БУМАГА

Расстановка ударений: БУМА`ГА

БУМАГА (от итал. bambagia - хлопок), многокомпонентный материал, состоящий в основном из специально обработанных мелких растит. волокон, тесно переплетённых между собой, связанных силами сцепления разл. вида и образующих тонкий лист.

История возникновения и производства Б. Первое упоминание о Б. относится к 12 году н. э., а уже в 76 Б. применяли для книг. Китаец Цай Лунь в 105 обобщил имеющийся опыт и усовершенствовал способ произ-ва Б. Он изготовлял её из древесного луба, пеньки и тряпья. Из Китая Б. проникла в Японию, а затем через Персию в Сев. Африку, на Кипр, в Испанию и ряд др. стран. Б. постепенно стала вытеснять применявшийся до этого для письма папирус и другие материалы. Из Испании произ-во Б. проникло в Италию, а затем (примерно в 10 в.) во все европ. государства, в т. ч. и в Россию. Осн. операциями при изготовлении Б. были варка, промывка и измельчение бум. массы, к-рое производилось вначале молотками в ручных ступах, затем в ножных толчеях(рис. 1). В Европе в 13 - 15 вв. появились механич. толчеи. В кон. 17 в. в Голландии бум. массу стали измельчать ножами, насаженными на металлич. валы, заключённые в ящике (ролле), на дне к-рого расположены вертикально близко друг к другу ножи. Валы приводились в движение при помощи воды или ветра, а в сер. 18 в. механич. двигателями. Измельчённую бум. массу вместе с водой загружали в подогреваемые чаны, из к-рых черпали формой, состоящей из прямоугольной рамки с прикреплённой внизу сеткой из частых горизонтальных и редких вертикальных проволок; сетка поддерживалась рёбрами, проходившими под вертикальными проволоками. После того как лишняя вода стекала сквозь сетку, оставшуюся массу выкладывали на листы грубого сукна или войлока. Пачку листов войлока с бум. массой пропускали через пресс для удаления остатков влаги. Затем бум. листы проклеивали, сушили, обрабатывали молотами, лощили и упаковывали. Этот старинный способ изготовления Б. сохранялся с небольшими усовершенствованиями до сер. 18 в.

Рис. 1. Изготовление бумаги. Гравюра второй пол. 18 в.

В 50-х гг. 18 в. бум. фабрикант Дж. Ватман (Уотмен) старший (Великобритания) выпустил новую форму, к-рая позволяла получать бум. листы без следов сетки. Это достигалось сближением вертикальных проволок сетки. В 1799 француз П. Л. Робер предложил механизир. отлив Б. на непрерывно движущейся (от ручного привода) бесконечной сетке, расположенной над черпальным чаном. Неск. позднее появилась первая бумагоделат. машина, состоящая из следующих осн. частей: сеточной, где отливалось, обезвоживалось и уплотнялось бум. полотно; прессовой, в к-рой бум. полотно ещё раз обезвоживалось и уплотнялось; сушильной, где оставшаяся в бум. полотне вода испарялась; отделочной, в к-рой поверхность бум. полотна сглаживалась, после чего Б. сматывалась в рулоны и разрезалась. Для получения отдельных высококачественных сортов и Б. специального назначения до сих пор применяется ручной отлив.

На территории СССР впервые производство Б., годной для печати, было организовано в Радомышле (Украина) Е. Плетенецким в кон. 1-й четв. 17 в. для типографии в Киево-Печерской лавре, а в 1716 Петром I была основана бум. мануфактура в с. Красном Копорского уезда Петербургской губ.

До нач. 19 в. Б. в России производилась ручным способом. В 1818 на Петергофской бум. ф-ке была установлена одна из первых в России бумагоделат. машин, изготовленных на рус. заводах (рис. 2).

