Из чего и как производится бумага? Как делают бумагу? Как делают цветную бумагу на производстве.

Вы бывший «плюшкин» и теперь у вас есть кипы старых газет, от которых нужно избавиться? Вас бросила подружка и теперь вы жаждете сделать что-нибудь творческое и деструктивное с ее любовными письмами? Вам просто хочется заняться чем-нибудь интересным в дождливый день? Если вы ответили утвердительно хотя бы на один из этих вопросов, мы предлагаем вам сделать бумагу собственными руками. Все, что вам нужно для этого, пригодная для переработки бумага, вода, кастрюля, рама и сетка на окна и, может быть, блендер.

Шаги

Часть 1

Часть 2

Порвите бумагу на мелкие клочки. На это не надо тратить слишком много времени, но кусочки старайтесь делать поменьше. Достаточно порвать ее на несколько частей.

Вымочите бумагу в воде. Кусочки помельче положите в контейнер (миску или чашку) и залейте их водой. Пусть отмокают 30-45 минут.

• Если хотите сделать цветную бумагу, отбирайте бумагу с наименьшим количеством темных чернил, сделайте бумажную массу побольше и примените жидкий пищевой краситель. Бумага, скорее всего, получится темная с одной стороны и яркой с другой. В зависимости от того, как вы собираетесь ее использовать, пригодиться может любая сторона, но яркая будет лучше, если вы собираетесь на ней писать.
• Если вы хотите бумагу побелее, в бумажную массу можно добавить полчашки белого уксуса.

Бумага настолько прочно вошла в нашу жизнь, что используя ее, мы не задумываемся о ее происхождении и производстве. Хотя каждый человек знает, из чего делают бумагу. Но сам процесс превращения дерева в тонкие белые листочки известен не многим. Итак, как делают бумагу?
Изготовлением бумаги занимается бумажно-целлюлозная промышленность. Самым распространенным является ее производство из дерева. Древесную целлюлозу вырабатывают из дерева лесных пород. Для того, чтобы понять, как делают совершим виртуальную экскурсию на фабрику.
Сырье поступает туда в необработанном виде. Здесь с дерева обдирают кору, а затем измельчают его на специальных машинах в щепку. Дальше есть несколько бумаги. Самый простой механический. При этом способе, измельченные щепки смешивают с водой и делают дальнейшую их обработку. В итоге получается бумага не очень высокого качества, которая используется для выпуска газет. Для того, чтобы получить сырье хорошего, высокого качества применяют химический способ его производства. При этом способе щепки отбирают по размеру и варят. Происходит этот процесс с использованием кислоты в специально предназначенных для этого машинах. После варки полученную массу промывают и удаляют посторонние вещества. Полученное сырье подвергают последующей обработке для производства определенного
Для того, чтобы получить в сырье добавляют клей. Это придает ей водоотталкивающий эффект. Смолы, добавленные в процессе производства, не дают чернилам растекаться, и делают написанное легко читаемым. Бумага, предназначенная для печати, не требует таких добавок, потому что краски, используемые для этого, не имеют водной основы.
Чтобы сделать бумагу белой и непрозрачной, сырье окрашивают специальными красителями и пигментами. После всех проведенных операций начинается процесс производства сырья. Машины перемещают полученную кашицу с одного вала на другой, на которых натянута сетка. При этом происходит образование бумажного листа. Вода, которая находилась в сырье, постепенно вытекает через отверстия в сетке. Волокна переплетаются и образуют рулоны. Далее полотно подвергается ряду операций, в результате которых получается бумага, которую мы привыкли иметь в своем обиходе. Валики, через которые проходит сырое полотно, прессуют его, сушат и подвергают полировке. После этого его дополнительно прессуют и сушат. На выходе получают рулоны бумаги, которые используют уже по их прямому назначению. Их нарезают или отправляют в рулонах для дальнейшего использования. В процессе того, как делают бумагу, используется много специальных машин. Весь труд механизирован. Но, тем не менее, это очень ценный материал. Поэтому, зная, из чего и как делают бумагу, начинаешь воспринимать ее более бережно. Ведь для производства 1 тонны бумаги необходимо 17 деревьев.

Для производства бумаги используют и Раньше в стране был организован массовый сбор макулатуры. Ее, после очистки от чернил, добавляют в бумажное сырье в процессе производства. Бумага является необходимым атрибутом современной жизни. Даже трудно себе представить, что ее первыми изобретателями были китайцы. Долгое время они не открывали секрет, как делают бумагу.
Бумага используется в различных областях нашей жизни. Из нее изготавливают салфетки, тетради, книги, игрушки, обои, деньги. Пожалуй, невозможно перечислить весь список того, где применяется бумага. В некоторых случаях она просто незаменима и является единственно подходящим материалам. Новые раскрывают все больше возможностей для ее применения.

