История бумаги - Mollenta - Молодёжный информационный портал. История бумаги — интересные факты Кто из китайцев изобрел бумагу

История бумаги начинается в Китае. Произошло это еще в первом веке нашей эры, когда Цай Лунь, воспитатель императора, попытался найти альтернативу прежним материалам для сохранения письменных знаков – камню, глине, металлу, коже, пальмовым листьям, покрытым воском дощечкам из дерева или бамбука, ткани, папирусу. Он немало поэкспериментировал с различными растениями, но первый реальный результат получил, мелко, нарезав волокна шёлка, сделав из них кашицу и осадив её на мелком сите. В одной из китайских рукописей, относящейся к 69 году, есть упоминание об этом изобретении, которое было названо «бумагой».

История изготовления бумаги также имеет несколько версий. Другой датой рождения бумаги называют 105 год. Неутомимый Цай Лунь попробовал добавлять в кашицу волокна из старых рыбацких сетей, веревок, поношенной ткани и даже древесного луба. В конце концов, он остановился на коре тутового дерева, которую перед этим долго разбивал молотком, разделяя на волокна, к которым потом добавлял толику растительного клея. Надо сказать, что изготовленная в Китае бумага была жёсткой и хрупкой. Но тем не менее на ней уже можно было писать тушью.

История изобретения бумаги

Считается, что впервые японцы познакомились с бумагой в 610 году. И привез ее из Кореи монах-врачеватель Там Чин (в японской истории он остался под именем Донтё). В те годы практически правивший страной в роли регента при императрице принц Сётоку стремился насадить в Японии буддизм. Он приглашал в Японию священнослужителей и монахов из Китая и Кореи обосновываться на японской земле, строить храмы и монастыри, воздвигать изваяния Будды, знакомить японцев со священными текстами. Естественно, что для размножения буддийских сутр и их сохранения требовалась бумага. Привозимой из Китая бумаги не хватало, поэтому принц приказал выращивать по всей стране шелковицу и коноплю. Эти растения и раньше культивировались в Японии, но в основном для изготовления тканей. Теперь же японским мастеровым было предписано на основе этих растительных волокон создать бумагу лучшего качества, чем у импортной. Ремесленники приступили к поискам новых рецептов и технологий и добавляли в бумажную массу волокна других растений, кипятили их, промывали, добавляли в раствор древесный уголь, различные клеящие субстанции. И результат не заставил себя ждать.
Виды бумаги, полученной в Японии, были значительно лучше качеством, чем китайская бумага. Японскую бумагу стали звать ВАСИ (ВА – другое иероглифа Ямато, обозначающего название японского государства, СИ – бумага) в отличие от привозной с континента КАРА-ГАМИ.
Появление ВАСИ связывают с двумя технологическими новшествами. Во-первых, японские мастера не отцеживали волокнистую пульпу через неподвижное сито, как это делалось в Китае, а постоянно покачивали его, заставляя бумажную массу оседать более равномерно (этот прием назвали НАГАСИ_ДЗУКИ). А во-вторых, было найдено водное растение ТОРО-АОИ, чей сок оказался великолепным средством для проклеивания бумажного листа.

Золотой век листа бумаги

В период Нара (710-794) возросшие потребности императорского дворца, храмов и монастырей породили настоящий бум ее производства. Чаще всего её использовали для написания буддийских сутр. Но так как тексты были священными, для этого требовалась непростая, а очень высококачественная бумага. В то время в Наре в ходу было около 180 типов бумаги, различавшихся плотностью и цветом. С точки зрения буддиста белый цвет означает траур. Очевидно поэтому, для буддийских свитков стали изготавливать красные, синие, желтые и голубые ее сорта. Переписывание таких сутр стало любимым развлечением (а можно сказать, и обязанностью) придворных вельмож. К концу восьмого века в столицу поступали целые кипы бумаги из 23 провинций. Она стала вторым посоле риса средством уплаты натурального налога. Лучшие виды бумаги того времени хранятся в Сёсоин, сокровищнице храма Тодайдзи в Наре. Там представлено 233 ее разновидности.
Буддийские монахи приобрели при дворе чуть ли не абсолютную власть. И император Каму в 794 году перенес свою столицу в новый город Хэйан(будущий Киото), подальше от окружавших его старый дворец храмов и монастырей. В новой столице пышным цветом расцвела изысканная и утонченная культура аристократии. Но без бумаги, изящной и нежной, было просто невозможно обмениваться стихотворными посланиями, записывать в дневники впечатления и мысли, рождавшиеся в ходе медитаций на природе, писать вошедшие в моду мемуары. Не менее остро в бумаге нуждались чиновники и священнослужители. Спрос на бумагу ещё более увеличился. Ремесленникам пришлось искать для этого новое сырье, поскольку запасов конопли уже не хватало. Ремесленники –бумагоделы перешли целиком на кору шелковицы.

Чтобы обеспечить постоянное снабжение столицы бумагой, в 807 году на реке Канъягава в пригороде Хэйана была построена правительственная мастерская по производству бумаги (КАНЪЯИН, или КАМИЯИН). Для работы там были мобилизованы лучшие ремесленники страны. Мастерская стала выпускать высококачественную продукцию – листы размером 60х36 см, получившие название КАНЪЯ-ГАМИ.

