ПАПІР ТА ІНШІ писально МАТЕРІАЛИ

1. ПЕРШІ писально МАТЕРІАЛИ
2. Цегла.
3. Метали і їх сплави.
4. Дерево.
5. Листя дерев.
6. Кора дерев.
7. Пергамен і веління.
8. Папірус.
9. ПАПІР
10. Виробництво.
11. Поширення способу виготовлення паперу.
12. Пошуки сировини.
13. Розвиток виробництва паперу з деревної маси.
14. Верстат для стирання деревини.
15. Папероробна машина.
16. Машина Фурдрінье.
17. Круглосеточних машина.
18. Водяні знаки.
19. Напівтонова техніка.
20. Денді-роллерного техніка.
21. Застосування паперу.
22. Повторна переробка.

ПАПІР ТА ІНШІ писально МАТЕРІАЛИ. Перші способи отримання паперу відпрацьовувалися протягом тривалого часу. Відомі досить ранні (868 н.е.) китайські відбитки на папері з майстерно виконаних на релігійні теми різьблених зображень по дереву. Виробляти папір в Європі почали в середині 12 ст. н.е., але ніхто не спробував зобразити фахівця-гаманця в процесі праці аж до тисячі п'ятсот шістьдесят вісім, коли в німецькій книзі про ремеслах була поміщена витончена гравюра «Гаманець» роботи Й.Аммана (1539-1591) в супроводі віршів про виготовлення паперу, написаних автором книги, поетом з Нюрнберга Х.Заксом (1494-1576).

ПЕРШІ писально МАТЕРІАЛИ

Камінь.

Ймовірно, першим з матеріалів, на якому люди стали висікати спочатку ідеографічні зображення, а пізніше - умовні символи, складові знаки і букви, був камінь. Так, вже давньоєгипетські майстри вибивали заточеними зубилами ієрогліфи на кам'яних обелісках.

Цегла.

Мешканці стародавньої Месопотамії видавлювали знаки і букви на сирих заготовках глиняної цегли та табличок різних габаритів; робили вони це кістяним стрижнем з клиноподібним вістрям, а після нанесення символів глину обпалювали. Обпалені таблички служили посланнями і мали таке ж широке ходіння, як листи і рахунки в наш час. Зародження клинопису в Межиріччі відносять до 3500 до н.е.

Метали і їх сплави.

Мідь, свинець, латунь і бронза в античному світі теж служили письмовими матеріалами. На аркушах зі свинцю та інших металів фіксувалися договори, закони та спілки. З 15 в. до н.е. до нас дійшли давньокитайські написи на ворожильних каменях і ритуальних бронзових судинах. У Біблії згадується (Іов, 19:24) про що не відбулася мрії скористатися «різцем залізним з оловом». Стародавні римляни писали хроніки на бронзі, а легіонери перед боєм висловлювали свою останню волю на металевих пряжках або піхвах мечів.

Дерево.

Книга вигляді набору дерев'яних таблиць (в основному з зрізів самшиту або лимонного дерева) існували задовго до часів Гомера (9 ст. До н.е.). Поверхня таких таблиць зазвичай покривали тонким шаром воску, крейди або гіпсу, і букви процарапивалі за допомогою металевого або кістяного стержня, що іменувався «стилем». При такому способі листи тексти можна було виправляти, завдаючи в потрібних місцях новий шар покриття. Окремі дощечки скріплювали разом тонкими шкіряними ременями - виходила книга, яка отримала у латинян назва кодексу (codex). Серед подібних книг зустрічалися, напевно, і досить важкі: у одному з творів римського комедіографа Плавта (254-184 до н.е.) описано випадок, коли семирічний хлопчик своїми «табличками» примудрився пробити голову вчителеві. Схоже, книги-таблиці ще довго не виходили з ужитку і після появи паперу: в Європі є письмові свідчення про їхнє існування ще на початку 14 ст н.е., а, згідно з Чосеру (1344-1400), в Англії ними користувалися і в наприкінці 14 в.

Листя дерев.

