Кто и когда изобрёл бумагу? где это произошло?

Кто придумал бумагу

Над созданием бумаги фактически ломал голову весь древний мир. Дощечки, береста, папирус, пергамент — все было перепробовано. Но писать на таких материалах было неудобно, да и очень дорого обходилась эта «бумага». И вот, наконец, в Китае, сановник-умелец Цай Лунь придумал способ изготовления бумаги из тутового дерева. Процесс, конечно, был неимоверно сложным. Волокна растения многократно обезвоживали, сушили, трамбовали. Это сейчас бумага везде и всюду. А тогда это был очень ценный и редкий материал. Китайцы хранили секрет его изготовления от других народов, как зеницу ока. Но продолжалось это недолго. В 751 году после победы арабов над китайцами «бумажное мастерство» шагнуло дальше на Восток, а затем в Европу. Технология производства бумаги все более совершенствовалась. Печатный станок, размалывающий ролл, специальная бумажная машина постепенно превратили производство бумаги в крупную промышленную отрасль.

Хронология

•  — изобретение бумаги из хлопка Цай Лунем в Китае.
•  — проникновение бумаги в Корею.
•  — проникновение бумаги в Японию.
•  — Таласская битва — проникновение бумаги на Запад.
• около  — Визирь халифа Харуна ар-Рашида Джафар ибн Яхья построил в Багдаде первую бумажную мельницу.
• ранее  — производство бумаги завезено в Испанию маврами, появляется бумажная мельница в Хативе.
•  — бумажная фабрика в Испании,
• около  — английский бумажный фабрикант Дж. Ватман-старший ввёл новую бумажную форму, позволявшую получать листы бумаги без следов сетки.
•  — патент на изобретение бумагоделательной машины (Луи-Николя Робер).
•  — установка бумагоделательной машины в Великобритании (Брайен Донкин).
•  — патент на изобретение копировальной бумаги.
•  — первые бумагоделательные машины в России (Петергофская бумажная фабрика)
•  — бумагоделательные машины в США.
•  — изобретение гофрированного картона.
•  — технология получения бумаги из древесины.
•  — начало производства туалетной бумаги в виде рулонов.

Производственные этапы изготовления бумаги

Этапы изготовления бумаги

Производство начинается с изготовления бумажной массы, которая представляет собой смесь воды, целлюлозы и древесной массы (соотношение целлюлозы и д. м. определяет будущие характеристики продукции) с добавлением различных веществ для проклейки, окраски, улучшения свойств материала (клея, смолы, крахмала, мела, каолина и прочего). Соотношение воды и волокон таково, что бумажная масса представляет собой 2,5–3% суспензию.

Древесная масса

Предварительно очищенная бумажная масса поступает в бумагоделательную машину — сложный агрегат огромных размеров (длина — свыше 100м, ширина — 15-18м). За одну минуту полуфабрикат успевает пройти через все части БДМ;

1. Сеточная часть

Под напором этот состав непрерывно поступает на движущуюся проволочную сетку бумагоделательной машины. Технология изготовления бумаги такова, что волокна располагаются и переплетаются вдоль движения сетки, создавая машинное направление, которое в дальнейшем будет играть важную роль при использовании готового продукта. По мере движения сетки вода постепенно уходит и осуществляется формование бумажного полотна.

Сеточная часть БДМ

2. Прессовая часть

В процессе прессования полотно проходит между несколькими парами прессов-валов, уплотняясь и отдавая большую часть влаги.

В ней бумага-основа высушивается нагретыми паром цилиндрами. Но даже после этого в полотне остается до 8% влаги.

4. Каландры

Предварительно остуженное холодными барабанами полотно проходит каландрирование — пропускается между тяжелыми полированными валами — каландрами для придания ему большей гладкости и прочности. Каландрированная бумага сматывается в рулон и подвергается резке на меньшие рулоны или размотке и резке на листы.

Рулон готовой продукции

После и/или перед каландром могут быть установлены устройства для мелования бумаги. Мелование — нанесение покрытия из каолина или диоксида титана для увеличения гладкости бумаги и улучшения ее печатных свойств, оно бывает одно- или двухсторонним, однократным и многократным.

По тому же принципу производят картон — материал плотностью от 250 г/м². Из него изготавливают обложки книг, папки, упаковку и другую подобную продукцию.

