Історія паперу

Згідно традиції, перший папір зробив Цай Лун, євнух при Східному дворі Хан китай­ського імператора Хо Ті, в 105 році нашої ери. Найімовірніше як матеріал при цьому ви­користовувалася кора тутового дерева, а папір був виготовлений на формі, зробленій з ба­мбукових рейок.

Якнайдавніший з того, що зберігся папір був зроблений з клаптів тканини приблизно в 150 році нашої ери. Протягом перших 500 років папір виробляли тільки в Китаї, але вже в 610 році її виробництво проникає до Японії, а близько 750 року і до Центральної Азії. У Єги­пті папір з’явився близько 800 року, але робити його там почали тільки після 900 року.

У Європі першими папір почали використовувати маври, і перше виробництво паперу з’явилося в Іспанії близько 1150 року. У подальші століття це ремесло розповсюдилося в бі­льшості європейських країн. Поява рухомої літери у середині XV століття сприяла розви­тку книгодрукування, що в свою чергу значно стимулювало виробництво паперу. У Англії перша паперова фабрика з’явилася в 1495 році, а в Америці – в 1690.

Єдиним задовільним початковим матеріалом для виробництва паперу, відомим в Єв­ропі у той час, були клапті тканини, і в XVII і XVIII століттях все зростаюче використову­вання паперу привело до браку цього матеріалу. В той же час робилися спроби винаходу заміни для цієї сировини, але жодна не виявилася задовільною з комерційної точки зору. Окрім цього, одночасно намагалися скоротити вартість виробництва паперу, розробляючи машину, яка змогла б замінити процес ручного формування, використовуваний у той час для виготовлення паперу. Першу машину, яку вдалося з успіхом застосувати на практиці, створив у 1798 році французький винахідник Ніколас Луіс Робер. Потім машину Роберу удосконалили британські торговці канцелярськими товарами, брати Генрі і Силі Фордрі­ньєрс, які в 1803 році створили першу машину, що носить їх ім’я. Дешева сировина для виробництва паперу була знайдена, коли, близько 1840 року, був винайдений процес виготов­лення целюлози з деревної маси, а десять років опісля – процес хімічного виробництва це­люлози.

Ручне виробництво паперу

Впродовж більше 2000 років процес, що лежить в основі виробництва паперу, не змі­нився. Він включає два ступені: подрібнення початкового матеріалу у воді для утворення суспензії окремих волокон і формування зваляного з цих волокон полотна шляхом нане­сення суспензії на відповідну пористу поверхню, через яку віддаляється надлишок води.

При ручному виробництві паперу, початковий матеріал – солому, листя, кору, ганчір’я або інший волоконний матеріал – поміщають в чан або корито, і товчуть важким товкачем або молотом для того, щоб розділити волокна. На початковій стадії цієї операції матеріал промивається проточною водою для видалення сторонніх домішок, але після того, як во­локна достатньою мірою розділилися, їх тримають в зваженому стані і воду в місткості більше не міняють. На цьому ступені рідкий матеріал, також званий напівмасою, готовий для справжнього процесу виготовлення паперу. Головне знаряддя виготівника паперу – це форма, армований лист металевої сітки, що має структуру, утворюючу квадратні осере­дки, так звану веленеву, або ж структуру, утворену рідкіснішими подовжніми проволо­ками, які сполучені разом тонкими поперечними проволоками, так звану верже (рифлену). Структура форми віддруковується на готовому листі паперу, і тому, папір, виготовлений уручну, якщо він не піддається подальшій обробці, буває двох типів – веленевий або верже – залежно від структури сітки використовуваної форми. Форму поміщають всередину зні­мної дерев’яної рами, званої декель, яка утворює низький борт навколо сітки. Потім форму і декель занурюють в чан з напівмасою; коли форма і декель витягуються з чана, поверхня форми виявляється покритою тонкою плівкою суміші з волокон і води. Потім пристосу­вання струшується в подовжньому і поперечному напрямі. Таке струшування має подвій­ний ефект: з одного боку, завдяки ньому суміш рівномірно розподіляється по поверхні форми, а з іншого, окремі волокна переплітаються з сусідніми, додаючи полотну необ­хідну міцність. Під час струшування велика частина води з суміші йде через осередки фо­рми. Після цього пристосування з сформованим полотном вологого паперу відкладають убік і чекають до тих пір, поки паперове полотно не стане достатньо зв’язаним, щоб можна було зняти декель. Після того, як декель зняли з форми, його перевертають і паперове по­лотно рівномірно перекладають на плетену шерстяну тканину, тобто сукно. Інше сукно кладуть зверху паперового полотна і процес повторюється знову; цей процес перекла­дання паперу сукном називається гаучинг. Коли утворюється достатньо велика стопа з ли­стів паперу перекладених сукном, її поміщають в гідравлічний прес і піддають тиску в 100 або більше тонн, таким чином, видаляючи велику частину води, що залишилася в папері. Потім листи паперу відділяють від сукна, складають в пачку і пресують. Процес пресу­вання пачки паперу повторюється кілька разів, і кожного разу листи в стопі складають в іншому порядку так, щоб окремі листи опинялися в новому положенні по відношенню один до одного. Ця процедура називається перестановкою, і її повторення покращує якість поверхні готового паперу. Завершальна стадія виробництва паперу – сушка. Папір підві­шується на вірьовках в спеціальному сушильному приміщенні групами по чотири-п’ять листів, і залишається там поки волога з нього майже повністю не випариться.

Папір для письма або друку вимагає подальшої обробки після сушки, оскільки без та­кої обробки він поглинатиме чорнило і букви будуть розмитими. Ця обробка складається з проклеювання паперу шляхом занурення в розчин тваринного клею, просушування про­клеєного паперу і завершальної операції пресування між листами з металу або гладкого картону. Кількість і сила пресування визначають структуру поверхні готового паперу. Со­рти паперу з шорсткою поверхнею пресуються з невеликим навантаженням і порівняльно недовго, а з гладкою поверхнею – з великим навантаженням і протягом достатньо трива­лого часу.