Пальмові і ін. Листя служили писчим матеріалом з незапам'ятних часів. Пліній Старший (23-79 н.е.), римський вчений, в своїй енциклопедії знань античності (Природна історія) оповідав, зокрема, про техніку письма на пальмових листках; Діодор Сицилійський, грецький історик 1 ст. н.е., у праці Історична бібліотека повідомляв, що судді Сіракуз писали імена засуджених до вигнання на листках оливи. У деяких районах Індії та Цейлону до недавніх часів продовжували писати на пальмових листках. Цейлонця користувалися листям віяловій пальми таліпот (Corypha umbraculifera), довгими і широкими. В Ассамі писали на листках деревовидного алое (Aquilaria agallocha), а в інших районах Індії - на листках Пальмірський пальми (Borassus flabellifer). Величезні листя Пальмірський пальми нарізали смугами майже будь-якої бажаної довжини і шириною близько 5 см. На поверхні аркуша металевим стрижнем видавлювали борозенки знаків, а потім ці поглиблення заповнювали чорним барвником, чому письмена ставали чітко помітними. Проробивши по краю списаних аркушів пару отворів і пропустивши через них шнури, листи скріплювали разом - виходила книга. Пам'ять про таке використання пальмового листя збереглася аж до наших днів - в назві «листів» сучасної книги.

Кора дерев.

Кора всюди служила відповідним письмовим матеріалом. Древні латини використовували для цього внутрішню частину кори, яку називали словом liber (луб); згодом це слово стало означати саму книгу. Не менш цікава історія трансформації російського слова «луб» в «лубок». На бересті - корі берези білої (Betula alba) - металевими загостреними «писалом» в середні віки становили свої послання новгородці, шведи, татари Золотої Орди. Американські індіанці з допомогою дерев'яних паличок і рідкого пігменту наносили символи своєї рисуночное писемності на білу поверхню кори берези Betula papyrifera. Корінні мешканці Мексики, Центральної і Південної Америки колись виготовляли своєрідну папір з лубу тутових дерев.

Пергамен і веління.

Пергамен (пергамент), який як писальний матеріал теж передував папері, названий по імені стародавнього міста Пергам в західній частині Малої Азії. Хоча він застосовувався, ймовірно, вже з 1500 до н.е., його появу пов'язують з Євменом II, царем Пергама (197-159 до н.е.). Робили пергамен з расслоенной овечої шкіри. Зовнішній шар - з боку волосяного покриву - дубили і перетворювали в шеврет для шкіряних виробів, а з внутрішнього шару (з м'ясною боку) виробляли пергамен. Вєлєнь робили з цільної шкіри шкур телят, кіз і ягнят, на відміну від овчини, що призначалася для пергамена. Тому Вєлєнь можна відрізнити від пергамена завдяки властивим йому характерними ознаками структури епідерми і залишкам фолікул шерстинок віддаленого хутра, через що оброблена поверхня не здається гладкою.

Сучасна технологія вичинки пергамена і велінням майже нічим не відрізняється від стародавньої. Послідовність операцій така: шкуру миють, натирають вапном, спеціальним скребком очищають від шерсті і міздрі і знову миють; потім цю частково очищену шкіру натягують за допомогою ременів на прямокутну дерев'яну раму і сушать; потім знову очищають і вирівнюють, видаляючи всі нерівності; нарешті, її натирають крейдою (знежирюють і відбілюють), і всю поверхню ретельно прочищають м'якої пемзою.

Ні пергамен, ні Вєлєнь не наражати на дубильні процесу; обробляються вони вапном і тому з вигляду поверхні і на дотик схожі на папір. Розглядаючи європейські рукописні книги, можна розгледіти, що в багатьох з них сторінки протилежних сторін одних і тих же листів виглядають по-різному: «м'ясна» світліше «власний». Ця різниця в древніх книгах помітніше, ніж в більш пізніх, тому що при виробленні пергамена майстри більш пізнього часу рясніше вибілювали його крейдою і набагато старанніше вишкрібали пемзою волосяну сторону. Писар, приступаючи до роботи над манускриптом, з особливою увагою підбирав пергамені листи, схожі за кольором і текстурою. Більш того, щоб сторони кожного розвороту майбутньої книги не надто відрізнялися одна від одної, він встановлював таку послідовність сторінок, при якій «волосяна» поверхню пергамена була звернена до «власний», а «м'ясна» - до «м'ясної».