В 60-х гг. 19 в. бумагоделат. машина уже состояла в основном из тех же частей, к-рые имеются в совр. машинах. Это был один из первых в истории пром-сти агрегат непрерывного действия для выработки готового изделия из полуфабрикатов. В последующем все части машины были конструктивно усовершенствованы. В несколько раз была увеличена ширина бум. полотна (на современных машинах более 9 м), скорость выработки возросла в десятки раз. Вместо тряпичного сырья стали использовать древесину. Старые роллы постепенно вытеснялись размалывающими аппаратами непрерывного действия.

Рис. 2. Одна из первых в России бумагоделательных машин в Петергофе

В 1970-х гг. существуют два способа производства Б. - "мокрый" и "сухой". "Мокрый" способ является наиболее распространённым и базируется, как правило, на использовании плоскосеточных бумагоделат. машин, работающих со скоростью от 100 до 1000 м/мин и более. Такая бумагоделат. машина (рис. 3) состоит из сеточной, прессовой, сушильной частей, каландра (пресса, состоящего из 2 - 20 валов, между к-рыми пропускают Б.) и наката (устройство для наматывания Б. в рулон). Сеточная часть имеет бесконечную движущуюся сетку, на к-рую непрерывным потоком равномерно по всей её ширине поступает разбавленная водой бум. масса. При обезвоживании бум. массы на сетке происходит формирование бум. полотна, к-рое далее обезвоживается в прессовой части и окончательно высушивается в сушильной части машины. Прессовая часть состоит из неск. 2-валь-ных (иногда 3-вальных) прессов, между валами к-рых (находясь на прессовом сукне) проходит бум. полотно. При этом часть влаги из него отжимается. Сушильная часть состоит из 2-ярусных батарей сушильных вращающихся цилиндров, обогреваемых изнутри паром. Сырое бум. полотно, проходя между горячими поверхностями цилиндров и сушильным сукном каждой батареи, высушивается до влажности 5 - 7% . В конце сушильной части имеется холодильный цилиндр (иногда два) для охлаждения Б. Затем Б. проходит машинный каландр, придающий ей гладкость, и наматывается в рулон на накате. Производительность бумагоделат. машин, вырабатывающих газетную Б., 330 - 500 т/сут и более. "Сухой" способ, при к-ром волокна соединяются в лист Б. методами текст. произ-ва (на чесальных, кардочесальных или аэродинамич. холстообразующих машинах), получил своё развитие с 1940-х гг. Он менее производителен, что ограничивает широкое его применение.

Рис. 3. Современная бумагоделательная машина

С 1950-х гг. в производстве Б. находят применение полимерные плёнки и синтетич. волокна, на основе к-рых выпускают синтетическую Б. Такая Б. отличается высокой механич. прочностью в сухом и влажном состоянии, хорошей стабильностью линейных размеров при увлажнении, долговечностью, высокой эластичностью. Предназначена для выпуска изданий, к к-рым предъявляются повышенные требования в отношении прочности и долговечности (географич. карты, справочно-энциклопедич. лит-ра, монографии по иск-ву и т. д.).

Для отделки Б. применяются суперкаландры (система вращающихся с разной скоростью чугунных и бум. валов, между к-рыми под большим давлением пропускают увлажнённое бум. полотно), обеспечивающие более ровную гладкую поверхность и глянец. Такая Б. наз. каландрированной (глазированной). Для придания Б. глянца (для получения лощёной Б.) бум. полотно пропускают через лощильный, или фрикционный, каландр, валы к-рого совершают возвратно-вращат. движение, не оказывая большого давления на Б.

