История бумаги. Эпохи развития

Памят­ник масте­рам-бумаж­ни­кам в немец­ком горо­де Цуп­ли­хе

После изоб­ре­те­ния бума­ги, а затем и искус­ства печа­ти в древ­нем Китае быст­ро уве­ли­чи­ва­лось коли­че­ство книг. К кон­цу XV века общее чис­ло книг в Китае соста­ви­ло 50 000 наиме­но­ва­ний в 700 000 томах1. Это пре­вы­си­ло общее чис­ло книг, суще­ство­вав­шее в то вре­мя, во всех дру­гих стра­нах мира.Остальной мир подот­стал. В Евро­пу про­из­вод­ство бума­ги при­шло прак­ти­че­ски через 15 веков после её появ­ле­ния в китай­ском куль­тур­ном про­стран­стве. Ско­рость дви­же­ния, таким обра­зом, соста­ви­ла око­ло 100 кило­мет­ров за 100 лет.

Общую исто­рию бумаж­но­го про­из­вод­ства мож­но раз­де­лить на несколь­ко эпох и уви­деть их осо­бен­но­сти по несколь­ким при­зна­кам:

  • по гео­гра­фи­че­ско­му реги­о­ну;
  • по осо­бен­но­стям тех­но­ло­гии и орга­ни­за­ции про­из­вод­ства;
  • по тех­ни­ке, пре­иму­ще­ствен­но исполь­зо­вав­шей­ся для реа­ли­за­ции тех­но­ло­ги­че­ско­го про­цес­са;
  • по сырью, исполь­зо­ван­но­му в про­из­вод­стве бума­ги

Про­фес­сор Ханс Хен­шел [1] выде­лил в исто­рии бумаж­но­го про­из­вод­ства пять эпох. Будем осно­вы­вать­ся на этой пери­о­ди­за­ции, допол­нив её новы­ми фак­та­ми.

Восточно-азиатская эпоха

Пер­вая эпо­ха — воз­ник­но­ве­ние изго­тов­ле­ния бума­ги в китай­ском куль­тур­ном про­стран­стве, Хен­шел её назвал восточ­но­ази­ат­ской эпо­хой рож­де­ния про­из­вод­ства бума­ги. Про­дол­жа­лась она до VIII века.

Место

Вре­мя пер­вых опы­тов про­из­вод­ства бума­ги раз­мы­то в про­стран­стве от Мон­го­лии до Тибе­та и Тай­лан­да. При этом, орга­ни­зу­ю­щее вли­я­ние китай­ской куль­ту­ры на наро­ды это­го реги­о­на бес­спор­но. Часто нача­ло про­из­вод­ства бума­ги свя­зы­ва­ет с име­нем Цай Луня и отно­сит его к 105 году. Мы, зная о более позд­них наход­ках, долж­ны отне­сти исто­ки про­из­вод­ства бума­ги на более ран­ний пери­од во II век до нашей эры. А может быть, это про­изо­шло и рань­ше, точ­ных дан­ных нет, а кос­вен­ные вполне допус­ка­ют нача­ло изго­тов­ле­ния бума­ги на 600 лет до Цай Луня.

В первую эпо­ху, с одной сто­ро­ны, суще­ство­ва­ла стро­гая ази­ат­ская сек­рет­но­сти о спо­со­бе про­из­вод­ства, с дру­гой, извест­но об экс­пор­те бума­ги из Китая во мно­гие сопре­дель­ные стра­ны. Уме­ние изго­тав­ли­вать бума­гу рас­про­стра­ня­лось преж­де все­го на восток, в Корею (II-III век нашей эры) и Япо­нию (нача­ло про­из­вод­ства зафик­си­ро­ва­но доку­мен­таль­но- 610 год).

Китайский мир нашёл исторический способ перехода от ткани и войлока к бумаге
Про­из­вод­ство бума­ги на китай­ской мини­а­тю­ре
Техника и технология

Про­из­вод­ство бума­ги, как про­цес­са полу­че­ния бумаж­но­го листа из измель­чён­ных при­род­ных мате­ри­а­лов при содей­ствии воды и меха­ни­че­ско­го воз­дей­ствия, акти­ви­ру­ю­ще­го измель­чён­ную волок­ни­стую суб­стан­цию, начав­ше­е­ся в первую эпо­ху, пред­став­ля­ет­ся выда­ю­щим­ся откры­ти­ем.

В эту эпо­ху пер­во­на­чаль­но бума­гу про­из­во­ди­ли с помо­щью, так назы­ва­е­мо­го, “пла­ва­ю­ще­го сита”. По это­му спо­со­бу фик­си­ро­ван­ное коли­че­ство волок­ни­стой мас­сы нали­ва­лось в фор­му, частич­но погру­жён­ную в воду. Фор­ма пред­став­ля­ла собой дере­вян­ную раму с натя­ну­той на неё гру­бой тка­нью. После того, как вода сте­ка­ла, про­из­во­ди­лась суш­ка тка­ни с бума­гой на ней, после чего лист сни­мал­ся с тка­ни.

Поз­же появил­ся спо­соб с исполь­зо­ва­ни­ем “чер­па­ю­ще­го сита”. В нём исполь­зу­ет­ся гиб­кая съём­ная сет­ка, кото­рая погру­жа­ет­ся чер­паль­щи­ком в ван­ну (чан), запол­нен­ный волок­ни­стой мас­сой, сет­ка зачер­пы­ва­ет волок­но и, после сво­бод­но­го сте­ка­ния воды, мок­рый лист сни­ма­ет­ся с сет­ки и пере­но­сит­ся на дру­гую поверх­ность для прес­со­ва­ния и суш­ки. Этот спо­соб про­из­вод­ства впо­след­ствии рас­про­стра­нил­ся более широ­ко, хотя в ази­ат­ских стра­нах до сих пор оста­лись мастер­ские с руч­ным отли­вом “пла­ва­ю­щим ситом”.