Но первенство КАНЪЯ-Гами было недолгим. Великолепная бумага стала поступать из северных провинций, в частности из Муцу (нынешняя префектура Аомори). Появились в обращении бумажные листы, в ткань которых для повышения декоративного эффекта вплетали засушенные травы и цветы. Иные листы были надушены благовониями. Эти листы как нельзя лучше передавали настроение поэта или страсть автора любовной записки. Затем появилась высококачественная МИТИНОКУ-ГАМИ – бумага из Митиноку. Повышенным спросом стала пользоваться «мраморная» бумага, а так же листы декорированные золотой и серебряной фольгой.

Захиревшая в столь жестких условиях конкуренции мастерская Канъянин вынуждена была перейти на производство более дешевых и менее трудоемких сортов бумаги. Сырьём для нее стала макулатура. При ее обработке окончательно вытравить следы старых надписей было невозможно, поэтому СУЙИНСИ (дословно бумага водяного облака), как стали называть эту продукцию, получалась серовато –голубоватой.

Васи или Ёси?

Приход в самом начале 17 века к верховной власти в стране самурайского клана Токугава прекратил в стране кровавые междуусобицы. В Японии на два с половиной века установился мир. Однако, политика самоизоляции страны которую жестко проводили в жизнь сёгуны клана Токугава, заставляли японских ремесленников «вариться в собственном соку». Новые технологии изготовления бумаги, освоенные в Европе оставались для японских мастеров неизвестными. Они шли своими путями, совершенствуя дедовские способы производства бумаги. Однако, при всем различии конкретных приемов в каждой провинции качество вырабатываемой бумаги постепенно приходило к единому стандарту.
Этому способствовал, кстати, и широко распространенный в то время промышленный шпионаж. Князья посылали своих тайных агентов к соседям, чтобы выведать секреты производства.

В то время на рынке доминировали три основных поставщика бумаги – провинция Гифу, чья бумага МИНО-ГАМИ стала стандартной для печатания книг, провинция Коти, поставлявшая свою ТОСА-ВАСИ осакским купцам, и провинция Огава, удовлетворявшая потребность Эдо с его 1,3 миллионным населением в бумаге.

Спрос на бумажную продукцию в Японии был столь высок и потому, что ее предназначение не ограничивалось почтовыми и издательскими нуждами. Так, в Сидзуоке выпускали СУРУГА-ХАНСИ, чьи стандартные листы бумаги (25х35см) шли на производство бумажных зонтиков. Текстура ЁСИНО-ГАМИ была столь тонкой и нежной, что её использовали в качестве фильтров для масла или лака. Из особых сортов бумаги делали носовые платки и одежду, бумагу вставляли в окна вместо стекла, из нее изготавливали веера, фонари, коробки, ширмы и подвижные перегородки для комнат. Соответствующим образом обработанная бумага (промасленная, гофрированная бумага , лакированная, проклеенная) могла заменить ткани, веревки, солому, бамбук, кожу, дерево…
Она вошла в быт японцев как универсальный материал, превратив национальную жизнь и культуру в уникальный образец «бумажной цивилизации».
Однако, при всем своем разнообразии ВАСИ оставалась исключительно продукцией ручного производства. Ситуация стала меняться только после реставрации Мэйдзи (1868), когда были отменены все ограничения на торговлю и иное общение с заграницей. Первое в Японии промышленное предприятие, оснащенное импортной техникой, заработало в предместьях Токио в 1873 году. И, конечно же, это была фабрика по производству бумаги. Станки для нее были закуплены во Франции. По всей стране стали появляться такие же предприятия, владельцами которых были и иностранцы, и японцы. Рынок был завален дешевой фабричной ЁСИ (дословно европейской бумагой) . Это имело двоякий результат. С одной стороны резко подешевела вся печатная продукция. Книжка стоила столько же, сколько стоила порция лапши. Но с другой…
Японские мастерские по производству ВАСИ стали закрываться одна за другой, не выдерживая конкуренции. Процесс этот шел медленно, но неотвратимо. Если в 1928 году в стране насчитывалось 28 532 семьи занятые в производстве Васи, то к 1973 году эта цифра упала до 851.Вместе с закрытием мастерских утрачивались знания, опыт, ноу0хау, семейные секреты… Великолепная бумага ВАСИ уходила в прошлое. Лишь в конце 20 века, когда в стране вновь вспыхнул интерес к традиционной японской продукции, народные промыслы вновь стали возрождаться, забытые было технологии,вновь стали востребованными. Сейчас при государственной поддержке вновь активно заработали бумагоделательные центры в префектурах Фукуи (Гока), Гифу (Макидани), Коти (Тоса). Работающие там мастера получили статус «живое национальное сокровище». Хотя, конечно же, «золотой век» японской бумаги уже восстановить не удастся.

Сегодня специальная техника китайского производства производит тонны бумаги, качество которой ничем не уступает японскому. Актуальность бумажного производства в наше время становится всё меньше. Производители от количества переносят приоритеты на качество.

«Развитие бумажного производства шло медленно, и история его покрыта мраком…» - писал
Оноре де Бальзак.

Путь бумаги в Европу подробно описан французским учёным Авенелем: «Она пришла из Китая очень медленным путем, со средней скоростью, может быть, ста вёрст в сто лет. Народы центральной Азии, потом арабы, потом египтяне подвозили её выделку всё ближе к нам. В 650 году её видели в Самарканде; в 800 - встречают в Багдаде; в 1100 году она дошла до Каира. Затем она проходит по берегу Африки, переплывает через Средиземное море и долго не переходит Лангедока (Южная Франция)».