Как раньше изготавливали бумагу

До этого открытия китайцы уже пытались делать бумагу из отходов тутового дерева и из конопляной крапивы. Однако, процесс изготовления был слишком трудоемким и дорогостоящим. А «бумага» из крапивы получалась настолько жесткой, что на ней можно было лишь царапать что-то, а не писать.

Родиной бумаги принято считать Китай, а процесс изготовления бумаги тогда выглядел так:

• кору тутового дерева вымачивали в воде с золой и толкли;
• затем эту смесь варили;
• отделившиеся волокна выливали в сито;
• после того, как вода стекала, пласты из бамбука и тутовой коры раскладывали сушить;
• высушенную бумагу равняли камнями.

Первая бумага. Версия первая.

В раз­ных источ­ни­ках до совет­ско­го вре­ме­ни и поз­же в СССР широ­ко цити­ру­ет­ся фун­да­мен­таль­ный труд исто­ри­ка древ­не­рус­ско­го искусcтва, палеор­га­фа, ака­де­ми­ка Н.П. Лиха­чё­ва (1862–1934) , изу­чав­ше­го водя­ные зна­ки древ­ней бума­ги Руси и Рос­сии, для обос­но­ва­ния этих двух пери­о­дов: появ­ле­ния на Руси бума­ги и нача­ла её про­из­вод­ства.

Ака­де­мик А.П. Лиха­чёв, имя это­го чело­ве­ка и его рабо­ты упо­ми­на­ют все кто зани­ма­ет­ся исто­ри­ей бума­ги и не толь­ко бума­ги

И ака­де­мик Н.П. Лиха­чёв и дру­гие иссле­до­ва­те­ли схо­дят­ся на том, что поль­зо­вать­ся бума­гой на Руси ста­ли в кон­це пер­вой поло­ви­ны XIV сто­ле­тия .

При этом вплоть до XVIII века в Рос­сии исполь­зо­ва­лась берё­зо­вая бере­ста, и пер­га­мент, о чём сви­де­тель­ству­ют мно­гие под­лин­ные доку­мен­ты в раз­лич­ных хра­ни­ли­щах и биб­лио­те­ках стра­ны. Папи­рус види­мо не исполь­зо­вал­ся.

Наши пред­ки ещё в XVIII писа­ли на бере­сте

Пер­вые из най­ден­ных на бума­ге рус­ских доку­мен­тов дати­ру­ют­ся 1340 –ми года­ми. Этих доку­мен­тов най­де­но несколь­ко. К пер­вым отно­сят гра­мо­ты сына Ива­на I Кали­ты, Семё­на Гор­до­го отно­ся­ще­е­ся к 1341 г. Но нет осно­ва­ний счи­тать, что бума­гой не поль­зо­ва­лись и немно­го рань­ше. Более того, как будет понят­но из даль­ней­ше­го, есть осно­ва­ния счи­тать, что зна­ком­ство с бума­гой на Руси про­изо­шло при­мер­но на 100 лет рань­ше.

О нача­ле про­из­вод­ства пер­вой на Руси бума­ги, будет наш сле­ду­ю­щий пост.

Какой же бума­гой поль­зо­ва­лись на Руси в XIV веке? На какой бума­ге мог­ли быть напи­са­ны эти пер­вые гра­мо­ты, куп­чие, рас­пис­ки или ещё что-то?

Ана­лиз ста­рин­ных руко­пи­сей уста­но­вил, что бума­га, исполь­зо­вав­ша­я­ся в XIV и нача­ле XV века – ита­льян­ско­го про­из­вод­ства. В Евро­пе, как мы отме­ча­ли здесь, в это вре­мя доми­ни­ро­ва­ла ита­льян­ская бума­га. Она отли­ча­лась высо­ким каче­ством, име­ла уже водя­ные зна­ки, кото­рые слу­жи­ли, как сей­час бы ска­за­ли, фир­мен­ным зна­ком изго­то­ви­те­ля. Глав­ным обра­зом по водя­ным зна­кам и судят о вре­ме­ни и месте про­из­вод­ства древ­них образ­цов бума­ги.

Про­во­лоч­ные фили­гра­ни для водя­ных зна­ков ита­льян­ской бума­ги сред­них веков

Так выгля­дит фили­гран­ный водя­ной знак (фили­грань) в бума­ге

В XV и XVI веках на Руси уже гос­под­ство­ва­ла в основ­ном фран­цуз­ская бума­га. С кон­ца XV сто­ле­тия отме­ча­ет­ся силь­ная при­месь немец­кой бума­ги, а в XVI появ­ля­ет­ся неболь­шое коли­че­ство бума­ги поль­ско­го про­из­вод­ства. Во вто­рой поло­вине XVII века фран­цуз­скую бума­гу всё боль­ше вытес­ня­ет гол­ланд­ская бума­га.