Важный этап в истории бумаги.Ручной отлив используется до сих пор
Руч­ной отлив с помо­щью “чер­па­ю­ще­го” сита в совре­мен­ной мастер­ской. За рабо­той чер­паль­щик

Для измель­че­ния сырья исполь­зо­ва­лась вна­ча­ле руч­ная сту­па, а позд­нее тол­чея с нож­ным при­во­дом.

Это эпо­ха руч­но­го отли­ва. Ремеслом изго­тов­ле­ния бума­ги зани­ма­лись семья­ми, исполь­зуя свои дома и дво­ры.

Сырьё

Как уже отме­ча­лось в нашем пред­у­ду­щем посте, сырьём для бума­ги в раз­ных реги­о­нах Китая, в Корее, Япо­нии слу­жи­ли раз­ные рас­ти­тель­ные мате­ри­а­лы. Это были кора и луб туто­во­го дере­ва (шел­ко­ви­цы), коко­ны туто­во­го шел­ко­пря­да (их сле­ду­ет отне­сти к живот­но­му про­ис­хож­де­нию) , моло­дые побе­ги бам­бу­ка, коноп­ля, ста­рые рыбо­лов­ные сети, обрез­ки шёл­ка. В Китае ещё в древ­но­сти испи­сан­ную бума­гу исполь­зо­ва­ли повтор­но, как мы теперь исполь­зу­ем маку­ла­ту­ру. Сбор исполь­зо­ван­ной бума­ги счи­тал­ся, как сей­час бы ска­за­ли, бого­угод­ным делом.

Корей­цы и япон­цы позна­ко­ми­лись с бума­гой из Китая в каче­стве носи­те­ля буд­дист­ских тек­стов. Япон­цы про­из­во­ди­ли бума­гу пер­во­на­чаль­но из коноп­ли, позд­нее ста­ли исполь­зо­вать луб кустарников:кодзо и гам­пи, мат­су­ма­та и дру­гих рас­те­ний.

Важ­но отметьть, что и в эпо­ху зарож­де­ния про­из­вод­ства бума­ги в Китае и, как уви­дим даль­ше, в сред­не­ве­ко­вую эпо­ху про­из­вод­ства бума­ги в Евро­пе, и в наше вре­мя, бума­га встре­ча­ет­ся в сво­ём раз­ви­тии с тка­че­ством.

Опре­де­лён­но уста­нов­ле­но, что ути­ли­за­ция тря­пья и отхо­дов шёл­ка в древ­нем Китае нача­лась при­мер­но на 600 лет рань­ше, чем нача­лось про­из­вод­ство бума­ги по Цай Луню [2]. Это ещё одно сви­де­тель­ство того, что бума­гу изго­тав­ли­ва­ли до него.

Арабо-мавританская эпоха

Вто­рая эпо­ха ара­бо – мав­ри­тан­ская (VIII-XI века) насту­пи­ла бла­го­да­ря рас­цве­ту куль­ту­ры этих наро­дов, кото­рые зани­ма­ли тер­ри­то­рию от южной Испа­нии до запад­ной гра­ни­цы Китая, вклю­чая север Афри­ки. бума­га ста­ла широ­ко рас­про­стра­нять­ся на араб­ском восто­ке: в Йемене, Егип­те, Сирии, Пале­стине, а затем, так как ара­бы вла­де­ли Ира­ком, Алжи­ром, Туни­сом, Марок­ко бума­га при­шла и туда. Исполь­зо­ва­ли сна­ча­ла экс­пор­ти­ру­е­мую из Китая бума­гу. С помо­щью плен­ных китай­ских масте­ров уже в VIII веке в Самар­кан­де ста­ли про­из­во­дить свою бума­гу. Счи­та­ет­ся, что это про­изо­шло при сле­ду­ю­щих обсто­я­тель­ствах. В сере­дине вось­мо­го века на одной из рек в Тур­ке­стане, почти у самых гра­ниц Китая, про­изо­шло жесто­кое сра­же­ние меж­ду китай­ски­ми и араб­ски­ми вой­ска­ми. Китай­цы потер­пе­ли пора­же­ние, мно­гое из них попа­ли в плен. Сре­ди воен­но­плен­ных ока­за­лись зна­то­ки бумаж­но­го дела. В обмен на осво­бож­де­ние они научи­ли ара­бов выдел­ке бума­ги. Воз­мож­но пере­да­ча тех­но­ло­гии про­изо­шла как — то по — дру­го­му, ведь китай­цы, как и их бума­га, пере­дви­га­лись по мно­гим сопре­дель­ным стра­нам.

Сырьё

В отсут­ствии при­выч­но­го волок­на луба шел­ко­ви­цы араб­ские бумаж­ни­ки нача­ли исполь­зо­вать­ся волок­на ста­рых льня­ных, пень­ко­вых и хлоп­ко­вых тря­пок.

Территория второй эпохи истории бумаги
Араб­ский мир в 900 году

Изоби­лие бума­ги поз­во­ли­ло араб­ским хали­фам созда­вать огром­ные биб­лио­те­ки, насчи­ты­ва­ю­щие сот­ни тысяч руко­пи­сей. Араб­ская бума­га была высо­ко­ка­че­ствен­ной, в её тех­но­ло­гию был вне­сён ряд изме­не­ний. Про­из­во­ди­лась бума­га из тря­пья, кото­рое было в основ­ном из льна и коноп­ли и пень­ко­вых кана­тов. Была улуч­ше­на про­клей­ка бума­ги, усо­вер­шен­ство­ва­на тех­но­ло­гия кра­ше­ния.

