История бумаги

3000 до н.э.

Из всех писчих материалов и материалов для рисования, которые люди использовали с давних времен, наиболее широко использовалась бумага. Ее название на английском языке "paper" происходит от "папирус", материала, используемого древними египтянами, греками и римлянами. Папирус, однако, является только одним из предшественников бумаги, которые вместе известны под общим термином "тапа" и чаще всего изготавливались из лыка тутового дерева, фигового дерева и волчеягодника. "Тапа" часто находили почти во всех культурах по экваториальному поясу. Тапа изготавливают по, возможно, самой старой технологии изготовления бумаги - одна из них все еще существует в некоторых частях Гималайских гор и в юго-восточной Азии. Действительно, недавние археологические раскопки в Китае показали, что некоторые из самых старых "тапа", которые когда-либо находили, свидетельствуют, что бумага производилась в Китае раньше, чем начинаются западные исторические записи.

Техника "тапа" состоит в следующем. Подготовленное лыко разглаживается деревянным молотком в тонкий, волокнистый слой и затем распускается в чане с водойдля получения целлюлозы. Экран, состоящий из деревянной рамки с натянутой тканью, помещают в ванну с водой и он плавает непосредственно под поверхностью воды. Изготавливающий бумагу наливает необходимое количество целлюлозы на один лист на "плавающую форму" и распределяет ее равномерно, вручную, по всей поверхности формы. Затем экран поднимают из воды, позволяют стечь воде и лист бумаги формируется на сетке. Как только вода стекла, экран помещают на солнце или около огня для просушки. Когда лист высохнет, он легко отлипает от формы и, кроме возможного сглаживания, не требует никакой дальнейшей обработки.

Эта техника имеет два основных недостатка. Во-первых, отдельный экран необходим для каждого нового листа и он будет доступен для использования снова только после того, как лист высохнет. И во-вторых, увеличение в производстве может быстро привести к нехватке сырья, так как новая порция лыка не всегда доступна всюду в требуемом количестве.

Волокна, подобные льну и конопле, могут служить заменой лыку и использоваться для изготовления бумаги. В более поздние времена ткань на экране была заменена бамбуковыми стержнями, которые освободили изготовителей бумаги от необходимости сушить бумагу естественно на форме, так как лист бумаги можно было снимать с сетки из такого материала быстро.

105 г.

В 105 г. китайское должностное лицо Ц'аи Лун (если верить хронике) изготовил бумагу из текстильных отходов - тряпок. Эта дата может рассматриваться датой рождения бумаги в том виде, как мы знаем ее сегодня.

Позже китайские производители бумаги разработали много различных видов бумаг типа грунтованных, с покрытием, окрашенных, бумагу, защищенную от разрушительных действий насекомых. Но все они имели большие проблемы с удовлетворением все возрастающих требований на бумагу правительственной администрации. Они также начали использовать замечательное растение, источник волокон для бумаги - бамбук - которое они расщепляли в щелоке.

610 г.

Китайские методы производства бумаги достигли Кореи и в 610 году были представлены Японии. В этих двух странах бумага все еще изготавливалась вручную в крупном масштабе в старой традиции, предпочтительно из новых лыковых волокон тутовых деревьев ("козо" на японском). После процесса приготовления следовал долгий процесс истирания неразрезанных волокон, который придавал бумаге ее характерный вид и превосходное качество. Последнее, среди других вещей, получается благодаря многократным, быстрым погружениям экранной формы, приводящим к многослойности волоконного "ковра".

Очень быстро знание об изготовлении бумаги распространяется по Центральной Азии и Тибету и затем в Индии. Когда арабы в ходе их восточной экспансии приблизились к Самарканду, они также познакомились с производством бумаги. Бумажные фабрики были впоследствии основаны в Багдаде, Дамаске и Каире, позже в Марокко, Испании и Сицилии. Вследствие недостатка новых волокон, сырье, использовавшееся арабами, состояло почти полностью из тряпок. Однако, дефектное и плохо разработанное оборудование для обработки производило довольно низкокачественное целлюлозное основание. Но, используя метод с экранами, сделанными из тростников, арабы изготовляли тонкие бумажные листы и затем покрывали их пастой из крахмала. Это придавало аравийской бумаге хорошие свойства для письма и прекрасный внешний вид.

