История бумаги / Хабр

История бумаги

История бумаги начинается в Китае. До появления бумаги в Китае использовали шёлк и бамбуковые планки. Первый был довольно дорог, а вторые – довольно тяжелы. Но до сих пор в Китае используют слова Цзюань 卷 и Пянь 篇, которыми называют единицы измерения объема текста, но изначально они обозначали кусок шёлка и связку планок.

История бумаги / Хабр

Легенда приписывает изобретение бумаги Цай Луню в первом веке, он был евнухом при дворе Хэ-ди, но евнухи хорошо известны умением приписывать себе всякое. В 105  году Цай Лунь подал доклад об усовершенствовании технологии производства бумаги, увенчавший его деятельность. Император Хэ-ди пожаловал ему высокий титул министра и богатство. В том же году император умер, при новом императоре Цай Лунь был отправлен в отставку и в конце концов – выпил яд.

Но существуют свидетельства использования бумаги и задолго до этого, например, грубая обёрточная бумага была найдена в гробнице У Ди (140-87 гг. До н.э.) в Бацяо.

История бумаги / Хабр

В Империи Хань Конфуцианство стало государственной идеологией. Конфуцианцы активно занимались распространением канона, в 183 году каменные колоны с текстом канона установили перед воротами академии Тай сюэ в Лояне, с них изготавливали бумажные эстампы и распространяли по всей империи.

История бумаги / Хабр

Дальнейшее проникновение бумаги на Запад связывают с Таласской битвой в 751 году, когда Аббасидский халифат победил войска Танского Китая. Но это не более чем исторический анекдот – нет никаких свидетельств, подтверждающих его. Но несмотря на это, в 794 году Джафар ибн Яхья построил в Багдаде первую бумажную мельницу, в 803 году ему отрубили голову.

Существуют свидетельства и более раннего использования бумаги в мусульманском мире

Когда бумага появилась в мусульманском мире, она претерпела несколько изменений. Во-первых, её пришлось адаптировать под чернила, которые использовались для письма на пергаменте. Во-вторых, китайцы применяли тутовую древесину, которой у них было много в связи с производством шёлка, но в мусульманском мире с этим была проблема. Вместо тутовой древесины стали использовать льняные тряпки. В результате рост производства бумаги в Сирии привёл к полному прекращению производства папируса в Египте к 10 веку. Это стало плохой новостью для Папской канцелярии, которая всю свою историю использовала папирус, но она начала накапливать запасы папируса с момента завоевания Египта мусульманами. Канцелярия даже смогла организовать производство папируса на Сицилии, надо сказать, что тот папирус, который сейчас возделывают в Египте – это сицилийский папирус.

Нужно рассказать про те носители, которые использовались в Европе и мусульманском мире. Носители, которые они унаследовали от Римской империи: цера (tabula cerata – восковая табличка), папирус и пергамент. Цера это дощечка, покрытая воском с добавлением сажи, на ней писали стилусом – один конец был острым для нанесения надписи, а другим, с широким концом, – стирали написанное. Цера была главным инструментом для повседневных, бытовых записей. В большом римском доме даже было специальное помещение – Таблинум – кабинет, где хранились таблички с повседневными записями, а Табуларий – это городской архив в Риме.

История бумаги / Хабр

Папирус наиболее близкий к бумаге материал, до нас дошла целая библиотека свитков (Геркуланумские папирусы). Надо понимать, что тогда не было книг: то, что мы называем книгой, начало появляться в пером веке – это кодексы. Вся античная литература – писалась исключительно на свитках, βιβλίον это именно свиток! А индекс (index) – это бирка из пергамента с кратким содержанием текста, прикреплённая к свитку, потому что у того не было обложки. Римляне знали много разных сортов папируса :

  • Charta hieratica — «иератический сорт», шириной около 25 см. Использовался для изготовления особо ценных книг (в частности религиозных, откуда и происходит название). Изготовлялся из самой сердцевины папирусного стебля. Этот сорт был самым светлым и тонким, и на нём писали только с одной стороны. Позднее он был переименован в «августовскую харту», в честь первого римского императора, а название «иератический» было перенесено на третий сорт.

  • Charta liviana — «ливиевская харта», названная так в честь Ливии, супруги Августа. Не уступала по качеству августовской харте.

  • Charta clavdiana — «клавдиевская харта», которая изготовлялась путём склеивания попеременно листов августовской и ливиевской харты.

  • Charta fanniana, «фанниевская харта», шириной около 19 см. По сообщению Плиния, её изготовляла мастерская Фанния.

  • Charta amphitheatrica — шириной около 17 см. Название её происходит от места производства в Александрии.

  • Charta saitica — папирус довольно низкого качества, изготовлявшийся в районе египетского города Саиса.

  • Charta theneotica — по качеству ещё ниже предшествовавшей; она также называлась по месту изготовления, что следует из текста Плиния.

  • Charta corneliana — её качество определить сложно; названа по имени Корнелия Галла, префекта Египта, назначенного Августом.

  • Charta emporica — «купеческая харта», низший сорт, используемый как обёрточная бумага.

В Римской Империи производство папируса достигло колоссального объёма, но оно всё было сконцентрировано в Египте.

По свидетельству греческого историка V века до н. э. Ктесия, кожа уже в то время издавна употреблялась в качестве материала для письма у персов. Оттуда она под именем «дифтера» (διφθέρα) рано перешла в Грецию, где употреблялись для письма обработанные овечьи и козьи шкуры.

