PAPIER HISTÓRIA A VÝROBA PAPIERA. VYPRACOVAL: Mgr. Art. Adriána Šoffová február 2015

Transkript

1 Inovácia obsahu a metód vzdelávania prispôsobená potrebám vedomostnej spoločnosti PAPIER HISTÓRIA A VÝROBA PAPIERA VYPRACOVAL: Mgr. Art. Adriána Šoffová február 2015 Moderné vzdelávanie pre vedomostnú spoločnosť/projekt je spolufinancovaný zo zdrojov EÚ

2 HISTÓRIA PAPIERA Starovekí Egypťania písali na papyrus okolo roku 1800 p.n.l (jeho názov papyrus vychádza z názvu rastliny:cyperus PAPYRUS) trstina.

3 Pergamen - je nevypracovaná pri napnutí usušená a hladená oslia, bravčová, kozia, ovčia alebo telecia koža. Je to materiál bielkovinovej povahy (kolagen a elastin). Pergamen získal svoje meno podľa mesta Pergamon ( pr.n.l.)

4 PAPIER Kolískou výroby papierovej hmoty a papieru sa stala v roku 105 n.l. Čína, keď si dal ako prvý svoj vynález na cisárskom dvore patentovať Číňan Cchai Lun. / čítaj: CAI LUN / Papierovinu vyrábal z hodvábneho odpadu s prídavkom kôry stromov, lyka, konope a zvyškov rybárskych sietí. Ďalším prevratom bolo, keď v roku 1844 sa na výrobu papiera začala používať ako základná surovina drevo.

5 Výroba papiera je to zdĺhavá a náročná procedúra. Hlavnou surovinou na výrobu papiera je drevo rýchlo rastúcich stromov ako je: smrek, jedľa, topoľ, jelša a buk. Výroba papiera sa dá rozložiť do štyroch technologických krokoch. 1. Výroba vlákien z dreva, alebo iného rastlinného materiálu 2. Príprava papieroviny 3. Výroba papiera v papierenskom stroji 4. Dodatočné povrchové úpravy papiera

6 CELULÓZA Celulózové (rastlinné) vlákna sú základom papiera + Prídavné látky tzv. aditíva Ovplyvňujú jeho fyzikálne charakteristiky, potlačiteľnosť a konečný vzhľad

7 Výroba vlákien z dreva je potrebné izolovať vlákna vhodné na plstenie papiera. Robí sa to troma spôsobmi: A.) mechanicky výroba bielej drevoviny. B.) chemicky výroba buničiny. C.) polomechanicky výroba hnedej drevoviny a výroba polobuničiny.

8 Chemické rozvlákňovanie Cieľom je rozpustiť nežiaducí lignín a iných glejovitých zložiek obklopujúcich vlákna celulózy v dreve = extrakcia vlákna Drevo sa zbaví kôry - nareže na malé kúsky/štiepky/ - cca 16x3 mm - Varí sa s vhodnými chemikáliami = tak sa zbavuje lignínu Extrahované vlákna sa premývajú a bielia. Sulfátový spôsob výroby buničiny (už od 19. storočia) Základné chemikálie = hydroxid sodný a síran sodný Sulfitový spôsob výroby buničiny (pri dreve s nízskym obsahom živičnatých látok) Základné chemikálie = Siričitan: sodný, vápenatý alebo horečnatý + Kyselina siričitá

9 Mechanické rozvlákňovanie Drevo sa zbaví kôry nareže na menšie časti Vloží sa do brúsneho stroja, kde sa rozvlákňuje V procese mechanického rozvlákňovania dochádza k mechanickému rozrušeniu zväzkov vlákien, lignínu a živíc. Pôsobením slnečného svetla lignín mení svoju pôvodnú farbu. Trvácnosť je nižšia. Takýmto spôsobom vyrobený papier sa používa na výrobu novinového papiera, hygienických vreckoviek, papierových utierok a obrúskov, tapiet a niektorých natieraných alebo nenatieraných tlačových papierov

10 Výroba bielej drevoviny biela drevovina sa vyrába mechanickým rozvlákňovaním odkôrneného dreva. Očistené kláty sa rozvlákňujú pomocou komorových brúsov za súčasného pridávania vody. Drevovina, ktorá sa takto získa, je zmesou rôznych druhov dlhovláknitej, slizovitej a múčkovitej látky. Drevovina na výrobu novinového papiera má obsahovať veľký podiel dlhých vlákien, papier s veľkou pevnosťou má obsahovať slizovité podiely vlákien. Tuhé výrobky obsahujú väčší podiel múčky, ktorú získavame zbrusovaním suchého dreva. Mechanické rozvlákňovanie má v porovnaní s chemickým prednosť v tom, že len 5% drevovín sa rozpúšťa vo vode. Nevýhodou drevoviny je menšia pevnosť, vplyvom ovzdušia, pôsobením svetla a pre veľký obsah lignínu žltne, preto nie je vhodná na výrobu kvalitnejších papierov.