Руч­ной отлив бума­ги в музее одной из ста­рей­ших ита­льян­ских бумаж­ных мель­ниц г. Амаль­фи. Воз­мож­но наша пер­вая бума­га отсю­да…

И так мож­но было бы про­дол­жать вплоть до сере­ди­ны XVII века, когда были сде­ла­ны пер­вые попыт­ки про­из­ве­сти уже не на Руси, а в Рос­сии, после объ­еди­не­ния земель при Иване IV (Гроз­ном) бума­гу сво­е­го изготовления/производства. Но есть важ­ный момент, кото­рый поз­во­ля­ет счи­тать, что с бума­гой на Руси позна­ко­ми­лись лет на 100 рань­ше, чем сере­ди­на XIV века – око­ло 1250 г.

Это, пред­по­ло­же­ние, выска­зан­но неод­но­крат­но в раз­ных источ­ни­ках. Помочь уточ­нить вре­мя появ­ле­ния пер­вой бума­ги на Руси и зна­ком­ства с ней наших пред­ков может выяс­не­ние про­ис­хож­де­ния сло­ва “бума­га”.

Когда появилась и начала производиться бумага в разных странах

В таб­ли­це све­де­ния о появ­ле­нии бума­ги в стра­нах мира.

Ука­зан­ные даты несколь­ко отли­ча­ют­ся в раз­ных источ­ни­ках, в неко­то­рых слу­ча­ях дата взя­та из доку­мен­тов, в кото­рых впер­вые упо­ми­на­ет­ся дан­ное про­из­вод­ство.

Технология производства

Китайцы быстро выяснили, что бумагу можно делать почти из любого растительного сырья: из стеблей конопли, риса, тростника, из древесной коры и из бамбука, который обильно растёт в Китае. Бумагу в раннем Средневековье делали вручную, но производили её очень много, и с IV в. бумага стала основным писчим материалом китайцев.

Производство бумаги в Китае:
1. Бамбук расщепляли
2. Щепу замачивали с известью и варили в течение суток
3. Перемалывали до однородной массы
4. Выдерживали в ямах до образования клейкой кашицы
5. В ваннах полученную гущу ещё раз перетирали и смешивали с водой
6. Процеживали через форму (бамбуковое сито на подрамнике)
7. Распределяли на форме тонким слоем и клали под пресс для просушки
8. С формы снимали лист бумаги
9. Бумагу разглаживали и досушивали
10. Готовый лист резали по формату

Становление производства бумаги как отрасли

Пер­вая в Рос­сии про­мыш­лен­ная маши­на по про­из­вод­ству бума­ги в виде непре­рыв­но­го бумаж­но­го полот­на, о чём мы рас­ска­зы­ва­ли здесь, появи­лась в 1818 году. Не смот­ря на то, что машин­ный спо­соб поз­во­лил под­нять про­из­во­ди­тель­ность в 4–10 в срав­не­нии с руч­ным спо­со­бом про­из­вод­ства, прак­ти­че­ски до кон­ца XIX века в Рос­сии машин­ное про­из­вод­ство не вытес­ни­ло руч­ное чер­па­ние. И объ­яс­ня­ет­ся это деше­виз­ной кре­пост­но­го тру­да, и общей нераз­ви­то­стью обще­ства, в кото­ром не было долж­но­го спро­са на бума­гу. Пре­об­ла­да­ние вот­чин­ных (поме­щи­чьих) ману­фак­тур, осно­ван­ных на кре­пост­ном тру­де не спо­соб­ство­ва­ло раз­ви­тию про­из­вод­ства.