В искус­стве кали­гра­фии и созда­ния узо­ров ара­бы оста­лись не пре­взой­дён­ны­ми.

Красота бумаги подчёркивается изображением на ней
При­мер ста­рин­но­го араб­ско­го узо­ра
Техника и технология

Счи­та­ет­ся, что ара­бы ста­ли пер­вы­ми исполь­зо­вать энер­гию живот­ных и водя­но­го коле­са для про­из­вод­ства бума­ги. Для измель­че­ния сырья исполь­зо­ва­ли мель­нич­ные жер­но­ва.

Исполь­зо­ва­лась отдел­ка поверх­но­сти с исполь­зо­ва­ни­ем мела, гип­са, таль­ка и кра­ше­ние.

Уже в IX веке здесь про­из­во­ди­лись раз­лич­ные сор­та бума­ги белой и цвет­ной, гру­бой и тон­ко­го каче­ства, и для пись­ма и шёл­ко­вой бума­ги для голу­би­ной почты.

В 1100 году в горо­де Фесе (совре­мен­ный Тунис) уже было око­ло 400 бумаж­ных мель­ниц.

В 1035 году, посе­щая базар в Каи­ре, пер­сид­ский путе­ше­ствен­ник с удив­ле­ни­ем писал, что повсю­ду това­ры заво­ра­чи­ва­ют­ся в бума­гу.

Араб­ская бума­га появи­лась в кон­це-кон­цов в Евро­пе. 

Средневековая эпоха

Тре­тья эпо­ха — (с XII века): сред­не­ве­ко­вая – интен­сив­ное раз­ви­тие про­из­вод­ства бума­ги в Евро­пе.

Мед­лен­ное рас­про­стра­не­ние бума­ги – при­мер­но 100 км за 100 лет, толь­ко частич­но мож­но объ­яс­нить засек­ре­чен­но­стью тех­но­ло­гии в Китае. Ска­за­лась предубеж­дён­ность, недо­ве­рие к ново­му мате­ри­а­лу. Не сра­зу поня­ли, что такой, с виду хруп­кий, лёг­кий, не солид­ный мате­ри­ал может заме­нить пер­га­мент. В Евро­пе, напри­мер, после нача­ла про­из­вод­ства бума­ги ещё несколь­ко веков парал­лель­но исполь­зо­вал­ся пер­га­мент. Ещё в VII веке появ­ля­ют­ся зако­ны, обя­зы­ва­ю­щие при напи­са­нии госу­дар­ствен­ных доку­мен­тов исполь­зо­вать пер­га­мент. Дол­гое вре­мя запре­ща­лось исполь­зо­вать бума­гу в судо­про­из­вод­стве. Это спо­соб­ство­ва­ло ухо­ду от папи­ру­са, но под­дер­жи­ва­ло предубеж­де­ние к бума­ге. При этом пап­ская кан­це­ля­рия дол­го не при­зна­ва­ла пер­га­мент и поль­зо­ва­лась папи­ру­сом.

Потреб­но­сти в дешё­вом мате­ри­а­ле для пись­ма или быто­вых нужд в Евро­пе сфор­ми­ро­ва­лась позд­нее. Биб­лио­тек в 20–30 тысяч руко­пи­сей, как в Егип­те, в Евро­пе не было. Здесь ред­ко­стью были собра­ния в 500 – 1000 пер­га­мент­ных свит­ков. Кни­га была огром­ной цен­но­стью. Извест­ны слу­чаи, когда кни­ги для сохран­но­сти при­ко­вы­ва­лись цепью к стене цепя­ми. Часто вла­дель­цы един­ствен­ной кни­ги ука­зы­ва­ли в заве­ща­нии, кому из наслед­ни­ков она долж­на быть пере­да­на.

И это не уди­ви­тель­но. Евро­пей­цы зани­ма­лись бес­ко­неч­ны­ми меж­до­усоб­ны­ми раз­бор­ка­ми, ска­зы­вал­ся гнёт инкви­зи­ции. Кни­ги писа­ли на пер­га­мен­те, да к тому же на латин­ском язы­ке. Кре­стьяне, ремес­лен­ни­ки, да и боль­шин­ство пред­ста­ви­те­лей выс­ших клас­сов не утруж­да­ли себя гра­мот­но­стью.

Так как юг Испа­нии и Сици­лия при­над­ле­жал араб­ско­му миру, здесь раз­ви­ва­лась мав­ри­тан­ская куль­ту­ра и при­ве­зе­на была араб­ская тех­но­ло­гия про­из­вод­ства бума­ги. В XII веке на юго-восто­ке Ката­ло­нии, в обла­сти Вален­сии и южных про­вин­ци­ях Бар­се­ло­ны воз­ник­ли бумаж­ные мель­ни­цы и ману­фак­ту­ры. Бума­га про­из­во­ди­лась из коноп­ли и тек­стиль­ной вето­ши.

Техника и технология

Для меха­ни­че­ской обра­бот­ки воло­кон, пер­во­на­чаль­но исполь­зо­ва­лась тол­чея или молот­ко­вая мель­ни­ца. Для при­во­да мель­ни­цы исполь­зо­ва­лось водя­ное коле­со и ино­гда сида лоша­ди. Тол­чея поз­во­ля­ла полу­чать луч­шую раз­ра­бот­ку воло­кон по срав­не­нию с исполь­зо­вав­шей­ся ара­ба­ми мель­ни­цей с камен­ны­ми жер­но­ва­ми.