11 Výroba hnedej drevoviny medzivláknité spojivo buničiny možno rozpustiť parením dreva pri vysokom tlaku. V priebehu parenia sa z dreva uvoľňujú organické kyseliny, ktoré zapríčiňujú jeho rozklad a drevoviny sa sfarbujú do hneda. Obrusovaním sa získa vláknitá hmota s dlhými a pružnými vláknami. Celulóza (buničina) - je najkvalitnejší materiál na výrobu papiera, požaduje sa od nej dobrá odolnosť voči chemikáliám.

12

13 Výroba papiera papierovina je zmes (drevoviny, buničiny, handroviny a iných prídavných látok), ktorá sa rozomieľa na holendri tak, že prechádza vo vani holendra pod široký valec, ktorý má nože. Odstredivou silou otáčajúceho sa valca dopravuje sa papierovina do žľabu, odkiaľ sa vracia do vane. Protinože sú umiestnené v oceľovej konštrukcii na zadnej strane holendra. Vlákna sa medzi nožmi skracujú a pozdĺžne štiepia, čím nadobudnú väčšiu plstiacu schopnosť.

14 Papierenský stroj Z vodnej vláknitej disperzie vyrobí stroj tuhú matricu vláken / papierový hárok Vlákna dĺžky 2-3 mm x 40 mm v 0,3% vodnej suspenzii 1000 m za minútu Kotúč papiera: cca 6 m široký, vážiaci aj vyše 50 ton Fourdrinierov stroj Z nátokovej skrine - na pohybujúce sa sito - lemovka/zabezpečuje udržiavanie suspenzie na site, tu nastáva odvodňovanie papieroviny a formovanie papiera - do lisovacej časti/ vytvára sa konečná štruktúr - prenášaný plstencom - lisovaný valcami - zlisovaný prechádza do sušiacej časti vedený sústavou plstených pásov, kde sa vďaka vyhrievaným valcom zbavuje ďalšej vody. Po prechode sušiacou časťou sa papier viacnásobne hladí v KALANDRI následne sa navíja do kotúčov.

15 Zušľachťovanie papiera okrem hladenia a leštenia sa papier môže aj satinovať (kalandrovanie), alebo natierať tenkou vrstvou jemného bieleho pigmentu (1-5 mic) v spojive, ktoré obsahuje filmotvorné látky a aditíva rozpustené, alebo dispergované vo vode. Cieľom a účelom natierania je zlepšiť hladkosť, belosť a rovnorodosť povrchu papiera. Kalandrovacie valce Zabezpečujú hladenie/hladký povrch papiera Zošľachťovacie procesy Technologický proces: nanášaním alebo impregnáciou. Na výrobu natieraných druhov papiera sa bežne používa jednoduché natieranie, kde bežne sa používa KAOLÍN. Natiera sa môže obojstranne ( vysokokvalitne papiere, aj niekoľkokrát). Papier je viacnásobne kalandrovaný (tak získava vysokú hladkosť a lesk) - Pomáhajú zlepšiť vlastnosti tlačového papiera, alebo sa používajú na výrobu nového produktu, napríklad prepisovacieho, umývateľného, pretláčacieho, fotografického či termoreaktívneho papiera.

16

17 V tkz. Fourdrinierovej časti papierenského stroja sa papierovina privádza z nátokovej skrine (1) na pohybujúce sa sito (2). Lemovka určujúca šírku siete čerpacieho rámu (3) zabezpečuje udržanie suspenzie na site. Tu nastáva kontrolované odvodňovanie papieroviny a formovanie papiera. Mokrý pás papiera prechádza do lisovacej časti (4), kde sa vytvára jeho konečná štruktúra. Papier transportovaný plstencom (5, 6, 7) je lisovaný valcami (8, 9, 10), pričom obsah vody sa naďalej znižuje. Zlisovaný papier prechádza do sušiacej časti. Tu je vedený sústavou plstených pásov (11, 12), kde sa pomocou vyhrievaných valcov (13) zbavuje ďalšej vody. Po prechode sušiacou časťou sa papier viacnásobne hladí v kalandi (14) a následne sa navíja do kotúčov (15, 16).

18 POUŽITÝ ZDROJ INFORMÁCIÍ