zawierają także ligninę (tzw. papiery drzewne). Cechuje się wyraźnym kierunkiem, związanym z układaniem się włókien celulozy na poruszającym się sicie maszyny papierniczej. Bardzo często zaklejany jest w masie oraz zawiera wypełniacze (białe pigmenty stosowane powszechnie od XIX wieku). Papiery produkowane są w dużej gamie gatunków, gramatur, odcieni, gładkości, itp., są zróżnicowane pod względem wytrzymałości i trwałości.

Proces technologiczny

Wodna zawiesina odpowiednio dobranych i zmielonych półproduktów włóknistych wraz z dodatkami masowymi, stanowi masę papierniczą, z której na maszynie papierniczej formuje się, odwadnia i suszy wstęgę papieru. Następnie, zależnie od wymaganych cech produkowanego papieru, poddaje się ją wykańczaniu, tj. klimatyzacji, przewijaniu, satynowaniu na kalandrze, a następnie krajaniu wzdłuż na zwoje, przekrawaniu na arkusze, sortowaniu, liczeniu, pakowaniu.

Nowoczesne maszyny papiernicze o szerokości roboczej do 10 m, prędkości 1250 m/min. i zdolności produkcyjnej 1000t/24h, należą do największych urządzeń przemysłowych - ważą do 2000 ton. Najbardziej rozpowszechniony rodzaj maszyny papierniczej to maszyna płaskositowa, która składa się z:

• zbiornika z mieszalnikiem
• wlewu, w którym znajduje się rozcieńczona masa papiernicza,
• części sitowej - uformowanie wstęgi papieru, odwodnienie jej do 18 - 22 % bezwzględnej suchości, w części końcowej umieszczony jest eguter wyrównujący powierzchnię wstęgi i wykonujący znak wodny,
• części prasowej - odwodnienie wstęgi do 35 - 45% bezwzględnej suchości, zagęszczenie jej struktury, poprawa gładkości,
• części suszącej - odwodnienie wstęgi do 92 - 95% bezwzględnej suchości.

Półprodukty i dodatki masowe

Półprodukty włókniste otrzymuje się na drodze chemicznej, chemiczno-mechanicznej lub mechanicznej z drewna drzew iglastych (gł. świerk, jodła, sosna), liściastych (buk, topola, osika, brzoza), a także roślin jednorocznych (np. słoma, trzcina), mogą one być bielone lub niebielone. Do pozyskania celulozy wykorzystuje się także surowce wtórne, które stanowią zużyte produkty przemysłu papierniczego i włókienniczego (makulatura, odpady włókiennicze). Do produkcji papierów o specjalnych właściwościach wykorzystuje się także półprodukty zwierzęce (np. wełna), mineralne (np. szkło), syntetyczne. Ponadto papier maszynowy zawiera dużą ilość dodatków masowych niezbędnych do wypełnienia, zaklejenia, barwienia papieru, a także nadania mu białości, wodotrwałości i innych specyficznych właściwości i cech (np. sztywność, dźwięczność, miękkość).

Historia

Maszyna papiernicza wynaleziona została w 1799 r. przez Nicolasa Louisa Roberta zatrudnionego jako księgowy w słynnej papierni w Essonnes pod Paryżem (produkowano tam papiery z ciemnym znakiem wodnym do drukowania asygnat, →papiery ręcznie czerpane welinowe). Maszyna Roberta składała się z dwóch wałów obracających się w tym samym kierunku, na których biegło płaskie sito bez końca, szer. 64 cm. Mechanizm zamocowany nad owalną kadzią, był napędzany w ruch korbą z prędkością 5 m/min., cylinder wyposażony w łopatki nabierał zawiesinę z kadzi i narzucał ją na sito. Mokra wstęga papieru była nawijana na wał i co jakiś czas odbierana. Wydajność maszyny odpowiadała czerpaniu ręcznemu z czterech kadzi. Maszyna Roberta była pierwszym w historii techniki przemysłowym urządzeniem o działaniu ciągłym. Model Roberta uruchomiono w Anglii w 1803 r. ale nie otrzymano papieru jakości odpowiedniej do sprzedaży. Dopiero w wyniku usprawnień Bryana Donkina ruszyła maszyna płaskositowa produkująca papier w jakości i rozmiarze akceptowalnym do sprzedaży. Niebawem Joseph Bramah przedstawił zamysł maszyny z sitem cylindrycznym, która została jednak skonstruowana dopiero w 1817 r. John Dickinson skonstruował maszynę z dwoma sitami cylindrycznymi do wyrobu tektury z dwóch warstw, które były łączone w prasie mokrej. Udoskonalone maszyny Dickinsona umożliwiły rozwój maszynowej produkcji tektury. We Francji już w 1790 r., czyli jeszcze przed wynalazkiem Roberta, Ferdinand Leistenschneider podjął próby zbudowania maszyny z sitem cylindrycznym. Z braku funduszy maszyna ruszyła dopiero w 1811 r. ale papier produkowany był wyłącznie w postaci arkuszy. Leistenschneider jako pierwszy wyprodukował papier maszynowy z filigranem. Maszyny były ciągle udoskonalane. Początkowo do maszynowej produkcji papieru używano ten sam surowiec, który był wykorzystywany w czerpaniu ręcznym - masy szmaciane. Z uwagi na niedostatek surowca poszukiwano innych rozwiązań. Friedrich Gottlob Keller w 1844 r. zastosował dodatek ścieru drzewnego białego. Na początku lat 50. XX w. Ch. Watt i H. Burgess opracowali proces chemicznej przeróbki drewna na masy celulozowe sodowe. Kolejnych osiągnięć dokonali B. Ch. Tilghman (masa siarczynowa) oraz C. F. Dahl (masa siarczanowa). W procesach otrzymywania mas celulozowych zrębki drzewne gotowano z chemikaliami w wielkich warnikach pod ciśnieniem i przy znacznej temperaturze. W 1867 r. Heinrich Voelter i Johann Matthäus Voith przedstawili na wystawie w Paryżu urządzenie do masowej produkcji ścieru drzewnego. Od lat 80/90. XIX w. upowszechniła się maszynowa produkcja papieru z celulozy i ścieru drzewnego.