Толчея в истории бумаги, один из первых механизмов, облегчающих труд
Тол­чея с при­во­дом от водя­но­го коле­са

В XIII веке нача­лось про­из­вод­ство бума­ги в Ита­лии, хотя, по край­ней мере, сто­ле­тие до это­го она при­во­зи­лась в стра­ну тор­гов­ца­ми.

Такое поло­же­ние, когда бума­га уже мно­гие годы в стране исполь­зо­ва­лась, но не про­из­во­ди­лась харак­тер­но для Евро­пы. Меж­ду вре­ме­нем нача­ла исполь­зо­ва­ния бума­ги и вре­ме­нем нача­ла изго­тов­ле­ния в стране соб­ствен­ной бума­ги про­хо­ди­ло 100–300 лет.

 В наше время больше половины стран не производят бумагу, покупая её у других 109-и государств - производителей бумаги и картона.

Вли­я­ние ита­льян­цев на раз­ви­тие про­из­вод­ства бума­ги ока­за­лось очень про­дук­тив­ным. Ара­бы исполь­зо­ва­ли пше­нич­ный (воз­мож­но и рисо­вый) крах­мал для про­клей­ки бума­ги, ита­льян­цы ста­ли исполь­зо­вать живот­ный клей, что поз­во­ли­ло полу­чать новое каче­ство (изно­со­стой­кость, барьер­ность по отно­ше­нию к воде).

В Ита­лии впер­вые ста­ли исполь­зо­вать тол­чею с при­во­дом от водя­но­го коле­са, для измель­че­ния сырья. Здесь были сфор­му­ли­ро­ва­ны тре­бо­ва­ния к бума­ге, пра­об­раз стан­дар­тов, по про­из­во­ди­мым фор­ма­там, исполь­зо­ва­нию водя­ных зна­ков, каче­ству, коли­че­ству листов в сто­пах, штра­фам.

Ита­льян­цы пер­вы­ми ста­ли исполь­зо­вать водя­ной знак.В Боло­нье была най­де­на бума­га с водя­ным зна­ком 1282 года изго­тов­ле­ния [2]. По дру­гим дан­ным [3] пер­вый опи­сан­ный водя­ной знак полу­чен в 1271 году на бума­ге, изго­тов­лен­ной на бумаж­ной фаб­ри­ке Фаб­ри­а­но. Водя­ной знак стал отли­чи­тель­ной осо­бен­но­стью евро­пей­ской бума­ги. Бла­го­да­ря нали­чию водя­но­го зна­ка, до сих пор уда­ёт­ся дати­ро­вать мно­гие куль­тур­но-исто­ри­че­ские доку­мен­ты.

При­мер­но так выгля­де­ли пер­вые водя­ные зна­ки (фили­гра­ни) в бума­ге

Здесь отме­тим, что пер­вые водя­ные зна­ки были свет­лы­ми по отно­ше­нию к полю бума­ги. В месте водя­но­го зна­ка, исполь­зо­ван­ная для его полу­че­ния про­во­ло­ка (фили­грань), созда­ва­ла более тон­кие места в бума­ге, кото­рые на про­свет выгля­де­ли белы­ми.

Сет­ка с закреп­лён­ной на ней фили­гра­нью — фор­мой водя­но­го зна­ка в виде фигур­ной про­во­ло­ки
 В 1818 году в России, на бумажной фабрике Экспедиции заготовления государственных бумаг (теперь это "Гознак"), впервые получили водяной знак с переменной оптической плотностью (многотоновый). Это было достигнуто штамповкой сетки на которой отливалась бумага с получением разноуровневого рельефа на сетке. 
Для Гознака жудожественность водяного знака всегда имела важное значение
Совре­мен­ный водя­ной знак в бума­ге Гозна­ка (порт­рет изоб­ре­та­те­ля метал­ло­граф­ской печа­ти Орло­ва И. И. (1861–1928). Свет­лая часть — фили­грань, порт­рет — мно­го­то­но­вый водя­ной знак

Ита­льян­цы, а вслед за ними и дру­гие евро­пей­цы, дол­гое вре­мя счи­та­ли, что бума­гу изоб­ре­ли в Ита­лии, в местеч­ке Фаб­ри­а­но. В сред­ние века в Фаб­ри­а­но рабо­та­ло око­ло 40 пред­при­я­тий по изго­тов­ле­нию бума­ги.

И хотя к XV веку бумаж­ное про­из­вод­ство осво­и­ли в боль­шин­стве стран Евро­пы, ита­льян­ская бума­га всё ещё доми­ни­ро­ва­ла на рын­ке Евро­пы.

В резуль­та­те тех­ни­че­ских и тех­но­ло­ги­че­ских ново­вве­де­ний к XVII веку ста­ли поль­зо­вать­ся боль­шим спро­сом фран­цуз­ская, англий­ская и гол­ланд­ская бума­га. В зна­чи­тель­ной сте­пе­ни это­му спо­соб­ство­ва­ло появ­ле­ние в Гол­лан­дии устрой­ства для раз­мо­ла — гол­лан­де­ра (позд­нее его ста­ли назы­вать рол­лом). Нем­цы задер­жа­лись с внед­ре­ни­ем рол­лов на сво­их мель­ни­цах — в резуль­та­те про­иг­ра­ли в каче­стве бума­ги.

