2. Определение.

Существует несколько определений бумаги:

    Бумага (вероятно, от итал.bambagia-хлопок), материал из растительных волокон, соответствующим образом обработанных и беспорядочно соединенных в тонкий лист, в котором волокна связаны между собой поверхностными силами сцепления.

  Бумага   – это тонкие и ровные листы или ленты материала, состоящего в   основном  из целлюлозных волокон. Длина растительных волокон, из которых  образована бумага, 1 – 2 мм при диаметре около 25 мкм. Масса одного квадратного метра бумаги достигает 250 грамм.

      Бумага  – это пористо - капиллярный плоскостной искусственно созданный материал, доступный для проникновения воздуха, влаги и красок.

     При размачивании в воде обычные сорта бумаги теряют свою механическую прочность, при пропитке керосином или маслами

прочность бумаги не меняется. Это убеждает в том, что целлюлозные волокна в бумаге соединены между собой главным образом – водородными связями.

.   Для производства бумаги применяют целлюлозу различных древесных пород и однолетних растений  и древесную массу. В зависимости от назначения в композицию бумаги, кроме растительных волокон, вводят различные добавки (наполнители): минеральные вещества (каолин, тальк и др.), придающие бумаге белизну, плотность, гладкость и хорошие печатные свойства (непрозрачность, восприятие краски и т.д.); проклеивающие материалы (канифольный клей, крахмалы, смолы и т.д.), делающие бумагу непроницаемой для чернил или повышающие прочность и плотность листа; красители бумаги; химические волокна для спец. видов бумаги.

3.Материалы, предшествующие бумаге.

У  бумаги было много предшественников. Камень и глина, кожа и берёста, воск и металл, папирус и пергамент.    

Что использовали для письма в глубокой древности? То, что создала природа – камень и дерево. Первым «пером» были нож и топор. Не только камень, но и металл сохранил на тысячи лет древние надписи. Жители Древнего Востока писали на тонких свинцовых полосках, которые скатывали в рулоны. Три тысячи бронзовых, медных и свинцовых досок с письменами украшали Рим в 1 веке.

  Ассирийцы и вавиловяне, которые жили тысячи лет назад, писали на сырых глиняных плитках заострённой палочкой. Её вдавливали в глину, а потом быстро вынимали, так, что след имел форму клина. Такое письмо называлось «клинописью». Ровные и мелкие строчки заполняли плитки. Глину для них собирали по берегам рек и тщательно размешивали с водой. Примеси (солома, трава) всплывали, камни оседали, оставалась чистая глина. Из неё делали таблички и писали на них текст. После обжига плитки становились прочными и долговечными. Глина – уникальный материал для письма, данный человеку природой. Писать на сырой глине почти также легко, как на бумаге, а обожжённая глина становится прочной, как камень.

      Изготовление папируса возникло в древнем Египте примерно около 3,5 тысяч лет до нашей эры. Готовили его из одного тростникового растения, произрастающего в низовьях Нила. Это растение имело прямой трёхгранный стебель высотой до 5 метров. Для приготовления материала для письма использовалась только нижняя часть стебля длиной около 60 сантиметров. Её освобождали от наружного зелёного слоя, а белую сердцевину разрезали ножом на тонкие узкие полоски и 2-3 дня выдерживали в свежей воде для набухания и удаления водо-растворимых веществ. Размягчённые полоски прокатывали деревянной каталкой по доске, затем снова замачивали на сутки, прокатывали и опять погружали в воду. После этих операций полоски становились полупрозрачными и имели кремовый оттенок. Затем полоски стебля укладывали друг на друга, обезвоживали под прессом, после чего сушили под прессом и разглаживали гладким камнем.

     Во 2-ом веке до н.э. в Малой Азии в Пергамском царстве в городе Пергаме было организовано производство прекрасного материала для письма из обработанных особым способом кож молодых животных – телят, ягнят, козлов, ослов.