Из Средней Азии бумага попала на Ближний Восток, затем в Сицилию. Другой путь из Самарканда лежал через Египет, где бумага стала известна примерно в Х веке после Рождества Xристова, и через Северную Африку. Переправившись через Гибралтарский пролив, бумага попала в Испанию.

Первые бумажные мельницы появились в Испании в X веке, а уже через 100 лет в Толедо и Шативе вырабатывали бумагу столь высокого качества, что её охотно покупали во многих странах. В XIII веке первые бумажные мельницы были сооружены в северной Италии, примерно столетие спустя - во Франции. По преданию, владельцем первой бумажной мельницы во Франции стал один из предков знаменитых изобретателей воздушного шара братьев Монгольфье, который научился этому ремеслу будучи в арабском плену.

Из Франции бумажное производство двинулось в Англию, Голландию и на восток - в Германию, Польшу, Московскую Русь. Средневековые бумажные мастерские Европы были мало похожи на древнюю китайскую бумажную мельницу. Ступу заменила толчея - каменное корыто, над которым вращается деревянный вал, приводя в движение рычаги с молотками на конце. Эти молотки поднимаясь и опускаясь измельчали подготовленный материал.

Из Средней Азии бумага попала на Ближний Восток, затем в Сицилию. Другой путь из Самарканда лежал через Египет, где бумага стала известна примерно в Х веке после Рождества Xристова, и через Северную Африку. Переправившись через Гибралтарский пролив, бумага попала в Испанию, а затем и в другие страны Европы. В XIII веке первые бумажные мельницы были сооружены в северной Италии, примерно столетие спустя - во Франции.

Германия в XIV веке использовала преимущественно итальянскую бумагу, лишь в 1390 году нюрнбергский патриций Ульман Штромер впервые начал изготавливать бумагу на немецкой земле. Для этой цели он пригласил итальянских мастеров Франциска и Марка. Мельницу Штромера в 1493 году, изобразил на гравюре с перспективой Нюрнберга один из художников, иллюстрировавших «Книгу хроник» гуманиста Гартмана Шеделя. Монополия Штромера просуществовала недолго, хотя он и требовал от своих мастеров и подмастерьев строгого соблюдения тайны.

Бумажная мельница У. Штромера в Нюрнберге.
С ксилографии 1493 г.

Появление дешёвого писчего материала в Германии непосредственно предшествует изобретению типографского станка. Бумага стала важнейшей материально-технической предпосылкой для возникновения книгопечатания. К середине XV века, т.е. к моменту создания первой типографии, на немецких землях работало не менее 10 бумажных мельниц. Учёные считают, что каждая мельница ежегодно давала не менее 1000 рисов бумаги. Рис равен 480 листам. Легко подсчитать, что к середине XV века в Германии производилось порядка 10 тысяч рисов, или 480 тысяч листов бумаги в год.

В Европе бумагу делали из льняного тряпья. Сначала его замачивали в известковом молоке. Потом тряпьё растирали в больших ступках, и снова замачивали в известковой воде около суток. Затем измельченная масса доставалась, отжималась, и снова перемалывалась до получения однородной смеси в больших чанах. В технологии изготовления бумаги насчитывалось 30 основных и около 15 дополнительных операций. Главной фигурой на бумажной мельнице был черпальщик, а основным рабочим инструментом ему служила четырёхугольная форма с сеточным дном. Он опускал её в чан, наполненный бумажной массой, и быстро поднимал. Требовалось делать это так, чтобы на сетке, после того как с неё стечет вода, остался ровный волокнистый слой, из которого потом получался лист бумаги. Эта операция была очень трудоемкой, требовала больших физических затрат, опыта, сноровки. Обычно это были мастера высокой квалификации. Они пользовались уважением и льготами.

Затем из них удаляли воду прессом. Сушка была завершающей, но не самой последней операцией. Подсушенная бумага поступала к гладильщикам: на мраморной доске лист разглаживался костяным стеком (своего рода плоский и очень гладкий нож без ручки) или каталкой из твердых пород деревьев, таких как бук, орех. Проглаженная таким образом бумага поступала к проклейщику. Иногда бумагу окунали в кювету с разведенным животным или рыбьим клеем (рыбий клей считался лучшим, так как меньше подвергался гниению), и снова развешивали для сушки.

Высохший лист вновь поступал к проклейщику для обработки другой стороны, после чего лист снова развешивали для сушки. Проклеенный лист возвращался к гладильщику. Он повторял операцию выглаживания листа и передавал её, если нужна была полированная бумага (тип современной мелованной бумаги) полировщику. Он полировал её слоновой костью и завершал свои действия обработкой поверхности яшмой, нефритом, агатом, ониксом. Чаще всего применяли агатовые лощила.

Почти готовая бумага относилась на стол к мастеру - резчику. Он обрезал заготовки под определённый формат и складировал их десятками. Упаковщик, в зависимости от количества листов в заказе собирал блок готовой бумаги, предварительно подложив снизу форматную дощечку и точно такую же сверху, чтобы уберечь края листов готовой бумаги от механических повреждений. Всё это тщательно укрывалось сукном, льном, перевязывалось лентами, и сдавалось на склад готовой продукции или прямо из рук в руки заказчику.

Старейшее изображение бумагоделательной мастерской мы находим на гравюре Иоста Аммана (1539-1591) в книге «Подлинное описание всех состояний на земле» (Франкфурт-на-Майне, 1568). Это альбом, талантливые гравюры которого сопровождены неприхотливыми стихами Ганса Сакса (1494 - 1576 г.г.).

