Исследование бумаги

1.1. Общие сведения о бумаге.

Бумага - листовой материал, массой до 250 г/см², состоящий из растительных волокон, связанных между собой силами поверхностного сцепления с возможным содержанием проклеивающих веществ, минеральных наполнителей, химических и натуральных волокон, пигментов и красителей (ГОСТ 17586-72).

Изготовление бумаги начинается со стадии рулона волокнистых полуфабрикатов: древесной целлюлозы, их хвойных и лиственных пород, целлюлозы из солоты, тройника и других растений, тряпичная масса лубяных волокон, а также из макулатуры. Наряду с растительными волокнистыми полуфабрикатами для изготовления специальных видов бумаги применяются также шерсть, асбестовое волокно, искусственные и синтетические волокна. Для придания бумаге водостойкости или высокой механической прочности в размолотую массу вводят проклеивающие вещества и наполнители. Проклейка осуществляется клеями, приготовленными из чистой канифоли, животным клеем, крахмалом, синтетическими веществами. В целях улучшения степени проклейки в массу вводят парафин и другие химические вещества. Для обеспечения соответствующей структуры бумаги в бумажную массу вводят наполнители - каолин, тальк, двуокись титана и другие. В целях придания бумаге определенных оптических свойств, бумажную массу подвергают подцветке, крашению и подбелке.

Мировая бумажная промышленность выпускает свыше 600 ви­дов бумаги и картона, обладающих разнообразными свойствами: высокопрозрачные, электропроводящие и электроизоляционные, тонкие (толщиной 4-5 мкм) и толстые картоны, хорошо впитываю­щие влагу, водонепроницаемые, гладкие и шероховатые и др. Картон отличается от бумаги большей толщиной и массой одного квадратно­го метра (м²). Бумага является сложным по структуре материалом, поскольку включает различные по качественному и количественно­му составу компоненты. Для их изготовления используется волок­нистое сырье, проклеивающие вещества, минеральные наполните­ли, красящие вещества, а также синтетические вещества для придания специальных свойств.

Основными источниками волокнистого сырья для получения по­луфабрикатов, применяемых при производстве бумаги, являются:

• древесина хвойных и лиственных пород (ель, сосна, пихта, лиственница, береза, осина, тополь, ольха, бук);

• стебли однолетних растений (кукуруза, тростник и др.), а так­же лубяные волокна однолетних растений (лен, конопля, джут, рами, кенаф);

• волокна семян хлопка и отходов хлопкового производства (де-линт, хлопковый пух);

• тряпичная масса - хлопчатобумажная, льняная, пеньковая;

• макулатура (старая бумага и обрезки);

• искусственные волокна в сочетании с древесной целлюлозой;

• синтетические волокна (капрон, нейлон, полиэтилен, нитрон и др.).

Проклеивающие вещества используются для связывания воло­кон между собой, увеличения влаго- и механической прочности, ус­транения ворсистости, предупреждения расплыва красителей запи­сей и др. В качестве таких веществ в бумажную массу вводят обычную и модифицированную канифоль, парафин, латекс, синтетические смолы, животный клей, крахмал.

Различают массную проклейку, когда клей добавляют непосред­ственно в бумажную массу, и поверхностную. Один вид проклейки не исключает другого, так как при этом преследуются разные цели. Массная проклейка необходима для дополнительного связывания волокон друг с другом, поверхностная - предотвращает отделение (выщипывание) волокон с внешних слоев бумаги, а также препятствует проникновению краски и влаги в процессе печати.

По степени проклейки все виды бумаги можно условно разделить на три группы: сильноклеевые (писчая, тетрадная, чертежная), содержащие 1,5-4,0% канифоли; слабоклееные (мешочная, обойная, для глубокой печати), содержащие 0,5-1,0% канифоли; неклееные (газетная, папиросная, фильтровальная). Канифоль ча­сто заменяется парафином, монтан-воском и др. Картон проклеива­ют, используя парафин либо канифольно-парафиновый клей.

Минеральные наполнители вводятся в бумагу для заполнения пор, утяжеления, улучшения цвета, придания белизны, гладкости, мягкости, непрозрачности, впитывающей способности и других свойств. В качестве наполнителей используют каолин, гипс, мел, асбестин, тальк, бланфикс и др.

Почти все сорта бумаги подвергаются дополнительной обработке

- подцветке, а в целях получения окрашенной бумаги - окраске, для чего в бумажную массу добавляют красящие вещества минерально­го (ультрамарин, охра, хромовые пигменты) или органического (аура-мин, Метиленовый голубой, Кислотный голубой) происхождения. При изготовлении бумаги белого цвета, в бумажную массу добавляют бе­лые пигменты (карбонат кальция, двуокись титана, сульфат цинка), подсинивающие вещества (ультрамарин) и оптические отбеливатели

- бесцветные или слабоокрашенные органические соединения, погло­щающие ультрафиолетовые лучи в области 300-400 нм и преобразу­ющие их в синий или фиолетовый свет с длиной волны 400-500 нм (т.е. имеющие люминесценцию голубого или фиолетового цветов), и тем самым повышающие белизну бумаги. В качестве оптических от­беливателей используют препараты типа Релюкс, Гелиофор, Воль-фен и другие, применение которых регламентировано стандартами и техническими условиями на бумагу и картон.