По свидетельству Плиния Старшего, во II в. до н. э. цари Египта, желая поддержать книжное богатство Александрийской библиотеки, нашедшей себе соперницу в лице Пергамской, в Малой Азии, запретили вывоз папируса за пределы Египта. Тогда в Пергаме обратили внимание на выделку кожи, усовершенствовали древнюю дифтеру и пустили её в оборот под именем δέρμα, σωμάτιον а позднее, по месту главного производства — περγαμηνή (у римлян — membrana, с IV в. н. э. — pergamena). Легендарным изобретателем пергамента считается царь Пергама Эвмен II (197—159 до н. э.).

Пергамент отличается прочностью, влагостойкостью и долговечностью. Он позволяет соскрести написанное и использовать его повторно, такие документы называются – Палимпсест. Известно очень много таких документов и сейчас по ним даже успешно читают исходный текст.

Вследствии деградации Римской Империи, ко 2 веку н. э. снабжение папирусом начало быстро сокращаться и ему на смену пришёл пергамент. В итоге на смену свиткам пришли пергаментные кодексы (то есть современные книги).

Пергамент хоть можно было производить в любом месте в Европе, но скотоводство требует большие площади земли для себя, а с ростом плотности населения территории занятые под скотоводством постоянно сокращалось. Нельзя сдирать кожу со всех телят – иначе поголовье быстро закончится. В результате объём производства пергамента был сильно лимитирован и имел высокую себестоимость. Чтобы изготовить объёмную книгу хотя бы в 300—400 страниц, необходимо было зарезать стадо животных в 70—100 голов. Для крупноформатной Библии требовалось примерно 320 шкур. В это время большая библиотека – это 20-30 книг, такое могли себе позволить лишь крупные феодалы или очень богатые монастыри.

Можно говорить про два этапа проникновения бумаги в Европу. На первом этапе бумага импортируется, но не производится, она относительно дорога, а поставки не стабильны. Северная Италия ведущая торговлю с Исламским миром познакомилась с бумагой в 11-ом веке. В Генуе сохранились документы Giovanni Scriba, это нотариальные документы на бумаге, за период 1154-1164. На этом этапе даже нет слова “бумага”, существует множество названий: charta cuttunea, papier de coton – это переводится как хлопковая бумага, но слово paper или paper это просто искажённое papyrus, а charta – лист папируса или пергамента (Magna Carta написана на пергаменте). Хлопковой она называлась из-за своей белизны и долго считалось, что эту бумагу делали из хлопка, но микроскопический анализ не обнаружил волокон хлопка – только волокна льна. Ещё встречались такие названия : charta bombycine (в честь Иераполя (другого)), gossypina, cuttunea, xylina, damascena, serica, pergamena graeca.

Отдельно стоит упомянуть Испанию – тут граница между исламским и христианским миром была весьма динамичной. Первая бумажная фабрика на Пиренейском полуострове была в Хативе в 1056 году, которая, в это время, была мусульманской. Самый древний Европейский документ – это Служебник из Силосса  (Missal of Silos, 1080 год) в котором 37 страниц из 157 были бумажными.

Церковь знала о существовании бумаги, но была скептически к ней настроена. Пётр из Монбуассье в 1142 отправился в Испанию, где организовал первый перевод Корана на латынь. Так он отзывается о ней: “На небесах (как говорят евреи) Бог читает Талмуд. Но какого рода эти книги? По внешнему виду они похожи на те, которые мы читаем каждый день и которые сделаны из кожи баранов, козлов и телят (пергамент) или коры тростника, собранного на болотах Востока (папирус). Эти же, однако, сделаны из обрезков старых тряпок, может быть, даже из более мерзких вещей; и они начертаны грязными чернилами с помощью птичьего пера или болотного тростника.”

Папская канцелярия использовала папирус, Библии писали на пергаменте. Дешёвый материал, который бы позволил дать каждому приходу по Библии был Церкви совсем не нужен (когда это случилось – все кончилось большой кровью).

В ходе завоеваний производства бумаги оказываются в руках европейцев, на Сицилии и в Испании. Власти пробовали использовать бумагу для своих целей, но она сильно уступала пергаменту, и в результате Фридрих II (император Священной Римской империи) в 1231 запрещает использовать бумагу для официальных документов, а все существующие требует переписать на пергаменте – ведь он гораздо прочнее и долговечнее (даже Английский Парламент продолжает печатать все свои законы на пергаменте, хотя у них и осталось только два принтера, один из которых в музее, а другой держится только на скотче).

В Европе было не так много грамотных людей и большинство из них было либо в Церкви, либо в Правительстве, а эти организации отказались от использования бумаги. Кому она тогда нужна? Было ещё кое-что, что досталось Европейцам от мусульман – Университеты, а без бумаги они не функционировали, на чём ещё писать конспекты? Но чтобы учится в Университете нужно уметь читать и писать, но как этому научиться, если некому учить? Сначала надо научить учителей, которые будут учить остальных, чтобы получить товарное количество грамотных людей – получается что для этого нужно как минимум два поколения.