Под гравюрой, изображающей бумагоделательного мастера, читаем:
Мне нужно тряпьё для моей мельницы.
Колесо накачивает для меня много воды,
Что помогает мне размельчать тряпьё.
Ткань нужно замочить в воде.
С помощью сетки тряпьё становится как войлок.
Пресс отжимает бумагу, изгоняя воду.
Я развешиваю листы, чтобы подготовить их к печати.
И они становятся белоснежными и гладкими.

Изготовление бумаги.

В мастерской "брифмалера".
Гравюра И. Аммана. 1568 г.

Очень долго процесс изготовления бумаги совершенно не менялся. Бумажные мануфактуры были похожи на мельницы с водяными колесами. Колёса вращались за счёт жерновов - «бегунов», которые перемалывали сырьё, закладываемое мастером.

Бумага от каждого производителя имела «фирменное» клеймо и собственный стиль. С помощью водяных знаков на старинной бумаге несложно установить даты зафиксированных на ней документов.

Но, такой способ изготовления бумаги удовлетворял спрос до тех пор, пока все книги были рукописными. Благодаря немцу Иоганну Гутенбергу, изобретателю книгопечатания с помощью подвижных литер, количество выпускаемой в мире бумаги потребовалось срочно и значительно увеличивать, а для этого нужны были новые технологии. На возросший спрос первыми откликнулись голландцы, которые в 1670 году изобрели и стали применять в производстве бумаги «голландеры» - роллы (они представляли собой объёмные ванны с установленными в них барабанами). На барабаны насаживались ножи, которые при вращении барабанов на высокой скорости размалывали сырьевую массу до нужной консистенции. Голландер примерно в 3 раза был производительнее применявшейся до этого громоздкой толчеи.

Голландская бумага очень скоро получила репутацию лучшей в мире, а секрет её производства был признан государственной тайной, разглашение которой каралось смертной казнью. Несмотря на суровую меру наказания, один из мастеров-голландцев за вознаграждение раскрыл секрет производства бумаги с помощью роллов-голландеров предпринимателям из других европейских стран - Италии, Франции и Дании. Так роллы появились в мастерских по всей Европе, а в XVII веке производство бумаги получило широкое распространение по всему Старому Свету.

С появлением роллов черпальщики уже не успевали отливать в бумагу приготовленную бумажную массу, так как этот процесс по-прежнему оставался ручным и очень трудоёмким. Для этого нужна была машина. И такая машина была создана в эпоху Великой французской революции в 1789 году французом Николя Луи Робером.

Эта машина имела на деревянной станине чан с бумажной массой, над которой на двух валиках была натянута медная сетка. Функцию мастера, который прежде засыпал сырьё в машину, теперь выполнял специальный ковш - «самочерпалка». На сетку с помощью черпального колеса, изготовленного из тонких медных полос, подавалась бумажная масса, растекающаяся равномерно по сетке; вода опять возвращалась в чан, а на сетке образовывалось влажное полотно, которое уплотнялось и далее обезвоживалось между двумя валиками, обтянутыми сукном. Влажное бумажное полотно наматывалось на приёмный валик, а затем разматывалось и сушилось на воздухе. Производительность этой машины была около 100 килограммов бумаги в сутки.

Следующая проблема, решение которой предстояло найти производителям бумаги - глобальная нехватка сырья. В XIX веке, когда значительно выросли мощности типографий, ветхого тряпья для изготовления бумаги стало не хватать. В начале XIX ве¬ка в мире шла «великая битва» за тряпьё. Разные страны по-своему искали выход из положения. Англия старалась покупать его в соседних странах. Франция, Бельгия, Голландия, Испания и Португалия не разрешали вывоз тряпья. Во многих странах существовали даже «чёрные рынки», на которых за это сырье платили большие деньги. Сбором и продажей тряпья бумажным фабрикам занимались тысячи бродяг, но всё равно его не хватало и предпринимателям приходилось пускаться на разные хитрости. Одно время в Нью-Йорке, чтобы купить книгу, нужно было не только оплатить её стоимость, но и сдать определённое количество тряпок. Издатели газет предлагали бесплатную подписку каждому, кто обязуется приносить обноски. Необходимо было найти материал, который бы заменил тряпьё.

Многие маститые ученые на протяжении XVIII века предлагали свои варианты сырья для производства бумаги. Использовать древесину в качестве сырья при производстве бумаги первым предложил французский естествоиспытатель и физик Р. Реомюр (1683-1757). Наблюдая за поведением ос, Реомюр пришел к заключению, что древесные волокна, используемые этими насекомыми как материал для строительства гнёзд, вполне могут оказаться подходящим сырьем для производства бумаги.

В 1727-1730 годах Ф. Брюкманн (1665-1736) опубликовал книгу по геологии, несколько экземпляров которой были напечатаны на бумаге, сделанной из асбеста. Фламандец А. Себа (1665-1736), автор работ по естественной истории, выдвинул идею использования морских водорослей в качестве сырья для изготовления бумаги. В 1741 году член Королевской академии наук Ж. Геттар (1715-1786) предложил делать бумагу из нитчатки (зеленой пресноводной водоросли Conferva, в просторечии именуемой болотным мхом), а также из коры, листьев и древесины различных деревьев. Английский дипломат и путешественник Дж. Стрейндж (1732-1799) провёл небольшое исследование, изданное в виде брошюры в 1764 году в Италии, в которой ратовал за переработку ракитника (кустарникового растения семейства бобовых) и других волокнистых растений в бумагу. Священник из Регенсбурга (Германия) Я. Шеффер (1718-1790) изготовил образцы бумаги из волокон 80-ти с лишним растений, которые росли у его дома. Результаты своих экспериментов он изложил в 6-томном трактате (1765-1771).