Вживання пергамена в Європі тривало навіть після появи друку з дерев'яних дощок і складальними штампами. Підраховано, що для одного примірника першою виданою І.Гутенбергом (1399-1468) Біблії було потрібно близько 300 овечих шкур. В Європі масове виготовлення пергамену для друкованих книг проіснувало до 16 ст., Але цей міцний і довговічний матеріал користується попитом і понині - на ньому друкують дипломи та важливі документи, створюють твори каліграфічного мистецтва. Так, ще в 19 ст. патентна документація Великобританії і США оформлялися як друкованих або рукописних пергаменному.

Папірус.

Хоча папірус також, строго кажучи, не є папером, саме він був тим першим письмовим матеріалом, якому притаманні багато властивостей сучасної паперу. Слова цигарка, папільйотки, пап'є-маше і подібні до них походять від грецького назви ( «папірус») багаторічного тропічного трав'янистої рослини сімейства осокових. Слово «біблос» у греків означало внутрішню плоть стебла папірусу. У писального матеріалу, іменованого папірусом, - шарувата структура, а справжня папір складається з роз'єднаних і подрібнених волокон, але її можна зробити і з стебел папірусу (Cyperus papyrus), тому що в них міститься достатньо клітковини (целюлози). До початку нової ери в Єгипті були великі плантації папірусу, але з ростом споживання паперу вони поступово скорочувалися і в кінці кінців майже зовсім зникли.

Існує ще кілька придатних для письма, малювання і креслення видів природних Папероподібний матеріалів, за методами виготовлення подібних папірусу, - «папір хуун» (Huun) і «папір аматал» (Amatal), які робилися з кори тутового дерев ацтеками і майя; «Папір делованг» (Deloewang) з ретельно відбитої кори шовковиці з о.Ява; «Рисовий папір» з острова Тайвань. Останній матеріал являє собою тонкий спіральний зріз з серцевини дерева паперова аралія (Fatsia papyrifera) і не має ніякого відношення ні до рису, ні до паперу.

ПАПІР

Папір представляє собою матеріал у вигляді тонких листів, що виготовляється шляхом переробки ганчір'я, соломи, деревини та іншого органічного сировини з волокнистої структурою, застосовуваний для письма, виготовлення друкованої продукції, упаковки і т.п.

Виробництво.

Тонкий листовий матеріал може вважатися справжньою папером тільки в тому випадку, якщо він робиться з маси, що складається з окремих волокон, яка виходить розмочуванням целюлозного сировини. Ця маса розмішується у воді і потім вичерпується рамкою (черпальной формою) з натягнутою сіткою, як у сита. Вийняті з води волоконця осідають рівним шаром, а зайва вода йде, просочуючись крізь численні дрібні отвори в сітчастому дні. Тонкий шар безладно переплутаних шматочків волокон на сітці, висихаючи, перетворюється в паперовий лист. Саме таким методом Цай Лунь виготовив перший аркуш паперу в 105 н.е., і той же метод лежить в основі принципу дії найбільших і найбільш продуктивних машинах з виробництва паперу машин наших днів - за минулі майже 2000 років радикальних змін в формуванні паперу з рослинних волокон не відбулося . У китайській літературі засвідчено, що Цай Лунь створив свою першу папір з розмочених і роздроблених шматків тканин, старих мотузок і шматків деревної кори. До наших днів не збереглося жодного з аркушів паперу перших років її виробництва. Ймовірно, найдавніша папір датується 264 н.е.

Поширення способу виготовлення паперу.