Применение бумаги еще знали итальянские торговцы, которые вели дела с исламским миром, они видели там суфтадж и хавалу и, переняв их, задали начало Европейскому банкингу и «бумажным деньгам», таким, например, как векселя. Теперь можно было вести «бумагу» вместо металлических денег, а на следующем этапе оказалось, что можно и самому не ехать, а переписываться с контрагентами бумажными письмами. Итальянцы основывают по всей Европе свои торговые представительства. На денежных переводах специализировались и Тамплиеры, которые имели укреплённые пункты обслуживания по всей Европе.

Ещё одна деталь, важная для формирования капитализма, – двойная бухгалтерская запись. Самый древний пример такой записи, это книга которую ввёл Amatino Manucci для Giovanni Farolfi & Company. Она демонстрирует уже довольно развитую системы бухгалтерии, в неё записаны операции компании за 1300, а также присутствуют ссылки на десяток других книг. Очевидно, что двойная запись не могла возникнуть до появления бумаги – ввести её на пергаменте или церах не имело экономического смысла. На пергаменте одна фирма за год потребляла бы всё производство пергамента одной страны, а на церах этот объём занимал комнату или две и оперировать ими было бы не возможно.

Первое производство бумаги попало к Европейцам на Сицилии в 1060—1091. В Испании Хатива была захвачена в 1244. В 1279 году производство бумаги начинается в Фабриано, который к концу века станет крупным центром производства бумаги. Во Франции производство появилось в 1348, в Труа. В Германии Ulman Stromer построил мельницу недалеко от Нюренберга в 1390 (Гутенберг родился в 1397). Первое производство бумаги в Англии организовал John Tate в 1490. Любопытно, что для производства переоборудовали ранее существовавшие водяные мельницы.

Время начало производства бумаги в Италии совпадает с эпохой Проторенессанса. В 1293 Данте Алигьери закончил своё первое произведение – Новая жизнь.

Появление бумаги изменило ценность грамотности. Ценность грамотности подчинена Сетевому эффекту (эффект в экономике, при котором ценность товара или услуги для одного пользователя зависит от числа других потребителей данного товара (услуги)). При этом экспоненциально растёт количество возможных связей, а значит также увеличивается потребность в носителе информации. Но если производство носителя ограниченно – сеть не будет расти, а стоимость «подключения» для каждого нового абонента будет увеличиваться тоже не линейно. Снижая стоимость носителя, мы позволяем сети расти дальше, а значит грамотного населения станет больше. С какого- то момента грамотность становится инструментом заработка, появляются клерки, бухгалтеры (Маттеус Шварц), писатели (Данте Алигьери), журналисты (Пьетро Аретино). Возникают социальные сети, как, например, сеть Марена Мерсенна, в которой стал известен один блогер по имени Рене, и из которой сформировалась Французская академия Наук. В ней до сих пор есть статус – член-корреспондент, полный аналог современного follower’а.

Бумага сделала возможным возникновение в Европе бюрократического государства. Построить подобное пытался ещё Карл Великий. У него был бюрократический аппарат из монахов, но он не смог масштабировать его на всю свою огромную империю. В результате она начала дробиться на маленькие части. Без бумаги нужно отдавать приказы лично, а главное делегировать все возможные полномочия, и преданность Наместников полностью зависит от их личной преданности. Это работает тогда, когда они лично знают правителя (они вместе воевали), но через несколько поколений все исчезает, и при смене правителя наместники должны ехать к новому и лично приносить клятву верности (омаж), а тот должен всё время разъезжать по стране и лично решать все вопросы. В итоге каждый мелкий феодал становится полноправным правителем на своей земле, единственная обязанность которого – вовремя явиться на военный сбор в исправном снаряжении… да и этим иногда пренебрегали.

Бюрократия работает иначе: каждый бюрократ имеет письменный мандат в котором прописаны его полномочия, он исполняет писанные приказы, а его действия имеют «бумажный след» и в случае нарушений их можно обнаружить и наказать исполнителя. Бюрократ обезличен, он выполняет чужие распоряжения в заведомо расписанных рамках, в отличие от феодала, который даже выполняя приказ сеньора действует только по своему разумению. А если попробует перепоручить распоряжение и устно передать приказ – могут получится глухие телефончики и неизвестно, что получится.

Опорой Бюрократического государства является налоговая система, в Феодализме люди платят налог службой – одни служат на поле боя, а другие – обеспечивают первых. И в Средневековье других налогов не было, не считая чрезвычайных, разовых сборов. Главная проблема с налогами в том, чтобы чиновники собирали налогов больше, чем стоит их содержание. И при этом желательно не разрушить экономику.

История бумаги / Хабр

Введение налоговой системы привело к революциям в Голландии, Англии, Франции – No taxation without representation. Налоговая система в Испании уничтожила зарождавшуюся промышленность и законсервировало общество на несколько веков.

Другой  стороной системы была регулярная армия, а первым примером – Ордонансовые роты. Они были организованы королевским указом (ордонансом). В дальнейшем новая структура потребовала регламентации, дошло до того, что королевский указ регламентировал количество шлюх в обозе (одна на тридцать солдат, правда это было в Бургундских ротах (Бургундия это другая страна, гораздо богаче Франции)).