При этом, еди­нич­ные при­ме­ры осво­е­ния пере­до­во­го обо­ру­до­ва­ния, не ред­ко появ­ля­лись в Рос­сии быст­ро, но суще­ствен­но­го вли­я­ния на общий уро­вень про­из­вод­ства не ока­зы­ва­ли, пото­му что не под­хва­ты­ва­лись дру­ги­ми пред­при­я­ти­я­ми. Напри­мер, дефи­брёр для про­из­вод­ства меха­ни­че­ским спо­со­бом дре­вес­ной мас­сы, создан­ный в Гер­ма­нии в 1846–1852 годах, в Рос­сии появил­ся на Полян­ской фаб­ри­ке в 1850 г.. Пер­вая проб­ная бума­го­де­ла­тель­ная маши­на запу­ще­на на Петер­гоф­ской бумаж­ной фаб­ри­ке в 1816 г. прак­ти­че­ски сра­зу после созда­ния её в Англии.

С 1880‑х годов в мире нача­лось про­из­вод­ство цел­лю­ло­зы из дре­ве­си­ны для после­ду­ю­щей пере­ра­бот­ки её в бума­гу и кар­тон. Появ­ле­ние пер­вых цел­лю­лоз­ных заво­дов в Рос­сий­ской импе­рии соглас­но Н.П. и П.Н. Мель­ни­ко­вым совсем не отста­ло по вре­ме­ни от их появ­ле­ния в Евро­пе и США:

• Това­ри­ще­ство Оссе и Ко, г. Ревель 1893 г;
• Пред­при­я­тие А. Ремин­ге­ра, Лиф­лянд­ская губ., 1884 г;
• Пред­при­я­тие Эссма­на, Витеб­ская губ., 1887 г;
• Бал­тий­ское про­из­вод­ство цел­лю­ло­зы, г. Рига, 1887г;
• Това­ри­ще­ство Сокол, Воло­год­ская губ., 1887 г;
• Вальд­гоф и Ко, Пер­нов, 1898 г., но в Рос­сии они были дли­тель­ное вре­мя еди­нич­ны, а в евро­пей­ских стра­нах и США стро­и­лись быст­ро.

Несмот­ря на отста­ва­ние в мас­со­вом про­из­вод­стве по каче­ству и про­из­во­ди­тель­но­сти тех­ни­ки, каче­ству исполь­зу­е­мой тех­но­ло­гии, к нача­лу XX века цел­лю­лоз­но-бумаж­ная про­мыш­лен­ность ста­ла поис­ти­не отрас­лью в Рос­сий­ской импе­рии. Это был резуль­тат само­ор­га­ни­за­ции про­из­вод­ства, кото­рое при суще­ство­вав­шем вли­я­нии госу­дар­ства все же было в основ­ном част­ным.

Надо при­знать, что уро­вень это­го про­из­вод­ства отста­вал от миро­вых дости­же­ний. К нача­лу пер­вой миро­вой вой­ны парк машин и дру­го­го обо­ру­до­ва­ния в основ­ном зару­беж­ный, цел­лю­ло­за в основ­ном из Гер­ма­нии и Шве­ции, дре­вес­ная мас­са из Нор­ве­гии, при­чём полу­фаб­ри­ка­ты из рос­сий­ской дре­ве­си­ны. Рос­сий­ская цел­лю­лоз­но-бумаж­ная пол­но­стью зави­се­ла от поста­вок с запа­да метал­ли­че­ских сеток, сушиль­ных и прес­со­вых сукон, зап­ча­стей, да и от ква­ли­фи­ци­ро­ван­ных кад­ров спе­ци­а­ли­стов-бумаж­ни­ков. Бумаж­ные маши­ны были низ­ко­про­из­во­ди­тель­ны­ми (малой шири­ны и скорости).

Распространение способа изготовления бумаги.

Китайцы ревниво оберегали секрет выделки бумаги, и лишь ок. 600 н.э. он стал известен корейцам, а спустя еще лет 15 – и японцам. В 751 искусство производства бумаги достигло Самарканда и через 40 лет после этого было освоено в Багдаде. Из Багдада оно дошло до Египта (ок. 900), затем до Феса в Марокко (ок. 1100) и вскоре после этого появилось в Европе. В 1150 испанцы производили бумагу в Хативе и Валенсии. В 1348 в Труа (Франция), а в 1494 в Хартфорде (Англия) были построены бумажные мельницы. В Италии впервые начали делать бумагу в Фабриано (в 1276). Чуть позже производство бумаги было налажено и в Германии – в 1390 У.Штромер построил фабрику в Нюрнберге. Бумажное ремесло проникло в Новый Свет из Испании: первая бумажная фабрика была построена в Кульякане (Мексика) в 1575. В 1690 бумажных дел мастер из Германии В.Риттенхаус наладил производство бумаги близ Филадельфии (шт. Пенсильвания, США).