Китайці ревно оберігали секрет вичинки паперу, і лише ок. 600 н.е. він став відомий корейцям, а ще через років 15 - і японцям. У 751 мистецтво виробництва паперу досягло Самарканда і через 40 років після цього було освоєно в Багдаді. З Багдада воно дійшло до Єгипту (бл. 900), потім до Феса в Марокко (бл. 1100) і незабаром після цього з'явилося в Європі. У 1150 іспанці робили папір в Хатіві і Валенсії. У 1348 в Труа (Франція), а в 1494 в Хартфорді (Англія) були побудовані паперові млини. В Італії вперше почали робити папір в Фабріано (в 1276). Трохи пізніше виробництво паперу було налагоджено і в Німеччині - в 1390 У.Штромер побудував фабрику в Нюрнберзі. Паперове ремесло проникло до Нового Світу з Іспанії: перша паперова фабрика була побудована в Кульякане (Мексика) в 1575. У 1690 паперових справ майстер з Німеччини В.Ріттенхаус налагодив виробництво паперу поблизу Філадельфії (шт. Пенсільванія, США).

Пошуки сировини.

Майже до кінця 18 ст. практично вся папір робилася з льняного і бавовняного ганчір'я. Завдяки утилізації цього чудового сировини папір, що випускалася до 1775 в Європі і Америці, була здебільшого міцної і могла служити довго, не втрачаючи своїх якостей. (В бавовні зміст целюлози становить близько 91%, в льоні, коноплі, джуті і т.п. - від 60 до 90%.) Однак до цього часу споживання паперу помітно збільшилася, і її виробникам стало важко добувати ганчір'я в обсягах, достатніх для задоволення швидко зростаючого попиту. Книги друкувалися вже для масового читача, з'явилися газети, а популярні журнали почали виходити щомісяця і щотижня. В ті роки майже в кожному випуску будь-якого періодичного видання Європи та Америки публікувалися оголошення із закликами до населення «не викидати обноски».

Використовувати деревину в якості сировини при виробництві паперу першим запропонував французький дослідник природи і фізик Р.Реомюр (1683-1757). Спостерігаючи за поведінкою ос Polistes Vespidae, Реомюр прийшов до висновку, що деревні волокна, використовувані цими комахами як матеріал для будівництва гнізд, цілком можуть бути придатним сировиною для виробництва паперу. У 1727-1730 Ф.Брюкманн (1665-1736) опублікував книгу по геології, кілька примірників якої були надруковані на папері, зробленої з азбесту. Фламандець А.Себа (1665-1736), автор робіт по природної історії, висунув ідею використання морських водоростей в якості сировини для виготовлення паперу; в 1741 член Королівської академії наук Ж.Геттар (1715-1786) запропонував робити папір з нитчатки (зеленої прісноводної водорості Conferva, в просторіччі іменується болотним мохом), а також з кори, листя і деревини різних дерев. Англійський дипломат і мандрівник Дж.Стрейндж (1732-1799) провів невелике дослідження, видане у вигляді брошури в 1764 в Італії, в якій обстоював переробку рокитника (чагарникової рослини сімейства бобових) та інших волокнистих рослин в папір.

Хоча багато поважних учених протягом 18 ст. пропонували свої варіанти сировини для виробництва паперу, священик з Регенсбурга (Німеччина) Я.Шеффер (1718-1790) виготовив зразки паперу з волокон 80 з гаком рослин, які росли біля його будинку. Результати своїх експериментів він виклав в 6-томному трактаті (1765-1771). Серед листів цих томів були вплетені зразки паперу, сировиною яким послужили осині гнізда, мох, виноградна лоза, конопля, солома, капустяні качани, азбест, стебла лопухів, чортополох, дерен, рогіз, сережки деревних суцвіть, насіння, мальва, звіробій, листя кукурудзяних качанів, дрік, соснові шишки, картопля, старі покрівельні дранки і солома, лико всяких дерев, бадилля бобових, кінський каштан, волоський горіх, тюльпани і листя липи.

Розвиток виробництва паперу з деревної маси.

