Производство бумаги
Производство бумаги — это производство бумаги и картона , которые широко используются для печати, письма и упаковки, а также для многих других целей. Сегодня почти вся бумага производится с использованием промышленного оборудования , а бумага ручной работы сохранилась как специализированное ремесло и средство художественного самовыражения .
При производстве бумаги разбавленную суспензию, состоящую в основном из отдельных целлюлозных волокон в воде, пропускают через сито, так что образуется мат из хаотично переплетенных волокон. Вода далее удаляется из этого листа путем прессования, иногда с помощью всасывания, вакуума или нагревания. После высыхания получается плоский, однородный и прочный лист бумаги.
До изобретения и нынешнего широкого распространения автоматизированного оборудования вся бумага изготавливалась вручную, формировалась или укладывалась по одному листу специализированными рабочими. Даже сегодня те, кто делает бумагу вручную, используют инструменты и технологии, очень похожие на те, которые существовали сотни лет назад, первоначально разработанные в Китае и других регионах Азии, или те, которые были модифицированы в Европе. Бумага ручной работы по-прежнему ценится за свою уникальность и квалифицированную работу при изготовлении каждого листа, в отличие от более высокой степени единообразия и совершенства при более низких ценах, достигнутых среди промышленной продукции.
История
[ редактировать ]
Конопляная бумага использовалась в Китае для упаковки и набивки с восьмого века до нашей эры. [1] Бумага с разборчивыми китайскими надписями датируется 8 г. до н.э. [2] Традиционно изобретателем считается Цай Лунь , чиновник при императорском дворе 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, а также рыболовные сети, старые тряпки и конопляные отходы. [3] Бумага, используемая в качестве средства письма, получила широкое распространение к III веку. [4] а к VI веку туалетную бумагу начали использовать и в Китае. [5] Во времена династии Тан (618–907 гг. н. э.) бумагу складывали и зашивали в квадратные мешочки , чтобы сохранить аромат чая. [1] в то время как более поздняя династия Сун (960–1279 гг. Н. Э.) была первым правительством, выпустившим напечатанные на бумаге деньги.
В 8 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 производством бумаги руководил великий визирь Джафар ибн Яхья . Мусульмане изобрели способ изготовления более толстого листа бумаги. Это нововведение помогло превратить производство бумаги из искусства в крупную отрасль промышленности. [7] [6] Самое раннее использование водяных мельниц в производстве бумаги, в частности использование целлюлозных мельниц для подготовки целлюлозы для изготовления бумаги, относится к Самарканду в 8 веке. [8] Самые ранние упоминания о бумажных фабриках также происходят из средневекового исламского мира , где они были впервые отмечены в 9 веке арабскими географами в Дамаске . [9]
Традиционное производство бумаги в Азии использует внутренние волокна коры растений. Это волокно замачивают, готовят, промывают и традиционно вручную отбивают, чтобы получить бумажную массу. Длинные волокна накладываются слоями, образуя прочные полупрозрачные листы бумаги. В Восточной Азии три традиционных волокна — это абака , кодзо и гампи . В Гималаях бумагу производят 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 крахмалистой 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. [ нужна ссылка ]
В Европе водяной были разработаны формы для изготовления бумаги с использованием металлической проволоки, а такие особенности, как знак, были хорошо известны к 1300 году нашей эры, в то время как конопляные и льняные тряпки были основным источником целлюлозы, а хлопок в конечном итоге взял верх после того, как южные плантации начали производить этот продукт в больших количествах. [10] Изготовление бумаги изначально не было популярно в Европе из-за отсутствия многих преимуществ перед папирусом и пергаментом . Лишь в 15 веке, с изобретением подвижного типа печати и спросом на бумагу, многие бумажные фабрики начали производство, и производство бумаги стало отраслью промышленности. [11] [12]
в начале 19 века Современное производство бумаги началось 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 целлюлозной тряпки и положило начало новой эре производства газетной бумаги , и в конечном итоге почти вся бумага стала изготавливаться из целлюлозной древесины.
Руководство
[ редактировать ]
Производство бумаги, независимо от масштаба, в котором оно осуществляется, включает в себя приготовление разбавленной суспензии волокон в воде, называемой «бумагой», и принуждение этой суспензии стекать 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 мало изменился, несмотря на развитие технологий. Процесс изготовления бумаги ручной работы можно обобщить на пять этапов:
- Отделение полезной клетчатки от остального сырья. (например, целлюлоза из древесины, хлопка и т. д.)
