Производство бумаги - История изобретения и распространения бумаги

Довольно запутанным является вопрос о сырье, употреблявшемся в то время при производстве бумаги. До 80-х годов XIX века нисколько не сомневались, что бумага вырабатывалась арабами из хлопка; откуда и ее название -- "бомбицина" (иначе -- charta cottonea). Однако анализ показывает, что из образцов бумаги, изготовленной с XI до XV веков, выделанной из хлопка не оказалось ни одной -- большинство было изготовлено из тряпок. Может быть, это обстоятельство объясняется тем, что до Х века арабы, заимствовав из Китая способы выделки бумаги из волокон шелкового кокона и шелковичного (бумажного) дерева, в силу отсутствия такого сырья в Центральной и Малой Азии перешли к применению волокон, обволакивающих зерна хлопчатника. Но поскольку бумага получалась весьма рыхлая и малоудобная для письма, то они стали использовать тряпье (хотя название "хлопчатая бумага" сохранилось). Процесс выработки бумаги из тряпок гораздо сложнее, зато получаемая бумага вполне удовлетворяет своему назначению.

Так или иначе, но процесс производства бумаги совершенствовался, и ко времени начала книгопечатания в Европе появилось много бумажных мельниц, которые вырабатывали (исключительно из льняных и пеньковых тряпок) превосходную, не протекающую, белую бумагу, довольно плотную и прочную, "звонкую" и гибкую, сохранившуюся до наших дней в прекрасном виде.

Как папирус с IX века был вытеснен пергаментом, так бумага с XII века начинает вытеснять пергамент, и свитки и книги из пергамента окончательно заменяются книгами из бумаги. Дешевизна бумаги в сравнении с пергаментом дала возможность расширить ее производство до достаточно больших объемов (кстати, по замечанию академика Н. П.Лихачева, для одного экземпляра книги на пергаменте нужно было снять шкуры с целого стада), что явилось толчком к изобретению книгопечатания и его дальнейшему развитию.

Процесс изготовления бумаги на старинных бумажных мельницах можно описать следующим образом:

Материал, предназначенный для выделки бумаги, очищается от грязи и промывается;

После высыхания полученное сырье поступает на жернова водяной или ветряной мельницы, где перетирается, превращаясь в бесформенную рыхлую массу;

Указанная масса помещается в чаны, наполненные водой, где с помощью пестов разрыхляется окончательно, волокна разделяются, чтобы превратиться в ровную кашицу молочного цвета;

Рабочий, пользуясь формой в виде деревянной рамы с натянутой на нее тонкой проволочной сеткой, зачерпывает из чана нужное для листа бумаги количество жидкой кашицы и трясет раму над чаном, чтобы вода стекала и волоконца свойлачивались;

После того как лист на сетке примет нужную форму, рабочий переворачивает раму на кусок войлока или сукна, куда и падает лист;

Сверху на этот еще сырой лист накладывается еще кусок войлока, на него кладется новый лист бумаги и т. д.;

Когда наберется два-три десятка листов, вся кипа поступает под пресс и подвергается сильному сжатию, затем листы развешиваются на веревках для окончательной просушки.

Иногда, особенно при изготовлении писчей бумаги, к массе в чане добавляли клей, так как на проклеенной бумаге чернила не растекаются.

Благодаря строению металлической сети (длинные проволочки расположены вдоль и поперек) на бумаге, если посмотреть на свет, получались тонкие линии, отсюда на-именование бумаги -- верже (от фр. vergeures -- так назывались продольные полоски проволоки). Готовые, высушенные листы разбирались по сортам и продавались пачками.

Обычно владельцы бумажных предприятий путем вплетания какой-либо плоской фигурки из проволоки в сетку оттискивали свое фабричное клеймо (водяной знак, филигран) -- в виде колокола, орла, единорога, короны, цветов, кисти винограда, монограммы из имени Иисуса Христа (I. H.S.), своих инициалов, годов и т. п. По этим водяным знакам можно в большинстве случаев определить фабриканта и век, а иногда даже год, когда бумага была произведена.