Бумага оказалась инструментом, который вызвал глубокие социальные метаморфозы. В Китае она позволила построить огромную централизованую Империю. В Исламском мире – донести слово пророка до всех. В Европе эти метаморфозы были разными в разных страннах, целые волны изменений, которые могли затухнуть в одной стране и продолжится в другой. Кто сейчас помнит про Трубадуров Пиринеев, хотя все наслышаны про куртуазную культуру Прованса. Окончание Реконкисты привело к появлению цензуры Инквизиции, стремление к религиозному единообразию уничтожило Испанские университеты и зарождающиюся книжную культуру, но она успела проникнуть в Италию, Францию и Бельгию, где продолжила развиватся. Все попытки обуздать происходящие соцальные изменения упирались в государственные границы, а иногда изменения даже использовалися для усиления власти монарха – например, во Франции.

История изобретения бумаги | великие открытия человечества

БумагаСегодня мы не можем представить свою повседневную жизнь без бумаги, которую используем во всех сферах и областях жизни. Бумага сегодня представляет собой материал в виде листов, предназначенных для письма, рисования, выпуска книг и т. д., изготавливаемый из сырья растительного происхождения и вторсырья. Вряд ли кто-то задумывался над вопросом, как люди обходились без бумаги. Согласно дошедшим до нас сведениям еще четыре тысячи лет назад, до возникновения бумаги, древними египтянами был изобретен материал для письма, для чего использовали стебли папируса. В Древнем Китае до изобретения бумаги писали на дощечках из бамбука или шелке. Однако шелк был весьма дорогим материалом, а бамбук — тяжелым и довольно громоздким. Иногда для перевозки сочинений, написанных на дощечках, необходима была целая телега.

В процессе производства шелка после тепловой и механической обработки сырья на циновках оставался волокнистый слой, который после просушивания превращался в тонкий лист, пригодный для письма. Позже для изготовления бумаги, которая называлась «ватной», стали пользоваться бракованными коконами шелкопряда. Бумага была дорогой, т. к. дорогим было сырье. Со временем возник вопрос: а не подойдет ли другое волокнистое сырье растительного происхождения для приготовления бумажной массы и, соответственно, бумаги.

Цай Лунь
Цай Лунь

Первым изобрел бумагу в 105 году н. э. согласно китайским летописям чиновник по имени Цай Лунь. Для этого он взял волокна шелковицы, старые тряпки и пеньку, древесную золу, все это тщательно растолок и смешал с водой. Полученную массу выложил на деревянную раму и сито, сделанное из узких длинных полосок бамбука. После того, как вода стекала, массу сушили на солнце и тщательно разглаживали с помощью камней. В итоге были получены прочные листы бумаги, не уступавшие по качеству бумаге из шелкового сырья, но намного дешевле. Впервые в истории человечества был получен доступный и качественный материал, пригодный для письма, замены которому нет и сегодня. Чиновник подробно изложил императору технологию производства бумаги из нового материала, что стало его официальным признанием. Цай Лунь по праву входит в список величайших изобретателей мира за всю историю человечества.

В IV веке бумага уже полностью вытеснила бамбуковые дощечки, совершенствовался процесс ее производства, для прочности стали добавлять клей, крахмал, естественные красители и др. Постепенно бумагу стали изготавливать из такого недорогого сырья, как тростник, древесная кора и, что особенно было важно для Китая, из бамбука, так как  здесь он рос в большом количестве. Со временем китайцы достигли высочайшего мастерства в изготовлении бумаги, но тщательно оберегали секрет бумажного производства на протяжении нескольких веков. В VI-VII веках в Китае уже производят настоящие бумажные книги и выпускают бумажные деньги.

И только в начале VII века, как гласит старинная легенда, странствующий буддийский монах открывает секрет производства бумаги японцам. Уже через сто лет японцы выпускают собственную бумагу, по качеству лучше китайской, и используют ее не только для письма, но и для изготовления зонтиков, вееров, ширм и даже одежды. В 751 году во время военного конфликта с арабами к ним в плен попадают китайские мастера по производству бумаги. Мастера раскрыли арабам секрет производства бумаги и те в течение пяти веков производят и выгодно сбывают бумагу в Европу. Лишь к середине ХII века производство бумаги будет налажено в Испании, Италии, чуть позже в Германии, Франции, в 1309 году — в Англии.

Производство бумаги
Производство бумаги

В 1871 году в столице Японии — Токио начинает работать первая крупная фабрика по производству бумаги. Долгое время  рост производства бумаги задерживал ручной отлив и лишь в 1799 году изобретатель из Франции Н. Л. Робер создал бумагоделательную машину, в которой отлив бумаги был механизирован. Купив патент Робера, братья Фурдринье усовершенствовали механизацию отлива и в 1806 году ими была запатентована бумагоделательная машина. Сегодня бумага нашла широчайшее применение во всех отраслях и сферах нашей жизни, невозможно передать словами ее огромнейшее значение в нашей жизни.