По имени этого города и материал стали называть «пергамент». В отличие от папируса пергамент был значительно прочнее, эластичнее, долговечнее, на нём было легче писать, причём с обеих сторон, а, в случае необходимости, текст можно было легко смыть и нанести новый. Но, несмотря на эти преимущества пергамента, изготовление его трудоёмко и он был дорогим материалом.

назад

4.  История создания бумаги

Бумага - очень древнее изобретение. Её  знали в Древнем Китае. Отцом бумаги считают китайца Цай Луня, который придумал бумагу в 105 году новой эры- бамбук слишком тяжел, а шелк дорог, - произнес придворный летописец Ван Цзы.

В зале воцарилась тишина, и, трудно сказать почему, все головы вдруг повернулись к Цай Луню. Инь Чин - чиновник, которому не давали покоя успехи Цай Луня, язвительно заявил:
- Наверное, и на этот раз Цай Лунь проявит свою гениальность. Ведь все, к чему бы он ни прикоснулся, превращается в золото.

Цай Лунь не успел в ответ и слова сказать, как к нему обратился сам император (впервые без всяких посредников), и ...

... и назначил министром-советником. Ему поручалось найти материал для письма не хуже шелка, но гораздо дешевле. Поиски привели Цай Луня к осам. Тонкий, но прочный материал, из которого были сделаны осиные гнезда, больше всего походил на то, что он искал. Проведя сотни опытов, ученый пришел к выводу, что получить нечто подобное можно из коры тутового дерева, конопляного лыка, изорванных рыболовных сетей и ветхих тканей. Все это надо перетереть и проварить, смешав с жидкостью, похожей на слюну насекомых. Полученную массу нужно зачерпнуть ситом из шелковых нитей, закрепленных на бамбуковой рамке. Когда вся вода стечет, оставшийся влажный листок следует пропитать секретным составом. Остается только высушить и разгладить его между каменными плитами. И вот он - желанный материал, не впитывающий тушь, на котором не размываются контуры начертанного.

Эти события произошли в первый год периода Юань-пинь, который мы называем 105 годом нашей эры.

Китаю и Японии принадлежит выдающаяся роль в развитии производства бумаги. Для управления огромными территориями каждому государству нужны образованные люди. Этого нельзя было достичь, не развивая письменности. Ключевым моментом такой деятельности являлась дешевая и доступная бумага. У бумаги было много предшественников: камень и глина, дерево и кость, воск и металл, кожа и береста. Но все они были недостаточно хороши - недолговечны, дороги, сложны в использовании, доступны. Промышленное производство бумаги из природного сырья стало величайшим достижением человеческого разума и источником развития нашей цивилизации.

В средневековой Италии "бумажники" заменили китайскую ступу для размола сырья жерновами, приводимыми в движение водой, и начали проклеивать бумагу животным клеем, благодаря чему она перестала пропускать чернила и типографскую краску. В XVII столетии лидерство перехватила Голландия, где был изобретен ролл - аппарат для быстрого и равномерного размола сырья. Бумагоделательная машина появилась на рубеже XVIII-XIX веков, в качестве нового сырья начали использовать древесину. Машинный отлив бумаги впервые был применен в 1804 году в Англии. С этого времени машинное производство становится господствующим и превращается в крупную отрасль промышленности.

Бумага собственного производства появилась на Руси во второй половине XVI века в царствование Ивана Грозного. Начало массового бумажного производства в России было положено Петром I. Для обеспечения фабрик сырьем по царскому указу в армии и на флоте собирали отслужившие срок паруса, несмоленые канаты, веревки и тряпье. Гражданским людям предлагалось приносить остатки изношенных полотняных вещей в канцелярию полицмейстерских дел "за вознаграждение", с крестьян брали "тряпичный" налог. Развитию бумажного дела поспособствовал указ 1721 года об обязательном употреблении в официальном делопроизводстве отечественной бумаги.