Композиционный состав и свойства Б. В качестве осн. компонентов композиц. состава Б. используют волокна растит. происхождения, выделяемые из древесины хвойных и листв. пород, из стеблей однолетних растений, семенных коробочек и листьев нек-рых растений. В зависимости от метода произ-ва, выхода гемицеллюлоз (веществ, сходных с целлюлозой, но с меньшим молекулярным весом) и лигнина (инкрустирующего вещества) получают различные полуфабрикаты: древесную массу, полухимич. массу (полуцеллюлозу), небелёную, белёную и облагороженную целлюлозу. В СССР по композиц. составу различают Б. № 1, 2 и 3. Б. № 1 содержит, как правило, 100% целлюлозы, Б. № 2 - 80 - 50% целлюлозы и 20 - 50% древесной массы и Б. № 3 - 35% целлюлозы и 65% древесной массы. Б. вырабатывают с минеральными наполнителями, к-рые вводят для придания ей различной степени белизны, непрозрачности, впитывающей способности и гладкости. В качестве наполнителей применяют каолин, мел, сернокислый барий, двуокись титана, тальк, асбестин, гипс, сульфид цинка и др. По содержанию наполнителей все виды Б. условно можно разбить на четыре группы: Б. с естеств. зольностью волокна (т. е. без наполнителей), низкозольная (с содержанием наполнителей до 5% ), ср. зольности (12 - 15% ) и высокозольная (выше 15%). Для придания Б. нужной степени гидрофобности (водостойкости) используют проклеивающие вещества, к-рые вводят в массу или наносят на поверхность. В 60 - 70-х гг. в мире наблюдалось значит. увеличение спроса на печатную, спец. технич. и упаковочную Б. вследствие повышения образоват. уровня, резкого увеличения выпуска книжной и газетно-журнальной продукции, развития научно-технич. информации, широкого внедрения электронно-вычислит. техники и активизации сферы обслуживания. Это послужило толчком для увеличения выпуска Б. и картона, расширения и модернизации материально-технич. базы целлюлозно-бум. пром-сти, роста капиталовложений. Динамика мирового выпуска Б. и картона (в млн. т) дана в табл.:

В 1976 по выпуску Б. и картона страны распределялись след. образом: США, Япония, Канада, СССР, КНР, ФРГ, Швеция, Франция, Финляндия, Италия.

Мировое потребление газетной и др. печатной и писчей бумаги в 1975 составило, по данным ЮНЕСКО, 49,9 млн. т, в пересчёте на душу населения 12,6 кг.

Виды Б. В 1980-х гг. Б. выпускается отд. листами (листовая) или непрерывной лентой (рулонная); различается по поверхностной плотности (4 - 250 ^г/_м²), толщине (4 - 400 мкм), внеш. виду и физико-механич. свойствам. Б. делится на классы (для печати, декоративная, для письма, машинописи, черчения и рисования, электротехническая, обёрточная, упаковочная и т. д.), в к-рых насчитывается неск. сотен разновидностей. Общее число выпускаемых видов Б. доходит до 600. Назначение каждого вида Б. предопределяет её композиц. состав, содержание наполнителя и проклеивающих веществ, технологич. процесс произ-ва, поверхностную плотность, характер и степень отделки поверхности, нередко и название. Ниже дана характеристика осн. видов Б., применяемых в издат. деле и полиграфии СССР.

Автографская, белая переводная Б. на основе древесной целлюлозы с небольшим количеством древесной массы, низкозольная, клеёная, с корнованной (зернённой) поверхностью (поэтому её часто называют корнпапир). Предназначена для перевода карандашного рисунка на литографский камень (см. Автолитография). Рисунок на Б. выполняется художником, отсюда назв. Б.

Афишная, белая или цветная Б., низкозольная, слабоклеёная, машинной (прошедшая через машинный каландр) или односторонней гладкости (последняя более удобна вследствие шероховатости наклеиваемой стороны афиши). Предназначена для печати афиш и реклам способом высокой печати.

Баритованная, белая или подцвеченная красителем толстая Б. с баритовым (из сернокислого бария) покровным слоем, нанесённым на чистоцеллюлозную, малозольную, высококлеёную основу повышенной белизны для улучшения качества поверхности. Используется в качестве основы фотобумаги.

Ватманская (ватман), белая чертёжная высокосортная Б. ручного отлива на основе механически обработанного тряпья (тряпичной полумассы) с поверхностной проклейкой. Названа по фамилии владельца бум. ф-ки в Мейдстоне (Великобритания). Отличается большим сопротивлением истиранию и шероховатой поверхностью. Предназначена для чертёжных работ, выполняемых карандашом, тушью и акварельными красками.