Первые бумажные производства в различных регионах и годы их появления

  • Испа­ния, Кса­ти­ва 1144 г
  • Ита­лия, Фаб­ри­а­но 1276 г
  • Сици­лия 1230‑е годы
  • Фран­ция, Труа 1348 г
  • Гер­ма­ния, Нюрн­берг 1390 г
  • Швей­ца­рия 1432 г
  • Пор­ту­га­лия, Лей­риа 1441 г
  • Поль­ша, Гданьск 1473 г
  • Англия, Сил 1494 г
  • Лит­ва, Виль­на 1524 г
  • Рос­сия, Под­мос­ко­вье (Иван­те­ев­ка) в 1560‑х годах
  • Шве­ция, Сток­гольм 1565 г
  • Дания, Хер­ри­свад 1573 г
  • Гол­лан­дия, Доор­д­рехт 1586 г
  • Фин­лян­дия, Тома­с­бо­ле 1667 г
  • США, Джер­ман­та­ун, Пен­силь­ва­ния 1690 г
  • Нор­ве­гия, Бент­се 1695 г

Начи­ная с XVI века про­из­вод­ство бума­ги в Евро­пе ста­ло рас­цве­тать. Это­му спо­соб­ство­ва­ло несколь­ко обсто­я­тельств:

В сере­дине XV в немец­ком горо­де Майн­це Юха­не­сом Гутен­бер­гом изоб­ре­тён спо­соб “искус­ствен­но­го пись­ма”- печа­ти с литер­ным набо­ром. И хотя печать вна­ча­ле дере­вян­ны­ми, а затем гли­ня­ны­ми лите­ра­ми был изоб­ре­те­на в Китае за 400 лет до Гутен­бер­га [3], это повтор­ное, евро­пей­ское изоб­ре­те­ние, вско­ре потре­бо­ва­ло бума­гу для печа­ти и в боль­ших коли­че­ствах. Кро­ме того, бла­го­да­ря Рефор­ма­ции воз­ник спрос на соот­вет­ству­ю­щую лите­ра­ту­ру. Нако­нец, воз­ник­ла поч­та и она, в отли­чии от нынеш­ней, элек­трон­ной, не мог­ла обхо­дить­ся без бума­ги.

И хотя 30-лет­няя вой­на в Евро­пе в 1618–1648 гг затор­мо­зи­ла раз­ви­тие тех­ни­ки в целом, стро­и­тель­ство новых мель­ниц было не оста­но­вить. В XVIII веке мель­ниц ста­ло боль­ше, чем до вой­ны и появи­лись более круп­ные про­из­вод­ства — ману­фак­ту­ры.

Сырьё

В исто­рии бума­ги сбор и пере­ра­бот­ка тря­пья зани­ма­ют важ­ное место в сред­не­ве­ко­вой эпо­хе.

В XVII веке на бумаж­ных мель­ни­цах и ману­фак­ту­рах стал обна­ру­жи­вать­ся дефи­цит сырья. Хотя были пред­при­ня­ты попыт­ки зако­но­да­тель­но обес­пе­чить сбор быв­шей в упо­треб­ле­нии одеж­ды и при­ни­ма­лись меры поощ­ре­ния сбор­щи­ков. Ста­ло оче­вид­но, что бумаж­ные мель­ни­цы не могут быть обес­пе­че­ны сырьём, а потреб­ность в бума­ге всё уве­ли­чи­ва­лась.

Тема сбора и переработки тряпья,составляет важную часть средневековой истории
Жен­щи­ны на сор­ти­ров­ке с ножа­мид­ля пред­ва­ри­тельн­го измель­че­ния тря­пья

Для бумаж­ни­ков воз­ник­ла серьёз­ная про­бле­ма нехват­ки сырья для про­из­вод­ства.

Посте­пен­но, уже начи­ная с XVI века ста­ли появ­лять­ся пред­ло­же­ния о новых источ­ни­ках сырья. В поис­ках, как тогда выра­жа­лись, сур­ро­га­тов, вспо­ми­на­ли ста­ри­ну, когда исполь­зо­ва­ли листья, кору дере­вьев. Ухо­ди­ли в сто­ро­ну, про­буя делать бума­гу с асбе­стом (1685 г , англи­ча­нин E.Lloid), c добав­ле­ни­ем тра­вы, сена, соло­мы, кра­пи­вы, бобо­вых рас­те­ний и т.д. (немец­кий пас­тор J.C. Schaffer,1760‑е годы), кото­рый был одно­вре­мен­но извест­ным в то вре­мя иссле­до­ва­те­лем элек­тро­про­вод­но­сти, извест­ны его тру­ды по бота­ни­ке и зоо­ло­гии. Шаф­фер иссле­до­вал свы­ше 50 мате­ри­а­лов.

В пер­вой поло­вине XVIII века Louis Piette (Дил­лин­ген, Гер­ма­ния) иссле­до­вал 300 рас­те­ний в поис­ках сур­ро­га­тов, при­год­ных для про­из­вод­ства бумаги.В 1838 году вышла его кни­га со 160‑ю образ­ца­ми бума­ги. Кни­га была напе­ча­та­на на бума­ги из соло­мы. Такие слу­чаи печа­ти книг с добав­ле­ни­ем соло­мы, тра­вы, кра­пи­вы, водо­рос­лей и дру­гих мате­ри­а­лов были не еди­нич­ны. Эти поис­ки при­ве­ли к созда­нию деко­ра­тив­ных видов бума­ги, бума­ги для обо­ев.

Бума­га из соло­мы в сере­дине XVIII века ста­ла про­из­во­дить­ся в Гер­ма­нии, Фран­ции, Бель­гии и дру­гих стра­нах.

