Wprowadzenie

Od wieków człowiek dążył do sposobu, który pozwoli utrwalić mu jego myśli i bieg wydarzeń. W związku z tym pierwszym pomysłem były symbole i znaki, jednak istniała potrzeba ich utrwalenia. W ten sposób człowiek rozpoczął zostawiać swoje znaki w miejscach takich jak: płaskie kamienie, kości zwierzęce, gliniane, drewniane lub woskowe tabliczki, liściach oraz korach drzew. Kolejną drogą do pozostawienia po sobie śladu były zapiski na papirusie, pergaminie, aż do wynalezienia papieru.

Papirus

Starożytni mieszkańcy Egiptu w niezwykły sposób przyczynili się do rozwoju pisma, dzięki bujnej roślinie, nazwanej potem papyros, rosnącej w delcie Nilu. Lud egipski wykorzystywał ją w przeróżny sposób, jednaj interesujące nas zastosowanie dotyczy kilkumetrowej łodygi, którą krojono na cienkie paski, suszono i układano przy sobie aby brzegi się nakładały. Na tak łożone paski kładziono poprzecznie kolejną warstwę, zwilżano poddawano prasowaniu i biciu młotkami wykonanymi z drewna. Ostatecznie poddawano wyrób suszeniu, pokrywano warstwą kleju i wygładzano. Tak otrzymana kartka posiadała znaczna giętkość oraz sprężystość. Papirus biały był najlepszą z otrzymywanych odmian, gdyż wraz z ciemniejąca barwą jakość papirusu była gorsza. Charakterystyczną cechą papirusu była różnica między dwoma stronami otrzymanej karty, otóż strona z paskami ułożonymi w sposób pionowy to verso, a w sposób poziomy to recto i na niej pisanie było wygodniejsze. Papirus był szeroko rozpowszechniony na terenach Egiptu, Grecji oraz Rzymu, a także do VI w n.e. w wielu krajach Europy.

Pergamin

Innym rodzajem powszechnie używanego materiału piśmienniczego do XII w n.e. był pergamin. Był on wytwarzany głównie ze skór kozich, owczych lub cielęcych. Po pozbyciu się sierści, skóra była poddawana skrobaniu do otrzymania odpowiednio cienkiej warstwy. Kolejnym etapem było zanurzenie jej w wodzie wapiennej mającej za zadanie usunąć tłuszcz. Na koniec ją suszono, nacieranie rozdrobnioną kredą i gładzono. Otrzymany wyrób dzięki gładkości i wytrzymałej dwustronnej powierzchni świetnie się nadawał do pisania i był trwalszy od papirusu.

Papier

Podczas gdy dokumenty zapisywane na papirusie i pergaminie były zbierane w rzymskich bibliotekach w Chinach wynaleziono papier. Jego odkrywcą był Chińczyk Tsai-Loun, który jako surowców użył liście morwy oraz korę bambusową. Jednak wynalazek ten dotarł do Europy dopiero 700 lat później. Chińscy jeńcy przekazali tajną recepturę Arabom, w XII w przepis na wytworzenie papieru dotarł do Hiszpanii i Europy. Produkcję papieru upowszechniono w 1857 roku, kiedy to w wyniku obróbki cieplnej otrzymano masę celulozową i koszty wytworzenia papieru znacznie się zmniejszyły.

Współczesny papier

Obecnie papier jest otrzymywany wyłącznie w procesach zmechanizowanych. Na jego jakość wpływają głównie surowce z jakich został wytworzony.

Dzisiejszy papier dzieli się na dwie grupy towarowe:

  1. wytwory z papieru
  2. przetwory z papieru
Wyroby wykonane na bazie papieru

Traktując o wytworach papierniczych przywołujemy równocześnie samo znaczenie papieru. Papierem, będącym wyrobem papierniczym jest spilśniony wytwór, który został wytworzony z zawieszonych w wodzie włókien roślinnych, następnie osiadł na sicie, został wysuszony oraz wzbogacony o dodatki wypełniające, substancje zaklejające lub barwniki by na koniec być ukształtowany na arkusze lub wstęgi.