Веленевая (франц. ve`lin), белая писчая высокосортная Б. Используется для рисования миниатюр, пастельной живописи, графич. работ.

Верже (франц. verge`), белая или цветная чистоцеллюлозная высокосортная Б. с водяными знаками в виде близко расположенных узких полос, иногда пересечённых под прямым углом к направлению отлива редко расположенными полосами. Предназначена для изготовления подарочных изданий, а также форзацев и суперобложек книг.

Газетная, Б. с поверхностной плотностью 30 - 52 ^г/_м², низкозольная, непроклеенная, машинной гладкости или суперглазированная, в композиции преобладает древесная масса. Предназначена для печатания газет и приложений к ним, массовых брошюр способами высокой и офсетной печати. В последнем случае в бум. массу вводится небольшое кол-во проклеивающих веществ.

Для глубокой печати, белая Б. с поверхностной плотностью 60 - 220 ^г/_м², чистоцеллюлозная и с добавлением древесной массы, слабоклеёная, высокозольная, обладающая ровной сомкнутой (мелкопористой) поверхностью, глазированная. Предназначена для печатания иллюстрационно-текстовых изданий и изобразит. продукции способом глубокой печати.

Документная, Б. на основе льно-пеньковых и хлопковых волокон, низкозольная, высококлеёная, иногда с водяными знаками, долговечная, устойчивая к механич. воздействиям. Предназначена для печатания ден. знаков, облигаций, банковских чеков и др. документов.

Картографическая, Б. с поверхностной плотностью 85 - 160 ^г/_м², композиция на основе древесной целлюлозы или смеси древесной целлюлозы с целлюлозой из хлопкового линта (отхода хлопкового производства), низкозольная, клеёная, машинной гладкости или глазированная, прочная в сухом и влажном состоянии, повышенной белизны. Предназначена для печатания гидро-, топо-, географических и др. карт и атласов офсетным способом.

"Кожаная", Б. высокой прочности на основе манильской пеньки и древесной целлюлозы, приготовленная при медленной и осторожной варке. Предназначена для упаковки ценных товаров при пересылке их на далёкие расстояния и пр.

Крафт-бумага (от нем. Kraft - сила), особый вид обёрточной Б. на основе очень крепкой т. н. крафт-целлюлозы. Отличается высокой механич. прочностью. Предназначена для обёртки, упаковки.

Литографская, Б. для печатания различных иллюстрац. и иллюстрационно-текстовых изданий литографским способом (см. Литография). Отличается высокой проклейкой, предотвращающей деформацию Б. в процессе печатания, высокой гладкостью, большой механич. прочностью.

Мелованная, Б. с пигментированным водно-клеевым покровным слоем (наз. мелованным), нанесённым на волокнистую чистоцеллюлозную или содержащую древесную массу Б.-основу для получения микропористой и микрошероховатой поверхности. Различают Б. с одно- и двусторонним покрытием мелованным слоем, с лёгким покрытием (4 - 5 ^г/_м²), полупокрытием (7 - 12 ^г/_м²) и полным покрытием (20 - 25 ^г/_м²), матовую, глянцевую и высокоглянцевую. Покровный слой мелованной Б. может быть средней или высокой степени белизны, а также может быть окрашен в разл. оттенки того или другого цвета. Предназначена для печатания одно-и многокрасочной изобразит. продукции, разл. иллюстрационно-текстовых изданий способами высокой, офсетной и глубокой печати. Разновидность мелованной Б. с полупокрытием, изготовляемой (в отличие от других её сортов) непосредственно на бумагоделат. машине путём нанесения покровного слоя мелования на поверхность свежеформированной Б.-основы до её высушивания, наз. машинно-мелованной. Предназначена для издания массовой иллюстрационно-текстовой продукции способами высокой, офсетной и глубокой печати.

