UNIVERZITET U ISTOCNOM SARAJEVU

TEHNOLOSKI FAKULTET ZVORNIK

SEMINARSKI RAD

Tema: Papir

Student: Mentor:

Tomic Nenad 03/09 Prof Dr Zivan D Zivkovic

2010/2011

1

-Sadrzaj:

-1. PAPIRUS............................................................................................3-2. PAPIR.................................................................................................4-3. RECIKLIRANI PAPIR......................................................................4-4. PROCES IZRADE RECIKLIRANOG PAPIRA...............................6-4.1. Promene svojstva recikliranog lista papira......................................7-4.2. Optička svojstva recikliranog papira...............................................7-4.3. Mehanička svojstva recikliranog papira..........................................8-5. TEHNOLOGIJA IZRADE PAPIRA..................................................8-5.1. U fazi pripreme mase glavni radni procesi jesu...............................9-5.2. Definicija papira...............................................................................9-6. PAPIRE DELIMO PREMA................................................................9-6.1. Načinu izrade...................................................................................9-6.2. Sastavu vlakanaca............................................................................9-6.3. Površinskoj obradi papira................................................................9-6.4. Nameni.............................................................................................9-6.5. Upijanja...........................................................................................10-6.6. Keljenju...........................................................................................10-6.7. Gramaturi.........................................................................................10-6.8. Po evropskoj klasifikaciji papire delimo u četiri grupe...................10-7. SVOJSTVA I ISPITIVANJE PAPIRA..............................................10-8. ISPITIVANJE PAPIRA......................................................................11-8.1. Debljina papira.................................................................................11-8.2. Gramatura.........................................................................................11-9. ISPITIVANJE OPTIČKIH SVOJSTAVA PAPIRA..........................12-10. STANDARDNI FORMATI PAPIRA - A, B I C..............................13-11. LITERATURA..................................................................................14

2

-1. PAPIRUS

Prvi materijal pogodan za pisanje, prenošenje poruke i konzerviranje znanja a koji je donekle sličan današnjem papiru, koristio se pre odprilike sedam hiljada godina u Egiptu i zvao se papirus.

Ovaj materijal za pisanje koristio se kotinuirano čak pet hiljada godina.

Papirus je antički materijal na kome se u to vreme pisalo i prenosilo poruku. Izrađivao se iz samonikle močvarne biljke iz doline Nila. Proces izrade papirusa bio je relativno jednostavan. Stabljika odprilike debljine ruke sječena je na dužinu 15-40 centimetara duge komade. Vlaknasta srčika biljke rezana je na trake širine 2-3 centimetra. Ovako isečene trake slagale su se u dva sloja na tvrdu podlogu (kamena ploča), i to tako da se delimično preklapaju. Sloj na sloj srčike slagao se pod pravim uglom.

Ovako dobijeni list sušio se na suncu a zatim pegla školjk. Više tako izrađenih listova sastavljalo se u dugačku traku i namotavala oko štapa u svitke. Dobijeni svitci služili su za pisanje pomocu kalamus i mastila. Na papirus je bilo moguce pisati samo sa jedne strane lista. Ovaj marerijal je bio dosta krut, odnosno lomljiv, a bio je i lako zapaljiv.

3

-2. PAPIR

Papir kao podloga za pisanje, u današnjem obliku, pojavio se u Kini oko 105 godine nove ere. Do tada, u Kini se pisalo na svili no taj materjal je bio skup i složen za izradu. Kinezi su papir izrađivali ručno od bambusove trske, rižine slame, lika, konoplje, starih ribarskih mreža, uopšte, od sirovina koje u osnovi imaju vlaknastu strukturu. Spomenuti materijali usitnjavala su se tucanjem u kamenim posudama ili mleli u kamenim mlinovima sa ciljem da se dobiju udrobljen sitna vlakna. Udrobljen vlakna su se zatim stavljala u posudu, prelila krečnom vodom i kuvala. Kuvanjem dobijena kašasta masa nalijevala se na drveno sito, čiju su mrežicu činila vlakna od svilenih niti ili tankih štapica, izrezanih od stabljika bambusa. Potresanjem sita dolazilo je do isprepletanja vlakanaca a suvišna voda i nešto vlakanaca cijedila se kroz sito u podmetnutu posudu sa kašastom masom. Ovim postupkom se dobio vlažan list "papira" vrlo slican današnjoj mokroj bugačici. Vlažan list, formiran na situ, pažljivo se odvojio od sita i stavljao na gladki kamen na sušenje. Odvajanje vode iz lista se obavljalo polaganjem mokrog lista na ravnu površinu (daska, kamen, glinena ploca) i isparavanjem vode na suncu.