У 1800 проживав в Лондоні голландець М.Купс побудував першу паперову фабрику, здатну випускати великі партії паперу з деревини та соломи. Хоча він виявився першим промисловцем, який зумів налагодити виготовлення паперу з сировини, якого з надлишком вистачало для масового виробництва, його старання закінчилися крахом, бо споживачі не побажали купувати папір, зроблену з незвичних матеріалів, які замінили лляне і бавовняне ганчір'я.

Верстат для стирання деревини.

У 1840 саксонський ткач Ф.Келлер оформив в Німеччині патент на пристрій для стирання деревини та спосіб отримання паперу з деревної маси. Келлер став подрібнювати дерев'яні чурки, притискаючи їх до обертається абразивному каменю звичайного ножного верстата точильника, а деревне борошно розводити водою, але, щоб поліпшити зовнішній вигляд і міцність своєї паперу, йому довелося додавати в деревну пульпу близько 40% дрантя. У 1846 патент Келлера купив Г.Фельтер (теж саксонець), який і довів пристрій Келлера до дефібрерів, придатного для промислового виробництва паперу. У 1866 А.Пагенштехер побудував перший в США дефібрерів, заснований на патенті Келлера - Фельтера. Однак до 1880 папір з деревної маси ще не сприймалася на споживчому ринку як гідний замінник паперу з тропічних відходів.

Кращі сорти паперу завжди робилися з лляних і бавовняних волокон. Однак тепер ми повсякденно користуємося тільки папером з деревної маси, а та, що робиться з тряпичной дрантя, зазвичай йде на виробництво грошових купюр і облігацій.

Папероробна машина.

Проект першої папероробної машини розробив француз Н.Робер (1761-1828); заявку на патент він подав 9 вересня 1798. Спочатку його роботу фінансував Л.Дідо (1767-1829), з діда-прадіда видавець і друкар. У 1799 Дідо переговорив з англійцем Дж.Гемблом, який пообіцяв підтримку будівництва в Англії великогабаритної машини за проектом Робера.

Машина Фурдрінье.

Завдяк старанням Дж.Гембла лондонські відавці та продавці Книжковий продукцією та канцелярськімі товарами Г. и С.Фурдрінье зацікавіліся новою машиною. Смороду передали Майстерня англійської механіку Б.Донкіну проект машини, розроблення відповідно до креслень и моделлю Робера, и фінансувалі ее создания. До 1803 на заводі Донкін булу побудовали перша самочерпная машина, что випускає папір Досить хорошої якості. Через рік Донкін завершивши будівництво Другої, ще більш продуктівної машини на Фабриці Фрогмора (Ту-Уотерс, графство Хартфордшир). Своїми розробками і ризикованою ініціативою ні брати Фурдрінье, ні Робер не забезпечили собі ніяких доходів. Та конструкція плоскосеточной папероробної машини, яку задумав Робер і вдосконалив Донкін, дозволяла формувати папір у вигляді нескінченної стрічки або рулону, завдяки чому потім до неї був пристосований вальцьовий прес.

Круглосеточних машина.

У США механізоване виробництво паперу почалося в серпні 1817 на круглосеточних папероробної машині, яка була створена в майстерні Т.Гілпіна під Вілмінгтон (шт. Делавер), де до цього папір робили вручну.

Водяні знаки.

Водяні знаки на папері почали робити в 13 в. Італійські виробники паперу тих часів згинали зволікання завдовжки близько 5 см в кільце і накладали на нього перехресті зі шматочків дроту, а потім пришивали його до верхньої стороні сітки черпальной форми. Коли вологий шар майбутнього паперового листа починав ущільнюватися в формі, над тяганиною він опинявся тонший; в результаті це місце при розгляданні висохлого листа на просвіт виглядало трохи прозорішим. З тих пір як народилася паперова філігрань (бл. 1270), все водяні знаки наносилися саме таким способом. З початку 19 ст. водяні знаки на папері перетворилися просто в фірмові марки паперових фабрик.

Напівтонова техніка.