- Избивание волокна в мякоть
- Корректировка цвета, механических, химических, биологических и других свойств бумаги путем добавления специальных химических премиксов.
- Проверка полученного решения
- Прессование и сушка для получения настоящей бумаги
Экранирование волокна включает использование сетки из нержавеющего и инертного материала, такого как латунь, нержавеющая сталь или синтетическое волокно, которая растягивается в бумажной форме, деревянной раме, похожей на оконную. Размер бумаги определяется открытой площадью рамки. Затем форму полностью погружают в композицию, затем вытягивают, встряхивают и осушают, образуя равномерное покрытие на сите. Затем избыток воды удаляется, влажный коврик из волокна укладывается поверх влажной ткани или войлока в процессе, называемом «коучингом». Процесс повторяется для необходимого количества листов. Эту стопку влажных матов затем прессуют в гидравлическом прессе. Затем достаточно влажное волокно сушат различными методами, такими как сушка в вакууме или просто сушка на воздухе. Иногда отдельный лист раскатывают, чтобы выровнять, затвердеть и улучшить поверхность. Наконец, бумага разрезается до желаемой или стандартной формы (A4, Letter, Legal и т. д.) и упаковывается. [16] [17]
Деревянный каркас называется « декель ». Декель оставляет края бумаги слегка неровными и волнистыми, что называется « краями декеля », что является одним из признаков того, что бумага была сделана вручную. Сегодня бумагу с ребристыми краями иногда механически имитируют, чтобы создать впечатление старомодной роскоши. Отпечатки на бумаге, оставленные проводами на экране, идущими вбок, называются «наложенными линиями», а отпечатки, оставленные, обычно сверху вниз, проводами, удерживающими боковые провода вместе, называются «цепными линиями». Водяные знаки создаются путем вплетения рисунка в проволоку в форме. Бумага ручной работы обычно более равномерно складывается и рвется по проложенным линиям.
Международная ассоциация производителей бумаги и художников по бумаге (IAPMA) — ведущая в мире ассоциация художников по изготовлению бумаги вручную.
Бумагу ручной работы также готовят в лабораториях по изучению изготовления бумаги и на бумажных фабриках для проверки качества производственного процесса. «Ручные листы», изготовленные в соответствии со стандартом TAPPI T 205. [18] представляют собой круглые листы диаметром 15,9 см (6,25 дюйма), прошедшие проверку таких характеристик бумаги, как яркость, прочность и степень проклейки . [19] Бумага, изготовленная из других волокон, наиболее распространенным из которых является хлопок, обычно ценится выше, чем бумага на древесной основе. [ нужна ссылка ]
Промышленный
[ редактировать ]
Современная бумажная фабрика [ когда? ] разделен на несколько разделов, примерно соответствующих процессам изготовления бумаги ручной работы. Целлюлозу рафинируют и смешивают с водой с другими добавками для получения суспензии целлюлозы. Напорный ящик бумагоделательной машины, называемой машиной Фурдринье , распределяет суспензию на движущееся непрерывное сито, вода стекает из суспензии под действием силы тяжести или под вакуумом, влажный лист бумаги проходит через прессы, сушится и, наконец, скатывается в большие рулоны. Результат часто весит несколько тонн. [ нужна ссылка ]
Другой тип бумагоделательной машины, изобретенный Джоном Дикинсоном в 1809 году, использует цилиндрическую форму , которая вращается, частично погруженная в чан с разбавленной целлюлозой. Пульпа захватывается проволочной сеткой и покрывает форму, когда она поднимается из чана. Гауч-ролик прижимается к форме, чтобы разгладить мякоть, и отделяет влажный лист от формы. [20] [21]
Производство бумаги по-прежнему вызывает обеспокоенность с экологической точки зрения из-за использования агрессивных химикатов, потребности в большом количестве воды и связанных с этим рисков загрязнения, а также из- за потерь связывания углерода в результате вырубки лесов , вызванной вырубкой деревьев, используемых в качестве основной источник древесной массы . [ нужна ссылка ]
Известные производители бумаги
[ редактировать ]Хотя изготовление бумаги на протяжении большей части своей истории считалось делом всей жизни и исключительной профессией, термин «известные производители бумаги» часто не ограничивается строго теми, кто на самом деле производит бумагу. Особенно в сфере ручного изготовления бумаги в настоящее время наблюдается совпадение деятельности некоторых знаменитых практиков искусства из бумаги с другими их художественными занятиями, в то время как в академических кругах этот термин может применяться к тем, кто проводит исследования, образование или консервацию книг и бумажных артефактов. В промышленной сфере оно имеет тенденцию пересекаться с наукой, технологией и инженерным делом, а зачастую и с управлением самим целлюлозно-бумажным бизнесом.