Шаг вперед два назад

В 1710 году в Невьянске при изготовлении бумаги использовали асбест. В 1798 году русский просветитель Николай Александрович Львов изобрел «каменный» картон с добавлением каменного угля для фортификационных сооружений. В конце XVIII  начале XIX века в бумажную массу добавляли медный купорос, отчего листы получали голубоватый или зеленоватый оттенок. Такую бумагу называли «сахарной». Она встречается в рукописях и печатных изданиях с 80-х годов XVIII века до 10-х годов XIX века.

Во второй половине XVIII века импорт бумаги в Россию сократился вдвое. К 1825 году в стране насчитывалось 88 бумажных фабрик. Бумагоделательные предприятия делили на казенные  государственные и посессионные. Последние получали от правительства пособие землей, строениями, рабочими людьми или устраивались за счет денег, отпущенных казной «в пособие без возврата». Если владелец такой фабрики не исполнял своих обязанностей, предприятие могли отобрать в казну. Посессионный рабочий получал стабильный заработок. В начале XIX века он составлял около 4 рублей 50 копеек в месяц (ассигнациями); женщинам платили 2 рубля 50 копеек, подросткам  1 рубль 80 копеек. Четверть посессионных фабрик располагалась в Подмосковье, остальные в соседних губерниях  Ярославской, Владимирской, Костромской, Калужской. Помещичьи или вотчинные фабрики были организованы в имениях. Последние до 1861 года оставались наиболее массовыми. Многие работали круглые сутки. Все вместе производили свыше 700 тысяч стоп (в каждой стопе насчитывалось 480 листов) разной бумаги в год. Во второй половине столетия ее выделкой славились Петербургская, Московская, Ярославская, Калужская и Вятская губернии.

Первая треть XIX века  время расцвета тряпичной бумаги. Император Александр I (18011825) ослабил цензуру, разрешил открытие частных типографий, что способствовало книгоизданию и росту выработки бумажной продукции. В 1801- 1805 годах в России напечатали 1 304 книги на русском и 641 книгу на иностранном языке.

Но в целом государственная политика в области бумагоделательного производства отставала. Несмотря на преимущество механизированного способа, до 1890-х годов в России существовали предприятия с ручным отливом бумаги и картона. Причины  отсутствие собственного бумагоделательного машиностроения, дешевизна крепостного труда и низкий, по сравнению с европейским, спрос на продукцию. В начале XIX века среднедушевой объем потребления бумаги в Англии составлял 1,54 килограмма, в России  0,13 килограмма. Тенденция не изменилась и через сто лет: в Англии  27, а в России  2,4 килограмма.

С одной стороны, государство поддерживало фабрикантов льготами и привилегиями, с другой  тормозило развитие новых технологий. Только самые трудоемкие процессы удавалось механизировать. Остальные операции производили вручную. Большинство фабричных строений оставались деревянными. Производство начиналось в косарне, где старыми косами кромсали тряпье. Рольня предназначалась для размола будущей бумажной массы, черпальня  для формовки листов. Слова «сушильня» и «клейня» говорили сами за себя. В подкаморе производили отделку, сортировку, подсчет и упаковку готовой продукции. Условия труда рабочих бумажных фабрик были тяжелыми.

Производство бумаги в XVIII веке

Наи­бо­лее пол­но жела­ние рус­ско­го госу­дар­ства рефор­ми­ро­вать свой аппа­рат управ­ле­ния с уче­том запад­но­го опы­та про­де­мон­стри­ро­вал царь Федор Алек­се­е­вич (1676 – 1682). Крат­кость его цар­ство­ва­ния при­ве­ла к осу­ществ­ле­нию лишь малой части заду­ман­ных реформ, но нали­чие самих пла­нов реформ, пре­крас­но отра­жен­ных в исто­ри­че­ских доку­мен­тах Федо­ров­ско­го прав­ле­ния, ука­зы­ва­ет на пред­по­сыл­ки пет­ров­ских госу­дар­ствен­ных пре­об­ра­зо­ва­ний.

