stringtranslate.com

Изготовление бумаги

Лист волокон, которые только что были собраны из жидкой суспензии с помощью экрана. Следующие шаги — это прессование и сушка.
Алмазная сутра китайской династии Тан , старейшая датированная печатная книга в мире, найденная в Дуньхуане , датируется 868 годом н. э.

Изготовление бумаги — это производство бумаги и картона , которые широко используются для печати, письма и упаковки, среди многих других целей. Сегодня почти вся бумага производится с использованием промышленного оборудования , в то время как бумага ручной работы выживает как специализированное ремесло и средство для художественного выражения .

В бумажном производстве разбавленная суспензия, состоящая в основном из отдельных волокон целлюлозы в воде, пропускается через сетчатый фильтр, так что образуется мат из хаотично переплетенных волокон. Вода затем удаляется из этого листа путем прессования, иногда с помощью отсасывания или вакуума, или нагревания. После высыхания получается в целом плоский, однородный и прочный лист бумаги.

До изобретения и нынешнего повсеместного внедрения автоматизированных машин вся бумага изготавливалась вручную, формировалась или укладывалась по одному листу за раз специализированными рабочими. Даже сегодня те, кто делает бумагу вручную, используют инструменты и технологии, весьма похожие на те, что существовали сотни лет назад, изначально разработанные в Китае и других регионах Азии, или те, которые были дополнительно модифицированы в Европе. Бумага ручной работы по-прежнему ценится за свою отличительную уникальность и искусное мастерство, задействованное в изготовлении каждого листа, в отличие от более высокой степени однородности и совершенства по более низким ценам, достигаемым среди промышленных продуктов.

История

Ранняя сианьская конопляная бумага, датируемая как минимум 87 годом до н.э.

Конопляная бумага использовалась в Китае для обертывания и набивки с восьмого века до нашей эры. [1] Бумага с разборчивыми китайскими надписями на ней датируется 8 веком до нашей эры. [2] Традиционно изобретателем считается Цай Лунь , чиновник, прикрепленный к императорскому двору во времена династии Хань (202 г. до н. э. – 220 г. н. э.), который, как говорят, изобрел бумагу около 105 г. н. э., используя шелковицу и другие лубяные волокна вместе с рыболовными сетями, старыми тряпками и отходами конопли . [3] Бумага, используемая в качестве средства письма, получила широкое распространение к третьему веку [4] , а к шестому веку в Китае начала использоваться и туалетная бумага . [5] Во времена династии Тан (618–907 гг. н. э.) бумагу складывали и сшивали в квадратные мешочки , чтобы сохранить вкус чая, [1] а поздняя династия Сун (960–1279 гг. н. э.) стала первым правительством, выпустившим бумажные деньги.

В VIII веке производство бумаги распространилось в исламском мире , где процесс был усовершенствован, и было разработано оборудование для массового производства. Производство началось в Самарканде , Багдаде , Дамаске , Каире , Марокко , а затем в мусульманской Испании . [6] В Багдаде производство бумаги находилось под наблюдением великого визиря Джафара ибн Яхьи . Мусульмане изобрели метод изготовления более толстого листа бумаги. Это нововведение помогло превратить производство бумаги из искусства в крупную отрасль. [7] [6] Самое раннее использование водяных мельниц в производстве бумаги, в частности использование целлюлозных мельниц для подготовки целлюлозы для изготовления бумаги, датируется Самаркандом в VIII веке. [8] Самые ранние упоминания о бумажных мельницах также происходят из средневекового исламского мира , где они были впервые отмечены в IX веке арабскими географами в Дамаске . [9]

Традиционное производство бумаги в Азии использует внутренние волокна коры растений. Это волокно замачивается, варится, промывается и традиционно вручную отбивается для формирования бумажной массы. Длинные волокна накладываются слоями, образуя прочные, полупрозрачные листы бумаги. В Восточной Азии три традиционных волокна — абака , козо и гампи . В Гималаях бумага изготавливается из растения локта . [10] Эта бумага используется для каллиграфии, печати, книжного искусства и трехмерных работ, включая оригами . В других странах Юго-Восточной Азии слонов кормят большим количеством крахмальной пищи, так что их фекалии также можно использовать для изготовления бумаги. Ее можно найти в лагерях по сохранению слонов в Мьянме, где бумага продается для финансирования деятельности организации. [ необходима цитата ]