При обработке бумаги различными синтетическими вещества­ми ей придаются свойства паронепроницаемости и устойчивости к иоде, кислотам, щелочам, маслу. Для этих целей применяют следу­ющие синтетические вещества: ацетат целлюлозы, нитрат целлюло­зы, хлорированный каучук, полиэтилен и т.д.

Классификация бумаги.

Качество бумаги согласно требованиям ГОСТа определяется следующими параметрами:

- структурно-размерные показатели (формат, вес 1 м² , толщина, гладкость, пористость, характер структуры);

- композицией (композиционный состав, зольность);

- механическими и упругопластическими свойствами (длина в момент разрыва, сопротивление разрыву и излому, истиранию, жесткость, упругость и др.);

- оптическими свойствами (цвет, белизна), оттенок, прозрачность;

- гидрофильностью (способность впитывать воду);

- химической чистотой (наличие щелочной или кислой среды, минеральных вкраплений);

- специальными свойствами (жиро-, воздухо-, паронепроницаемость, термостойкость и др.).

При испытании бумаги в производственных лабораториях опре­деляют только те показатели, которые характеризуют ее потреби­тельские свойства.

В соответствии с потребительским назначением, бумагу относят к определенному классу или виду. ГОСТ 17582-72 предусматривает следующие классы бумаги:

1. Бумага для печати (типографская, офисная, картографическая, документная, газетная и др.) отличается достаточно высокой степенью гладкости и белизны, хорошо воспринимает печатную краску. Типографская бумага и бумага для глубокой печати отличается большим содержанием наполнителей и низкой степенью проклейки.
Офисная и картографическая содержат меньше наполнителей, но они хорошо проклеены. Газетная бумага изготавливается из дешевых волокнистых материалов, без проклейки и наполнителей либо с низким их содержанием.

2. Бумага для письма (писчая, почтовая, конвертная и др.) отли­чается хорошей проклейкой, малой впитывающей способностью и высокой гладкостью.

3. Чертежно-рисовальная бумага (рисовальная, калька, чертежная - обыкновенная, прозрачная и др.) изготавливается без напол­нителей, хорошо проклеена.

4. Электроизоляционная бумага (кабельная, телефонная и др.) изготавливается из сульфатной небеленой целлюлозы без наполни­телей и проклеивающих веществ, отличается высокой механической прочностью и чистотой.

5. Папиросная бумага (папиросная, курительная и др.) в зависи­мости от вида различается по композиции, свойствам и технологии изготовления.

6. Впитывающая бумага (фильтровальная, промокательная и др.) изготавливается из тряпичной полумассы п беленой целлюлозы без проклейки.

7. Бумага для аппаратов (телеграфная лента, нерфокарточная и др.).

8. Светочувствительная бумага (для светокопии, фотоподложка для изготовления фотобумаги) отличается высокой механической прочностью, чистотой, характером проклейки и рядом специфичес­ких свойств.

9. Переводная бумага или основа (копировальная, переводная и др.).

10. Оберточно-упаковочная бумага изготавливается из прочных волокнистых материалов и отходов производства, применяется для упаковки пищевых продуктов и товаров.

11.Бумага промышленно-технического назначения (патронная, наждачная, шпульная и др.).

В свою очередь каждый класс бумаги подразделяется на виды (определяющие потребительские свойства), а последние на марки и номера.

Например, бумага для печати (класс) включает следующие виды: типографскую для высокой печати, для глубокой печати. В свою очередь из-за различия в структуре бумага для глубокой печати (вид) выпускается двух марок: А и Б. Номера (1, 2, 3) характеризуют относительное содержание в бумаге беленой целлюлозы и древесной массы.

Документы, удостоверяющие личность, денежные знаки, облигации и т.п. изготавливаются из специальных сортов бумаги, обладающих высокими физико-механическими свойствами (хорошо проклеены, плотные, с гладкой поверхностью, устойчивы к длительному воздействию воздуха и света). Бумага указанных документов имеет специальные защитные средства (защитная сетка, водяные знаки и др.).

Картон, выпускаемый отечественной промышленностью, по на­значению делится на тарный, предназначенный для изготовления ящиков и упаковки различных изделий и материалов (он подразде­ляется на гофрированный и сплошной - склеенный и коробочный), и полиграфический картон (переплетный, матричный и прессшпан)

Общая схема криминалистического исследования бумаги