Хартията е сред най-широко употребяваните материали в света – присъства в печатни издания, опаковки, канцеларски материали и множество други изделия. Производството ѝ започва с добив на дървесни влакна и преминава през механични, а понякога и химически обработки, за да се получи желаната консистенция и свойства на финалния продукт.

В тази статия ще разберете историята на този древен материал и ще се запознаете по-подробно от какво се прави хартията. Ще научите основните стъпки в производството на хартия – от суровината до готовата ролка, както и различните видове, които се използват ежедневно.

История на хартията

Най-старите примери за писменост, достигнали до наши дни са изписани върху папирус в Египет и глинени таблички в Месопотамия, но хартията, както я познаваме днес, произлиза от Китай около 105 г. сл. Хр. Официално изобретена от чиновника Цай Лун (Ts’ai Lun), тя е била направена от смес от кора от дървета, отпадъци от коноп, кърпи и рибарски мрежи, разбити във влакнеста каша.

Преди Цай Лун съществуват непреки свидетелства за ранни форми листове хартия в Туркестан още през 2–ри век пр. Хр. Не се знае кой е нейният създател – производството ѝ не се развива и разпространява така, както китайската. През следващите векове хартията постепенно замества бамбуковите и дървените плочки, използвани за писане, благодарение на по-доброто абсорбиране на мастило.

Първата европейска фабрика за хартия е създадена през 1390 г. в Германия от Улман Щромер, а до 14 в. технологията се разпространява из цяла Западна Европа. Хартията се оказва важен фактор в разпространението на писмеността и науката. Оттогава процесът ѝ на усъвършенстване продължава, като се използват различни методи – от механично към химическо пулпиране, до добавяне на покрития и специални влакна за различни приложения.

Добив на суровина

Първият етап от производството на хартия е добивът на целулозни влакна, получени от целулозата, която се съдържа в клетките на дървесината. За производството на хартия се използват култивирани кори (отпадъчен дървен материал) от мека дървесина като смърч, ела, бор или растителни влакна – памук, лен, коноп или оризова слама. Дървесните трупи се преработват и раздробяват на малки части - дървесен чипс, което улеснява следващите механични и химически обработки. Другата важна суровина за произвежданата хартия е рециклиран или вторичен влакнест материал, който се получава от отпадъчна хартия и картон.

Етапите на производство на хартия

Производството на хартия включва редица технологии и процеси. Преди разнообразните хартиени продукти, които ползвате ежедневно, да достигнат своя завършен вид, добре познатият ви материал преминава от А до Я през процеса на производство.

Какво представлява процесът пулпиране на хартия?

В зависимост от вида на хартията, използваните суровини се превръщат в каша чрез механично смилане или чрез добавяне на химически агенти. Те разтварят лигнина и разцепват дървесината като се отделят рохки и непокътнати целулозни влакна. Процесът на пулпиране гарантира, че влакната са готови за последваща обработка.

Какъв е процесът на избелване на хартията и защо се прави?

Естественият цвят на така получената пулпа е тъмнокафяв. Той се дължи на остатъчния лигнин в пулпираната маса. За някои видове хартия целулозата преминава през процес на избелване. В по-старите технологии се използва елементарен хлор, но така се образуват странични продукти, които имат значително въздействие върху околната среда.

Днес повечето хартиени фабрики преминават към по-модерната ECF (Elemental Chlorine Free) технология. Тя заменя обикновения хлор изцяло или частично с хлорен диоксид. Много предприятия използват и TCF (Totally Chlorine Free) технологии – те избягват всички хлорни агенти.

Избелването на формираната каша не е задължително, но е важно, тъй като подобрява качеството на хартията - не се обезцветява по време на съхранение, не пожълтява при контакт със слънчева светлина и запазва здравината си.

Как се образуват и пресоват готовите листове хартия?

Получената пулпа се разрежда с вода до около 1 % твърдо вещество и се подава върху движеща се мрежеста лента (Fourdrinier или цилиндрова машина), където се формира листът хартия. Чрез вибрации и вакуумни секции водата се оттича през мрежата, а влакната се сплитат, образувайки тънък, мокър лист.

След това листът се пресова - той минава между валци, които отстраняват голяма част от излишната вода, подобрявайки структурата и плътността на хартията. Този процес се повтаря още един-два пъти, след което произведената хартия се шлифова с гладък валяк. След изглаждането, повърхността на хартията започва да придобива желаната текстура - светла, гладка и полугланцова.

Как се изсушава и навива хартия?

Всеки тип хартия се изсушава, като пресованият лист преминава през 10-20 отопляеми сушилни цилиндъра. Тези парни котли изпаряват оставащата вода със свръхгореща пара (от 100 до 140 °C). Разбира се, това се случва в зависимост от вида хартия и скоростта на машината. Излишната влага се отстранява и отвежда чрез аспиратори. Така хартията се изсушава с равномерно разпределена желана влага около 5 %-7%.

След сушенето хартията се навива на големи ролки, готови за съхранение, транспорт и допълнителна обработка. Процесът на навиване на хартия започва с позициониране на ядрото (метално или от твърд картон), намотаване чрез плавно въртене и с постоянна скорост. Накрая, когато рулото достигне зададената стойност, навиването спира, рулото се освобождава и се сваля с кранове или роботи.

След като хартията е напълно изсушена и навита, тя придобива формата и свойствата, необходими за различни индустриални и битови приложения. Готовите листи или ролки хартия намират приложение в различни отрасли.

Какви видове хартия се произвеждат?