Среди листов этих томов были вплетены образцы бумаги из осиных гнёзд, мха, виноградной лозы, конопли, соломы, капустных кочерыжек, асбеста, стеблей лопуха, чертополоха, дёрна, рогоза, серёжек древесных соцветий, семян, мальвы, зверобоя, листьев кукурузных початков, дрока, сосновых шишек, картофеля, старой кровельной дранки и соломы, лыка различных деревьев, ботвы бобовых, конского каштана, грецкого ореха, тюльпанов и листьев липы.

В 1800 году проживавший в Лондоне голландец М. Купс построил первую бумажную фабрику, способную выпускать большие партии бумаги из древесины и соломы. Хотя он оказался первым промышленником, сумевшим наладить изготовление бумаги из сырья, которого с избытком хватало для массового производства, его старания закончились крахом, так как потребители не пожелали приобретать бумагу, сделанную из непривычных материалов, заменивших льняное и хлопковое тряпьё. В 1840 году саксонский ткач Фридрих Келлер оформил в Германии патент на устройство для истирания древесины и способ получения бумаги из древесной массы. Келлер стал измельчать деревянные чурки, прижимая их к вращающемуся абразивному камню обычного ножного станка точильщика, а древесную муку разводить водой, но, чтобы улучшить внешний вид и прочность своей бумаги, ему пришлось добавлять в древесную пульпу около 40% ветоши.

В 1846 году патент Келлера купил Генрих Фельтер (тоже саксонец), который на базе идеи Келлера построил машину-истиратель (дефибрер), пригодный для промышленного производства бумаги. В 1866 году А. Пагенштехер построил первый в США дефибрер, основанный на патенте Келлера - Фельтера. Промышленные дефибреры имели величину с двухэтажное здание и превращали бревна в порошок с колоссальной скоростью.

Однако до 1880 года бумага из древесной массы ещё не воспринималась на потребительском рынке как достойный заменитель бумаги из тряпичных отходов. Лучшие сорта бумаги всегда делались из льняных и хлопковых волокон. Теперь мы повседневно пользуемся только бумагой из древесной массы, а та, что делается из тряпичной ветоши, обычно идет на производство денежных купюр и облигаций. Проект первой бумагоделательной машины разработал француз Н. Робер (1761-1828). Заявку на патент он подал 9 сентября 1798 года. Сначала его работу финансировал Л. Дидо (1767-1829) - потомственный издатель и типограф. В 1799 году Дидо договорился с англичанином Дж. Гэмблом о поддержке строительства в Англии крупногабаритной машины по проекту Робера. Благодаря стараниям Дж. Гэмбла лондонские издатели и торговцы книжной продукцией и канцелярскими товарами Г. и С. Фурдринье заинтересовались новой машиной. Они передали искусному английскому механику Б. Донкину проект машины, разработанный в соответствии с чертежами и моделью Робера, и финансировали её создание. К 1803 году на заводе Донкина была построена первая самочерпная машина, выпускавшая бумагу довольно хорошего качества. Через год Донкин завершил строительство второй, еще более производительной машины на фабрике Фрогмора (Ту-Уотерс, графство Хартфордшир).

Своими разработками и рискованной инициативой ни братья Фурдринье, ни Робер не обеспечили себе никаких доходов. Та конструкция плоскосеточной бумагоделательной машины, которую задумал Робер и усовершенствовал Донкин, позволяла формовать бумагу в виде нескончаемой ленты или рулона, благодаря чему потом к ней был приспособлен вальцовый пресс.

Где изобрели бумагу?

Бумага, которую мы привыкли видеть и воспринимать как должное, существовала не всегда. Но ее история возвращает нас в далекие времена, в страну, где изобрели бумагу.

Где и кто изобрел бумагу

Сам материал для письма появился намного раньше, чем бумага. Древним египтянам для письма служил папирус. Они брали его стебли, снимали кожицу и выпрямляли растение. Затем такие полоски складывали крест-накрест, склеивали, спрессовывая, и сушили. Получался отличный материал для письма. Как же появилась бумага?

Первая версия

Согласно китайским летописям, бумагу изобрел Цай Лунь в 105 году н.э. Он получил бумагу следующим образом:

1. Сначала растолок волокна шелковицы, тряпки, пеньку и древесную золу.
2. Добавил в эту смесь воду.
3. Изготовил форму из деревянной рамы и сита из бамбука.
4. Выложил на эту форму получившуюся смесь, разгладил ее камнями и поставил сушиться на солнце.

Таким образом, у китайского сановника династии Хань получились прочные листы бумаги. После такого изобретения Цай Луня процесс изготовления бумаги со временем совершенствовался. Для прочности в смесь материалов добавляли крахмал, клей и даже естественные красители.