Обложечная, светопрочная, чисто-целлюлозная или с содержанием до 40% древесной массы, клеёная, низкозольная Б. с небольшим изменением линейных размеров при увлажнении и ограниченной скручиваемостью при одностороннем смачивании водой, глазированная и машинной гладкости. Предназначена для изготовления обложек брошюр и журналов (поверхностная плотность 140 - 200 ^г/_м²) и оклейки книжных переплётов (поверхностная плотность 80 - 120 ^г/_м²).

Офсетная, Б. с поверхностной плотностью 60 - 240 ^г/_м², чистоцеллюлозная или с содержанием до 50% древесной массы, белая, клеёная, с хорошей стойкостью поверхности к выщипыванию, низкой деформацией при увлажнении, машинной гладкости или глазированная. Предназначена для печатания иллюстрационно-текстовых изданий и изобразит. продукции офсетным способом.

Ротаторная, неклеёная или слабоклеёная, сильно гигроскопичная, низкозольная Б. машинной гладкости. Предназначена для печати на ротаторах.

С водяными знаками, см. Водяной знак.

Типографская, Б. с поверхностной плотностью 60 - 80 ^г/_м², на основе древесной целлюлозы или с добавлением от 20 до 65% древесной массы, белая, слабоклеёная, высокой или ср. зольности, машинной гладкости, глазированная или высокоглазированная. Предназначена для печати текстовой и иллюстрационно-текстовой продукции способом высокой печати. Б. с поверхностной плотностью 40 - 50 ^г/_м², чистоцеллюлозная или с небольшим добавлением древесной массы, высокозольная, слабоклеёная, глазированная, с огранич. прозрачностью наз. тонкой типографской. Предназначена для печатания способом высокой печати словарей, справочников и др. книг малого формата с большим количеством текста.

Форзацная, Б. с поверхностной плотностью 80 - 160 ^г/_м², чистоцеллюлозная, машинной гладкости или глазированная, отличается повышенным сопротивлением излому, ограниченной скручиваемостью после одностороннего увлажнения. Предназначена для изготовления форзацев книг.

Фототипная, Б. на основе белёной древесной целлюлозы и тряпичной полумассы, светопрочная, с однородной, сомкнутой, прочной и водостойкой поверхностью. Имеет высокую белизну или слабо выраженный цветовой тон, высокогладкую или торшонированную (тиснёную) поверхность. Предназначена для воспроизведения высокохудожеств. одно- и многоцветных оригиналов способом фототипии.

Этикеточная, Б. с поверхностной плотностью 45 - 120 ^г/_м², слабоклеёная или клеёная, одно- или двусторонней гладкости, односторонне мелованная, с ограниченными поверхностной впитываемостью, линейной деформацией при увлажнении и скручиваемостью при одностороннем смачивании водой. Предназначена для печатания этикеток способами высокой и офсетной печати, в т. ч. многокрасочных с последующей их отделкой бронзированием, лакированием или бескрасочным тиснением.

Лит.: Лихачев Н. П., Бумага и древнейшие бумажные мельницы в Московском государстве, СПБ, 1891; Мельников Н. П., Мельников П. Н., История, статистика и литература писчебумажного производства, СПБ, 1906; Участкина З. В., Русская техника в производстве бумаги, М.-Л., 1954; её же, Развитие бумажного производства в России, М., 1972; Малкин И. Т., История бумаги, М., 1940; Иванов С. Н., Технология бумаги, 2 изд., М., 1970; Татиев Д. П., Бумага и переплетные материалы, М., 1972; Hunter D., Papermaking. The history and technique of an ancient Craft, 2 ed., N. Y., 1947; Labarre E. I., Dictionary and encyclopaedia of paper and of papermaking, 2 ed., Amst., 1952.

С. А. Клепиков, В. И. Листратенко.

Источники:

1. Книговедение: энциклопедический словарь/ Ред. коллегия: Н. М. Сикорский (гл. ред.) и др. - М.: Сов. энциклопедия, 1982, - 664 с. с илл., 12 л. илл.