Бумага писчая[1] — собственно войлок из размельченных растительных волокон, имеющий вид листов, толщиною от 0,02 до 0,3 мм, разных размеров и цветов. Употребляется бумага для писания, черчения, рисования, печатания, завертывания и для выделки разных предметов; более толстые листы этого рода называются картоном, или папкою. Изобретение бумаги относится к II веку до Р. X. и приписывается китайцам, употреблявшим для ее выделки луб разных растений и теперь еще приготовляющие ее довольно первобытными способами. В VII и VIII веках приготовлять бумагу научились японцы и другие соседние народы. Умение это затем перешло от татар к арабам, устраивавшим заведения для выделки бумаги в Сирии, Палестине, Северной Африке, Сицилии и Испании. Мавританские производители бумаги были по преимуществу ученые, работавшие прежде всего для своего употребления. Крестовые походы распространили содержавшееся в секрете искусство приготовления бумаги по Западной Европе. В Германии появилось оно в 1190, во Франции в 1250, в Италии в 1275 годах. До конца XIII века употреблялись самые простые приспособления. Существует мнение, что первоначальным сырым материалом служила повсеместно хлопчатая бумага, и что только по изгнании арабов, державших в своих руках всю хлопчатобумажную торговлю, обратились к употреблению льна и конопли. При этом прежние ступы оказывались неудовлетворительными, и были изобретены механические толчеи. Первая писчебумажная фабрика (Papiermühle) была основана в Равенсбурге в 1290 году. Впоследствии они стали быстро распространяться по Германии, Австрии, Италии, Испании, Англии и Швейцарии, в особенности около университетских городов. Изобретение книгопечатания и Реформация дали сильный толчок бумажному делу. В Бельгию и Голландию искусство приготовления бумаги было занесено в 1686 г. французскими эмигрантами, в остальных странах Европы оно появилось только в начале XVIII века. В XVIII же веке появился в Голландии так называемый голландр (или рол, см. ниже).
На Руси писчая бумага вошла в употребление еще в первой половине XIV стол.; наиболее вероятно, что ее впервые занесли ганзейцы через Новгород. В XIV веке Б. была у нас большею частью итальянского происхождения, и только к концу столетия все чаще и чаще стала появляться французская бумага. В XV и XVI столетиях господствовала французская бумага. С конца XV стол. замечается сильная примесь немецкой, а со второй половины XVI стол. — незначительная примесь бумаги польской выделки. XVII столетие представляет время борьбы французской бумаги с голландской; продукты голл. производства уже во второй половине этого века берут верх и особенно господствуют при Петре Великом и его преемниках. Употребление английской бумаги в допетровской Руси сводится почти что к нулю. В самом Московском государстве с половины XVI стол. происходит ряд попыток делать свою бумагу. Первая русская фабрика бумаги была устроена в селе Каннино, Вантеевка тож, расположенном при реке Уче, в 30 верстах от Москвы, но в 1576 г. фабрики этой уже не существовало. Затем патриарх Никон сделал замечательную попытку завести при Московском печатном дворе собственную бумажную мельницу. Эта бумажная мельница устроена была в 1655 г. на реке Пехре в государевой Зеленой слободе (ныне село того же имени в Бронницком уезде Московской губ.); но трехлетний опыт доказал, что мельница была построена на неудобном месте: вода беспрестанно прорывала плотину. Вероятно, вместо этой-то мельницы и была построена на реке Яузе другая, относительно которой сохранялось в Актах указание, что она с 1676 по 1681 г. находилась в откупу за иноземцем Еремеем Левкиным. Но правильное писчебумажное производство завелось у нас лишь со времени Петра Великого, который устройство бумажных мельниц в России заимствовал из Голландии. В 1716 г. была основана обширная бумажная фабрика близ новой столицы, около Дудергофа, управлять ею был приглашен немец-мастер, получавший значительное по тому времени содержание. В 1720 г. в самом уже Петербурге «за Галерным двором» была выстроена новая бумажная мельница. Писчебумажное производство при Петре быстро приняло довольно широкие размеры. В ноябре 1719 г. Адмиралтейств-коллегия по именному указу распубликовала реестр продающимся сортам бумаги. В этом реестре перечислено множество сортов, начиная с толстых больших листов для рисования и кончая картузной и аптечной бумагой. Весьма скоро оказалось, что указанных мельниц недостаточно. Появляется целый ряд частных заводов. В 1727 г. граф Сиверс воздвиг вблизи Петербурга огромную фабрику, устройство которой обошлось в 195875 рублей. В 1743 г. разрешено было воронежскому купцу Феодосию Пустовалову завести бумажную фабрику в Воронеже. Во второй половине XVII стол. выделкою бумаги славились, кроме Москвы и Петербурга, города Ярославль и Калуга.
История бумаги еще недостаточно разработана, хотя и имеется несколько капитальных исследований. Весьма спорным пунктом является вопрос о том: действительно ли употреблялся первоначально для производства бумаги хлопок. Между тем, знание происхождения бумаги и тщательное изучение бумажных водяных знаков (filigrane) может оказать большую услугу библиографу при определении места напечатания инкунабул. Еще большее значение имеет исследование бумаги для археографа и палеографа. В вопросах о подложности документа или о времени написания недатированных документов данные, получаемые путем изучения бумаги, должны придти на помощь данным палеографическим.
Ср. С. M. Briquet, «Recherches sur les premiers papiers en Occident et en Orient du X au XIV siècle» (Пар., 1885, в 46-м томе «Mémoires de la Société nationale des antiquaires de France»); H. П. Лихачев, «Бумага и древнейшие бумажные мельницы в Московском государстве» (М., 1891).
