Способы введения стеклянных волокон в бумагу различны. В некоторых случаях применяют стеклянные нити, покрытые термопластичными смолами в количестве от 5 до 30% к массе стеклянных волокон. Для этой цели применяются алкидные кумароноинденовые смолы, этерифицированные многоатомными спиртами или фенолами, а также гидрированные эфиры природных смол с точкой плавления, соответствующей температуре каландрирования (около 100°С).
Сетку из стеклянных волокон, покрытых смолами, вводят в бумагу на бумагоделательной машине. Иногда бумагу, содержащую стеклянные волокна, изготавливают на двух- или трехсеточной бумагоделательной машине путем соединения слоя из стеклянных волокон с полотном из целлюлозных волокон. В отдельных случаях получают упрочненную бумагу методом распыления стеклянных волокон над поверхностью отливаемого бумажного полотна, а также путем склеивания тканей из стеклянных волокон с двумя бумажными полотнами, между которыми расположена эта ткань.
Пропитанная бумага, укрепленная стеклянными нитями, не чувствительна к дождю, снегу и резкой смене температуры. Поэтому ее можно применять на строительных площадках, где хранится строительный материал. Эту бумагу используют в сельском хозяйстве для защиты посевов и в садоводстве, а также в качестве упаковочной при транспортировке различных аппаратов, мебели и т. п.
При добавке стеклянных волокон в зависимости от вида используемых целлюлозных волокон или способа их получения можно повысить или даже снизить такие показатели свойств бумаги, как сопротивление разрыву и раздиранию, толщину и воздухопроницаемость. Однако показатели сопротивления излому, непрозрачности и стабильности размеров улучшаются.
Базальтовые волокна имеют структуру, отличающуюся от структуры растительных волокон. Они не фибриллируются и при размоле могут лишь измельчаться. Поэтому для получения из базальтовых волокон достаточно прочного материала требуется введение в него соответствующего связующего (жидкого стекла, латексов, поливинилацетатной эмульсии и др.) или же добавление к базальтовым волокнам волокон целлюлозы.
Многие ценные свойства металлических волокон: высокие показатели теплопроводности и электропроводности, реакционная способность, необходимая при использовании в химических батареях, магнитные свойства, высокие показатели физико-механических свойств в большом диапазоне температур и др. обеспечили возможности разнообразного использования бумаги, содержащей в своей композиции эти волокна. Подобного рода бумага находит применение при изготовлении различных армированных и декоративных пластиков, батарейных пластин, теплообменников, прокладок для высокотермостойкой изоляции, устойчивых к высокотемпературной коррозии фитилей, для создания радиочастотных экранов и для других целей.
Фирмой Харльбут Пейпер Ко (США) изготовляется электропроводящая бумага, в композиции которой содержится до 85% металлических волокон: стальных, медных или алюминиевых толщиной 0,5-40 мкм при длине 1 — 15 мм.
Бумага может быть изготовлена также из волокон минерального происхождения (стеклянных, базальтовых и т. п.), а также керамических, получаемых на базе силиката алюминия расплавлением каолина в электропечах.
Волокна из боросиликатного стекла обладают высокими диэлектрическими свойствами, устойчивы к высокой температуре, кислотам и щелочам, но нестойки к воздействию плавиковой и горячей фосфорной кислот. Бумага из стекловолокон выдерживает значительно более высокие температуры, чем все известные виды бумаги из волокон органического происхождения.
Так как стеклянные волокна хрупки и не фибриллируются, их не следует продолжительно размалывать. Концентрация волокон при размоле не должна превышать 1%. При концентрации 2% циркуляция массы практически невозможна. При размоле в ролле расстояние между ножами барабана и планки должно составлять 2 мм. Размол продолжается 15 мин при рН 3,0-3,5, поддерживаемом серной кислотой. Температура воды составляет около 30°С. Отлив бумажного полотна осуществляется при концентрации 0,3%.
Применение новых производных целлюлозы
При изготовлении разных видов бумаги применяются волокнистые материалы в различных соотношениях. В основном бумагу вырабатывают из двух, трех и более волокнистых полуфабрикатов, образующих таким образом композицию бумаги по виду волокон, или из одного волокнистого полуфабриката, приготовленного для этого соответствующим образом. В большинстве случаев для производства бумаги пользуются волокнистыми материалами растительного происхождения. Однако в последнее время все чаще, особенно для выпуска специальных видов бумаги, применяют волокна как синтетические органического происхождения, так и минеральные (асбестовые, стеклянные, базальтовые и др.). Волокна шерсти в бумажном производстве используются в ограниченном количестве.
Применение новых производных целлюлозы и новых методов обработки позволяет получить целлюлозные материалы, обладающие ценными свойствами, которые отсутствуют у природных и искусственных целлюлозных волокон. Свойства готовой бумаги в значительной степени определяются свойствами исходных волокнистых материалов, которые в свою очередь определяют технологический режим их переработки.
Сведения об идентификации различных волокон, применяемых в бумажной промышленности, по внешнему виду и микроструктурным признакам и книге не приводятся, так как они уже в систематизированном виде опубликованы. Необходимо лишь отметить, что идентификация вида волокон известными методами, особенно микроскопическими, требует опыта оператора и не всегда дает достаточно точный результат. Например, из книги В. Хагена Операция Бернхардт известно, что в период второй мировой войны руководители нацистской Германии, стремясь вызвать экономический хаос в странах своих противников, проводили операцию, получившую название операции Бернхардт и заключающуюся в изготовлении фальшивых денежных знаков, которыми намечалось наводнить враждебные Германии страны.