О ЧЁМ СТАТЬЯ?

Из чего делают бумагу

Основой для производства бумаги является целлюлоза и вода. Волокна целлюлозы получают из растительного сырья. Чаще всего это древесина, но также используют солому, хлопок и макулатуру. После получения волокон целлюлозы их выпрямляют и отбеливают, вся масса высушивается и разглаживается. Также для получения цветной бумаги добавляют красители. Бумага наматывается в рулоны и разрезается. Далее мы более подробно расскажем о каждом этапе изготовления бумаги.

Для получения волокон целлюлозы древесина проходит долгий путь. Во первых для этого подойдут только некоторые породы дерева. Чаще всего это ель, сосна, тополь и береза. Иногда применяют эвкалипт, тростник и каштан.

Производство на заводе

Начинается процесс обработки древесины с окорения, то есть избавления от коры. Бревна загружают в специальный барабан, который имеет грубую поверхность с выступлениями. Одна партия крутится в нем около 20 минут, после чего кору сжигают.

Окоренная древесина перекладывается на конвейер, по которому она попадает в специальные пилы, измельчающие её до примерно одинаковых фрагментов, называемые щепой. Щепа может хранится долгое время.

Процесс обработки щепы начинается с промывки. После чего она измельчается в труху. Затем она подвергается щелочной обработке. Происходит это в больших чанах с водой и химикатами, в которых вариться длительное время. Это делают для разрушения связи между волокнами целлюлозы, которые представляют собой своеобразный природный клей. Всю смесь фильтруют и тщательно промывают. После чего в нее добавляют различные наполнители, пропитки, красители. Вещества зависят от типа будущей бумаги.

В результате получается готовая целлюлозная смесь, которая состоит на 99% из воды. Полученную массу подают в бумагоделательную машину. В первую очередь целлюлозная смесь попадает на движущуюся сетку с очень мелкими ячейками, которые пропускают только воду. После чего влажное бумажное полотно попадает на ленту из войлока, дальше на цилиндрические прессы, в результате чего количество воды значительно уменьшается.

Следующий этап, после которого воды остается всего несколько процентов, это сушка. Полотно прогоняют по нагретым крутящимся барабанам, благодаря чему выделяется большое количество влаги и масса сохнет.

Время заключительного процесса производства бумаги. Она поступает на нагретые и отполированные тяжелые валы, которые называются каландры. Между ними бумажный пласт сдавливается с большой силой, в результате чего она становится окончательно сухой и гладкой.

Дальше бумагу скручивают в большие рулоны, например рулоны для приготовления листов А4 имеют массу около 35 тонн и в нем будет 50 километров бумаги. Для того чтобы сделать офисную бумагу катушки разрезают на более мелкие и отправляют на бумагорезательные устройства. На этих автоматизированных устройствах, производство достигает скорости в 55 000 листов в минуту. А за час такая фабрика производит около 7000 упаковок.

Как делают бумагу из макулатуры.

Принцип производства бумаги из макулатуры остается тем же — это получение целлюлозы. Технология производства бумаги из макулатуры отличается от производства бумаги из растительного сырья только до момента получения волокон целлюлозы из исходного материала.

Первым этапом макулатуру загружают в гидровзбиватель, который работает по принципу кухонного блендера. Под действием механического процесса и воды макулатура разделяется на волокна и превращается в жидкую бумажную массу. Далее происходит химический процесс отделения чернил и примесей. Последующий процесс изготовления идентичен с любым другим сырьем. Добавляются вещества, отправляется в бумагоделательную машину, в рулоны и режется.

Бумагоделательная машина родилась на рубеже XVIII—XIX вв. еков и стала одним из великих изобретений эпохи промышленного переворота. Этот станок, а заодно и рол (мельница для измельчения целлюлозного сырья) сделали бумагу массовым продуктом, значительно удешевили ее, дали ей стандартное качество, но… лишили рукотворности, то есть качества, присущего бумаге еще со II века до н.э., когда древние китайцы впервые в истории додумались отливать листы из хлопковых волокон. Впрочем, традиция ручного изготовления бумаги не прервалась, но нашла, как принято сейчас говорить, свою «нишу». Теперь бумага «хенд-мейд» используется в основном для декоративных целей: она служит материалом для эксклюзивной канцелярской продукции, визитных карточек, бланков, конвертов, свитков и проч. Ну и конечно же, всякий, кто испытывает влечение к галантной эпохе, может описать свое «чудное мгновение» не на экране планшета, а на листе писчей бумаги вроде той, что всегда была под рукой у самого Александра Сергеевича.