[wypełniacze - pigmenty, o białej barwie mające na celu podczas produkcji papieru pokrycie włókien]

Inna definicja podaje, że papier to produkt papierniczy mający postać arkusza albo wstęgi i posiadający maksymalną masę jednostkową 250 g/m2.

Przetwory na bazie papieru

Przetwory papiernicze są wytworami powstałymi przez obróbkę wyrobów z papieru za pomocą obróbki:

  • Chemicznej oraz fizykochemicznej - powlekanie
  • Mechanicznej- wykrawanie
  • Chemicznej, fizykochemicznej i mechanicznej jednocześnie
Substancje podstawowe do otrzymania papieru

Głównym surowcem przy wyrobie papieru jest drewno, wykorzystuje się przy tym następujące drzewa: topola, sosna, świerk, brzoza, jodła oraz osika.

Podczas obróbki chemicznej z drewna otrzymywana jest masa celulozowa. Można ją otrzymać poprzez proces rozpuszczenia ligniny wiążącej roślinne włókna. Pozbycie się ligniny nadaje drewnu strukturę pojedynczych włókien z dominującą przewagą celulozy. Wyroby otrzymywane na bazie mas celulozowych nazywa się wytworami bezdrzewnymi

Podczas obróbki chemicznej otrzymywana jest z drewna masa celulozowa, a obróbka mechaniczna daje ścier drzewny. Są to dwa surowce, z których otrzymuje się większość papieru na całym świecie.

Ścier drzewny powstaje podczas ścierania drewna w obróbce mechanicznej, można wyróżnić ścier:

  • biały (w przeważającej części z drewna świerkowego),
  • ścier brązowy ( w pierwszym etapie użyto drewna pod ciśnieniem - zazwyczaj sosnowego)
  • ścier chemiczny (gdy drewno zostało wpierw poddane impregnacji)

Surowce pomocnicze

  1. woda - wchodzi w skład masy papierniczej, jest używana przy myciu oraz płukaniu, najlepsza jest woda miękka o dużej czystości.
  2. wypełniacze - białe pigmenty, które nanoszone są na włókna; dzięki nim otrzymany wyrób ma większą przeźroczystość i jest bielszy
  3. środki zaklejające - kleje zwierzęce lub żywiczne,
  4. barwniki
  5. środki koagulujące
  6. pigmenty
  7. środki wodoutrwalające

Proces wytwarzania papieru

1) Sporządzenie masy papierniczej

  • Proces mielenia masy papierniczej - noże mielące rozgniatają, tną oraz gładzą masę; działanie to nadaje większość dalszych cech papieru
  • Zaklejanie papieru - ten etap nadaje pożądany stopień zaklejenia, odpowiedzialny za odporność na rozlewanie różnorodnych cieczy i ich przenikanie; odbywa się to na zasadzie dodatku kleju do samej masy lub tylko na jej powierzchnię
  • Wypełnianie papieru - za pomocą wypełniaczy; dodaje się na włókna oraz do samej masy białe pigmenty nadające papierowi wysoką białość, gładkość powierzchni, miękkość oraz nieprzeźroczystość, wypełniacze obniżają jednak wytrzymałość oraz stopień zaklejania papieru.
  • Barwienie - używa się w tym procesie paru substancji koloryzujących pozwalających nadać wyrobowi papierniczemu pożądaną barwę, zastosowanie pigmentów barwiących oraz barwników.
  • Rozwodnienie
  • Proces oczyszczania

2) Spilśnianie papieru

  • Przykłada się masę papierniczą do odpowiednich sit i prowadzi odwodnienie, poprzez oczka sita przepływa woda składająca się z masy papierniczej
  • Następnie specjalnym walcem naciska się na masę, która ulega spilśnieniu oraz w odpowiedni sposób rozkłada się na niej włókna; możliwe jest jednoczesne wygniatanie znaków wodnych

