1. Впитывающая способность бумаги. Влажность бумаги и статическое электричество

Известно, что наличие в целлюлозе большого количества гидроксильных групп придает бумаге гидрофилъность. При этом бумага при контакте с водой набухает, изменяется в размерах и теряет прочность.

Полное отсутствие впитывающих свойств будет вызывать стекание водной краски с поверхности бумаги. Напротив, при неограниченном впитывании краска может проходить на обратную сторону бумаги. Таким образом, как высокая, так и низкая впитываемость делает бумагу непригодной для печати.

2. Свойства бумаги из синтетических волокон

Печатная бумага, изготовленная из целлюлозных волокон, обладает рядом недостатков: при увлажнении ее прочность резко падает, нанесение красок может сопровождаться пылимостью, при длительном хранении наблюдается старение, что проявляется в потере прочностных свойств, появлении пятен. Картографическая бумага при увлажнении изменяет линейные размеры, что может привести к ошибкам при топографических вычислениях.

Свойства бумаги из растительных волокон могут быть улучшены при полной или частичной замене целлюлозных волокон синтетическими.

Технология получения бумаги из синтетических волокон принципиально не отличается от рассмотренной ранее. Однако в связи с тем что большинство синтетических волокон обладает гидрофобными свойствами, не набухает в воде и не фибриллируется при размоле, производство бумаги из синтетических волокон имеет и ряд особенностей.

Известно, что синтетические волокна при перемешивании образуют хлопья, узелки и жгуты, что связано с их извитостью. Поэтому для производства бумаги используют короткие волокна длиной от 2 до 12 мм.

Второй недостаток, свойственный химическим волокнам, связан с тем, что их дисперсия в воде неустойчива, и в результате наблюдается их ускоренное, по сравнению с целлюлозой, осаждение. Одним из способов, позволяющих добиться агрегативной устойчивости, является гидрофилизация синтетических волокон. Обработка синтетических волокон водорастворимыми эфирами целлюлозы (например, натрий КМЦ) приводит к тому, что они сорбируются на волокне и способствуют созданию двойного электрического слоя, который препятствует соединению (агрегации) волокна. Вторым приемом, который используется для повышения устойчивости волокна, является снижение поверхностного натяжения на границе раздела вода – волокно. Для этого в суспензию вводят ПАВ. В результате улучшается смачивание и возрастает устойчивость дисперсионной системы.

И наконец, последним приемом, используемым для повышения устойчивости, является разбавление суспензии до очень низкой концентрации - 0,005-0,02 %. Очевидно, что такое разбавление выше, чем при производстве бумаги из целлюлозы, а это влечет за собой повышенный расход воды.

Процесс образования межволоконных связей у синтетических волокон затруднен ввиду специфики их природы. Поэтому для их возникновения необходимо введение в композицию волокон связующего. Связующее представляет собой либо термопластичные полимерные волокна, которые при температуре сушки плавятся и тем самым склеивают волокна, либо эмульсии и дисперсии нерастворимых в воде полимеров, действующих аналогично, либо водорастворимые полимеры, которые осаждаются на волокне и за счет своих реакционно-способных групп образуют водородные связи между волокнами. Как при получении обычной бумаги, синтетическую бумагу проклеивают и вводят в ее состав наполнители и красители.

Таким образом, производство бумаги из синтетического волокна требует потребления значительного количества воды, а также ряда вспомогательных веществ.

Содержание целлюлозы и синтетических волокон в композиции синтетической бумаги может колебаться в широких пределах.