Джинсы без заклепок

В общем, бумага ручной работы востребована, пусть даже и не в тех масштабах, что стандартная продукция целлюлозно-бумажных комбинатов. Но где и как ее делают? Чтобы ответить на этот вопрос, «ПМ» отправилась в маленькую московскую мастерскую — именно там бумагу делают по‑древнекитайски. Ну, или почти по‑древнекитайски.

Неповторимость бумаги ручной работы может заключаться не только в особом рельефе или водяных знаках, но и в самых неожиданных вкраплениях, что вполне допускается технологией. «Однажды по заказу табачной компании мы делали бумагу, в которой должны были быть вкраплены табачные листья, — вспоминает Дмитрий Андриянкин. — Вопрос решился с помощью нескольких блоков самых дешевых сигарет из соседнего ларька. Сигареты распотрошили, табак размешали в чане с сырьем, и… заказчик остался доволен». «Вкрапления могут быть самыми разными — нити, волокна, елочные иголки и сухоцветы. — говорит Елена Махоткина. — В последнее время в моду вошел эко-стиль, и в бумагу закатываются живые семена цветов, которые потом можно прорастить».

С чего начать рассказ о рукотворной бумаге, как не с сырья? В основе бумаги — растительные волокна, состоящие из целлюлозы. Целлюлоза — главный конструктивный материал растительного мира, полисахарид (то есть полимер из остатков молекул бета-глюкозы), формирующий клеточные оболочки. Все это означает, что бумагу можно сделать из всего, что содержит растительные волокна: из древесины, коры, жмыха от семечек, травянистых растений, но также из хлопчатобумажных и льняных тканей. Ну и из бумаги, конечно. «Когда фирма начиналась, — рассказывает технолог компании «Paperman» Дмитрий Андриянкин, — здесь было популярно изготовление бумаги из разного тряпья, ношеных носков и старых джинсов. Джинсы — отличное сырье, только перед тем как отправить их в рол, надо тщательно отрезать все металлические заклепки, а то ножи, разрубающие металл, начинают издавать страшный скрежет. Получившуюся массу и подкрашивать было не надо — она сразу получалась голубой, такой же выходила и бумага. Сейчас в качестве сырья мы чаще всего используем обычную офисную писчую бумагу — размалываем ее, а потом из получившейся массы делаем листы с теми параметрами, которые требуются заказчику». Когда в перемолку идет даже не макулатура, а белая как снег новехонькая бумага из только что распечатанных пачек, это смотрится странно, хотя умом, конечно, понимаешь, что макулатуру еще где-то надо собрать да очистить, а с природными источниками целлюлозы вроде древесины придется дополнительно повозиться. Бизнес есть бизнес.

Техника для ручного труда. На фото — рамка для отлива листа.

Ножи и сетки

Сухое сырье поступает в уже упомянутый выше рол. Здесь оно смешивается с водой, а закрепленные на валу ряды ножей распускают и подрезают волокна. Регулируя зазор между ножами, можно менять размер фракций помола. Мелкий помол дает мягкую бумагу, а крупный — наоборот. Здесь, кстати, с древними китайцами у компании «Paperman» начинаются расхождения. До XVIII века исходное сырье получали, перемалывая его вручную в ступах. Ну а в наши дни и сам рол уже устарел — на бумагоделательных производствах применяются устройства проточного размола с коническими рабочими инструментами.

Машина для размалывания сырья

Полученная в роле масса отправляется в большой чан, где подготовка сырья продолжается. На этом этапе в него добавляют красители и связующие вещества типа клея (чтобы на бумаге не растекались чернила, как на промокашке). Затем начинается самое интересное — собственно создание бумаги. Лист рождается на мелкой металлической сеточке, натянутой на прямоугольную деревянную рамку. Рамкой мастер зачерпывает сырье, которое предварительно перемещено в другой чан и разбавлено водой. Чем больше воды, тем тоньше и легче выходит бумага. Вода стекает сквозь мелкие отверстия в сетке, а на поверхности остается тонкий слой волокон. Это уже и есть лист, которому, пока он еще сырой и рыхлый, можно придавать нужную фактуру. Если требуется водяной знак, используют специально подготовленную сеточку для рамки. На сеточке выдавливается рисунок, выпуклой частью обращенный в сторону листа. В местах выпуклостей бумага получится тоньше и будет лучше пропускать свет — чередование темных и светлых участков, видимых на просвет, создаст рисунок водяного знака. В это же время, пока лист не высох, бумаге придают заданную фактуру, то есть наносят на поверхность некий декоративный рельеф.