Неуда­чи в про­из­вод­стве бума­ге на началь­ном эта­пе были не такой уж ред­ко­стью, слу­ча­лись они и в Евро­пе. Пыта­лись постро­ить соб­ствен­ные бумаж­ные мель­ни­цы в XIV веке в Париж­ском уни­вер­си­те­те, ана­ло­гич­ные попыт­ки дела­ли уни­вер­си­те­ты Гер­ма­нии Иен­ский и Грейф­свальд­ский. Эти попыт­ки были рас­стро­е­ны вла­дель­ца­ми бумаж­ных мель­ниц, не допу­стив­ших появ­ле­ния кон­ку­рен­тов. Гро­мад­ное коли­че­ство евро­пей­ских мель­ниц погиб­ло в огне пожа­ров .

Старение бумажных изделий

Стойкость к старению обеспечивают:

• натуральная бумага или бумага-основа для мелования, на 100 % изготовленная из отбеленной целлюлозы
• значение pH — от 7,5 до 9
• доля карбоната кальция — не менее 3 %

Эти требования установлены стандартом DIN-ISO 6738. Этот стандарт применяется для документов и книг, используемых более 50 лет.

Классификация классов долговечности

Мелованная и немелованная бумага и картон классифицируются по долговечности. Классы введены стандартом DIN 6738 в 1999.1.

• LDK 6-40 как минимум 50 лет.
• LDK 6-70 как минимум 100 лет
• LDK 12-80 несколько сотен лет
• LDK 24-85 самые высокие требования

Хронология

•  — изобретение бумаги из хлопка Цай Лунем в Китае.
•  — проникновение бумаги в Корею.
•  — проникновение бумаги в Японию.
•  — Таласская битва — проникновение бумаги на Запад.
• около  — Визирь халифа Харуна ар-Рашида Джафар ибн Яхья построил в Багдаде первую бумажную мельницу.
• ранее  — производство бумаги завезено в Испанию маврами, появляется бумажная мельница в Хативе.
•  — бумажная фабрика в Испании,
• около  — английский бумажный фабрикант Дж. Ватман-старший ввёл новую бумажную форму, позволявшую получать листы бумаги без следов сетки.
•  — патент на изобретение бумагоделательной машины (Луи-Николя Робер).
•  — установка бумагоделательной машины в Великобритании (Брайен Донкин).
•  — патент на изобретение копировальной бумаги.
•  — первые бумагоделательные машины в России (Петергофская бумажная фабрика)
•  — бумагоделательные машины в США.
•  — изобретение гофрированного картона.
•  — технология получения бумаги из древесины.
•  — начало производства туалетной бумаги в виде рулонов.

Станок для истирания древесины.

В 1840 саксонский ткач Ф.Келлер оформил в Германии патент на устройство для истирания древесины и способ получения бумаги из древесной массы. Келлер стал измельчать деревянные чурки, прижимая их к вращающемуся абразивному камню обычного ножного станка точильщика, а древесную муку разводить водой, но, чтобы улучшить внешний вид и прочность своей бумаги, ему пришлось добавлять в древесную пульпу около 40% ветоши. В 1846 патент Келлера купил Г.Фельтер (тоже саксонец), который и довел устройство Келлера до дефибрера, пригодного для промышленного производства бумаги. В 1866 А.Пагенштехер построил первый в США дефибрер, основанный на патенте Келлера – Фельтера. Однако до 1880 бумага из древесной массы еще не воспринималась на потребительском рынке как достойный заменитель бумаги из тряпичных отходов.

Лучшие сорта бумаги всегда делались из льняных и хлопковых волокон. Однако теперь мы повседневно пользуемся только бумагой из древесной массы, а та, что делается из тряпичной ветоши, обычно идет на производство денежных купюр и облигаций.

Бумажная технология, снова смыкается с текстильной!

Стрем­ле­ние полу­чать мате­ри­а­лы с новы­ми свой­ства­ми: рав­но­проч­ные в про­доль­ном и попе­реч­ном направ­ле­нии, воз­ду­хо­про­ни­ца­е­мые, хоро­шо впи­ты­ва­ю­щие вла­гу, мяг­кие и проч­ные в сухом и влаж­ном состо­я­нии, при­ве­ли к раз­ви­тию тех­но­ло­гий соче­та­ю­щих отлив с близ­ким к тка­че­ству пере­пле­те­ни­ем воло­кон. Это поз­во­ли­ло полу­чать мате­ри­а­лы с новы­ми свой­ства­ми. Извест­ны совре­мен­ные тех­но­ло­гии, раз­ра­бо­тан­ные немец­ки­ми, фин­ски­ми, швед­ски­ми спе­ци­а­ли­ста­ми сов­мест­но с тек­стиль­щи­ка­ми. Есть направ­ле­ние рабо­ты по так назы­ва­е­мым “нетка­ным мате­ри­а­лам” и в Рос­сии. Об этом мы писа­ли в сво­ём посте и ещё вер­нём­ся к этой акту­аль­ной и инте­рес­ной теме.

