Юрий Кукушкин - Химия вокруг нас

Все более важное значение в бумажном производстве в качестве сырья приобретает макулатура. Под ней подразумевают отходы, получающиеся при переработке бумаги и картона, различные виды использованной бумаги и бумажных изделий. Среди населения понятие макулатура почти целиком сведено к устаревшим и пришедшим в негодность книгам и старым газетам и гораздо реже к использованным упаковочным материалам.

Переработка макулатуры на белую типографскую или писчую бумагу требует больших затрат. Это связано с необходимостью обесцвечивания типографских красок, удалением проклеивающих веществ и наполнителей. Поэтому на практике из макулатуры изготавливают главным образом упаковочную бумагу и внутренние слои многослойного картона. В этих случаях переработка макулатуры сводится в основном к механическим операциям: макулатура в воде при высокой температуре разбивается (распускается) до необходимой степени измельчения и масса направляется на изготовление картона.

Малая экономическая рентабельность переработки макулатуры на белую бумагу ни в коей мере не снижает значения ее сбора. Использование вторичного бумажного сырья сберегает многие гектары лесных массивов, ведь с нарастанием производства целлюлозные заводы потребляют все больше древесины, существенно исчерпывая лесные ресурсы. Сбор и переработка макулатуры — важнейшая народнохозяйственная и даже государственная задача.

Хотелось бы сказать несколько слов и о типографской краске. Кто не ощущал ее запаха, например, вынимая утром из почтового ящика свежие газеты? Что же такое типографская краска? Она состоит из пигмента и связующего материала. Пигментом является мелкодисперсный порошок определенного цвета. В качестве наиболее распространенного черного пигмента используют сажу. Иногда для создания оттенков к саже в связующем веществе добавляют краситель (неорганический или органический). В состав связующих материалов входят по одному или в смеси: растительное масло, касторовое масло, воск, эфиры целлюлозы и др. В краски вводят сиккативы — соли свинца (II), марганца (II), кобальта (II), способствующие ускорению высыхания. Консистенцию пасты краски регулируют разбавителями, а специальными добавками добиваются снижения липкости и устранения «выщипывания» бумаги, что приводит к порче ее поверхности. Среди добавок наиболее распространены ланолин, жир, мыло, сало и их комбинации с различными маслами, асфальтом и смолами. Следует отметить, что клееные, пропитанные и покрытые бумаги хуже поглощают типографскую краску и потому дольше высыхают.

Для читателей может представить интерес даже элементарная информация о способах печати. Ведь для этих целей используют около 90% выпускаемой промышленностью бумаги. Способ печатания был открыт в Китае в VIII в. В Европе книгопечатание было начато Иоганном Гутенбергом (около 1400...1468 гг.), а в России — Иваном Федоровым (около 1510...1583 гг.). Если взять современную книгу, то в ее конце (иногда вначале) внизу мелким шрифтом указано, когда книга сдана в набор, ее формат, объем, тираж, цена и другие данные. Здесь же непременно указывается тип печати. Чаще всего встречаются слова «Печать высокая». Что это означает?

Существуют три основных способа печати: высокая, плоская и глубокая. Наиболее распространенной является высокая печать. Ее иногда также называют текстовой или типографской. В высокой печати краска удерживается на выступающих рельефных частях печатной формы. С данных участков краска переносится на бумагу под давлением. В этом виде печатания много общего с печатью обычной пишущей машинки.

В глубокой печати, называемой также фотогравюрной или ротогравюрной, краска удерживается в углублениях поверхности печатной формы. Для этого печатную форму гравируют. При работе по данному способу печатную краску накатывают валиками на печатную форму, а затем удаляют с негравированных участков. Для получения отпечатка к форме прижимают бумагу, на которую и переходит краска, находящаяся в углублениях. Глубокую печать используют при изготовлении иллюстраций для журналов и каталогов. Изображения, получающиеся этим путем, отличаются индивидуальностью и художественностью.

В плоской печати, называемой также литографской или офсетной, краска удерживается лишь на определенных участках ровной поверхности. Печатная форма чаще всего изготавливается из камня или из металлических пластин. Подготовку поверхности к восприимчивости или невосприимчивости краски проводят механическим, химическим или фотохимическим способами. Плоскую печать применяют для печатания художественных работ, например афиш, сигаретных и других этикеток.

В настоящее время во многих странах интенсивно ведутся широкие исследования по получению «искусственной» бумаги, в которой целлюлоза целиком заменена на волокнистые синтетические полимерные материалы.

Карандаши и акварельные краски.С давних пор в качестве пишущего инструмента наряду с мелом использовались кусочки мягкого минерала графита — одной из разновидностей углерода. Графит имеет слоистое, чешуйчатое строение. При трении о какой-либо предмет чешуйки этого материала отслаиваются и оставляют след на предмете. Слово графит произошло от греч. графо — пишу. Со временем из кусков графита стали изготавливать палочки, а для того, чтобы не пачкались руки, они обертывались различными материалами (тканью, бумагой и т.д.). Эволюция графитового пишущего инструмента в конце концов привела к созданию деревянного карандаша, известного каждому человеку. Как же выделывают современный карандаш?

Для изготовления рабочей части графитового карандаша готовят смесь графита и глины с добавкой небольшого количества гидрированного подсолнечного масла. В зависимости от соотношения графита и глины получают грифель различной мягкости — чем больше графита, тем более мягкий грифель. Смесь перемешивают в шаровой мельнице в присутствии воды в течение 100 ч. Приготовленную массу пропускают через фильтр-прессы и получают плиты. Их подсушивают, а затем из них выдавливают на шприц-прессе стержень, который режут на части определенной длины. Стержни в специальных приспособлениях высушивают и исправляют возникшую кривизну. Затем их обжигают при температуре 1000...1100°C в шахтных тиглях.

Для изготовления древесной части карандаша в различных странах используют различные породы древесины (липа, сибирский кедр и др.). Определенного размера (в 5...7 карандашей) дощечки из древесины пропаривают в автоклаве с водным раствором калиевого мыла и с добавками турецкого красного мыла при 100 атм без нагревания, т.е. при комнатной температуре. После обработки в автоклаве дощечки сушат в потоке теплого воздуха. Затем в них делают каналы точно на половину грифеля карандаша. Эти дощечки промазывают клеем (поливинилацетатом), в каналы вкладывают грифели и накрывают другой такой же промазанной клеем дощечкой, но уже без грифеля. Склеивание проводят под прессом при комнатной температуре. Затем склеенные дощечки разрезают на соответствующее количество карандашей и обрабатывают их снаружи до заданной формы — круглой или шестигранной, края обрезают, а поверхность шлифуют и затем окрашивают. После этого на поверхности под прессом выдавливают марку завода-изготовителя и название карандаша.