Классификация и назначение бумаги

Из­вест­но бо­лее 600 ви­дов Б. При дос­та­точ­но вы­со­кой проч­но­сти Б. име­ет ка­пил­ляр­но-по­рис­тую струк­ту­ру, что обес­пе­чи­ва­ет хо­ро­шее взаи­мо­дей­ст­вие по­верх­но­сти с крас­кой и клее­вы­ми рас­тво­ра­ми, лёг­кость и ком­пакт­ность из­де­лий из неё. Наи­бо­лее об­шир­ная сфе­ра при­ме­не­нии Б. – по­ли­гра­фич. пром-сть. Б. для пе­ча­ти мож­но клас­си­фи­ци­ро­вать по сле­дую­щим осн. при­зна­кам: спо­со­бу пе­ча­ти – для вы­со­кой пе­ча­ти, пло­ской оф­сет­ной пе­ча­ти, глу­бо­кой пе­ча­ти; по во­лок­ни­сто­му со­ста­ву: чис­то­цел­лю­лоз­ная – № 1, с со­дер­жа­ни­ем дре­вес­ной мас­сы – № 2 и № 3; по мас­се 1 м2 лис­та (в за­ви­си­мо­сти от тол­щи­ны лис­та) – от 28 до 320 г/м2; по от­дел­ке – ма­шин­ной глад­ко­сти, ка­лан­д­ри­ро­ван­ная и вы­со­ко­ка­лан­д­ри­ро­ван­ная, с по­кров­ным пиг­мент­ным сло­ем (ме­ло­ван­ная), с разл. по­верх­но­стью – глян­це­вая, ма­то­вая, шёл­ко­вая, лёг­ко­го и «ли­то­го» ме­ло­ва­ния, с фак­тур­ным ри­сун­ком и др.; по на­зна­че­нию – га­зет­ная, книж­но-жур­наль­ная, ил­лю­ст­ра­ци­он­ная, эти­ке­точ­ная и др.; по фор­ме вы­пус­ка – лис­то­вая и ру­лон­ная. В за­ви­си­мо­сти от спо­со­ба пе­ча­ти ис­поль­зу­ет­ся Б. разл. вы­ра­бот­ки, напр. для вы­со­кой пе­ча­ти – мяг­кая (65–80 г/м2), для оф­сет­ной пе­ча­ти – во­до­стой­кая и очень проч­ная (40–320 г/м2), для глу­бо­кой пе­ча­ти – очень мяг­кая, глад­кая, с осо­бо чис­той по­верх­но­стью (70–80 г/м2). Вы­бор Б. за­ви­сит так­же от ха­рак­те­ра пе­чат­ной про­дук­ции. Так, для пе­ча­та­ния мно­го­объ­ём­ных из­да­ний (сло­ва­рей, спра­воч­ни­ков, эн­цик­ло­пе­дий и др.) вы­пус­ка­ет­ся тон­кая, но дос­та­точ­но проч­ная и плот­ная Б. (30–45 г/м2), для вы­пус­ка мас­со­вых книж­ных из­да­ний час­то при­ме­ня­ет­ся «пух­лая» Б., тол­щи­на ко­то­рой при­мер­но на 30% боль­ше, чем у обыч­ной пе­чат­ной Б. при оди­на­ко­вой мас­се. Га­зет­ной Б. при­да­ют­ся свой­ст­ва, ко­то­рые обес­пе­чи­ва­ют пе­ча­та­ние на вы­со­ко­ско­ро­ст­ных ру­лон­ных ма­ши­нах (бо­лее 45 тыс. от­тис­ков в час), хо­ро­шее за­кре­п­ле­ние крас­ки.

Вы­пус­ка­ют­ся Б. разл. на­зна­че­ния, об­ла­даю­щие со­от­вет­ст­вую­щи­ми свой­ст­ва­ми: для пись­ма (поч­то­вая, пис­чая, кон­верт­ная, тет­рад­ная и др.); мно­го­кра­соч­ная эти­ке­точ­ная во­до­стой­кая и щё­ло­че­стой­кая; де­ко­ра­тив­ная (под бар­хат, ко­жу, ме­тал­ли­зи­ро­ван­ная и др.); обой­ная; чер­тёж­но-ри­со­валь­ная (ват­ман, каль­ка и др.); про­мыш­лен­но-тех­ни­че­ская (па­трон­ная, на­ж­дач­ная, про­кла­доч­ная, ас­бе­сто­вая, от­де­лоч­ная, для пря­жи); све­то­чув­ст­ви­тель­ная (для све­то­ко­пий, фо­то­гра­фий и др.); элек­тро­изо­ля­ци­он­ная (кон­ден­са­тор­ная, ка­бель­ная); обёр­точ­ная, жи­ро­не­про­ни­цае­мая, упа­ко­воч­ная, са­ни­тар­но-ги­гие­нич., фильт­ро­валь­ная и др. Для кар­то­гра­фич. про­дук­ции, де­неж­ных ку­пюр, до­ку­мен­тов, чер­те­жей, ки­но­эк­ра­нов и др. при­ме­ня­ет­ся Б. осо­бо проч­ная и из­но­со­стой­кая на из­лом, де­фор­ма­цию, ис­ти­ра­ние, в т. ч.син­те­ти­че­ская Б., из­го­тов­ляе­мая по тра­ди­ци­он­ной бу­маж­ной тех­но­ло­гии из хи­мич. во­ло­кон (по­ли­ви­нил­спир­то­во­го, по­ли­амид­но­го и др.) и по­ли­мер­ных плё­нок.

В ря­де слу­ча­ев Б. ус­пеш­но за­ме­ня­ет разл. ма­те­риа­лы; напр., ис­поль­зу­ет­ся в тек­стиль­ном про­из-ве как кон­ст­рукц., изо­ляц., фильт­рую­щий, от­де­лоч­ный ма­те­ри­ал. Б., из­го­тав­ли­вае­мая для др. сфер при­ме­не­ния, в за­ви­си­мо­сти от на­зна­че­ния долж­на от­ве­чать оп­ре­де­лён­ным тре­бо­ва­ни­ям, иметь со­став, со­от­вет­ст­вую­щий за­дан­ным тех­нич. ха­рак­те­ри­сти­кам. См. так­же Фо­то­гра­фи­чес­кие ма­те­риа­лы.