[filigran [znak wodny] - napis, znak firmowy, rysunek, godło, jest to znak, który widać, gdy arkusz wyprodukowanego papieru jest oglądany pod światło, zastosowanie dla wysokojakościowych papierów oraz przy papierach o dużej wartości]

  • Odciśnięcie wody - włókna papieru rozkłada się na taśmie, którą wprowadza się między walec wyżymaka wyciskającego ze wstęgi papieru wodę

3) Proces formowania wstęgi papieru

  • Dalsza utrata wody przez wstęgi odbywa się dzięki prasom
  • Kolejno wstęga papieru zostaje poddana sprasowaniu i przenosi się ją na cylindry, gdzie jest suszona dzięki podgrzewaniu jej do temperatury 1200C -w tej temperaturze żywica ulega stopieniu a pozostała część wody odparowuje, wstęga papieru zostaje równomiernie uformowana
  • Chłodzenie oraz zwinięcie wstęgi papieru

Urządzenia oraz maszyny używane do produkcji papieru

Gilotyna - tnie papier na formaty o mniejszym rozmiarze

Egutera (Maszyna papiernicza) - przetwarza masę papierniczą na wstęgę papieru

Kalander - jest odpowiedzialny za nadanie papierowi gładkości, równomiernej grubości oraz połysku

Przewijarko-krajarka - za jej sprawą wstęgi papieru są nawijane na zwoje

Przekrawacz papieru - jego zadaniem jest cięcie papieru do pożądanych formatów

Charakterystyczne cechy papieru

Białość

Zależy jedynie od surowców, z których sporządzono papier, dodatków rozjaśniających (optycznie bielących) i stopnia zachowanej czystości

Chłonność oleju

Właściwość ta określa możliwości przyjmowania farby, może być kryterium w dopuszczalnej szybkości drukującej maszyny

Drukowność wyrobów

Cecha ta ma charakter umowny, określa czy papier nadaje się do określonego rodzaju druku, jednak zachowanie jego podczas drukowania nie jest do końca przewidywalne

Gęstość pozorna

Wielkość ta określa iloraz gramatury do grubości materiału papierniczego., zawiera się w przedziale 0,3 - 1,2 g/cm3

Gładkość

Właściwość odgrywająca ogromne znaczenie w przypadku papierów przeznaczonych do pisania oraz druku, na jej podstawie określa się porowatość papieru

Grubość

Dla bibułek grubość wynosi 0,001 mm (1µ ) a dla tektur 0,025 mm

Jednorodność

Odpowiednikiem tej cechy jest stopień jednolitości wyrobu, istotny zarówno dla przetwórcy jak i drukarza

Nieprzezroczystość

Pod pojęciem nieprzeźroczystości rozumie się opór na przenikanie światła. Jest on tym mniejszy im wyższa jest gładkość, gęstość oraz grubość papieru. Istotną rolę odgrywa przy papierach drukowych ze względu wymaganej nieprzebijalności druku na drugą stronę

Odporność

Ta cecha mówi o wytrzymałości na zginanie (istotna właściwość przy papierze do produkcji banknotów) i łamanie oraz odporności związanej ze starzeniem papieru.

Pojęcie starzenia papieru jest bardzo istotne. Każdy papier po upływie pewnego okresy czasu traci swoją wytrzymałość, żółknie, może też się zdarzyć że będzie się kruszył lub ulegnie rozpadowi. Szczególnie długotrwała odporność na starzenie jest wymagana dla papierów będących dokumentami, części druków pism.