Osušeni list papira uranjao se zatim u lepljivu masu, dobijenu kuvanjem pirinča (skrob) i ponovo se sušio. Osušeni listovi, posle faze lepljenja i sušenja slagali su se u kupove, prešao u drvenim presama, a zatim su se pojedinačni listovi glačali na mramornoj ploči pomocu slonove kosti ili glatkog kamena. Na ovako izrađen papir moglo se sasvim dobro pisati tušem ili tintom biljnog, odnosno mineralnog porekla. Kinezi su papir rezali u određeni format. Gotovo identično i danas se ručno proizvodi papir koji se upotrebljava za specijalne pribora i reprodukciju umetničkih dela. Dugo godina je proizvodnja papira u kini bila strogo čuvana tajna. Tek 500 godina kasnije papir se poceo proizvoditi u korejioko 610 godine i nešto kasnije, u japanu oko 750. Godine arapi su saznali tajnu izrade papira od ratnih zarobljenika i počeli proizvodnju papira iz lanenih krpa i lana, koje su

4

Mleli u kamenim mlinovima i takodobijali potrebna vlakanca. Dalji postupak bio je isti kao u Kini. No, Arapi su upotrebljavali sita sa mrežicom ispletenim iz metalnih niti, a kao lepak koristili su skrob dobijen iz prosejanog pšeničnog brašna. Arapi su prvi poceli bojiti i izrezivati papir u više određenih formata i pakirati ih u pakete od po 500 tabaka (rizma). U Evropi, papir se poceo proizvoditi znatno kasnije, tek oko 1100 - tih godina. Naime, u to vreme javile su se prve radionice za ručnu izradu papira i to na Siciliji i u Valensiji. U Italiji se javljaju prve radionice za izradu papira 1276 godine a u Francuskoj u 14-om veku Italijani osnivaju prve radionice.

Izumom pomičnih slova i drvene prese za štampu (Johan Gutenberg, oko 1440 godine) započinje era "modernog" tiskarstva koja ubrzo uzrokuje znatno povečanje potrošnje papira i konstantan nedostatak vec tada važnog strateškog materijala. Uporedo se pocinje polako razvijati manufakturna proizvodnja papira, a kao sirovine koriste se pamuk, lan, konoplja i stare krpe. No, oseca se stalni nedostatak papira zbog sve vece potrošnje i manjka osnovnih sirovina, krpa ...

Grozničavo se traži vlaknasti materijal koji bi omogucio nesmetanu proizvodnu papira bez ograničenja količina.

Francuz Luis Robert 1799 godine uvodi u proizvodnju prva parna mašina pomoču kojeg se mogla proizvoditi "beskonačna" papirna traka uz primenu beskonačnog sita iz krpa kao osnovne sirovine, a nje je bilo nedovoljno da se zadovolje sve vece potrebe za papirom. Nemac Keller 1843 godine brušenjem drveta između brusnih kamena dobio je drvena vlakna odnosno gusto vlaknasto testo koja su, pomešan sa vlaknima od krpa i lana, davala sasvim dobru osnovnu sirovinu za izradu papira. Na ovaj nacin se zapravo dobila drvenjače kao osnovna sirovina za izradu papira (koja se i danas koristi za izradu raznih omotnih i novinskih papira uz dodatak recikliranog starog papira).

Godine 1870 pojavljuju se nove sirovine za izradu papira: beljena celuloza iz slame i natronska celuloza iz drva četinjara. Godine1884 pocinje proizvodnja sulfitne celuloze iz četinjara. No, pravi tehnološki napredak za masovnu industrijsku proizvodnju papira, i upotreba drveta kao baze za osnovnu sirovinu, poceo je tek u prvoj polovini dvadesetog veka.

5

-3. RECIKLIRANI PAPIR

Može se reci da se gotovo sva proizvodnja papira, proizvedena pre izuma procesa za izradu drvenjače, bazirala na reciklaži raznih vlaknastih materijala (krpe, ribarske mreže ...).