Вторая версия

Существуют и другие источники, говорящие, кто изобрел бумагу. Дело в том, что уже в 1957 году в Китае, в провинции Шаньси обнаружили гробницу в пещере Баоця. В этой гробнице нашли небольшие обрывки бумаги. После проведенных исследований было установлено, что изготовление данных листов бумаги приходится на 2 век до н.э. Зато остается точным одно, в какой стране изобрели бумагу - бумага впервые появилась в Китае. Но долгое время император Китая держал способ изготовления бумаги в тайне. Он объявил, что тот, кто поведает чужеземцу этот секрет, будет строго наказан. Еще долго мастера Китая не разглашали эту тайну. А разошлась бумага по всему миру через китайских торговцев, которые добирались далеко до севера и запада. В городе Самарканд в 751 году арабами был раскрыт секрет изготовления бумаги, который они перевезли в Испанию. Оттуда уже и пошел активный процесс передачи опыта изготовления бумаги. Получается, что понадобилось не одно столетие, чтобы изготовление бумаги распространилось по всему миру.

Во второй половине 17 века изобрели размалывающий аппарат, который открыл большие возможности для производства бумаги. Эти аппараты назывались роллами, которые позволяли производить огромное количество бумаги. Проблема роста такого производства состояла в ручном отливе бумаги. А в 1799 году во Франции Н.Л. Робер создал бумагоделательную машину, где уже отлив происходил не вручную, а механически, с помощью постоянно движущейся сетки. Но запатентовали данный механизм не во Франции, а в Англии в 1806 году братья Фурдринье. Практически автоматическая работа агрегата по изготовлению бумаги была известна уже в 19 веке. Высокомеханизированной отраслью промышленности производство бумаги стало в 20 веке.

Бумага в России

Что касается нашей страны, то долгое время (около 200 лет) в России использовалась привозная бумага. А ее изготовление у нас началось лишь в 16-17 веках, несмотря на то, что тот, кто изобрел бумагу, жил в 105 году н.э. Первый документ на бумаге был составлен в 1340 году, а собственное изготовление бумаги в России приходится на времена царствования Иоанна Грозного. Под Москвой на реке Уче была построена первая в России бумажная мельница. На бумагах с этой мельницы наносились специальные отличительные водяные знаки. Кстати, книгопечатание появилось в это же время, наверняка, неслучайно. А дальнейшее развитие в бумажном деле уже проходило при Петре I, который учинил бумажные заводы повсеместно. Началось изготовление пищевой, почтовой, александрийской (для государственной переписки), серой и синей бумаги. Во всем этом уже нуждалось наше государство.

Представить себе повседневную жизнь человечества без бумаги просто невозможно, хотя велика вероятность того, что со временем она сойдет со сцены в качестве носителя информации. На бумаге пишут, рисуют и печатают, ее используют для отделки, упаковки и в гигиенических целях. И трудно поверить, что она появилась не так уж давно, тем более что у этого сравнительно молодого изобретения имеются древние прародители.

Первым материалом, с помощью которого люди передавали информацию, был камень. Однако использовать его для повседневных целей не представлялось возможным: хотя камень был доступен и хорошо сохранял рисунки и записи, обработка его была слишком сложной. Влажный песок, воск, листья и кора деревьев, наоборот, были удобны для письма, но записи на них были недолговечными. Компромиссным вариантом стала глина. Если на глине, пока она влажная, мягкая и пластичная, заостренной палочкой сделать запись или рисунок, а потом обжечь глиняную табличку, то запечатленная на ней информация может храниться веками.

Самым близким родственником и предшественником бумаги является папирус, он же библиос, легкий и гибкий писчий материал, изготовляемый из болотного растения Cyperus papyrus, принадлежащего к семейству осоковых. В древности он в большом количестве рос в дельте Нила.

Глиняная табличка. Шумер. III тысячелетие до н. э.

Внутреннюю часть стеблей папируса разрезали на полосы, укладывали внахлест под пресс и высушивали на солнце, затем отбивали молотком и выглаживали. Готовые листы склеивали в свитки, а позднее в книги (кодексы). Название бумаги во многих европейских языках восходит именно к папирусу.

Считается, что производить папирус в Египте начали еще в IV-III тысячелетиях до н. э., а в античную эпоху он был широко распространен во всем греко-римском мире. Во II в. до н. э. у папируса появился конкурент пергамент, изготовляемый по сложной технологии из кожи молодых животных. Назывался он по имени малоазийского города Пергама, где производился в больших количествах. На пергаменте в отличие от папируса можно было писать с двух сторон листа, а также счищать написанное и использовать его повторно. В Средние века в Европе пергамент полностью вытеснил папирус и оставался основным писчим материалом вплоть до начала эры книгопечатания.

Изобретение бумаги приписывают китайскому сановнику эпохи Хань по имени Цай Лунь. Он предложил свой метод изготовления бумажных листов, за что получил в награду от императора Лю Чжао высокий титул и значительное богатство. Однако, судя по археологическим находкам, бумагу в Китае производили задолго до того еще во II тысячелетии до н. э. Для этого пеньку (конопляные волокна), обрезки шелка или бракованные коконы шелкопряда растирали вручную, затем полученную кашицу тонким слоем наливали на полированную каменную плиту и накрывали другой плитой. Когда кашица высыхала, между плитами получался толстый волокнистый лист, на котором тем не менее можно было писать.

Школа в Древнем Египте. Для овладения грамотой ученик должен был запомнить не менее 700 иероглифов.

Древнеегипетский папирус.

Один из этапов изготовления пергамента мездрование: удаление с обработанной шкуры грубого нижнего слоя.