Делали её тогда так: клочки шёлковой ваты, тряпьё, старые рыболовные сети измельчали и бросали в чан с водой, взбалтывали, пока не получалась однородная, водянистая кашеобразная масса, которую черпали бамбуковой сеткой. Осадок оставшийся лежать ровным слоем на сетке, просушивали. Этот принцип работает, и сегодня, изменились только средства производства, масштабы, скорости и сырьё.

Долгое время удавалось сохранять этот способ в секрете, и лишь в начале 6 века он был вывезен в Японию. Примерно в то же время производство бумаги начинает проникать в другие страны Азии. В отличие от китайского способа, по которому бумага вырабатывалась из свежего растительного волокна, из-за отсутствия подобного сырья бумаги стали изготовлять из пенькового и льняного тряпья на шелковых или волосяных ситах, натянутых на деревянную рамку. После предварительного  отжатия  воды лист перекладывали сукнами, отжимали и затем сушили на воздухе. Впоследствии этот способ был завезен арабами через Персию в Северную Африку, на Кипр, а затем - в Испанию, Марокко и ряд других стран. Бумага постепенно стала вытеснять применявшийся до этого папирус и другие материалы для письма. Из Испании производство бумаги проникло в Италию, а затем во все европейские государства, в т.ч. и Россию. В России бумага появилась в 14 веке. До этого времени писали на пергаменте. Особенно быстро оно стало расти после изобретения книгопечатания в 15-16 веки. Однако сам способ оставался трудоемким  и малопроизводительным, и, по-прежнему  , вплоть до сер.19в. основным сырьем было тряпье. Изобретение на рубеже 17-18вв. в Голландии нового размалывающего аппарата- ролла и предложенный французом Н.Л. Роббером механизированный отлив бумаги  на непрерывно движущейся  бесконечной сетке, расположенной над черпальным чаном, послужили началом машинного производства бумаги.   В дальнейшем к этому примитивному оборудованию  были добавлены непрерывно действующие секции прессования, сушки, каландрирования и намотке бумаги в рулоны.

Свойства бумаги зависят от волокнистого состава, природы растительных волокон, характера их обработки, содержания наполнителя, проклейки, а также технологии отлива  и отделки, благодаря чему бумага получается с разными свойствами.

  В 6О-х гг. 19 е. бумагоделательные машина состояла в основном из тех же частей, которые имеются на современных машинах. Это был один из первых в истории промышленности агрегат непрерывного действия для вы­работки готового изделия из полуфабри­катов. В последующем все части машины были конструктивно усовершенствованы. В несколько раз была увеличена ширина бумажного полотна (на совр. машинах более 9 .и), скорость выработки возросла в десятки раз. Вместо тряпичного сырья стали использовать целлюлозное волокно из древесины. Старые роллы постепенно вытеснялись размалывающими аппара­тами непрерывного действия. Всё боль­шее применение стали находить синтетические полимерные смолы и волокна, со­вершенствовалась техника. Значительно возрастает удельный вес новых видов бумажной продукции — волокнистого фильтрующего материала для тонкой очистки масел, моторного топлива и газов; конденсаторной Б. марки «Силкон»; спец, прокладочного картона для автомобилей и т. д. Дальнейшее повышение эффективности производства пре­дусматривает модернизацию существую­щих бумагоделательных машин.

     В зависимости от назначения бумаги характеризуется различными показателям: массой, толщиной, механическими  свойствами - разрывная длина, излом, продавливаемость, истираемость, сжимаемость, скручиваемость и т.д., степенью проклейки, зольностью, влажностью, цветом белизной, гладкостью, впитывающей способностью, воздухо-, паро-, жирнонепроницаемостью , диэлектрич. И др. свойствами. Разнообразие св-в бумаги достигается выбором волокнистого материала  и характером его разлома, введением в бумажную массу различных добавок, режимом отлива, прессования и сушки бумажного полотна, операциями каландрирования и окончательной  отделки, а также спец. обработки бумаги - облагораживанием.

назад