Некоторые известные и признанные производители бумаги обрели известность в других областях до такой степени, что их опыт производства бумаги почти забыт. Одним из наиболее ярких примеров может быть история первых людей, достигших полета, братьев Монгольфье , где во многих отчетах почти не упоминается бумажная фабрика, принадлежавшая их семье, хотя бумага, использованная в их воздушных шарах, действительно сыграла важную роль в их успехе, что, вероятно, состоялось их знакомство с этим легким и прочным материалом.
Ключевые изобретатели включают Джеймса Ватмана , Генри Фурдринье , Генриха Фельтера и Карла Даниэля Экмана и других.
К середине 19 века изготовление бумаги вручную в Соединенных Штатах вымерло. [22] , прекрасный книгопечатник и издатель, К 1912 году Дард Хантер восстановил ремесло изготовления высококачественной бумаги вручную, но к 1930-м годам интерес к этому ремеслу снова потерялся. [22] Когда художник Дуглас Хауэлл вернулся в Нью-Йорк после службы во Второй мировой войне как гравер , он зарекомендовал себя и обнаружил, что художественная бумага не хватает. [22] В 1940-х и 1950-х годах Хауэлл начал читать книги Хантера о производстве бумаги, а также узнал об истории ручного изготовления бумаги, провел исследования в области производства бумаги и узнал о печатных книгах. [23] [24]
См. также
[ редактировать ]- Амате — бумага из коры, использовавшаяся в доколумбовой Центральной Америке.
- Переплетное дело
- Музеи: Музей бумаги Уильямса , Базельская бумажная фабрика.
- Стикеры (изготовление бумаги)
Примечания и ссылки
[ редактировать ]- ^ Jump up to: а б Нидхэм, Джозеф (1986). Наука и цивилизация в Китае: Том 5, Часть 1 . Тайбэй: Caves Books, Ltd. Том 5, стр. 122.
- ^ «Электронный информационный бюллетень Всемирного археологического конгресса от 11 августа 2006 г.» (PDF) .
- ^ Изготовление бумаги. (2007). В: Британская энциклопедия . Получено 9 апреля 2007 г. из Британской энциклопедии Online.
- ^ Нидхэм, Джозеф (1986). Наука и цивилизация в Китае: Том 5, Часть 1 . Тайбэй: Caves Books, Ltd. Том 5, стр. 1.
- ^ Нидхэм, Джозеф (1986). Наука и цивилизация в Китае: Том 5, Часть 1 . Тайбэй: Caves Books, Ltd. Том 5, стр. 123.
- ^ Jump up to: а б Махдави, Фарид (2003). «Обзор: : Бумага перед печатью: история и влияние бумаги в исламском мире Джонатан М. Блум ». Журнал междисциплинарной истории . 34 (1). Массачусетский технологический институт Пресс : 129–30. дои : 10.1162/002219503322645899 . S2CID 142232828 .
- ^ Лавдей, Хелен. Исламская бумага: исследование древнего ремесла. Публикации Архетипов, 2001.
- ^ Лукас, Адам (2006). Ветер, вода, работа: древние и средневековые технологии фрезерования . Издательство «Брилл» . стр. 65 и 84. ISBN. 90-04-14649-0 .
- ^ Джонатан М. Блум (12 февраля 2010 г.). «Бумага в средневековом средиземноморском мире» (PDF) . Ранняя статья: Техники и передача – семинар в Институте перспективных исследований Рэдклиффа . Проверено 19 марта 2010 г.
{{cite journal}}: Для цитирования журнала требуется|journal=( помощь ) [ мертвая ссылка ] - ^ Jump up to: а б * Хантер, Дард (1978) [1-й. паб. Альфред А. Кнопф: 1947]. Изготовление бумаги: история и техника древнего ремесла . Нью-Йорк: Dover Publications. ISBN 0-486-23619-6 .