-Slika 2. Papir za reciklazu

Danas se reciklirani papir odnosno vlaknasti materijal izrađuje gotovo isključivo iz prikupljenog starog papira. Oko 80% prikupljenog starog papira se može koristiti za proces reciklaže, a oko 20% je razni odpad. Od prikupljenog papira se mora izdvojiti sve što se ne može iskoristiti kao vlaknasti materijal. To su uglavnom žice, klamer, spajalice, plastificirani papiri i polukartoni, papiri otisnuti uv lakom i drugo.

Vlakanca dobijena samo od starog papira mogu biti reciklirana pet do sedam puta pre nego što postanu previše kratka, i lomljiva, a da bi se samo od njih mogao napraviti novi papir određenih svojstava.

6

-4. PROCES IZRADE RECIKLIRANOG PAPIRA

Reciklaža otpadnog papira obuhvata postupke, koji započinju prikupljanjem i sortiranjem starog papira, odnosno odvajani nepoželjnih sastojaka.

Sledi transport do fabrike papira i proces reciklaže.

Proces reciklaže započinje: razvlaknjivanjem papira u vodi, zatim sledi grubo prosejavanje vlaknastog materjala. Jedan od najvažnijih delova procesa je uklanjanje otisnute boje sa papira. Posle uklanjanja boje sledi čišcenje, fino prosejavanje, ispiranje, te eventualno ugušcivanje i konzerviranje vlaknaste mase.

Svojstva buduceg recikliranog papira zavisna su o gotovo svakom delu postupka prerade. Zato se tokom čitavog postupka kontrolišu uzorci i prate svojstva vlaknastog materijala, kako bi se dobio zadovoljavajuci kvalitet, koji je uslov za izradu papira.

-4.1. Promene svojstva recikliranog lista papira

Papiri proizvedeni od recikliranih vlakana razlikuju se od papira iz primarnih vlakana po optičkim i fizikalnim karakteristikama. Uzrok tih razlika su promene na samim vlaknima, ai moguca prisutnost raznih nečistoca, koja se tokom reciklaže nisu u dovoljnoj meri uklonila iz mase. Prisutnost zagađenja u papiru proizvedenom od sekundarnih vlakana može uticati i na čvrstocu papira. Čestice zagađenja mogu svojom prisutnošcu uticati na vezivanje vlakno na vlakno. Vlakna u okolini takve čestice ne mogu se dobro međusobno povezati, pa nastaju pukotine u strukturi lista. Prilikom opterecenja papira u štampi, pogotovo štampi iz rolne, ovakva pukotina može uticati na cepanje čitave trake papira. Promene štampanih svojstava recikliranih papira u odnosu na papire iz primarnih vlakana vezane su u prvom redu za fizikalne promene papira. O fizičkim svojstvima papira zavisi siguran, brz i čist proces štampe. Tu se misli na situacije u kojima bi se mogao usporiti ili prekinuti štampu, bilo zbog prekida papirne trake u rotacionim mašinama za štampu novina i revija, ili zbog čupanja i prašenja površine lista (odpadanja vlakanaca i čestica punila), kao i nedovoljne dimenzionalne stabilnosti papira .

Sitne čestice u recikliranim papirima znatno utiču na svojstva lista. Mikroskopsko posmatranje sitnih čestica pokazalo je da se vlaknaste sitne čestice razlikuju po teksturi od ostalih sitnih čestica. Sitna vlakna čestice, mogu doprineti boljem vezivanju vlakana međusobno, jer se formiranjem lista smještaju u međuvlaknate prostore i popunjavaju ih. Vlaknaste sitne čestice jednakog su sastava kao i vlakna, pa se dobro vežu i ispreplicu sa dužim vlaknima i time mogu poboljšati čvrstocu odnosno mehanička svojstva papira. Labaratorijska istraživanja su pokazala da kontrolisanim dodavanjem sitnih čestica punila pulpi, dolazi do opadanja čvrstoce, oprilike za 20%. Pojava čupanja izraženija je kod recikliranih papira u odnosu na papire iz primarnih vlakana, a uzrok tome je povecana količinom sitnih čestica na površini recikliranog papira.