использование водной энергии
штамповочные приспособления
формы, сделанные из проволочной сетки
бумажный пресс
высыхание листов на веревках
грунтование погружением

14-й век

В ходе быстрого расширения торговли в конце средневековья все больше и больше торговцев имели дело с товаром, называемым "бумага". Этот товар возрастал в важности для общественной и интеллектуальной жизни. Член совета г. Нюремберг Улманн Стромер размышлял об преимуществах изготовления своей собственной бумаги и с помощью квалифицированных рабочих из Италии превратил "Gleismuhle" в бумажную фабрику. Даты, отмеченные в его дневнике, 24 июня 1390 (начало работы на водяном колесе) и 7 и 11 августа 1390 (присяги, подтвержденные мастерами Нюремберга), являются первыми несомненными записями бумажных изготовителей на немецкой земле.

Формулировка дневника Стромера говорит, что он расценил производство бумаги как в значительной степени неизвестное и секретное искусство; что он был должен превзойти клан иммигрантов-итальянцев, и что он должен преодолеть много технических трудностей. Завод Стромера - иллюстрированный мировой хроникой Хартмана Шеделя в 1493 - был первоначально запроектирован с двумя водяными колесами, 18 штамповочными молотками и 12 рабочими, использующими один или два чана.

16-й век

Преимущества техники изготовления бумаги, основанной на измельчении, которая распространилась по всей Европе в 15-ом и 16-ом столетиях, перевешивали неудобства значительной затраты времени и капитала для постройки и приспособления новых машин и оборудования. Однако изменение в процессе производства благодаря разделению труда повысило выход и улучшило качество. И это производило прибыль, как показывают многочисленные примеры.

Позже многие бумажные торговцы заняли заводы как владельцы, в то время как главные изготовители бумаги занимались продажами как арендаторы. Эта тенденция была усилена специальными условиями, преобладающими в книжном секторе, где книгопечатник или издатель должны были финансировать издержки производства (бумага, составление книги, печать). Результат был таким, что издающий книгу часто оставался должен бумажным поставщикам.

Работа над чаном обычно вовлекала четырех людей: чановщика, который изготавливал лист, используя формочку; снимальщика, который работал одновременно с ним и снимал лист с формы и помещал его на войлок; подсобного рабочего - неспециалиста, снимавшего все еще сырые листы с войлока после отжима; и ученика, который должен был подавать материал к чану и обеспечивать нагревание чана. Пресс управлялся совместно всей командой. В зависимости от формата и веса основания, около девяти стоп (4 500 листов) бумаги могли быть изготовлены в ходе рабочего дня в 13 часов.

17-й век

Технический прогресс продолжается в 17-м столетии. Сглаживание листов вручную при использовании изогнутого ножа или "кровяного камня" было дополнено использованием сглаживающего молотка (подобно кузнечному молотку). Это вело к расколу в ремесле между традиционными "сглаживателями" и современными "штамповщиками", которые отказались признавать друг друга полноценными бумажными изготовителями. К концу 17-ого столетия был изобретен новый и намного более эффективный штамп, названный "голландцем". Это привело, или даже заменило штамповочный способ и далее разделило изготовителей бумаги на два новых лагеря.

Огромный скачок в производстве бумаги во время Реформации 16-ого столетия вместе с изобретением печати подвижного типа скоро привели к серьезной нехватке сырья и к инструкциям, управляющим торговлей сырья для бумаги. Систематический поиск материалов для замены закончился небольшим успехом. В начале 18-ого столетия использовалась как сырье солома, но, как оказалось, из нее нельзя было изготовить высококачественную продукцию. Только открытия древесной целлюлозы Келлером Саксонским (1843) и химической целлюлозы (впервые запатентованной в 1854 Мелиером Ваттом) решили эту проблему.

18-й век

Во время 18-ого столетия отмечалась некоторая концентрация активности ремесленников в больших производственных процессах. "Мануфактуры", которые зависели от квалифицированной рабочей силы, организовывались в ремесленные группы. Были предприняты усилия для увеличения производства в максимально возможной степени и в замене многих рабочих мест механизмами (частично, чтобы обойти правила ограничения использования ремесла производителей бумаги). В итоге все завершилось проектированием и постройкой машин для изготовления бумаги. Первоначальной моделью был чан, который использовался Дж. Н.Л.. Робертом, построившим первый машинный плоский экран для производства бумаги в 1798. Позже эта машина была усовершенствована в Англии братьями Донкин и Фордринер.