В Европе были разработаны формы для изготовления бумаги с использованием металлической проволоки, и такие особенности, как водяной знак, были хорошо известны к 1300 году н. э., в то время как тряпки из пеньки и льна были основным источником целлюлозы, хлопок в конечном итоге занял лидирующие позиции после того, как южные плантации стали производить этот продукт в больших количествах. [10] Изготовление бумаги изначально не было популярно в Европе из-за отсутствия многих преимуществ по сравнению с папирусом и пергаментом . Только в 15 веке с изобретением подвижного типа печати и его спросом на бумагу многие бумажные фабрики начали производство, и изготовление бумаги стало отраслью. [11] [12]

Современное производство бумаги началось в начале 19 века в Европе с разработкой машины Фурдринье . Эта машина производит непрерывный рулон бумаги, а не отдельные листы. Эти машины большие. Некоторые производят бумагу длиной 150 метров и шириной 10 метров. Они могут производить бумагу со скоростью 100 км/ч. В 1844 году канадец Чарльз Фенерти и немец Фридрих Готтлоб Келлер изобрели машину и связанный с ней процесс использования древесной массы в производстве бумаги. [13] Это нововведение положило конец почти 2000-летнему использованию измельченных тряпок и начало новой эры в производстве газетной бумаги , и в конечном итоге почти вся бумага стала изготавливаться из измельченной древесины.

Руководство

Гравюры на дереве, изображающие пять основных этапов в древнекитайском производстве бумаги. Из « Тяньгун Кайу» 1637 года династии Мин . [14]

Изготовление бумаги, независимо от масштаба, в котором оно осуществляется, включает в себя создание разбавленной суспензии волокон в воде, называемой «композит», и принудительное просачивание этой суспензии через сито для получения мата из переплетенных волокон. Вода удаляется из этого мата из волокон с помощью пресса. [15]

Метод ручного изготовления бумаги со временем изменился очень мало, несмотря на достижения в области технологий. Процесс изготовления бумаги ручной работы можно обобщить на пять этапов:

  1. Отделение полезного волокна от остального сырья (например, целлюлозы из древесины, хлопка и т. д.)
  2. Измельчение волокон в пульпу
  3. Регулировка цвета, механических, химических, биологических и других свойств бумаги путем добавления специальных химических премиксов
  4. Скрининг полученного раствора
  5. Прессование и сушка для получения настоящей бумаги

Просеивание волокна включает использование сетки, изготовленной из некорродирующего и инертного материала, такого как латунь, нержавеющая сталь или синтетическое волокно, которое растягивается в бумажной форме, деревянной раме, похожей на оконную. Размер бумаги регулируется открытой площадью рамы. Затем форма полностью погружается в композицию, затем вытягивается, встряхивается и дренируется, образуя равномерное покрытие на сетке. Затем избыток воды удаляется, влажный мат волокна укладывается поверх влажной ткани или войлока в процессе, называемом «коучинг». Процесс повторяется для необходимого количества листов. Затем эта стопка влажных матов прессуется в гидравлическом прессе. Затем довольно влажное волокно высушивается с использованием различных методов, таких как вакуумная сушка или просто воздушная сушка. Иногда отдельный лист прокатывается для выравнивания, затвердевания и улучшения поверхности. Наконец, бумага затем разрезается до желаемой формы или стандартной формы (A4, Letter, Legal и т. д.) и упаковывается. [16] [17]

Деревянная рамка называется « декель ». Декель оставляет края бумаги слегка неровными и волнистыми, называемыми « декельными краями », одним из признаков того, что бумага была сделана вручную. Бумага с декельными краями иногда механически имитируется сегодня, чтобы создать впечатление старомодной роскоши. Отпечатки на бумаге, вызванные проволоками в экране, которые идут вбок, называются «уложенными линиями», а отпечатки, сделанные, как правило, сверху вниз проволоками, удерживающими боковые проволоки вместе, называются «цепными линиями». Водяные знаки создаются путем вплетения рисунка в проволоку в форме. Бумага ручной работы обычно складывается и рвется более равномерно вдоль уложенных линий.

Международная ассоциация мастеров ручного изготовления бумаги и художников по бумаге (IAPMA) является ведущей мировой ассоциацией художников по бумаге ручной работы.

Бумага ручной работы также изготавливается в лабораториях для изучения процесса изготовления бумаги и на бумажных фабриках для проверки качества производственного процесса. «Листы ручной работы», изготовленные в соответствии со стандартом TAPPI T 205 [18], представляют собой круглые листы диаметром 15,9 см (6,25 дюйма), которые тестируются на такие характеристики бумаги, как яркость, прочность и степень проклейки . [19] Бумага, изготовленная из других волокон, наиболее распространенным из которых является хлопок, как правило, ценится выше, чем бумага на основе древесины. [ требуется ссылка ]

Промышленный

Бумажная фабрика Тервакоски в Тервакоски , Янаккала , Финляндия .