Инте­рес­ные источ­ни­ки инфор­ма­ции:

• Hans – Jurgen Wolf “Geschichte des Papiers”, 2012, 1075
• Hans Hentschel “Chemiche Technologie der Zellstoff- und Papierherstellung”, Fachbuchverlag, Leipzig, 1967, 722
• Hannu Paulapuro “Papermaking Science and Technology”, Papery ja Puu Oy, Finland, 2008
• И.Т . Мал­кин, Исто­рия бума­ги, М., Изд-во Ака­де­мии Наук СССР, 1940. https://www.booksite.ru/fulltext/malkin/index.htm

А что же с потреблением бумаги на душу населения?

На гра­фи­ке поду­ше­во­го потреб­ле­ния бума­ги вид­но (ниж­няя голу­бая кри­вая), что изме­не­ние потреб­ле­ния бума­ги в Рос­сии про­ис­хо­дит очень мед­лен­но. Мы отста­ём от раз­ви­тых стран и мед­лен­но дотя­ги­ва­ем до сред­не­ми­ро­во­го уров­ня. Запад­ные стра­ны к кон­цу XX века достиг­ли и даже пре­вы­си­ли уро­вень в 200–300 кг — мы достиг­ли рубе­жа в 50 кг. Потреб­ле­ние в запад­ных стра­нах пока ста­би­ли­зи­ро­ва­лось. Воз­мож­но это свя­за­но с тем, что цел­лю­лоз­ные мате­ри­а­лы ста­ли внед­рять­ся в область про­из­вод­ства ком­по­зи­тов, а не толь­ко бума­ги и кар­то­на.

И хотя потреб­ле­ние бума­ги и кар­то­на в Рос­сии в наше вре­мя рас­тёт тем­па­ми, опе­ре­жа­ю­щи­ми рост ВВП (рост потреб­ле­ния в 2006 году по отно­ше­нию к 2000 соста­вил 1,9 раза), уве­ли­че­ние про­из­вод­ства бума­ги за этот пери­од про­изо­шло лишь на 40%. Это свя­за­но с тем, что рас­ту­щий спрос на высо­ко­ка­че­ствен­ные виды печат­ной бума­ги и кар­то­на, сани­тар­но-гиги­е­ни­че­ские това­ры (в том чис­ле нетка­ные) удо­вле­тво­ря­ет­ся за счёт заку­пок по импор­ту. Для осво­е­ния про­из­вод­ства высо­ко­тех­но­ло­гич­ных про­дук­тов тре­бу­ют­ся инве­сти­ции, кото­рых не хва­та­ет, в том чис­ле, по при­чине суще­ству­ю­ще­го в стране инве­сти­ци­он­но­го климата.

По дан­ным Рос­ста­та в 2019 г. в Рос­сии про­из­ве­де­но 9,1 млн. т бума­ги и 6,8 млн. т цел­лю­ло­зы.

Старение бумажных изделий

Стойкость к старению обеспечивают:

• натуральная бумага или бумага-основа для мелования, на 100 % изготовленная из отбеленной целлюлозы
• значение pH — от 7,5 до 9
• доля карбоната кальция — не менее 3 %

Эти требования установлены стандартом DIN-ISO 6738. Этот стандарт применяется для документов и книг, используемых более 50 лет.

Классификация классов долговечности

Мелованная и немелованная бумага и картон классифицируются по долговечности. Классы введены стандартом DIN 6738 в 1999.1.

• LDK 6-40 как минимум 50 лет.
• LDK 6-70 как минимум 100 лет
• LDK 12-80 несколько сотен лет
• LDK 24-85 самые высокие требования

Виды бумажной продукции

Современное производство бумаги предполагает изготовление разных ее видов:

Виды бумаги делятся на 11 классов

• Газетная. Недорогая в производстве и быстро впитывающая краску.
• Офсетная. Самый распространенный вид, используется для печати книг, тетрадей, для офисных целей.
• Мелованная. Характеризуется высоким качеством и повышенной белизной. Используется для печати дорогих каталогов.
• Упаковочная. Главное для нее – устойчивость к внешней среде. Изготавливается из чистой древесины, так как нужна небольшая стоимость.
• Денежная. Самый качественный вид, используется для печати денежных знаков.
• Картон. Бумага повышенной плотности.