Хартиената индустрия произвежда различни видове хартия, поради широката ѝ употреба за различни цели – копиране, опаковане, писане и др.

Практичен съвет: Избирайте хартиени материали спрямо тяхното предназначение. За по-тежки опаковки подберете по-високо GSM (грам на квадратен метър), за фин печат – хромова хартия с гланцово покритие, а за екологични проекти – рециклирани или крафт хартии.

Офсетова хартия (принтерна)

Използва се за печат на офис копия, факсове, вътрешна документация, протоколи, формуляри и др. Тънка до средна плътност (70–100 g/m²), оптимизирана за лазерни и мастиленоструйни принтери, с висока белота и гладък релеф. Стандартния формат на тези листове е A4, често и A3, като се предлага и в цветни разновидности.

Вестникарска хартия

Тя е тънка, матова, с ниска плътност (40– 52 g/m²), лесна за намокряне, но задържа добре мастилото по себе си и не позволява да се изтрие или размаже лесно. Има ниска себестойност и затова се прави доста бързо и евтино. Вестникарската хартия се използва за производство на вестници, промоционални брошури с нисък тираж, както и ежедневни таблоиди и др.

Какво е рециклирана хартия?

Отпадъчната хартия, вече ненужна, минава през сортиране, почистване и пулпиране и се превръща в нов продукт. Така се намалява натоварването върху горите и потреблението на вода и енергия.

Процес на производство

Първо, хартията се сортира по типове и цветове, вид и качество. После минава през шредер и се нарязва на ивички за по-лесно разтваряне във вода – процеса на пулпиране, с който вече сте запознати. След това се премахват мастило, лепила и метални примеси чрез механични и химически обработки, докато влакната се отделят и прочистват.

После пулпата преминава през щателно почистване. Това става в центробежни пречистватели от нежелани частици – стъклени или пластмасови фрагменти и кламери. Хартиената смес преминава през регулиране на качеството или евентуално избелване, като към нея се добави прясна целулоза или малко хлорен диоксид, но в ниски дози.

Готовата пулпа влиза във формова машина, а образувания лист преминава през вече описаните машини за производство на хартия и познати процеси.

Рециклираната хартия се използва в широк спектър – печатни издания, канцеларски продукти като бележници и тефтери, опаковки като хартиени торбички и картонени кутии. Продуктите, произведени от нея, не само са по-достъпни като цена, но и са по-екологичен избор. С избора си на рециклирана хартия получавате добро качество и същевременно помагате на планетата.

Хромова хартия (промазана)

Терминът „промазана" идва директно от начина, по който хартията се изработва – чрез нанасяне (промазване) на специална покривна смес върху целулозна основа. Тази смес съдържа каолин, калциев карбонат и други съставки, които правят хартията гладка и равномерна.

Хромовата хартия е тежка (120-300 g/m²), силно гланцова, с допълнителен тънък слой покритие, осигуряващ лъскав или мат финиш. Тя осигурява висококачествен печат на изображения със силен контраст, рекламни каталози, брошури и визитки, където стойността е от приоритет. Този вид хартия струва значително повече, затова и се използва главно за премиум продукти.

Какво е крафт хартия?

Тя е сурова, здрава и гъвкава, изработена от химически или полумеханично обработена целулозна каша. Отлична е за опаковки и торбички.

Крафт хартия се произвежда чрез химическо варене на дървесни фибри под високо налягане. Тя е изключително здрава и устойчива на накъсване поради минимално повредените влакна. Може да бъде естествено кафява или избелена, с различна плътност (20–120 g/m²) според предназначението си (торби, кашони).

Процес на производство

Процесът на производство на крафт хартията започва със сулфатно варене на борови или смърчови дървесни чипсове в алкален разтвор (NaOH и Na₂S) при висока температура и налягане, което отделя лигнина и освобождава целулозните влакна. След промивка пулпата преминава през механична обработка, където влакната се „подготвят", за да се оформи лист.

Хартията преминава през формовата машина, за която вече знаете, като преди това е възможно и избелване (не е задължително). След финалната стъпка, а именно сушенето, готовата хартия се навива на ролки и се нарязва, за да достигне до вас здрава и екологична.

Опаковъчна хартия

Тя е силна, често крафтова или смесена, издръжлива на тежест и устойчива на влага. Опаковъчната хартия се използва за торбички, защитни опаковки и хартиени пликове, опаковане на деликатни стоки като книги, посуда и дрехи, като ги предпазва от надраскване и повреждане.

Специална хартия

За специалната хартия се използват различни текстури, цветове и защитни елементи. В тази категория се включват:

  • Самозалепваща хартия – такава с лепкава основа, без необходимост от лепило или тиксо. Това е най-често използваният материал за наименоване на стоки (стикери, етикети, листчета) и декорация. Вече навлиза дори в производството на батерии с цел изолация;
  • Каландрирана - без съдържание на дървесна маса;
  • Тук влиза и химизирана хартия – подходяща за офсетов и дигитален печат. Има различни видове химизирани хартии – светлочувствителни, електроизолиращи и други.

Производството на хартия се оказва съчетание от традиция и модерни технологии, които започват с дървесни или рециклирани влакна. Те трябва да преминат през дълъг процес, за да стигнат до финалния си, добре познат продукт с множество приложения за бита.

В зависимост от нуждите си, можете да изберете подходящите видове хартия – от офсетова за печат на документи до кашони и кутии за опаковане и съхранение на вещи. Разгледайте пълната гама висококачествени решения на Packaging.bg и изберете най-добрия вариант за вас!