Метод Цай Луня позволял использовать для производства бумаги практически любое растительное сырье: лубяные волокна тутового дерева и ивы, побеги бамбука, солому, траву, мох, водоросли, а также всевозможное тряпье и паклю. Основным материалом для изготовления китайской бумаги были лубяные волокна шелковицы или тутового дерева. Очищенный от коры луб замачивали в воде, а потом разделяли на грубый внешний слой и более мягкий внутренний. Первый шел на изготовление бумаги низшего сорта, а второй для более тонких и дорогих сортов. Рассортированное таким образом сырье в течение нескольких часов варили в открытых чанах с золой или известковым молоком. Затем промывали водой и укладывали на деревянные чурбаны или каменные плиты, где отбивали молотком с особой насечкой до тех пор, пока луб не распадался на отдельные волокна.

Полученную массу помещали в черпальный чан, разбавляли водой и смешивали с крахмальным клейстером. Чтобы клей осаждался на волокнах, использовали кислые растительные соки, например сок незрелого винограда. Отливали лист при помощи черпальной формы, обтянутой снизу шелковой или джутовой тканью либо имеющей сетку из тонких бамбуковых палочек. Отлитый лист оставляли подсохнуть на форме, затем снимали с помощью специальной щетки или палочки и раскладывали для сушки на гладком деревянном помосте.

Примерно к концу II в. бумага в Китае стала настолько обыденной вещью, что в течение следующего столетия практически полностью вытеснила дощечки для письма. Из Китая технология бумажного производства распространилась в Индию, Японию и Корею. На Запад этот секрет попал только в VIII в., когда в 751 г. в Таласской долине (граница современных Казахстана и Киргизии) между арабскими и китайскими войсками произошла ожесточенная битва за контроль над Средней Азией. В результате арабы победили, а среди взятых в плен оказались несколько мастеров бумажного дела.

Технология Цай Луня: варка сырья для бумаги.

Финальный этап выделки китайской бумаги просушка.

Арабские мастера стали делать бумагу из тряпья и хлопка, они первыми применили метод растирания волокон, вместо того чтобы толочь их в ступе. Технология бумажного производства тщательно охранялась. В качестве редкого и дорогого товара бумага известна в Европе уже с IX-X вв., но производить ее начали только в XII в. в Испании, а затем и в других странах. При этом как именно арабский секрет перестал быть секретом, доподлинно неизвестно.

В Италии процесс изготовления бумаги претерпел некоторые изменения: там изобрели способ нанесения на бумагу водяных знаков, стали проклеивать животным клеем и вместо арабской мельницы впервые применили толчею каменное корыто, над которым вращался деревянный вал, приводя в движение рычаги с молотками на концах. В XIV- XV вв. бумажное производство освоили большинство европейских стран. Бумага постепенно вытесняла пергамент более прочный и дающий возможность неоднократного использования, но слишком дорогой и сложный в изготовлении.

В XV в., после изобретения Иоганном Гутенбергом книгопечатного станка, потребность в бумаге возросла многократно. В 1670 г. в Голландии появился ролл размалывающий аппарат, производительность которого была примерно в три раза выше толчеи. К концу XVIII в. усовершенствованные роллы уже позволяли изготовлять большое количество бумажной массы, но процесс тормозился ручным литьем черпальщики не успевали разливать сырье в формы.

Черпальщик, распределяющий бумажное сырье по сетчатой форме.

Примитивная технология изготовления бумаги из стружки и коры деревьев существует и поныне. Сикким, Индия. Вторая половина XX в.

Революция в бумажном производстве произошла в 1799 г., когда француз Луи Николя Робер получил патент на бумагоделательную машину. Это был чан с бумажной массой, расположенный на деревянной станине, над которым на двух валиках была натянута движущаяся медная сетка. С помощью черпального колеса из тонких медных полос масса равномерно распределялась по сетке. Вода стекала обратно в чан, а на сетке оставалось влажное бумажное полотно. Оно уплотнялось и затем обсушивалось между двумя обтянутыми сукном валиками. Бумажная лента наматывалась на приемный валик, потом снова разматывалась и окончательно сушилась на воздухе. Производительность машины составляла примерно 100 кг бумаги в сутки.

В России бумага появилась еще во времена татаро-монгольского нашествия, затем ее довольно длительное время ввозили из Европы, а собственное производство было организовано только при Иване Грозном в середине XVI в. Русское слово «бумага», по одной из версий, произошло от итальянского bombagio «хлопок», «вата», по другой от татарского «бумут» с тем же значением.

Бумажная фабрика. Литография XIX в.

Толщина стандартного бумажного листа всего 100 микромиллиметров это не больше, чем толщина бритвенного лезвия. Поэтому так легко порезаться краем бумаги, при этом «бумажные» порезы довольно болезненны и плохо заживают.

При Петре I началось строительство отечественных бумажных мануфактур. Сподвижник царя Федор Салтыков представил на высочайшее имя специальное «изъявление» о бумажных заводах: «Повелеть во всем государстве, во всякой губернии учинить бумажные заводы и под те заводы выбрать места на реках, где сыщутся какие к тому подобные, а на тех заводах велеть бумагу делать разных рук и величеств, сиречь александрийская, пищая, почтовые, картузные, серьгя и синия». В 1816 г. на Петергофской бумажной фабрике появились первые бумагоделательные машины, а уже через десять лет в России насчитывалось 88 бумажных фабрик, на которых производилось свыше 700 тыс. стоп разной бумаги в год.