Połysk

Minimalny połysk posiadają papiery matowe, maksymalny papiery satynowe (papier używany do ilustracji)

Samozerwalność

Pod tym pojęciem kryje się odporność na zerwanie. Jest to szczególnie ważne podczas oceny przydatności papieru i mierzona jest np. dla papierów przeznaczonych do produkcji gazet lub drukowania w szybkobieżnych maszynach

Wilgotność

Ilość wody zawartej w papierze. Własność ta ma istotny wpływ na wytrzymałość ,giętkość, sztywność oraz elastyczność papieru. Ważne jest aby materiał papierniczy był odpowiednio przechowywany, w przewiewnych magazynach o wilgotności względnej powietrza poniżej 65%, odpowiednią temperaturą jest 200C

Klasy papieru

Klasa artykułu papierniczego bierze pod uwagę zawartość procentową surowców włóknistych, używanych przy produkcji materiału. Pierwszym kryterium jest udział włókien szmacianych, następnie zwraca się uwagę na ilość włókien pochodzących od celulozy drewnianej, a następnie ilość ścieru drzewnego oraz włókien pochodzących z mieszanej makulatury.

Jeśli włókna szmaciane zostały użyte w największej ilości to produkt papierniczy zalicza się do klasy I. Przewaga włókien makulatury mieszanej daje ostatnią z możliwych, 10 klasę

Papier klas I oraz II - odznacza się bardzo dobrą trwałością oraz wytrzymałością. Jest używany przy produkcji betonów oraz wykorzystuje się go do sporządzania priorytetowych dokumentów.

Papier klasy III - nazywany bezdrzewnym ze względu na 100% zawartość celulozy, jest uważany za papier specjalny o wieloletnim czasie przechowywania bądź ciągłego użytkowania (zeszyty szkolne)

Papier klasy IV - posiada dobrą wytrzymałość i trwałość jak w klasie III, używane do druków specjalnych

Papier klas V i VI - o dość dobrych właściwościach, odznaczający się wysoką wytrzymałością, trwały przez wiele lat (np. do szeregu książek)

Papier klasy VIII używany wyłącznie do wydruku gazet.

WADY PRODUKTÓW WYKONANYCH Z PAPIERU

Ujemne cechy mogą przyczynić się nawet do całkowitej dyskwalifikacji wyrobu. Papier, w którym znajdują się wady już w miejscu jego produkcji jest zawracany.

  • Cętkowatość - wynikająca z obecności węgla, żywicy, drzazg, rdzy lub gumy
  • Skłonność do pylenia - wada, która odkrywana jest podczas zginania, tarcia lub wstrząsania wykonanym papierem; pogarsza jakość wydruków na nim.
  • Drobne dziurki - burzące estetykę papieru; powstają w procesie suszenia, wykruszają się z niego w postaci wstęg.
  • Przegniecenie - jest wynikiem nadmiernego procesu sprasowania papieru; daje w efekcie nierównomierność i częściową przeźroczystość
  • możliwość naelektryzowania papieru, w wyniku czego będzie podatny na zanieczyszczenia.

Innymi wady są:

  • Występowanie pyłu oraz ścinków na papierze
  • Zmarszczki lub fałdy
  • Sfalowane brzegi
  • niezadowalająca dwustronność papieru
  • nieprzychylność do płaskiego położenia

FORMATY UŻYWANE W PAPIERNICTWIE

Format arkusza papierniczego podawana w milimetrach. Wyróżnia się 3 grupy formatów: A, B, C.

Formaty zasadnicze należące do szeregu A (od formatu A0 do A10)

Formaty pomocnicze należące do formatu B i C (od formatu B0 do B10 oraz od formatu C0 do C10)

Zasady wg których obliczania się formaty: krótszy bok w papierowym arkuszu ma się w stosunku do jego dłuższego boku jak 1:Ö2 [1,414] czyli na tej samej zasadzie co bok kwadratu w stosunku do swojej przekątnej.

Przykładowo: strona 254

W tym przypadku ustalono podział na arkusze i mniejszym formacie w sposób następujący: np. krótszy bok dla A2 staje się równocześnie dłuższym bokiem w arkuszu A3, natomiast dłuższy bok arkusza A2 staje się krótszym bokiem w arkuszu A3 itd

STRONY FILCOWA W PORÓWNANIU Z SITOWĄ

Strona sitowa odznacza się w porównanie ze stroną filcową znaczną szorstkością oraz dużą ilością porów, jest słabiej zaklejona (z powodu niższego udziału kleju oraz wypełniacza) i posiada mniej biały odcień

ARTYKUŁY PAPIERNICZE

Są wynikiem wielu procesów przetwórczych materiałów papierniczych na artykuły mające konkretne przeznaczenie.