Современная бумажная фабрика [ когда? ] разделена на несколько секций, что примерно соответствует процессам, используемым при изготовлении бумаги ручной работы. Целлюлоза очищается и смешивается с водой с другими добавками для получения целлюлозной пульпы. Напорный ящик бумагоделательной машины, называемой машиной Фурдринье, распределяет пульпу по движущемуся непрерывному сетке, вода сливается из пульпы под действием силы тяжести или под вакуумом, влажный бумажный лист проходит через прессы и высыхает, и, наконец, скатывается в большие рулоны. Результат часто весит несколько тонн. [ нужна цитата ]

Другой тип бумагоделательной машины, изобретенный Джоном Дикинсоном в 1809 году, использует цилиндрическую форму , которая вращается, будучи частично погруженной в ванну с разбавленной пульпой. Пульпа подбирается проволочной сеткой и покрывает форму, когда она поднимается из ванны. Каучуковый валик прижимается к форме, чтобы разгладить пульпу, и снимает мокрый лист с формы. [20] [21]

Производство бумаги продолжает вызывать беспокойство с точки зрения экологии из-за использования едких химикатов, потребности в большом количестве воды и связанных с этим рисков загрязнения, а также из -за потери углерода в результате обезлесения , вызванного вырубкой деревьев, используемых в качестве основного источника древесной массы . [ необходима ссылка ]

Известные производители бумаги

Хотя изготовление бумаги считалось делом всей жизни, исключительной профессией на протяжении большей части своей истории, термин «знаменитые производители бумаги» часто не ограничивается строго теми, кто действительно делает бумагу. Особенно в области ручного изготовления бумаги в настоящее время наблюдается совпадение некоторых известных практиков бумажного искусства с их другими художественными занятиями, в то время как в академической среде этот термин может применяться к тем, кто проводит исследования, обучение или консервацию книг и бумажных артефактов. В промышленной сфере он имеет тенденцию пересекаться с наукой, технологиями и инженерией, а часто и с управлением самим целлюлозно-бумажным бизнесом.

Некоторые известные и признанные производители бумаги обрели известность в других областях, до такой степени, что их опыт изготовления бумаги почти забыт. Одним из самых ярких примеров может быть история первых людей, совершивших полет, братьев Монгольфье , во многих источниках едва упоминается бумажная фабрика, которой владела их семья, хотя бумага, используемая в их воздушных шарах, сыграла важную роль в их успехе, как, вероятно, и их знакомство с этим легким и прочным материалом.

Среди основных изобретателей были Джеймс Уотман , Генри Фурдринье , Генрих Фёльтер и Карл Даниэль Экман .

К середине 19 века изготовление бумаги вручную в Соединенных Штатах прекратилось. [22] К 1912 году издатель и издатель книг Дард Хантер возродил ремесло изготовления бумаги вручную, но к 1930-м годам интерес к этому ремеслу снова упал. [22] Когда художник Дуглас Хауэлл вернулся в Нью-Йорк после службы во Второй мировой войне , он зарекомендовал себя как художник-гравер и обнаружил, что художественная бумага в дефиците. [22] В 1940-х и 1950-х годах Хауэлл начал читать книги Хантера по изготовлению бумаги, а также узнал об истории ручного изготовления бумаги, провел исследования по изготовлению бумаги и узнал о печатных книгах. [23] [24]