В России хорошо развито производство бумаги из древесины, так как наша страна богата лесами. На месте вырубленных деревьев постоянно сажают новые, это возобновляет ресурсы предприятий. В каждом городе есть пункты сбора макулатуры, которые дают дополнительное сырье бумажным мануфактурам. Теперь вы знаете, как делают бумагу, и какой это сложный процесс.

Пергамен и велень.

Пергамен (пергамент), который как писчий материал тоже предшествовал бумаге, назван по имени древнего города Пергам в западной части Малой Азии. Хотя он применялся, вероятно, уже с 1500 до н.э., его появление связывают с Евменом II, царем Пергама (197–159 до н.э.). Делали пергамен из расслоенной овечьей кожи. Внешний слой – со стороны волосяного покрова – дубили и превращали в шеврет для кожевенных поделок, а из внутреннего слоя (с мясной стороны) вырабатывали пергамен. Велень делали из цельной кожи шкур телят, коз и ягнят, в отличие от овчины, предназначавшейся для пергамена. Поэтому велень можно отличить от пергамена благодаря присущим ему характерным признакам структуры эпидермы и остаткам фолликул шерстинок удаленного меха, из-за чего обработанная поверхность не кажется гладкой.

Современная технология выделки пергамена и веленя почти ничем не отличается от древней. Последовательность операций такова: шкуру моют, натирают известью, специальным скребком очищают от шерсти и мездры и снова моют; затем эту частично очищенную кожу натягивают с помощью крепежных ремней на прямоугольную деревянную раму и сушат; потом опять очищают и выравнивают, удаляя все неровности; наконец, ее натирают мелом (обезжиривают и отбеливают), и всю поверхность тщательно прочищают мягкой пемзой.

Ни пергамен, ни велень не подвергаются дубильному процессу; обрабатываются они известью и оттого по виду поверхности и на ощупь похожи на бумагу. Рассматривая европейские рукописные книги, можно разглядеть, что во многих из них страницы противоположных сторон одних и тех же листов выглядят по-разному: «мясная» светлее «волосяной». Это различие в древних книгах заметнее, чем в более поздних, потому что при выделке пергамена мастера более позднего времени более обильно отбеливали его мелом и намного старательнее выскребали пемзой волосяную сторону

Писец, приступая к работе над манускриптом, с особым вниманием подбирал пергаменные листы, сходные по цвету и текстуре. Более того, чтобы стороны каждого разворота будущей книги не слишком отличались одна от другой, он устанавливал такую последовательность страниц, при которой «волосяная» поверхность пергамена была обращена к «волосяной», а «мясная» – к «мясной»

Употребление пергамена в Европе продолжалось даже после появления печати с деревянных досок и наборными штампами. Подсчитано, что для одного экземпляра первой изданной И.Гутенбергом (1399–1468) Библии потребовалось около 300 овечьих шкур. В Европе массовое изготовление пергамена для печатных книг просуществовало до 16 в., но этот крепкий и долговечный материал пользуется спросом и поныне – на нем печатают дипломы и важные документы, создают произведения каллиграфического искусства. Так, еще в 19 в. патентная документация Великобритании и США оформлялась в виде печатных или рукописных пергаменов.

Полутоновая техника.

В середине 19 в. англичанин У.Смит изобрел новый способ формирования полутоновых водяных знаков. Если после внедрения филиграни в бумажную массу старым методом у высохшего листа было только две толщины (он становился несколько тоньше в тех местах, где пришивался проволочный орнамент будущего водяного знака), то в результате технологии Смита толщина бумаги в районе филиграни менялась плавно и водяной знак становился похожим на фотографию с мягкими переходами тонов. Для этого сначала делалась восковая модель нужного рельефа или маска объемного объекта, причем воска было больше там, где в изображении водяного знака бумаги требовался больший контраст. Потом поверхность воска покрывалась графитом, который служил электродом при изготовлении двух металлических матриц методом гальванопластики. Затем между этими матрицами зажимался сплетенный из тонких латунных проволочек сетчатый экран, на котором отпечатывались все нюансы восковой маски. Этот экран накладывался поверх сетки черпальной формы, и в толще бумаги, формуемой в ней, запечатлевались все тональные переходы восковой маски.