- ^ «Атлас раннего книгопечатания» . atlas.lib.uiowa.edu . Архивировано из оригинала 15 февраля 2018 г. Проверено 23 февраля 2018 г.
- ^ Нидхэм, Джозеф (1986). Наука и цивилизация в Китае: Том 5, Часть 1 . Тайбэй: Caves Books, Ltd. Том 5, стр. 4.
- ^ Бургер, Питер . Чарльз Фенерти и его изобретение бумаги . Торонто: Питер Бургер, 2007. ISBN 978-0-9783318-1-8 стр. 25–30
- ^ Временный городской совет Гонконга [Временный городской совет] , организованный совместно с Китайским историческим музеем [Исторический музей Гонконга] (1998 г.). изготовление бумаги [Изготовление бумаги]. Тянь гун кай у: Чжунго гу дай ке джи вэнь у чжан. Тяньгун Кайу Выставка культурных реликвий древней китайской науки и техники [ Небесные творения: жемчужины древних китайских изобретений ] (на китайском и английском языках: Гонконгский исторический музей , стр. 60 ) . 978-962-7039-37-2 . OCLC 41895821 .
- ^ Рудольф Патт; и др. (2005). «Бумага и целлюлоза». Энциклопедия промышленной химии Ульмана . Вайнхайм: Wiley-VCH. doi : 10.1002/1435369762/quest7.a18_545.pub4 (неактивен 31 января 2024 г.).
{{cite encyclopedia}}: CS1 maint: DOI неактивен по состоянию на январь 2024 г. ( ссылка ) - ^ «Изготовление бумаги своими руками» . ТАППИ . Архивировано из оригинала 24 апреля 2015 года . Проверено 30 апреля 2016 г.
{{cite web}}: CS1 maint: неподходящий URL ( ссылка ) - ^ «Ручное изготовление бумаги на фабрике Хейл, Англия, 1976 год» Фильм Anglia TV. https://www.youtube.com/watch?v=Xs3PfwOItto
- ^ «Формирование таблиц для физических испытаний целлюлозы» (PDF) . ТАППИ . Проверено 30 апреля 2016 г.
- ^ Бирманн, Кристофер Дж. (1993). Справочник по целлюлозно-бумажному производству . Сан-Диего: Академическая пресса. ISBN 0-12-097360-Х .
- ^ Одежда бумагоделательной машины: ключ к процессу изготовления бумаги Сабит Аданур, Астен, CRC Press, 1997, стр. 120–136, ISBN 978-1-56676-544-2
- ^ «Устройство цилиндрической машины» . Британская энциклопедия . Проверено 5 апреля 2020 г.
- ^ Jump up to: а б с «Дуглас Морс Хауэлл, чемпион по производству бумаги» . Североамериканские ручные производители бумаги . Проверено 5 февраля 2021 г.
- ^ Шрайер, Алиса Д. (1988). Восток-Запад. Традиции и инновации ручного изготовления бумаги: каталог выставки . Библиотека Университета Делавэра. Библиотека Хью М. Морриса, Библиотека Университета Делавэра.
- ^ Вебер, Тереза (2009). Язык бумаги: история 2000 лет . Издания Маршалла Кавендиша. п. 65. ИСБН 978-981-261-628-9 .
24. Лонгвуд Л.С. «Наука и практика изготовления бумаги вручную»: (2004). 25. Вестерлунд Л.С. «Варианты волокон для устойчивого развития австралийской бумажной и целлюлозной промышленности»: (2004 г.)
Внешние ссылки
[ редактировать ]
- В коллекции Харрисона Эллиотта в Библиотеке Конгресса есть образцы бумаги, личные документы и исследовательские материалы, относящиеся к истории производства бумаги.
- В 2014 году в Центре книжного и бумажного искусства Колумбийского колледжа Чикаго прошла выставка современного искусства ручного изготовления бумаги.
- Международная ассоциация производителей бумаги и художников по бумаге (IAPMA)
- Коллекция бумаг Арнольда Йейтса в библиотеках Университета Мэриленда.
- Как сделать картонную коробку: история изготовления бумаги в Австралии , Библиотеки Джона Оксли блог