Смотрите также

Примечания и ссылки

  1. ^ ab Needham, Joseph (1986). Наука и цивилизация в Китае: Том 5, Часть 1. Тайбэй: Caves Books, Ltd. Том 5, стр. 122.
  2. ^ "Электронный информационный бюллетень Всемирного археологического конгресса, 11 августа 2006 г." (PDF) .
  3. ^ Изготовление бумаги. (2007). В: Encyclopaedia Britannica . Получено 9 апреля 2007 г. из Encyclopaedia Britannica Online.
  4. ^ Нидхэм, Джозеф (1986). Наука и цивилизация в Китае: Том 5, Часть 1. Тайбэй: Caves Books, Ltd. Том 5, стр. 1.
  5. ^ Нидхэм, Джозеф (1986). Наука и цивилизация в Китае: Том 5, Часть 1. Тайбэй: Caves Books, Ltd. Том 5, стр. 123.
  6. ^ ab Mahdavi, Farid (2003). «Обзор: Бумага до печати: История и влияние бумаги в исламском мире Джонатана М. Блума». Журнал междисциплинарной истории . 34 (1). MIT Press : 129–30. doi : 10.1162/002219503322645899. S2CID  142232828.
  7. ^ Лавдей, Хелен. Исламская статья: исследование древнего ремесла. Archetype Publications, 2001.
  8. ^ Лукас, Адам (2006). Ветер, вода, работа: древняя и средневековая технология фрезерования . Brill Publishers . стр. 65 и 84. ISBN 90-04-14649-0.
  9. ^ Джонатан М. Блум (12 февраля 2010 г.). «Paper in the Medieval Mediterranean World» (PDF) . Early Paper: Techniques and Transmission – A workshop at the Radcliffe Institute for Advanced Study . Получено 19 марта 2010 г. {{cite journal}}: Цитировать журнал требует |journal=( помощь ) [ мертвая ссылка ]
  10. ^ ab * Хантер, Дард (1978) [1-е изд. Альфред А. Кнопф:1947]. Изготовление бумаги: История и техника древнего ремесла . Нью-Йорк: Dover Publications. ISBN 0-486-23619-6.
  11. ^ "Атлас раннего книгопечатания". atlas.lib.uiowa.edu . Архивировано из оригинала 2018-02-15 . Получено 2018-02-23 .
  12. ^ Нидхэм, Джозеф (1986). Наука и цивилизация в Китае: Том 5, Часть 1. Тайбэй: Caves Books, Ltd. Том 5, стр. 4.
  13. ^ Бергер, Питер. Чарльз Фенерти и его изобретение бумаги . Торонто: Питер Бергер, 2007. ISBN 978-0-9783318-1-8 стр. 25–30 
  14. ^ 香港臨時市政局 [Временный городской совет] ;中國歷史博物館聯合主辦 [Исторический музей Гонконга] (1998). "Заочжу"造纸[Бумажное производство]. Тянь гун кай у: Чжунго гу дай ке цзи вэнь у чжан 天工開物 中國古代科技文物展[ Небесные творения: жемчужины древних китайских изобретений ] (на китайском и английском языках). Гонконг:香港歷史博物館 [Исторический музей Гонконга] . п. 60. ИСБН 978-962-7039-37-2. OCLC  41895821.
  15. ^ Рудольф Патт и др. (2005). «Бумага и целлюлоза». Энциклопедия промышленной химии Ульмана . Weinheim: Wiley-VCH. doi :10.1002/1435369762/quest7.a18_545.pub4 (неактивен 2024-09-12).{{cite encyclopedia}}: CS1 maint: DOI неактивен по состоянию на сентябрь 2024 г. ( ссылка )
  16. ^ "Изготовление бумаги вручную". TAPPI . Архивировано из оригинала 24 апреля 2015 г. Получено 2016-04-30 .{{cite web}}: CS1 maint: неподходящий URL ( ссылка )
  17. ^ «Изготовление бумаги вручную на фабрике Hayle Mill, Англия, 1976 год». Фильм телеканала Anglia TV. https://www.youtube.com/watch?v=Xs3PfwOItto
  18. ^ "Формовочные листы для физических испытаний целлюлозы" (PDF) . TAPPI . Получено 2016-04-30 .
  19. ^ Бирманн, Кристофер Дж. (1993). Справочник по варке целлюлозы и производству бумаги . Сан-Диего: Academic Press. ISBN 0-12-097360-X.
  20. ^ Одежда для бумагоделательной машины: ключ к процессу изготовления бумаги Сабит Аданур, Астен, CRC Press, 1997, стр. 120–136, ISBN 978-1-56676-544-2 
  21. ^ "Устройство цилиндрической машины". Encyclopedia Britannica . Получено 2020-04-05 .
  22. ^ abc "Douglas Morse Howell, Papermaking Champion". North American Hand Papermakers . Получено 2021-02-05 .
  23. ^ Шрайер, Элис Д. (1988). Восток-Запад, традиции и инновации ручного изготовления бумаги: каталог выставки. Библиотека Делавэрского университета. Библиотека Хью М. Морриса, Библиотека Делавэрского университета.
  24. ^ Вебер, Тереза ​​(2009). Язык бумаги: история 2000 лет. Издания Маршалла Кавендиша. стр. 65. ISBN 978-981-261-628-9.

24. Longwood LC "Наука и практика ручного производства бумаги": (2004). 25. Westerlund LC "Варианты волокон для устойчивого развития австралийской бумажной и целлюлозной промышленности": (2004)

Внешние ссылки

На Викискладе есть медиафайлы по теме «Производство бумаги» .