7

-4.2. Optička svojstva recikliranog papira

Reciklirani papiri su obično sivkaste boje. Zavisno o količini dodatka recikliranih vlakna, belina papira ne prelazi 80% iso beline.

-4.3. Mehanička svojstva recikliranog papira

Višestrukim recikliranjem vlakna doživljavaju oštecenja poput mikrokompresija i orožnjavanja. Papir izrađen od tih vlakana pokazuje pad čvrstoce svakim sledecim ciklusom recikliranja. Čvrstoca samog vlakna nedovoljna je za povoljnu čvrstocu papira, ako vlakna u listu nisu međusobno dovoljno dobro povezana i isprepletena.

Kad se govori o recikliranim vlakanima pojmom "papir" doslovno se odnosi samo na papir, a ne i na kartone i lepenke. Razlog tome je što je način ispreplitanja vlakana u kartonu i ljepenci donekle različit od onoga u papiru. U slučaju kartona i ljepenki zbog debljine istih preplitanje vlakanaca odvija se iu trecoj dimenziji. Pri izradi kartona i ljepenki od recikliranih vlakanaca nije primarna belina kao kod štampanih papira, pa se za njegovu izradu mogu koristiti vlakana koja nisu podvrgnuta postupku deinkinga (jeftinij proces).

-5. TEHNOLOGIJA IZRADE PAPIRA

Za pripremu papirne mase kao osnovne sirovine za izradu različitih vrsta papira, koriste se i različiti vlaknasti materijali: drvenjače, polutvorevina, celuloza i stari papir. U procesu pripreme pulpe za određene vrste papira prema recepturi mešaju se i različite vrste i udjeli vlaknasteog materijala. Materijali dolaze u fabriku papira dehidrirani u balama, ili se transportuju u određenim formatima (celuloza) ukoliko je fabrika locirana izvan lokacije fabrike za izradu vlaknastog materijala. No, ako su fabrike jedna uz drugu, tada se vlaknasti materijal transportuje u tekucem stanju, pumpama.

-Slika 3. Razne mašine za proizvodnju papira

8

Da bi se mogao proizvesti papir, standardne strogo određene kvaliteta potrebno je pripremiti odgovarajucu papirnu masu (pulpa). Pod pojmom priprema papirne mase, podrazumijevaju se radni procesi, koji su neophodni da se sve sirovine pripreme i izmešaju u homogenu masu određene gustine.

-5.1. U fazi pripreme mase glavni radni procesi jesu:

1. Mljevenje vlaknastih sirovina do stepena koji odgovara namjeni papira.2. Mešanje različitih vlaknastih materijala (zavisno o vrsti papira)3. Dodatak mineralnih punila u količini i kvalitetu prilagođenoj kvalitetu i vrsti papira4. Dodatak bojila za niansiranje papira ili bojenje papira5. Dodatak keljiva za regulisanje upijanja papira

-5.2. Definicija papira

Papir je kontinuirano tkivo, sastavljeno od isprepletenih vlakanaca biljnog porekla.Pod pojmom papir podrazumevamo listove do 160 g/m2, koji se daju dobro savijati.

-6. PAPIRE DELIMO PREMA:

-6.1. Načinu izrade:

- ručno izrađeni papir- mašinski izradjeni papir- nepremazan: mašinski glatki i satiniran- premazani: - pigmentisani (sa nanosom premaza <5 g/m2)- premazani (sa nanosom> 5 g/m2)

-6.2. Sastavu vlakanaca:

- bezdrvni papiri (iz celuloze i do 5% drvenjače)- srednje fini papiri (iz mešavine celuloze i drvenjače)- papiri od krpa, pamuka, lana (polutvorevina)- reciklirani papiri (stari papir i dodaci)

-6.3. Površinskoj obradi papira:

- mašinski glatki papiri- satiniran papiri- papir sa premazima

9

-6.4. Nameni:

- štampani papiri- pisaci papiri- omotni papiri

-6.5. Upijanja:

- apsorbciju- neupojni

-6.6. Keljenju:

- 1 / 4 keljeni- 1 / 2 keljeni- 3 / 4 keljeni- 4 / 4 punokeljeni neupojni

-6.7. Gramaturi:

- papiri: 6 do 150 g/m2- polukartoni: 150-250 g/m2- kartoni: 250-500 g/m2- lepenke: 500-5000 g/m2

-6.8. Po evropskoj klasifikaciji papire delimo u četiri grupe:

- pisaci i štampani papiri (časopisi, revije, katalozi, knjige, reklame, kopir papir, obrasci, papiri za digitalnu štampu)

- kartoni

- tissue papiri (za izradu toalet papira, papirnih ubrusa, salveta, maramica)

- specijalni papiri (elektro papiri, papiri za laminiranje, pokucstvo, filter papiri, etiketni, paus papiri, vrijednosni papiri .....)