Технология производства бумаги

Осн. сы­рьё, ис­поль­зуе­мое при про­из-ве Б.: цел­лю­ло­за, вы­де­ляе­мая из во­ло­кон дре­ве­си­ны хвой­ных и ли­ст­вен­ных по­род де­ревь­ев, из стеб­лей и лу­бя­ных во­ло­кон од­но­лет­них рас­те­ний; дре­вес­ная мас­са, по­лу­чае­мая при ме­ха­нич. ис­ти­ра­нии ле­со­ма­те­риа­лов с при­ме­не­ни­ем во­ды; от­хо­ды тек­стиль­но­го про­из-ва (тря­пич­ная по­лу­мас­са); ма­ку­ла­ту­ра. При вы­ра­бот­ке не­ко­то­рых ви­дов Б. и кар­то­на до­бав­ля­ют не­ор­га­нич. ма­те­риа­лы (ас­бест, стек­ло, ба­зальт), шер­стя­ные и син­те­тич. во­лок­на (по­ли­амид­ные и др.). В схе­ме тех­но­ло­гич. про­цес­са три осн. эта­па: под­го­тов­ка бу­маж­ной мас­сы (раз­мол сы­рья, вве­де­ние на­пол­ни­те­лей, про­клей­ка, кра­ше­ние, по­лу­че­ние оп­ре­де­лён­ной кон­цен­тра­ции бу­маж­ной мас­сы, очи­ст­ка от по­сто­рон­них вклю­че­ний); от­лив бу­маж­но­го полот­на на бу­ма­го­де­ла­т. ма­ши­не с по­сле­дую­щим прес­со­ва­ни­ем, суш­кой, от­дел­кой, на­мот­кой в ру­лон; от­дел­ка и пе­ре­ра­бот­ка по­лу­чен­но­го лис­та (су­пер­ка­лан­д­ри­ро­ва­ние, пе­ре­мот­ка, рез­ка, упа­ков­ка).

При под­го­тов­ке бу­маж­ной мас­сы осу­ще­ст­в­ля­ют­ся опе­ра­ции, ко­то­рые обес­пе­чи­ва­ют в даль­ней­шем все свой­ст­ва, предъ­яв­ляе­мые к го­то­вой Б. Для раз­мо­ла цел­лю­лоз­ное во­лок­но и дре­вес­ную мас­су про­пус­ка­ют че­рез сис­те­му но­жей, в ре­зуль­та­те че­го во­лок­на из­мель­ча­ют­ся, уко­ра­чи­ва­ют­ся и рас­ще­п­ля­ют­ся в про­доль­ном на­прав­ле­нии. В ка­че­ст­ве на­пол­ни­те­лей в мас­су вво­дят ми­нер. пиг­мен­ты, ко­то­рые по­вы­ша­ют бе­лиз­ну, глад­кость, све­то­не­про­ни­цае­мость, при­да­ют мяг­кость, за­пол­ня­ют про­ме­жут­ки ме­ж­ду во­лок­на­ми и де­ла­ют струк­ту­ру бо­лее плот­ной и мел­ко­по­рис­той. Ис­поль­зо­ва­ние на­пол­ни­те­лей так­же вы­год­но эко­номи­че­ски, т. к. при этом умень­ша­ет­ся рас­ход во­лок­ни­стых ма­те­риа­лов. Во­до­от­тал­ки­ваю­щие свой­ст­ва по­вы­ша­ют­ся в ре­зуль­та­те про­клей­ки в мас­се гид­ро­фо­би­зи­рую­щи­ми ве­ще­ст­ва­ми (обыч­но ка­ни­фо­лью) вслед­ст­вие ад­сорб­ции их на по­верх­но­сти во­ло­кон. Спо­соб­ность Б. со­хра­нять проч­ность в ув­лаж­нён­ном со­стоя­нии (вла­го­стой­кость) дос­ти­га­ет­ся вве­де­ни­ем кар­ба­мид­но­го клея, ме­ла­ми­но-фор­маль­де­гид­ной смо­лы. В даль­ней­шем в ре­зуль­та­те по­верх­но­ст­ной про­клей­ки по­вы­ша­ет­ся проч­ность Б. к ис­ти­ра­нию, сни­жа­ет­ся пы­ли­мость и вор­си­стость; уве­ли­чи­ва­ет­ся её стой­кость к вы­щи­пы­ва­нию при пе­ча­ти. С це­лью при­да­ния улуч­шен­ных эс­те­тич. свойств Б. (кон­верт­ной, сал­фе­точ­ной и др.) до от­ли­ва про­из­во­дят ок­ра­ши­ва­ние и под­цвет­ку мас­сы. При из­го­тов­ле­нии од­но­сто­рон­не ок­ра­шен­ной Б. (афиш­ной, об­ло­жеч­ной и др.) кра­си­те­ли рас­пре­де­ля­ют­ся по по­верх­но­сти од­но­вре­мен­но с про­клей­кой. Жел­тиз­на уст­ра­ня­ет­ся вве­де­ни­ем в Б. под­цве­чи­ваю­щих ве­ществ (обыч­но си­ние, фио­ле­то­вые кра­си­те­ли или смесь си­не­го с крас­ным). Для по­вы­ше­ния бе­лиз­ны од­но­вре­мен­но с кра­си­те­ля­ми до­бав­ля­ют­ся оп­тич. от­бе­ли­ва­те­ли (блан­ко­фо­ры). Раз­бав­ле­ние бу­маж­ной мас­сы во­дой – опе­ра­ция, обес­пе­чи­ваю­щая рав­но­мер­ное рас­пре­де­ле­ние во­лок­на в сус­пен­зии и ре­гу­ли­рую­щая по­верх­но­ст­ную плот­ность – мас­су 1 м2 лис­та вы­ра­ба­ты­вае­мой бу­ма­ги.