У сто­рон­ни­ков заме­ны тря­пья в бума­ге были и про­тив­ни­ки. Когда Rene Reaumur в 1719 году в Париж­ской Ака­де­мии наук, гово­рил о целе­со­об­раз­но­сти исполь­зо­ва­нияя измель­чён­ной дре­ве­си­ны для про­из­вод­ства бума­ги, при­во­дя в при­мер искус­ство ос, делать бума­го­по­доб­ный мате­ри­ал и стро­ить из него гнёз­да — отве­том был смех слу­ша­те­лей. Про­тив были так же мно­го­чис­лен­ные вла­дель­цы бумаж­ных мель­ниц.

В истории бумаги осталась фраза:"Бумага делается в ролле"
Ролл для раз­мо­ла бумаж­ной мас­сы
Роль­ный цех круп­но­го про­из­вод­ства

Всё же созна­ние людей посте­пен­но меня­лось, креп­ло пони­ма­ние того, что тра­ди­ци­он­ное про­из­вод­ство бума­ги с помо­щью чана и сита идёт навстре­чу пере­ме­нам.

Наря­ду с госу­дар­ством и цер­ко­вью, актив­ным твор­цом исто­рии, стал граж­да­нин. Граж­дан­ские инте­ре­сы тре­бо­ва­ли книг, жур­на­лов, газет. Бума­га руч­но­го чер­па­ния не мог­ла про­из­во­дить­ся в тре­бу­е­мом коли­че­стве.

Машинный способ производства. Четвёртая эпоха

Чет­вёр­тая эпо­ха – это пери­од ста­нов­ле­ния машин­но­го спо­со­ба про­из­вод­ства бума­ги, когда были изоб­ре­те­ны и быст­ро внед­ре­ны мно­гие осно­во­по­ла­га­ю­щие про­цес­сы и ори­ги­наль­ные виды обо­ру­до­ва­ния.

Пер­вые три эпо­хи, вплоть до XVIII века охва­ты­ва­ют руч­ной отлив бума­ги в виде листов. С XIX века начи­на­ет­ся чет­вёр­тая эпо­ха-эпо­ха машин­но­го спо­со­ба про­из­вод­ства бума­ги.

Рождение машинного способа производства бумаги

В 1799 году, рабо­тав­ший на пред­при­я­ти­ях печат­но­го и изда­тель­ско­го дома Дидо (Didot), в кото­рый вхо­ди­ла и бумаж­ная мель­ни­ца (по дру­гим дан­ным (2) это была ману­фак­ту­ра) в Эссене под Пари­жем Нико­лас — Луис Робер ( Nikolas — Louis Robert) полу­чил патент на агре­гат по изго­тов­ле­нию полот­на бума­ги, сма­ты­ва­ю­ще­го­ся в рулон. Это был весь­ма энер­гич­ный моло­дой чело­век, к тому вре­ме­ни побы­вав­ший на воен­ной служ­бе. У Дидо он рабо­тал бух­гал­те­ром, cмот­ри­те­лем и масте­ром.

Изобретатель, оставивший след в истории бумаги
Нико­лас — Луис Робер изоб­ре­то­тель пер­вой бумаж­ной маши­ны (1771–1820)

Изоб­ре­те­ние Робе­ра (о нём ещё инфор­ма­ция в нашем посте здесь), как гово­ри­ли: ” убра­ло сет­ку из рук чер­паль­щи­ка, из рук валяль­щи­ка сук­но и лист бума­ги из рук уклад­чи­ка”.

На самом деле, маши­на лик­ви­ди­ро­ва­ла эти про­фес­сии, но воз­ник­ли дру­гие и бума­га всё ещё, на раз­ных ста­ди­ях её про­из­вод­ства, про­дол­жа­ла дела­лать­ся бук­валь­но рука­ми масте­ров — бумаж­ни­ков, кото­рые в кон­так­те с бумаж­ной мас­сой а затем бума­гой ещё дол­гое вре­мя оце­ни­ва­ли её каче­ство и управ­ля­ли таким обра­зом про­цес­сом про­из­вод­ства. 

Пер­вое непре­рыв­ное полот­но на сво­ей машине в Эссене Робер полу­чил в 1800 году оно было дли­ной око­ло 5 мет­ров и име­ло шири­ну 60 см.

Две эпо­хи, почти до XII века – вре­мя про­из­вод­ства, бази­ро­вав­ше­го­ся на энер­гии чело­ве­че­ских муску­лов, на сме­ну кото­рым, посте­пен­но при­хо­дит энер­гия воды и вет­ра на бумаж­ных мель­ни­цах и ману­фак­ту­рах, при­во­дя­щая в дей­ствие тол­чеи для обра­бот­ки воло­кон.

При этом, несмот­ря на то, что машин­ный спо­соб про­из­вод­ства бума­ги воз­ник в самом нача­ле XIX века, вплоть до 1878 года в Евро­пе, а в Англии и Рос­сии до более позд­не­го вре­ме­ни, бума­га про­из­во­ди­лась как руч­ным так и машин­ным спо­со­бом.

Пер­вая про­мыш­лен­ная бума­го­де­ла­тель­ная маши­на появи­лась в 1803 году, бла­го­да­ря инте­ре­су, про­яв­лен­но­му лон­дон­ски­ми тор­гов­ца­ми бума­ги бра­тья­ми Фурд­ри­нье (Fourdrinier). Они при­влек­ли инже­не­ра Брай­я­на Дон­ки­на к реа­ли­за­ции про­ек­та на базе маши­ны Робе­ра. В исто­рии оста­лось наиме­но­ва­ние машин с плос­кой сет­кой как “фурд­ри­нер”. Дон­кин за 20 лет выпу­стил 38 длин­но­се­точ­ных машин. Маши­ны стро­и­лись всё боль­шей шири­ны, ско­ро­сти полу­че­ния бумаж­но­го полот­на уве­ли­чи­ва­лись.