Только что сформированный на рамке лист еще непрочный и рыхлый, потому что мокрый. Первым делом его помещают между войлочных ковриков, а затем «сэндвич» из сырой бумаги и войлока ставится под пресс. Так из листа перед сушкой выводится большая часть влаги. Листы ручной работы обладают всеми необходимыми качествами: они прочны, на них можно писать и печатать.

Письмо на шкуре каймана

Дмитрий Андриянкин на наших глазах делает бумагу кремового цвета, с фактурой ткани — как раз такую, на которой, возможно, писали во времена Пушкина. Он дает воде немного стечь с рамки, а затем быстрым уверенным движением перекладывает лист на специальный столик со слегка изогнутой поверхностью. На столике уже лежит лист войлока, а на нем обычная тканая тряпочка, куда, собственно, и укладывается новорожденный лист. Сверху на него кладут еще одну такую же тряпочку, затем новый лист войлока. Когда набирается целый сэндвич из пяти-шести листов с прокладками из войлока и ткани, его отправляют под пресс (конечно, электрический, а не ручной, как у древних китайцев). Пресс отжимает воду, чтобы облегчить высушивание бумаги. Попутно рисунок ткани, облегающей листы с обеих сторон, переносится на бумагу.

Как сделать бумагу дома

В качестве исходного материала лучше всего взять бумажные обрезки, например измельченные в «шредере». Вместо рола вполне подойдет кухонный блендер — туда мы нальем немного воды и положим бумажное сырье.
Когда вода и бумага достигнут консистенции густой каши, можно добавить немного цветной бумаги (для подкрашивания) и еще порубить смесь блендером.
Затем переместим смесь в широкую емкость типа ванночки. Ширина емкости должна быть меньше ширины рамки с сеткой, которой мы будем черпать лист. В качестве рамки можно использовать вставку в форточку с противокомариной сеткой, а можно сделать рамку самостоятельно из дерева и металлической сетки (или туго натянутой сетчатой ткани).
В ванночке сырье разбавляем водой. Туда же подмешиваем ложку крахмала и немного клея ПВА. Можно насыпать в смесь декоративных вкраплений — того же сухоцвета.
Черпаем сырье на рамку, затем, после того как вода стечет, быстро переворачиваем сырой лист на расстеленную ткань (типа фланелевой). Сверху кладем другую впитывающую воду ткань и прижимаем, например, подносом, на который положим груз. Отжимаем воду и сушим. Лист готов.

Если требуется более сложная фактура бумаги, приходится прибегать к специальным металлическим клише. «Однажды заказчик пожелал видеть на бумаге рельеф шкуры каймана, — вспоминает Елена Махоткина из компании «Paperman». — Пришлось найти качественное изображение шкуры, отрисовать его в векторном редакторе и нарезать клише».

Рабочее место мастера, «черпающего» листы. Мутная жидкость в чане — это смесь воды и волокон. Рядом на подставке лежит рамка для формирования листа. Ближе к нам — столик, на который выкладывается лист.

Последний этап работы над листом — сушка. Для этого в мастерской стоит пара профессиональных барабанных глянцевателей (китайцы обходились без них) вроде тех, что работали в доцифровую эру в фотоателье. На сушку бумаги уходит несколько минут, и лишь тогда можно воочию и на ощупь убедиться, насколько бумага ручной работы приятней и «душевней» своей офисной, белой как мел, прародительницы. У листа ровные, но ворсистые края. В принципе, их можно обрезать, но именно отсутствие следов машинной резки придает бумаге особый винтажный колорит.

Последняя стадия изготовления бумаги — сушка. Для сушки используются барабанные глянцеватели — раньше такие стояли в фотолабораториях. Лист к барабану прижимается с помощью полотна. Обычный лист писчей бумаги сушится 3−5 минут.

Бумага, сделанная вручную, тем не менее обладает всеми свойствами обычной бумаги, произведенной промышленным способом. Для изготовления конвертов и прочих сложных изделий на тигельном прессе листы подвергаются вырубке и, если надо, бигуются (биговка — проведение на толстой бумаге борозды под складку). Также на этой бумаге возможна печать всеми видами полиграфических технологий. Сложности могут возникнуть лишь в том случае, если лист имеет слишком выраженный рельеф.

Нынешние методы изготовления бумаги вручную практически ничем не отличаются от старинных технологий. В некоторых странах Азии, например, во Вьетнаме, деревенские жители до сих пор делают бумагу кустарным способом. И тоже кладут в нее цветы.

Все на свете, даже бумага ручной работы, конечно, лучше всего получается у профессионалов. Однако если микропроцессор или качественный электродвигатель изготовить в домашних условиях практически нереально, то сделать дома бумагу попробовать можно (см. врезку на предыдущей странице), и, скорее всего, результат порадует вас и ваших домочадцев.