10

-7. SVOJSTVA I ISPITIVANJE PAPIRA

Svojstva grafičkih materijala i njhova kvaliteta od odlučujuce su važnosti za pravilan rad mašine i kvalitet izrade grafičkog proizvoda u celini. Štamparske mašine kao i ostali mašine u tehnološkom procesu sve su brži, a njihov radni sat je sve skuplji. To je jedan od glavnih razloga da se mora stalno voditi računa o ispravnosti osnovnih grafičkih materijala i boja koje je odredio dizajner prilikom projektovanja proizvoda.

Može se reci da je danas papir još uvek jedan od najvažnijih materijala, na koji se štampa različitim tehnikama štampe, s toga se njemu mora posvetiti naročita pažnja, naročito pri manipulisanju i ulaznoj kontroli. No to ne znači da se i druge novinske podloge ne podvrgavaju kontroli pogodnosti za štampu. Kvalitet grafičkih proizvoda zavisi o ulaznoj kontroli materijala, faznoj kontroli za vreme izrade proizvoda i izlaznoj kontroli. Osnovna ispitivanja kvaliteta i pogodnosti za štampu se rade u štamparijama, a ako je veci problem, onda se ispitivanja rade u zato ovlašcenim ustanovama u strogim standardima propisanim uslovima za svako ispitivanje. Ovde ce se navesti samo neki osnovni principi i jednostavna ispitivanja, koja se mogu sprovoditi gotovo u svakoj štampariji.

- Za ispitivanja se koriste dve metode:

1. Subjektivno ispitivanje materijala

Provodi se na način da čovek koristi svoja čula a rezultati se daju opisno, dobro loše, neupotrebljivo ili slično. Za slučaj papir to bi značilo staje pakovanja papira u rolni ili paketa tabaka a navode se razna oštečenja. U štampi iz rola papir ponekad poca tada se evidentira broj pucanja ili je na rubovima rola valovit pa se konstatuje ta činjenica i traži uzrok.

2. Objektivna ispirivanja materijala

U objektivna ispitivanja spadaju ispitivanja koja se sprovode aparatima u kontrolisanim uslovima, a rezultate izražavamo numerički.

-8. ISPITIVANJE PAPIRA

-8.1. Debljina papira

Kontroliše se ujednačenost debljine lista papira ili kartona. Debljna papira je normalna udaljenost između donje i gornje strane papira, izražena u mm.

Meri se preciznim mikrometra. Mere se pojedinačni uzorci papira ili snop od pet listova, ako je debljina lista ispod 0.04 mm. Merenje se izvodi na najmanje pet različitih mesta na listu, a rezultat dajemo kao srednju vrednost u mm.

11

-8.2. Gramatura

Definicija gramature papira glasi: gramatura papira, kartona i lepenke je masa papira 1 m2 izražena ug/m2.

Kontroliše se ujednačenost debljine lista papira ili kartona. Debljna papira je normalna udaljenost između donje i gornje strane papira, izražena u mm.

Iz arka papira izrežu se uzorci velicine 10 centimetara ili veci i važu. Uzorci se režu sa odstupanjem unutar 1%. Da bi se dobio što tačniji rezultat, prema određenom standardu vaga se 20 uzoraka i izračunava aritmetička sredina. U slučaju kad se papir važe analitičkom vagom, zbog preciznosti podataka, pre vaganja, epruvete treba kondicionirati (50% relativne vlage i 23 ° c).

-9. ISPITIVANJE OPTIČKIH SVOJSTAVA PAPIRA

Ispituje se:

A) belina papiraB) boja papiraC) opacitet i transparencijaD) sjajnost površine papira

Bjelina papira se meri spektrofotometrom. U papirništvu se najčešce koristi iso belina. Ona predstavlja faktor plave difuzne refleksije papira. Izražava se u% iso. Koristi se i pojam cie beline, gde se merenje vrši u cielom spektru boja. I to merenje se vrši na spektrofotometra, samo je baždarenje aparata izvedeno sa drugačijim standardima, nego iso belina.

