Бумага, которая производится на целлюлозно-бумажных комбинатах, используется для самых разных видов упаковки, производства санитарно-гигиенической продукции и многого другого. Поэтому к ней предъявляются самые строгие технические требования. Именно поэтому каждый рулон проходит серию испытаний на соответствие нормативам.

На комбинате бумага «сдает экзамены» в лабораторных условиях, за закрытыми дверями. На выставке RosUpack 2026 производитель бумаги «Архангельский ЦБК» и дистрибьютор лабораторного оборудования «Орбис» приоткрыли завесу тайны и прямо на стенде показали, как устроен процесс.

Как испытания проходят в реальных условиях

Качество бумаги — это не субъективная оценка «нравится/не нравится». Это строгий регламент, основанный на технических условиях (ТУ) и государственных стандартах (ГОСТ). Плотность, прочность на разрыв, гладкость, впитывающая способность — у каждого показателя есть четкий допуск. Чтобы по-настоящему все это измерить, мало точных приборов. Нужна среда, в которой бумага ведет себя одинаково и предсказуемо.

Именно поэтому любой образец перед тестом проходит не через одно испытание, а через два. Первое — выдержка в специальном помещении, где круглосуточно поддерживается один и тот же микроклимат. Температура здесь на отметке 23±1 °С, а относительная влажность — 50±2 %. Это не просто «тепло и сухо»: в этих условиях волокна бумаги приходят в равновесное состояние: не набухают от сырости и не пересыхают. Любое отклонение — и результаты тестов уже нельзя сравнить ни с предыдущими замерами, ни с требованиями ГОСТа.

Когда образец «привык» к стандартной атмосфере, в дело вступает специальная аппаратура. Разрывные приборы с электронными датчиками, профилометры, сканирующие поверхность с микронной точностью, анализаторы влажности — все это работает под тем же невидимым куполом стабильного климата. Каждый параметр фиксируется цифрами, и они должны попасть в «коридор» ТУ или ГОСТа на этот вид бумаги. Если хотя бы один показатель выходит за рамки — вся партия не получит паспорт качества.

Анализ гладкости по методу Бекка

Один из тестов — проверка гладкости бумаги по методу Бекка. Способ был изобретен в начале XX века немецким инженером и изобретателем Карлом Бекком: он предложил не разглядывать поверхность бумаги под микроскопом, а дать воздуху «прощупать» рельеф. С тех пор принцип сохранился, но скорость и точность улучшилась: автоматический измеритель проводит оценку за несколько секунд, от человека требуется только установить образец.

Суть теста такова: к образцу бумаги под определенным давлением прижимается пластина — между ней и бумагой неизбежно остаются пустоты, ведь даже самая ровная на вид поверхность состоит из волокон, бугорков и впадин. Прибор создает вакуум между пластиной и бумагой и замеряет время. Чем больше секунд на счетчике — тем плотнее бумага прилегает к пластине — и, значит, тем она более гладкая.

Для переработчиков бумаги эта информация очень важна: как ляжет краска, какой будет печать и т.д. Для бумаги односторонней гладкости метод Бекка позволяет отдельно проверить каждую сторону и убедиться, что сеточная поверхность готова принять рисунок, а верхняя сторона осталась достаточно фактурной для сцепления с клеем или фольгой.

Автоматический измеритель выводит результат на дисплей в виде точного числа. Никакой субъективности: есть закрепленный норматив, и есть цифра, которая в него либо попадает, либо нет. Если параметр отклоняется, технолог понимает — нужно откорректировать режим работы бумагоделательной машины. Цель — уплотнить бумагу, выровнять ее толщину, уменьшить шероховатость и придать поверхности гладкость. Так простой замер времени прохождения воздуха становится надежным пропуском для бумаги в жизнь.

Проверка белизны и цветовых характеристик

Если гладкость бумаги проверяют воздухом, то белизну и цвет — с помощью точнейшей оптики. Задача кажется простой: белая бумага должна быть белой, цветная — соответствовать образцу. Но человеческий глаз — инструмент субъективный, зависящий от освещения и настроения. Поэтому на производстве для определения белизны бумаги используют спектрофометр, он видит оттенки тоньше, чем самый опытный колорист.

На производстве тест начинается, как и положено, с выдержки образца в стандартных климатических условиях. Затем бумагу помещают под измерительную головку прибора. Спектрофотометр освещает поверхность бумаги стандартным источником света и анализирует отраженный поток. Для белизны — оценивает отражение в синей области спектра. Чем выше показатель — тем меньше в бумаге примесей, придающих нежелательный оттенок.

Для цвета принцип чуть сложнее. Прибор раскладывает отраженный свет на координаты в определенном цветовом пространстве. На выходе получаются цифры, которые определяют попадание в нужный оттенок. Качество по этим параметрам будет гарантировать контрастность текста, комфорт чтения, четкость символов, нанесенных на бумагу.

Проверка устойчивости бумаги к дальнейшему разрыву

Запатентованный в 1920-х годах метод Эльмендорфа с минимальными изменениями применяется и в наши дни, перебравшись с механической шкалы на цифровое табло. Идея такова: качающийся маятник разрывает бумагу, а прибор замеряет, сколько энергии на это потрачено.

Испытание занимает доли секунды и выглядит очень эффектно. Образец бумаги, предварительно надрезанный ровно посередине, зажимается в тисках прибора. Затем маятник разрывает лист по линии надреза, а специальный датчик фиксирует, какую часть кинетической энергии он при этом потерял. Чем выше энергозатраты, тем выше сопротивление раздиранию.

Метод имитирует реальную ударную нагрузку — резкий рывок, который может случиться с листом или рулоном. Для разных видов продукции эта характеристика критична по-своему. Чековая лента в кассовом аппарате испытывает резкие рывки при протяжке — если бумага легко рвется по краю надрыва, рулон застрянет в аппарате. Упаковочная бумага для конфет не должна расползаться, если на ней появились микроцарапины от ножа автомата.

Проверка толщины

Если спросить обычного человека про толщину бумаги — он скорее вспомнит про разницу между листом тетради и открыткой. Но на производстве толщина — не просто «тонкая или плотная». Это точнейший параметр, от которого зависит, как бумага поведет себя при дальнейшей переработке.

За параметрами следит прибор, унаследовавший идею от микрометра, но шагнувший далеко вперед — электронный толщинометр.

Исторически толщину измеряли механическими приборами с индикатором часового типа: бумагу зажимали между двумя плоскостями и смотрели на стрелку. Сейчас образец, помещают на измерительный столик. Сверху опускается плоская площадка строго определенного веса, она обеспечивает нормированное давление. Электронный датчик фиксирует расстояние между поверхностями с точностью до микрона — это тоньше человеческого волоса. Результат мгновенно отображается на дисплее.

Казалось бы, зачем такие сложности? Но при колебаниях влажности волокна бумаги набухают или сжимаются, и толщина «дышит». Без жесткого климатического контроля и нормирования давления измерить ее истинное значение невозможно. Прибор исключает любую субъективность: один и тот же образец, измеренный в разное время или разными лаборантами, покажет одно и то же число.

Практическое значение этого теста огромно. Толщина напрямую связана с плотностью или жесткостью листа. Соответствие параметрам исключает застревание в механизмах, сминание, разрывы.

Вот такие испытания проходит бумага. Оказывается, за кулисами обычных вещей скрывается мир, полный точности и увлекательной инженерии.

Авторство фото: компания «Орбис».