Производство бумаги из древесины. Пятая эпоха

Начи­на­лось про­из­вод­ство бума­ги на осно­ве лубя­ных воло­кон шел­ко­ви­цы, бам­бу­ко­во­го дере­ва, обрез­ков про­из­вод­ства шёл­ка. Потом тех­но­ло­гия про­из­вод­ства бума­ги из дре­вес­ных воло­кон усту­пи­ла место тех­но­ло­гии пере­ра­бот­ки тря­пья хол­що­во­го и хлоп­ча­то­бу­маж­но­го. Уже с VIII века пре­об­ла­да­ет пере­ра­бот­ка тря­пья из пень­ки, коноп­ли, льна. Такая сырье­вая ситу­а­ция сохра­ня­ет­ся вплоть до XIX века.

В послед­ней чет­вер­ти XIX века в про­из­вод­стве бума­ги насту­пи­ла эпо­ха в кото­рую про­из­вд­ство бума­ги осно­вы­ва­ет­ся на исполь­зо­ва­нии дре­вес­но­го сырья. При этом созда­ёт­ся ряд новых тех­но­ло­ги­че­ских реше­ний и новых видов обо­ру­до­ва­ния, кото­рые поз­во­ли­ли полу­чать новые свой­ства бума­ги и кар­то­на, а глав­ное, суще­ствен­но повы­си­ли про­из­во­ди­тель­ность обо­ру­до­ва­ния.

Попросту говоря, продукция из чана (т.е. ручного отлива) основана на тряпье, а машинная на древесине.Таким образом "новое" сырье - это возврат к "старейшему" с которого и начиналась история бумаги, к древесине.

В 1806 году появи­лась пуб­ли­ка­ция Илли­га (Illig Moritz Friedrich) из Гер­ма­нии о про­клей­ке бума­ги не с поверх­но­сти, как до сих пор, а в бумаж­ной мас­се. Это так назы­ва­е­мая масс­ная смо­ля­ная про­клей­ка. Она сме­ни­ла про­клей­ку жела­ти­ном.

Древесная масса

В 1840‑х годах немец­кий мастер ткац­ко­го про­из­вод­ства Фри­дрих Кел­лер (Keller Fridrich Gottlob) при­ду­мал спо­соб измель­че­ния дре­ве­си­ны путём исти­ра­ния её на шеро­хо­ва­той поверх­но­сти кам­ня. С помо­щью бумаж­ни­ка Ген­ри­ха Вол­те­ра и меха­ни­ка Иоха­на Фой­та в 1848 году они сде­ла­ли пер­вый про­мыш­лен­ный дефи­брёр. С это­го момен­та появи­лась воз­мож­ность уве­ли­чи­вать содер­жа­ние дре­вес­но­го сырья в бума­ге. ДДМ — дефи­брёр­ная дре­вес­ная мас­са была един­ствен­ным видом дре­вес­ной мас­сы до сере­ди­ны 60‑х годов XX века.

Схе­ма дефи­брё­ра в XX веке. Балан­сы дре­ве­си­ны (корот­кие брёв­на после окор­ки, загру­жа­ют­ся в шах­ту дефи­брё­ра и цепя­ми при­жи­ма­ют­ся к вра­ща­ю­ще­му­ся кам­ню. В зону при­жи­ма пода­ёт­ся вода. Дре­вес­ная мас­са отво­дит­ся из ван­ны сни­зу.

Выход дре­вес­ной мас­сы из дре­ве­си­ны состав­ля­ет 93–98%, т.е. дре­ве­си­на исполь­зу­ет­ся почти пол­но­стью.

При спо­со­бах полу­че­ния дре­вес­ной мас­сы, соче­та­ю­щих теп­ло­вую и хими­че­скую обра­бот­ку с меха­ни­че­ской, в рас­твор пере­хо­дит до 15% веще­ства дре­ве­си­ны. Каче­ство полу­ча­е­мой дре­вес­ной мас­сы при этом раз­лич­но.

В 60–70‑х годах ХХ века были раз­ра­бо­та­ны и полу­чи­ли про­мыш­лен­ное при­ме­не­ние новые виды дре­вес­ной мас­сы с ком­би­ни­ро­ван­ной обра­бот­кой: тер­мо-меха­ни­че­ская, хими­ко-тер­мо­ме­ха­ни­че­ская и дру­гие. Раз­ви­ва­лись спо­со­бы сор­ти­ро­ва­ния и отбел­ки дре­вес­ной мас­сы.

Целлюлоза

В 1853 годах фран­цуз Мел­лир (Mellir) взял патент на спо­соб полу­че­ния основ­но­го ком­по­нен­та дре­ве­си­ны — цел­лю­ло­зы при высо­ко­тем­пе­ра­тур­ной обра­бот­ке (вар­ке) соло­мы в кау­сти­че­ской соде. Почти одно­вре­мен­но, в 1853–1854 годах, англи­ча­нин Уатт (Watt) и аме­ри­ка­нец Бфр­джесс полу­чи­ли патен­ты на полу­че­ние цел­лю­ло­зы таким же спо­со­бом из дре­ве­си­ны. Это было нача­ло щелоч­но­го (натрон­но­го) спо­со­ба про­из­вод­ства цел­лю­ло­зы.

В 1866–1872 гг несколь­ки­ми авто­ра­ми был открыт суль­фит­ный спо­соб полу­че­ния цел­лю­ло­зы, в 1879 году суль­фат­ный спо­соб.

Цел­лю­ло­за, в отли­чии от дре­вес­ной мас­сы, поз­во­ля­ла про­из­во­дить более проч­ную бума­гу и в соче­та­нии с дре­вес­ной мас­сой были полу­че­ны новые виды бума­ги и изде­лий с новы­ми свой­ства­ми.