Można je sklasyfikować następująco:

  1. ARTYKUŁY PAPIERNICZE MAJĄCE PRZEZNACZENIE W SZKOLNICTWIE
  1. zeszyty szkolne w formacie A5
  2. bruliony w formatach A4 i A5 mające maksymalnie 192 kartek
  3. bloki rysunkowe, malarskie lub techniczne
  4. zeszyty specjalne (do rysowania, do nut, do wycinanek, milimetrowe lub do stenografii [1] ) teczki rysunkowe -mające twardą albo półtwardą oprawę
  5. szkicowniki
  6. bibuła używana do zeszytów
  7. okładki z papieru
  8. kalka logarytmiczna
  9. nalepki na zeszyty
  1. WYROBY PAPIERNICZE używane w biurze
  1. kopiały ołówkowe (służące do odręcznych notatek razem z kopią)
  2. kalki (ołówkowe, hektograficzne, maszynowe - do matryc papierowych)
  3. książki kancelaryjne (posiadające skorowidz lub bez niego)
  4. taśmy dla maszyn samoliczących (np. w kasach fiskalnych)
  5. segregatory, okładki do akt oraz teczki
  6. futerały oraz nalepki do segregatorów
  7. kołobruliony oraz kołoteczki
  8. podkłady na biurka
  9. książki księgowe
  10. bloki biurowe
  11. notatniki
  1. Papiery oraz tektury o właściwościach szlachetnych
  1. papiery barwne (np. bibułka)
  2. papiery sklejane albo nasycane (laminaty folii z wyrobów pochodzenia syntetycznego, asfaltowanych, metalizowanych,)
  3. fibra (otrzymywany w procesie sprasowania lub wysuszenie papieru, który początkowo był nasycony Znal, do produkcji walizek lub uszczelek)
  4. papiery powlekane (za pomocą żywicy, kleju, wosków, samoprzylepne)
  5. tektura sklejona na pudełka
  6. papiery oraz tektury falowane lub wytłaczane
  1. Opakowania wykonane z papieru, tektury oraz ścieru
  1. pozostałe np. tacki tekturowe, kubki z parafiny, wytłaczarki do jaj
  2. kartonaże (tektura kryta, falista lub lita)
  3. torebki oraz torby z papieru (w dowolnym kształcie)
  4. worki papierowe
  1. Przetwory papiernicze do celów przemysłowych
  1. tuleje (części mające wygląd krótkiej rury, zazwyczaj o kształcie walcowym, możliwość kołnierza lub stopniowego zwężenia, z dnem oraz żeberkami nadającymi lepszą wytrzymałość) obudowy do lamp
  2. cewki
  3. uszczelka techniczna wykonana z papieru oraz tektury
  4. ramki służąca do motania na nich tkaniny
  5. wkładki chłonące pył
  6. pochewka dla baterii
  7. membrany głośnikowe
  1. Działalność papiernicza wraz z innymi artykułami papierniczymi

a)produkty służące do korespondencji (papier listowy, koperty, papeterie, bloki listowe, bilety okolicznościowe)

b)produkty sanitarne - lignina [używana jako tkanina opatrunkowa z uwagi na sporą możliwość absorpcji wody], papier toaletowy, pieluchy, ręczniki, papier śniadaniowy, podstawki do piwa , chusteczki, serwetki, obrusy papierowe, oraz podpaski.

c)produkty papiernicze - notesy, konfetti oraz serpentyny, karty do gry lub klasery.

d)produkty o specyfice pamiętnikarskiej - laurki, albumy, dyplomy orz pamiętniki

e) inne - tapety lub lepy na muchy

[1] stenografia - metoda szybkiego pisania przy użyciu znaków umownych