Самая старая бумага была изготовлена плохо: в некоторых образцах бросаются в глаза длинные, выдающиеся из общей ровной поверхности волокна, иногда видны даже кусочки тряпок. Позже процесс фабрикации все улучшается, мельницы совершенствуются, и опытные мастера делают великолепную, образцовую и для нашего времени бумагу.

Конечно, производство бумаги с тех пор ушло далеко вперед, и если бы рабочий-бумажник XV века попал на современную бумажную фабрику, то не смог бы понять ни терминов, ни самого процесса производства бумаги. Известно, что еще во второй половине XVII века для превращения очищенного тряпья в кашеобразную массу стал использоваться чан особого типа -- голландер, в котором бумажная масса варилась вместе с хлористыми соединениями. В конце XVIII века произошел переворот и в этой области: Луи Роберт, рабочий на бумажной фабрике в Эзонне, в 1799 году изобрел прообраз современной бумажной машины, вырабатывающей бумагу в виде бесконечной ленты.

Мы не будем останавливаться на истории этой машины (это тема отдельной статьи), но вкратце опишем ее работу, предварительно ознакомившись с сырьем, употребляемым для производства бумаги.

Конец XIX -- начало XX векаКак уже упоминалось, еще в XVIII веке делались попытки изготовления бумаги не из тряпок, а из волокон различных растений. Позже потребность в бумаге настолько возросла, что ограничиться производством бумаги из тряпок стало невозможно, и в бумажную массу начинают добавлять механически размельченную древесину (удачные опыты Келлера и Фельтера с 1845 года). А с 1857 года -- химически обработанную едким натром (натро-сульфатный способ) древесину, в виде бело-сероватой массы целлюлозы.

Лучшая древесная масса получается из свежесрубленных хвойных деревьев, преимущественно из ели, пихты, сосны, и из лиственных (осины). Поэтому древесно-целлюлозные комбинаты почти всегда находятся в северной полосе. Дерево для дальнейшей обработки поступает на завод в виде стволов не-одинаковой длины, с которых еще в лесу обрубают сучья и частично кору. При помощи машин со стволов без остатка удаляется малопригодная для производства бумаги кора, после чего стволы разрезаются на куски. Эти куски дерева поступают в машины, превращающие их в мягкую массу (дефибрирование) путем растирания, после чего эта масса может использоваться для производства грубых сортов картона или для примешивания к целлюлозе при производстве бумаги.

Процесс получения бумажной массы из древесных стволов сложен и громоздок. Еще более сложен процесс получения химически очищенной древесной массы -- целлюлозы. Главная цель этого процесса -- удалить из клетчатки дерева все так называемые инкрустирующие вещества, лигнин и пр., которые делают древесину ломкой.

После раздробления в щепу полученная масса поступает в громадные котлы, где и варится по натро-сульфатному или сульфитному (с применением сернокислой соли кальция) способу. Во время варки инкрустирующие вещества отделяются от клетчатки дерева и вместе с водой уходят из массы. После этого масса промывается и очищается от сучьев, осколков дерева и грубых неразварившихся узелков волокон.

Хорошая целлюлоза получается из соломы различных злаков, близкой по строению ко льну и конопле. Солому перед отбелкой очищают на машинах от пыли, грязи, всяких посторонних примесей и т. п., режут на кусочки и подвергают варке в котлах, подобной той, что применяют для древесной массы, с добавлением едкого натра или соды и извести. После варки соломенная масса подвергается отбелке, а затем идет в толстых листах на бумажные фабрики.

Итак, на бумажных фабриках для изготовления бумаги может употребляться и механически измельченная древесная масса, и древесная или соломенная целлюлоза, и хлопчатобумажные, полотняные, холщовые из волокон льна, пеньковые, джутовые и прочие тряпки, а также старая, бывшая в употреблении бумага, с которой в процессе варки в котлах и химической очистки удаляются чернила или типографская краска.

Похожие статьи




Производство бумаги - История изобретения и распространения бумаги

Предыдущая | Следующая