В XIX в. сфера использования бумаги значительно расширилась. Обиходным товаром стали бумажные обои с орнаментом, прежде бывшие предметом роскоши. В 1806 г. появилась копировальная бумага. Через полвека в Англии начали производить гофрированный упаковочный картон. В 1857 г. американец Джозеф Гайетти организовал выпуск туалетной бумаги. В том же году была запатентована технология производства бумаги из древесной целлюлозы. А к концу столетия бумагоделательные машины начали работать на электричестве и стали полностью автоматическими.

В настоящее время бумажная промышленность выпускает более 600 видов продукции. Производство бумаги осуществляется на сложных агрегатах, управляемых электроникой, производительность которых составляет до 500 т в сутки. Новейшие технологии дают возможность изготовлять бумагу из любых волокнистых материалов как натурального, так и синтетического происхождения, а также использовать различные добавки в зависимости от назначения конечного продукта. В целях экономии природных ресурсов большую часть бумаги, особенно технической, производят с использованием вторсырья макулатуры и тряпья. За последние два десятилетия потребление бумаги увеличилось на 126 % с 92 до 208 млн т в год. Эту тенденцию пока не смогло переломить ни появление компьютеров, ни введение систем электронного документооборота и прочих современных технологий.

Сейчас существует множество видов обоев текстильные, виниловые, флизелиновые. Но самыми популярными остаются бумажные.

Около 25 % всего мусора на планете составляют бумажные отходы и бумажная продукция. Только в Москве за год образуется 500 тыс. т бумажных отходов. При этом из вторичного сырья в России изготовляют менее 1 % бумаги, тогда как в Японии из макулатуры производят больше половины всей бумаги.

В древние времена люди делали записи на камнях, листьях, коре деревьев, шкуре животных, панцирях черепах, костях и на ткани, но у каждого из этих методов была масса недостатков. бумаги в Китае дало новый толчок развитию человечества, а благодарить за появление столь необходимого сегодня материала мы должны древнего изобретателя Цай Луня.

Цай Лунь родился в Восточной династии Хань (25—220 н.э.). В 15 лет его отдали на службу евнухом в императорский двор. За своё трудолюбие, изобретательность и настойчивость Луня не раз повышали в должности. За сорок лет жизни при дворе он послужил пяти императорам, завоевал их расположение и получил титул князя.

Однажды ему поручили изготовлять инструменты и оружие для императорской семьи, и с тех пор он увлёкся различными ремёслами. Очень скоро Цай Лунь стал знаменитым мастером, и изделия, сделанные под его руководством, поражали своей искусностью.

До Восточной династии Хань для создания книг использовали древесину бамбука или шёлковую ткань. Учёным того времени было весьма неудобно вести свои записи в подобных книгах, потому что бамбук был тяжёлым, а шёлк - дорого стоил. Хотя в то время начала появляться бумага из конопли, но технология её изготовления оставалось незрелой, да и доступна она была лишь немногим.

Цай Лунь же предложил новый способ. Он велел своим подручным собирать кору деревьев, остатки тканей и непригодные для рыболовства сети. Затем его работники измельчали эти материалы и замачивали их в воде на долгое время. Когда смесь превращалась в мягкую массу, её нагревали, а затем заливали в специальные формы и выставляли для просушки на солнце. Так и получали первые образцы бумаги, пригодной для письма.

Как шаг за шагом изготовлял бумагу Цай Лунь и его подручные, можно увидеть на следующих рисунках:

Изобретение бумаги: этап первый. Работники измельчают бамбук, очищают от листьев и отмачивают в воде, чтобы обесцветить материал для бумаги

Изобретение бумаги: этап второй. Материалы варятся на сильном огне

Изобретение бумаги: этап третий. С помощью специальной доски с отверстиями работник достаёт часть полученной смеси - на ней вскоре образуется лист бумаги

Изобретение бумаги: этап четвёртый. На каждую доску со смесью кладётся крышка. Сверху - ещё одна доска и на неё снова крышка. И так много слоёв

Изобретение бумаги: этап пятый. Полученные листы сушат на стене

В 105 году нашей эры Цай Лунь показал своё изобретение императору, и тот очень обрадовался такому новшеству. Тут же был издан указ: распространить удивительное изобретение по всей Поднебесной. Китайские мыслители и учёные радостно вздохнули - ведь теперь они смогут записывать свои мысли так же легко, как острым мечом рубить молодой побег бамбука. Изобретение бумаги стало одним из основных двигателей китайского цивилизации, а впоследствии - всего мира.

В восьмом веке Китай начал торговать бумагой с другими странами Азии, но тайну её изготовления жители Поднебесной хранили ещё не одно столетие. Однако, как гласит пословица, секреты долго не живут.

В 751 году при династии Тан, во времена, когда обострились противоречия Китая с арабской империей, несколько китайских рабочих были захвачены неприятелем в плен. Они-то и выдали вековую китайскую загадку. Вскоре производство бумаги наладили в Багдаде, и постепенно технология стала достоянием всего арабского мира. Впоследствии бумажное ремесло попало в Европу, а оттуда - на другие континенты планеты.

Согласно историческим записям, первый завод по производству бумаги в Европе появился через тысячу лет после того, как Цай Лунь изобрёл её. Способ Цай Луня и поныне используется как основа бумажной промышленности - одной из наиболее развитых сфер производства в наше время.

Культура древнего Китая явила миру много великолепных творений и вдохновила к развитию весь остальной мир, но всё это было немыслимо, не изобрети Цай Лунь бумагу.

Дэвид Ву, Евгений Довбуш, Великая Епоха