-Slika 5. Razni papiri u raznim nijansama boja

12

Boja papira se izražava koordinatama l a b. Često te koordinate nazivamo i nijansom papira. Meri se spektrofotometra.

Opacitet papira je odnos faktora refleksije svetlosti jednog lista papira sa crnom podlogom prema faktoru refleksije svetlosti nepropusnog sloja papira. Drugim rječima, predstavlja procenat nepropusnosti papira. Izražava se u%. Meri se spektrofotometra.

Transparentnost papira je obratan pojam od opacitet. Predstavlja deo propusnosti papira.Izražava se u%. Meri se spektrofotometra.

Sjajnost papira se meri posebnim aparatima, koji mere sjaj papira pri 75 ° (15 ° od

Ravni - površine papira) ili pod nekim drugim uglom. Izražava se%.

Vrlo slično kao što se proizvode različite vrste papira proizvode se i kartoni odnosno lepenke. Jasno da su formulacije i razmere osnovnih sirovina različiti po kvalitetu i omjeru.

-10. STANDARDNI FORMATI PAPIRA - A, B I C

Papiri koje koristimo za štampu i izradu grafičkih proizvoda a po projektu grafičkih dizajnera, određeni su međunarodnim standardom. Temelj standarda je odnos širine i visine stranica arka papira a koji je uvek 1: √ 2. Odnosno kao stranica bilo kojeg kvadrata prema dijagonali tog istog kvadrata. Obzirom da je 1: √ 2 = √ 2:2 to jest da se uvjek manja stranica minor (m) odnosi prema vecoj stranici major (m) kao veca prema dvostruko manjoj stranici ili m: m = m: 2m. U praksi to znaci ako raspolovimo jeda ili sastavi dva arka standardnog formata dobi cemo opet format istih proporcija.

-Slika 5. Razni formati papira

13

Standardni formati obuhvataju takozvani glavni red a i dopunske redove b, c i d. Svaki od redova papira podeljen je na razrede 0-12, a svaki razred dobije se tako da se veča stranica predhodnog formar svije na pola. Stoga se površine dviju susjednih razreda arka papira odnose kao 2: 1. Za odabir i označavanje bilo kojeg formata dovoljno je navest red i razred željenog arka papira a4, b1, c3 ,...)

Nije potrebno pamtiti sve redove papira. U mnogim priručnicima, rokovnicima ... Možemo naci teblice redova papira. No, ako znamo samo jedan razre u određenom redu lako možemo doci do bilo kojeih dimenzija u tom redu papira. Naprimer, vecina ljudi zna red i razred papira a4 210 k 297 za red a3 manju stranicu (širinu) pomnožimo sa 2 i dobijemo dimenzije formata a3 290 k 420, ist stvar je ako trebamo niži format vecu stranicu a4 podjelimo sa 2 i dobijemo format a5 148 k 210.

-ZAKLJUCAK:

Papir kao podloga za pisanje, u današnjem obliku, pojavio se u Kini oko 105 godine nove ere. Do tada, u Kini se pisalo na svili no taj materjal je bio skup i složen za izradu. Francuz Luis Robert 1799 godine uvodi u proizvodnju prva parna mašina pomoču kojeg se mogla proizvoditi "beskonačna" papirna traka uz primenu beskonačnog sita iz krpa kao osnovne sirovine, a nje je bilo nedovoljno da se zadovolje sve vece potrebe za papirom. Kontroliše se ujednačenost debljine lista papira ili kartona. Debljna papira je normalna udaljenost između donje i gornje strane papira, izražena u mm. Kontroliše se ujednačenost debljine lista papira ili kartona. Debljna papira je normalna udaljenost između donje i gornje strane papira, izražena u mm. Papiri koje koristimo za štampu i izradu grafičkih proizvoda a po projektu grafičkih dizajnera, određeni su međunarodnim standardom. Temelj standarda je odnos širine i visine stranica arka papira a koji je uvek 1: √ 2.

14

-11. LITERATURA:

- Internet-baza podataka

15