Го­то­вая бу­маж­ная мас­са (со­дер­жа­ние су­хих ве­ществ 0,1–1%) по­сту­па­ет в бу­ма­го­де­ла­т. ма­ши­ну (рис.), яв­ляю­щую­ся са­мо­сто­ятельным аг­ре­га­том, в ко­то­ром все уз­лы рас­по­ло­же­ны в стро­го оп­ре­де­лён­ном по­ряд­ке в со­от­вет­ст­вии с за­дан­ной тех­но­ло­ги­ей. При­ме­ня­ют два ти­па бу­ма­го­де­ла­т. ма­шин: плос­ко­се­точ­ные для про­изводства Б. и круг­ло­се­точ­ные – для кар­то­на. Бу­ма­го­де­лат. ма­ши­на со­сто­ит из на­пу­ск­но­го уст­рой­ст­ва, се­точ­ной, прес­со­вой и су­шиль­ной час­тей, ка­лан­д­ра, при­во­да. Ря­дом с ней рас­по­ло­же­ны ма­шин­ный бас­сейн для ак­ку­му­ли­ро­ва­ния бу­маж­ной мас­сы пе­ред по­сту­п­ле­ни­ем в ма­ши­ну, на­со­сы для по­да­чи мас­сы и под­кач­ки во­ды, ва­ку­ум­ные на­со­сы; име­ют­ся так­же кон­троль­но-из­ме­рит. при­бо­ры, сис­те­ма при­точ­но-вы­тяж­ной вен­ти­ля­ции. При от­ли­ве бу­маж­ной мас­сы в ре­зуль­та­те от­фильт­ро­вы­ва­ния во­ды че­рез се­точ­ные по­лот­на про­ис­хо­дит фор­ми­ро­ва­ние бу­маж­но­го по­лот­на. От­лив по­лот­на на совр. ма­ши­нах осу­ще­ст­в­ля­ет­ся со ско­ро­стью, дос­ти­гаю­щей 1000 м/мин, по­лу­чен­ное по­лот­но мо­жет иметь ши­ри­ну 7–10 м, дли­ну – до 200 м.

