Мелованная бумага: структура, производство, виды

Мелованная бумага: определение и структура

Мелованная бумага (coated paper) – это высококачественная бумага, получаемая при нанесении на целлюлозную основу одного или нескольких слоёв меловой смеси (меловальной пасты), содержащей мел, каолин и связующие вещества. Именно благодаря меловому слою и меняются поверхностные свойства и масса обычной бумаги.

Основа любой мелованной бумаги состоит из целлюлозы или целлюлозы и древесной массы, наполнителей (это может быть каолин, тальк, карбонат кальция, диоксид титана и др.), воды и химических добавок. Разные виды целлюлозы, а также соотношение данных элементов будет определять и основные свойства и качественные характеристики бумаги.

Механическая древесная масса и целлюлоза

Основным сырьем для производства бумаги является древесина, которая подвергается механической и/или химической обработке. Механическая древесная масса (МДМ) получается путем механического измельчения древесины, то есть механической обработки. Химическая целлюлоза – это волокнистый материал, получаемый из древесины и другого растительного сырья (например, однолетних растений) путем химического расщепления. Химическая целлюлоза отличается от механической древесной массы характеристиками и количеством волокон (волокон в ней больше, они более твердые и эластичные), а также более высокой степенью белизны. В зависимости от химического раствора, используемого для обработки, различают сульфатную (щелочной процесс) и сульфитную (кислотный процесс) целлюлозу.

Мелованная бумага: этапы изготовления

В самом общем виде процесс производства мелованной бумаги можно разделить на несколько этапов:

1. Изготовление бумаги-основы.
2. Покрытие бумаги-основы меловой смесью.
3. Разрезка и упаковка.

Изготовление бумаги-основы

Бумагоделательная машина – основа любого производства бумаги. Существует множество типов машин, которые могут производить бумагу различной ширины (более 6,5 м).

Бумагоделательная машина состоит из нескольких секций:

• напорный ящик
• сеточная часть
• прессовая часть
• сушильная часть (включающая сушильную секцию, клеильный пресс и досушивающую секцию)
• каландр
• намоточный узел

Изготовление бумаги-основы – сложный процесс, включающий несколько последовательных непрерывных этапов.

Предварительно подготовленная бумажная смесь, содержащая целлюлозу и различные дополнительные элементы, а также большое количество воды (до 99%), подается в напорный ящик, из которого распределяется по специальной формующей сетке, где и происходит первичный процесс обезвоживания. Продвигаясь вместе с сеткой через обезвоживающие вакуумные элементы, количество влаги в смеси уменьшается и происходит постепенное формирование бумажного полотна. Именно здесь, в сеточной части, появляется направление волокон будущей бумаги.

Далее это все еще влажное бумажное полотно направляется в прессовую часть, где происходит дальнейшее механическое осушение и уплотнение бумажного полотна. Этот процесс также называют «мокрым прессованием». Затем бумажное полотно направляется в сушильную часть бумагоделательной машины, где оно подвергается длительной бережной сушке в сушильных цилиндрах. Тип сушки влияет на прочность бумаги и степень ее растяжения.

В сушильной части бумагоделательной машины находится клеильный пресс. Существует несколько видов проклейки бумажной массы – поверхностная проклейка и проклейка в массе. Проклейка позволяет снизить выщипывание волокон, делает бумагу более влагостойкой, а также увеличивает ее прочность.

После окончательной досушки в специальной части машины происходит каландрирование бумажного полотна, т.е. его прохождение между валами под воздействием давления и высокой температуры. Функция каландра заключается в механическом выравнивании и уменьшении небольших неровностей и шероховатости бумаги.

Далее бумажное полотно проходит в намоточный узел, где осуществляется смотка готовой бумаги в тамбурные рулоны шириной более 6,5 м, которые в дальнейшем разрезают на роли вдвое меньшей ширины для последующего мелования.

В целом, на выходе из бумагоделательной машины уже получается бумага-основа хорошего качества.

Покрытие бумаги-основы меловой смесью

Покрытие бумаги-основы меловальной пастой осуществляется с использованием специальной меловальной установки. Меловальные пасты различаются по составу. Также может варьироваться количество наносимой меловальной пасты и глубина ее проникновения в структуру бумажного полотна.

Последующая сушка и каландрирование.

Разрезка и упаковка

Заключительный этап – разрезка на рулоны необходимого формата и диаметра.

Для получения листовой бумаги – размотка и разрезка рулонов бумаги на листы необходимого формата.

Упаковка в термоусадочную плёнку.

Мелованная бумага: классификация и виды

Мелованную бумагу можно классифицировать по различным параметрам.

• По составу (по содержанию механической древесной массы, МДМ):
• чистоцеллюлозные (содержание МДМ менее 10%) – обладают большей белизной
• содержание МДМ менее 25% - обладают большей непрозрачностью и гладкостью
• По количеству сторон мелования:
• одностороннего мелования
• двустороннего мелования
• По количеству слоев мелования:
• нанесение меловальной пасты в 1 слой
• нанесение меловальной пасты в 2 слоя
• нанесение меловальной пасты в 3 слоя
Чем больше слоев мелования – тем выше показатели белизны и гладкости бумаги.
• По отделке поверхности:
• глянцевая: обладает большей гладкостью и лучшими печатными свойствами (требует меньшего расхода краски, отличается минимальным пылением и отмарыванием), часто используется для ярких иллюстраций
• матовая: более непрозрачная и жесткая, лучше воспроизводит текстовую информацию, не бликует
• полуглянцевая
• По массе листа:
• легкая: до 60 г/м²
• средней плотности: 70-150 г/м²
• высокой плотности: более 150 г/м²
• По формату:
• листовая
• рулонная