В середині 19 ст. англієць У.Сміт винайшов новий спосіб формування напівтонових водяних знаків. Якщо після впровадження филиграни в паперову масу старим методом у висохлого листа було тільки дві товщини (він ставав трохи тонше в тих місцях, де пришивався дротяний орнамент майбутнього водяного знака), то в результаті технології Сміта товщина паперу в районі филиграни змінювалася плавно і водяний знак ставав схожим на фотографію з м'якими переходами тонів. Для цього спочатку робилася воскова модель потрібного рельєфу або маска об'ємного об'єкта, причому воску було більше там, де в зображенні водяного знака паперу був потрібний більший контраст. Потім поверхню воску покривалася графітом, який служив електродом при виготовленні двох металевих матриць методом гальванопластики. Потім між цими матрицями затискався сплетений з тонких латунних зволікань сітчастий екран, на якому друкувалися всі нюанси воскової маски. Цей екран накладався поверх сітки черпальной форми, і в товщі паперу, формуемой в ній, запам'ятовувалися все тональні переходи воскової маски.

Денді-роллерного техніка.

У способах нанесення водяних знаків на папір ручного виготовлення використовувалися черпальние форми з накладною або плетених сіткою. Після винаходу папероробної машини з безперервним паперовим полотном з'явилася потреба включити в процес механізованого виробництва паперу і формування филиграни. У 1826 цю проблему вирішив Дж.Маршалла, англійський фахівець по ручним черпальним формам, запропонувавши схему денді-ролу. Це пристрій складався з циліндричного каркаса з натягнутою на нього плетених сіткою, поверх якої нашивались (як в ручний черпальной формі) дротові структури, що забезпечують освіту водяних знаків у вологому паперової маси. Денді-рол, просуваючись зверху уздовж формованого паперового полотна, залишав в ньому відбитки філігранного орнаменту. Таким чином, в денді-роллерного методі зволікання філігранного візерунка вводяться в непросохлу папір зверху, а в ручному навпаки - сира папір якийсь час лежить на них, тому водяні знаки видно виразніше на папері ручного виготовлення, ніж машинного.

Застосування паперу.

Різноманітність можливих застосувань паперу відображається в асортименті продукції паперової промисловості. Папір випускається у всьому різноманітті її реакції на воду - від протифільтраційному (який не проникає навіть водяної пари) до розчинної у воді; існує безліч видів паперу - від товстих картонов (що використовуються в якості будівельних матеріалів) до дуже тонких калік (за допомогою яких копіюють креслення). Є багато типів непрозорою папери, світлонепроникність якої не залежить від її товщини; буває папір жорстка, буває і дуже еластична.

Не припиняються розробки нових видів паперової продукції. Так, поєднання пластиків з папером призвело до народження цілого сімейства нових писемних матеріалів, термін служби яких надзвичайно довгий. На деяких видах цих матеріалів фахівці з біології моря роблять свої замітки прямо під водою. Папером і матеріалами з переважним вмістом паперу найчастіше заміняють тканини в багатьох виробах - від весільних суконь до купальників «бікіні», дитячих пелюшок, лікарняних простирадл, хірургічних халатів і рушників одноразового користування. Надзвичайно збільшився витрата паперу на роздруківки з використанням копіювальної апаратури і комп'ютерних принтерів.

Повторна переробка.

Повторної переробкою паперу почали займатися в Китаї лише через кілька століть після її винаходу (в 105 н.е.). Поява в Європі паперу, виготовленої з паперових відходів, документально зареєстровано в 1800 у вигляді англійської патенту, виданого М.Купсу на «спосіб видалення друкованих та письмових барвників з видрукуваної і списаного паперу і перетворення згаданої паперу в масу з метою виготовлення з тієї маси нового паперу , придатної для писання, друкування та інших цілей ». Вже з середини 19 ст. багато паперові фабрики використовували паперові відходи як єдине або основну сировину для виробленої ними паперу. Близько 30% випущеної в світі паперу робиться з макулатури.

Див. Також КНИГОВИДАННЯ; Целюлозно-паперової ПРОМИСЛОВІСТЬ; ПОЛІГРАФІЯ.