Рас­ши­ре­ние по­то­ка до раз­ме­ра се­точ­но­го по­лот­на про­ис­хо­дит на на­пу­ск­ном уст­рой­ст­ве, где так­же вы­рав­ни­ва­ет­ся кон­цен­тра­ция бу­маж­ной мас­сы. От ка­че­ст­ва про­ве­де­ния этой опе­ра­ции во мно­гом за­ви­сит струк­ту­ра Б., мас­са 1 м2 лис­та и рав­но­мер­ность его тол­щи­ны по всей ши­ри­не по­лот­на. Даль­ней­шая об­ра­бот­ка про­из­во­дит­ся на не­пре­рыв­но дви­жу­щем­ся се­точ­ном сто­ле, ко­то­рый для умень­ше­ния ори­ен­та­ции во­ло­кон по на­прав­ле­нию дви­же­ния сет­ки пе­рио­ди­че­ски встря­хи­ва­ет­ся, вы­пол­няя роль до­пол­ни­тель­но­го ес­теств. фильт­ра. По­сле­дую­щее обез­во­жи­ва­ние мас­сы осу­ще­ст­в­ля­ет­ся ва­ку­ум­ны­ми от­со­са­ми. Для вы­рав­ни­ва­ния и уп­лот­не­ния по­верх­но­сти по­лот­на, раз­ру­ше­ния пе­ны, воз­ни­каю­щей при на­пус­ке мас­сы на сет­ку, уст­ра­не­ния воз­душ­ных пу­зырь­ков и до­пол­нит. обез­во­жи­ва­ния в се­точ­ной час­ти в ма­ши­не ус­та­нов­лен лёг­кий по­лый ва­лик (эгу­тёр, или рав­ни­тель­ный вал). С по­мо­щью эгу­тё­ра, об­тя­ну­то­го спец. сет­кой, на Б. мож­но на­но­сить ви­ди­мый на про­свет узор – во­дя­ной знак. По­сле про­хо­ж­де­ния че­рез се­точ­ную часть по­лот­но с со­дер­жа­ни­ем вла­ги 80–85% по­сту­па­ет в прес­со­вую сек­цию. Фор­ми­ро­ва­ние бу­маж­но­го по­лот­на мож­но счи­тать за­кон­чен­ным, ко­гда во­лок­на уже не мо­гут из­ме­нить сво­его по­ло­же­ния в про­цес­сах даль­ней­шей об­ра­бот­ки и обез­во­жи­ва­ния. При транс­пор­ти­ров­ке в прес­со­вую часть по­лот­но под­дер­жи­ва­ет­ся сук­ном, ко­то­рое так­же впи­ты­ва­ет и про­пус­ка­ет вла­гу. Ше­ро­хо­ва­тость по­верх­но­сти, по­яв­ляю­щая­ся от от­пе­чат­ков струк­ту­ры сук­на, уст­ра­ня­ет­ся на сгла­жи­ваю­щих оф­сет­ных прес­сах. По­сле про­хо­ж­де­ния прес­со­вой час­ти по­лот­но со­дер­жит 55–65% вла­ги; свя­зи ме­ж­ду во­лок­на­ми уп­роч­ня­ют­ся, и по­лот­но мо­жет са­мо­стоя­тель­но про­дви­гать­ся даль­ше. В су­шиль­ной сек­ции по­лот­но при­жи­ма­ет­ся к по­верх­но­сти на­гре­тых па­ром ци­лин­д­ров, ко­то­рые пре­дот­вра­ща­ют ко­роб­ле­ние и смор­щи­ва­ние по­верх­но­сти из-за усад­ки. Боль­шое зна­че­ние для ка­че­ст­ва по­лу­чае­мой Б. име­ет тем­пе­ра­тур­ный ре­жим суш­ки. В про­цес­се суш­ки из Б. ис­па­ря­ет­ся вла­га, со­дер­жа­щая­ся ме­ж­ду во­лок­на­ми и в её ка­пил­ля­рах. При влаж­но­сти при­мер­но 60% ме­ж­ду сво­бод­ны­ми гид­ро­ксиль­ны­ми груп­па­ми со­сед­них во­ло­кон об­ра­зу­ют­ся меж­во­ло­кон­ные во­до­род­ные свя­зи, ко­то­рые гл. обр. и оп­ре­де­ля­ют проч­ность Б. Нор­маль­ная влаж­ность пе­чат­ной Б. 5–7% (для спо­со­бов пе­ча­ти, ос­но­ван­ных на элек­тро­ста­тич. яв­ле­ни­ях,– не бо­лее 5%). По­сле суш­ки Б. име­ет темп-ру 75–85 °C, по­это­му для пре­дот­вра­ще­ния пе­ре­сы­ха­ния и элек­три­за­ции за су­шиль­ной ча­стью рас­по­ло­же­ны ци­лин­д­ры, на ко­то­рых Б. ох­ла­ж­да­ет­ся до 20–30 °С. В про­цес­се от­дел­ки Б. при­да­ют­ся свой­ст­ва, улуч­шаю­щие её то­вар­ный вид. Пер­вая опе­ра­ция – ка­лан­д­ри­ро­ва­ние – вы­пол­ня­ет­ся не­по­сред­ст­вен­но в бу­ма­го­де­лат. ма­ши­не. По­лот­но по­сту­па­ет в сек­цию, где вы­рав­ни­ва­ет­ся по тол­щи­не, од­но­вре­мен­но уп­лот­ня­ет­ся её струк­ту­ра и уве­ли­чи­ва­ет­ся глад­кость по­верх­но­сти. По­сле ка­ланд­ри­ро­ва­ния по­лу­ча­ет­ся Б. ма­шин­ной глад­ко­сти, ко­то­рая на­ма­ты­ва­ет­ся на там­бур­ных ва­лах в ру­лон.

От­дел­ка и пе­ре­ра­бот­ка Б. за­тем про­ис­хо­дят на про­доль­но-ре­за­тель­ном стан­ке и упа­ко­воч­ной ма­ши­не. Для при­да­ния по­верх­но­сти Б. бо­лее вы­со­кой глад­ко­сти и глян­ца её до­пол­ни­тель­но про­пус­ка­ют че­рез су­пер­ка­ландр, по­лу­чая вы­со­ко­ка­лан­д­ри­ро­ван­ную Б. Ко­ли­че­ст­вен­ные по­ка­за­те­ли свойств для ка­ж­до­го ви­да Б. ука­за­ны в стан­дар­тах и тех­нич. ус­ло­ви­ях.

В тех­но­ло­гич. про­цес­сах вы­ра­бот­ки Б. не­об­хо­ди­мо ис­поль­зо­ва­ние хи­ми­ка­тов, боль­ших объ­ё­мов во­ды, по­это­му про­из­вод­ст­во Б. раз­ме­ща­ют ря­дом с во­доё­ма­ми. Вбли­зи цел­лю­лоз­но-бу­маж­ных пред­при­ятий про­ис­хо­дит за­гряз­не­ние ат­мо­сфе­ры, грун­та, сточ­ных вод вред­ны­ми ве­ще­ст­ва­ми, ко­то­рые на­ру­ша­ют рав­но­ве­сие ок­ру­жаю­щей сре­ды. Для со­з­да­ния эко­ло­ги­че­ски чис­то­го про­из­вод­ст­ва раз­ра­бо­та­ны тех­но­ло­гии, в ко­то­рых при­ме­ня­ют­ся разл. фильт­ры, очи­ст­ная ап­па­ра­ту­ра, вы­тяж­ные вен­ти­ля­ци­он­ные сис­те­мы, замк­ну­тый цикл во­до­снаб­же­ния и др.

Adblock
detector