Ozdobne papiery maszynowe

Obok papierów zwykłych (drukowych, piśmiennych, pakowych) produkowane są papiery ozdobne. Wśród nich wyróżnić można: • papiery barwne, powstające poprzez: o zabarwienie masy papierowej, z której czerpana jest wstęga papieru; papier taki jest jednolicie barwny w całej swej miąższości; o zabarwienie zanurzeniowe wstęgi papierowej w roztworze barwiącym; o zabarwienie powierzchniowe wykonane przy użyciu maszyny farbującej; • papiery z dodatkiem do masy papierowej nietypowych włókien lub drobin substancji nierozpuszczalnych (strzyży tekstylnej włókien jedwabnych, wełnianych i syntetycznych, włókien skórzanych, wysłodków po produkcji piwa, pozostałości po produkcji whisky, palonych rozdrobnionych ptasich piór, gęsiego puchu, części suchych roślin, torfu, drobin metalicznych) (→papier z rzucikiem); • papiery cechujące się przejrzystością, wykonane w drodze intensywnego mielenia masy celulozowej (powyżej progu pergaminowania) lub obróbki środkami chemicznymi (stężonym kwasem siarkowym); • papiery ze znakiem wodnym wytwarzane na sicie lub wykonanym przy użyciu egutera; • papiery z naturalną fakturą powstałą przez odcisk w mokrej taśmie papierowej filcu lub wału o wyfrezowanym wzorze; • papiery z trójwymiarowym deseniem, wytłaczane na kalandrach lub powlekane fakturową folią; • papiery o wysokim połysku, o wysokim fotograficznym połysku np. Chromolux (ang. cast-coated paper); • papiery metalizowane. Papiery ozdobne są, obok papierów dekorowanych, wykorzystywane na wyklejki oraz obleczenia okładek.

Zobacz też

Indeks alfabetyczny
Papier
Papier ręcznie czerpany
Papier ręcznie czerpany żeberkowy
Papier ręcznie czerpany welinowy
Filigran
Znak wodny
Papiery dekoracyjne
Papier z rzucikiem
Papier cukrowy
Efalin
Elefantenhaut

Grafika

• 

  il. 1. Angielska maszyna płaskositowa z l. 1835 - 40, z częścią prasową i trzema cylindrami suszącymi. (Hunter D., papermaking. The History and Technique of an Ancient Craft, New York 1978. [za:] Jakucewicz S., Wstęp do papiernictwa, Warszawa 2014, s. 23)

Przypisy

1. Encyklopedia wiedzy o książce [red. Birkenmajer A., Kocowski B., Trzynadlowski J.], Wrocław, Warszawa, Kraków, 1971, szp. 1783-1787, 1789-1807.
2. Jakucewicz S., Wstęp do papiernictwa, Warszawa 2014, s. 9-30.
3. Jakucewicz S., Papiery ozdobne : (text & cover), Warszawa 2006, s. 14-49.
4. Współczesne polskie introligatorstwo i papiernictwo. Mały słownik encyklopedyczny, Ossolineum 1986, s. 234-255.

Autor: M.P.B., E.P.