Вскоре появились другие типы машин: цилиндровый механизм Дикинсона, механизмы, которые заполняли проводные формы, транспортируемые на бесконечной цепи и выкладывающие листы на непрерывный войлок. Плоский экран и цилиндровые механизмы, впервые представленные в 19-ом столетии, непрерывно улучшались и расширялись - в технологический процесс изготовления бумаги была включена секция сушилки. Это скоро привело к значительному расширению бумажного полотна и к увеличению рабочих скоростей производства.

Эти изобретения и усовершенствования внесли вклад в индустриализацию. В новой эре маленькие производители, оказавшиеся неспособными или не пожелавшими позволить себе машины, стремились выживать со сдельной работой или производством специальных сортов, но они рано или поздно были вынуждены прекратить свои действия. Другие должны были приспособить свои существующие здания или основывать новые заводы в другом месте.

19-й и 20-й век

История бумажной промышленности в 19-ом и 20-ом столетиях может быть разбита на пять частично накладывающихся периодов, каждый отмеченный определенными тенденциями.

В первой стадии (приблизительно с 1800 до 1860) все рабочие процессы, предварительно выполняемые вручную, были механизированы. Это включало подготовку сырья, использование наполнителей, разбивку целлюлозы, бумагоделательную машину с ее различными частями, и машинами, требуемыми для окончательной отделки бумаги (главная секция, секция пресса, секция сушилки, узлы для сматывания в рулон, секции разглаживания и упаковки).

Во время второй стадии (приблизительно с 1840 до 1880) усилия были направлены на получение сырья для бумаги в индустриальном масштабе ( целлюлоза, основанная на древесине и химическая целлюлоза); для этого были разработаны соответствующие промышленные заводы (заводы древесной и химической целлюлозы).

Третья стадия (с 1860 до 1950) была отмечена расширением бумагоделательного процесса, увеличением рабочих скоростей, изобретением электрического двигателя и дальнейших усовершенствований в различных частях механизмов. Были также разработаны машины, предназначенные для производства только определенных сортов бумаги и картона (например, цилиндр Янки и многоцилиндровые машины). Рабочая ширина машин выросла от 85 см (1830) до 770 см (1930), в то время как скорости производительности повысились с 5 м/мин. (1820) до более чем 500 м/мин. (1930).

Четвертая стадия (с 1950 до 1980), все еще зависящая от старых методов, с значительным вовлечением механики принесла беспрецедентные изменения в бумажной индустрии. Рядом с дальнейшими увеличениями в размерах ширины бумажного полотна и рабочих скоростей, были использованы новые материалы (термомеханическая целлюлоза, переработанная бумага, новые наполнители, обрабатывающие химикалии и красители), новые листоформирующие способы, нейтральное грунтование, автоматизация.

с 1980

Развитие новых листоформирующих (с жидкими границами между бумажными и неткаными материалами) и химических процессов для целлюлозы были главными усовершенствованиями бумажного процесса. Однако ситуация на глобальном рынке (увеличенное спроса, прежде всего в Третьем мире, тенденции в ценах на химическую целлюлозу, проблемы местоположения) снова поднимает интенсивность капитала и способствует формированию больших групп компаний с международными действиями. В то же имеются определенные возможности для меньших, местных фирм, удовлетворяющих определенные, локальные потребности.

2000 г. и после

Новое тысячелетие находится во власти огромного прогресса, который был произведен в информатике, таким образом вызывая полное изменение в наших коммерческих и персональных коммуникациях и информационном поведении.

Значит ли это что бумажной эре наступит конец? Ответ - определенно "нет".

Ясно, что будет иметься огромное количество данных, производимых с помощью электроники, но проблема - хранение этих данных. Трудности хранения данных на длительный период времени хорошо известны (например, долговечность дисков; частые изменения электронного оборудования и программного обеспечения, электронные поломки и т.д.). Бумага же предлагает наиболее удобный и длительный способ хранения. Прогресс в технологии затронет только печать таких изделий, как недолговечные руководства пользователей и энциклопедий.

Чтение книги останется большим удовольствием в будущем и бумага, как вездесущий материал с ее многими местами применения, продолжит играть влиятельную роль. Много художников продолжат выражаться, используя этот наиболее универсальный материал.

По материалам: planeta-upakovki.ru