Парал­лель­но с изме­не­ни­ем сырья раз­ви­вал­ся основ­ной агре­гат про­из­вод­ства бума­ги — бума­го­де­ла­тель­ная маши­на. После­до­ва­тель­но уве­ли­чи­ва­лось ско­рость рабо­ты машин, уве­ли­чи­ва­лась шири­на бумаж­но­го полот­на. Кро­ме машин с плос­кой сет­кой, появи­лись круг­ло­се­точ­ные, цилин­дро­вые маши­ны. На машине появи­лась прес­со­вая и сушиль­ная часть.

В ХХ веке маши­но­стро­и­те­ли, кажет­ся достиг­ли пре­де­ла тех­ни­че­ских воз­мож­но­стей в ско­ро­сти и ширине бума­го­де­ла­тель­ных машин. Об этом мы гово­ри­ли здесь.

Современная эпоха

Совре­мен­ный пери­од про­из­вод­ства бума­ги и кар­то­на, начи­ная с кон­ца XX века, отли­ча­ет­ся осо­бен­но­стя­ми, свя­зан­ны­ми с мас­штаб­но­стью про­из­вод­ства. Объ­ём про­из­вод­ства бума­ги и кар­то­на в мире в пре­вы­сил 400 млн. тонн, при этом, при­рост в послед­ние годы состав­ля­ет свы­ше 2 млн тонн в год. Опре­де­ля­ю­щи­ми усло­ви­я­ми раз­ви­тия тех­но­ло­гии глу­бо­кой пере­ра­бот­ки дре­ве­си­ны явля­ют­ся:

  • рост цен на энер­го­но­си­те­ли;
  • рез­кое повы­ше­ние зна­чи­мо­сти био­топ­ли­ва;
  • дефи­цит дре­ве­си­ны в Евро­пе;
  • уве­ли­че­ние доли вто­рич­но­го (реку­пе­ри­ро­ван­но­го) волок­на. В Евро­пе эта доля пре­вы­си­ла долю пер­вич­но­го волок­на и соста­ви­ла 61 %;
  • суще­ствен­ное уве­ли­че­ние исполь­зо­ва­ния план­та­ци­он­ной дре­ве­си­ны;
  • в усло­ви­ях обост­рив­шей­ся эко­ло­ги­че­ской ситу­а­ции воз­рас­та­ет роль воз­об­нов­ля­е­мых ресур­сов в эко­но­ми­ке и пред­ло­же­ние отрас­лей глу­бо­кой пере­ра­бот­ки дре­ве­си­ны – био­ре­фай­нинг дре­ве­си­ны, ста­но­вят­ся очень вос­тре­бо­ван­ны­ми.

Это раз­ви­тие при­схо­дит при уси­ле­нии свя­зей меж­ду сек­то­ра­ми про­из­вод­ства, зани­ма­ю­щи­ми­ся про­цес­са­ми глу­бо­кой меха­ни­че­ской, хими­че­ской и энер­ге­ти­че­ской пере­ра­бот­ки дре­ве­си­ны, созда­ние Лесо­про­мыш­лен­ных ком­плек­сов (ЛПК) с без­от­ход­ным про­из­вод­ством-раз­ви­тие тех­но­ло­гии био­ре­фай­нин­га дре­ве­си­ны.

Ещё теп­лый рулон (там­бур) бума­ги, сня­тый с совре­мен­ной бум­ма­ши­ны

Новые тех­ни­че­ские реше­ния раз­ви­ва­ют­ся при вза­и­мо­дей­ствии раз­лич­ных отрас­лей.

Инте­рес­ные резуль­та­ты уже полу­ча­ют­ся при вза­и­мо­дей­ствии про­из­во­ди­те­лей бума­ги и стро­и­тель­ны­ми отрас­ля­ми, отрас­ля­ми зани­ма­ю­щи­ми­ся про­дук­та­ми пита­ния, транс­пор­том, здо­ро­вьем и гиги­е­ной, ком­му­ни­ка­ци­я­ми и обме­ном инфор­ма­ци­ей, логи­сти­кой.

Бума­го­де­ла­тель­ные маши­ны осна­ща­ют­ся устрой­ства­ми, поз­во­ля­ю­щи­ми полу­чать бумаж­ное полот­но с исполь­зо­ва­ни­ем при­е­мов ткац­ко­го про­из­вод­ства-попе­реч­но­го пере­ме­ще­ния воло­кон. Такие тех­но­ло­гии полу­че­ния новых нетка­ных мате­ри­а­лов уже реа­ли­зо­ва­ны в про­мыш­лен­но­сти фир­ма­ми “Voith”,“Trutzschler”, “Andritz”. Об этом в сле­ду­ю­щих постах.

Отме­тим ещё раз, что из 251 стра­ны в наше вре­мя, бума­гу про­из­во­дят 109 стран. Круп­ней­шие из них по про­из­вод­ству бума­ги и кар­то­на по дан­ным (FAO) 2016 года (млн т):

Китай 108,5
США 71,8
Япо­ния 26,1
Гер­ма­ния 22,6
Корея 11,5
Бра­зи­лия 10,3
Кана­да 10,2
Фин­лян­дия 10,2
Шве­ция 10,1
Индо­не­зия 9,8

В Рос­сии в 2018 году (Рос­стат) про­из­ве­де­но око­ло 9 млн т бума­ги и кар­то­на.

Потреб­ле­ние бума­ги и кар­то­на на душу насе­ле­ния в мире око­ло 60 кг/т, при­мер­но столь­ко же в Рос­сии.

Исполь­зо­ван­ные источ­ни­ки:

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