Техника писчебумажного производства сделала большие успехи в конце XVIII века, когда увеличившийся спрос на большие форматы вызвал в свет изобретение, во-первых, цилиндрической машины для бесконечной бумаги, т. е. машины, в которой рабочим органом является цилиндр (барабан), обтянутый металлической тканью, изобретателем которой был Лейстеншнейдер, в Понсэ; а во-вторых, машины с бесконечным горизонтальным сетчатым холстом, изобретенной Робертсом, в Эзонне. Машина первого типа, после усовершенствований, внесенных в нее Дикенсоном, Брамой и Денисоном, употребляется в настоящее время преимущественно для выделки папки. Робертсова машина, усовершенствованная Леже-Дидо (1819), Фурдринье (1830), Донкином (1835), употребляется и поныне, в разных видоизменениях, для выделки собственно бумаги. Важнейшими нововведениями последних времен являются: древесная масса, получаемая механ. путем, которая изобретена Келлер-Фельтером (1847), химическая и натровая целлюлоза (лигнин), метода Хаутона (Houghton, 1857), сульфитцеллюлоза Тильгмана (1869) и Митчерлиха (1873), альфа, или эспарто, метода Раутледжа и метода Бувере с соломой. Тогда как старые машины производили в 12 раб. часов 8 стоп всего пуда на 3, современные машины вырабатывают в 24 часа до 300 пудов, т. е. до 1000 стоп той же бумаги. В настоящее время в Европе насчитывают 3040 бумагодельных машин, производящих в год до 90 миллионов пудов бумаги. Из этого количества 48 млн пуд. идут на печать, 18 млн на письмо, около 20 млн на обои и на обертку, 10 млн на папку. Типографии потребляют 50—55 %, присутственные места 10—12 %, преподавание 12—14 %, торговля 10—12 %, промышленность 6—8 %, обмен письмами 4—6 %. Годовое потребление на человека составляет: в Греции, Турции и Дунайских странах 0,25 кг; в России и Испании 0,5; в Австрии, Скандинавии и Португалии 1,75; в Дании и Италии 2; в Нидерландах 3; в Бельгии и Франции 3,5; в Германии и Швейцарии 4; в Сев.-Амер. Соед. Штатах 5; в Великобритании 5,5.
Бумагоделание (вкратце) состоит в следующем: волокнистый материал, очищенный механически и химически и измельченный, размешивается с водою и кладется ровным слоем на сетку, при чем вода удаляется, а остающийся войлок и образует бумагу. Лучший материал доставляют тряпки изношенных хлопчатобумажных и льняных тканей. Но так как их не хватает, то берутся суррогаты, как то: дерево (см. Древесная масса и Целлюлоза), солома злаков и бобовых, тростники, сено, черемица, крапива, репейник, шильник, волчье лыко, кора акации, липы и ольхи, стебли конопли и мака, древесные листья, муравьиная трава, папоротник, луб папируса, бамбука и шелковицы, сырой хлопок, сахарный тростник, пальмы, алоэ, альфа, пизанг, джут, юкка, шерсть, шелк, кожа, асбест и торф. Перерабатывается тряпье резанием, выколачиванием, вывариванием, бучением и измельчением. Перед разрезанием тряпье сортируется по материалу, цвету и толщине (10—30 сортов), при чем швы распарываются, пуговицы, крючки и петли удаляются; делается это ручным способом. Разрезание производится либо ручным, либо машинным способом. В первом случае употребляются столы с воткнутыми посредине ножами. Во втором случае употребляются тряпкорубки (см. табл. «Писчебумажное производство», фиг. 1), в которых тряпье, подаваемое в машину желобом, разрезается ножами, сидящими на окружности колеса. После того тряпье поступает на выколачивающую волк-машину, или пылеотбиватель (фиг. 2), в которой тряпье разбивается зубчатым цилиндром, при чем пыль и сор удаляются. Затем тряпье моется. В последнее время тряпье моется в голландрах, или ролах (фиг. 3). После этого тряпье варится отчасти для окончательного удаления грязи, отчасти для обесцвечивания разных красок, отчасти и для размягчения грубого тряпья. Тонкое, белое тряпье зачастую промывается только в полумассовом роле. Прежде для получения полумассы применялось брожение (гниение) тряпья; теперь же оно заменяется двумя приемами: измельчением и бучением. Последнее уничтожает те вещества (смолы, камедь, сахар, масло, дубильную и другие кислоты), которые склеивают между собою волокна. Измельчение производится в «массовом» роле (фиг. 3 и 4). Бучение производится чаще всего в тряповарном котле (фиг. 5), который разделен на две половины двумя дырчатыми стенками, отстающими одна от другой на 10 сантиметров; с промежутком между ними сообщается пустостенная ось, вокруг которой котел вертится, в один конец которой вводится пар, а через другой конец выводится грязная вода. Заполняется котел тряпьем через два лаза, закрываемые затем плотно, причем каждая половина может быть заполнена особым сортом тряпья. Вместимость котла около 60 пуд. тряпья. Туда же кладется едкая известь или сода, или поташ, и пускается пар под давлением нескольких атмосфер. При грубом тряпье бучение приходится повторить и даже обрабатывать хлорной известью.
Наиболее распространенные суррогаты — дерево и солома. Солома разрезается на соломорезках, на кусочки длиною 4—6 мм, которые освобождаются на особой машине от узлов и сора. Затем солома мелется на жерновах. Бучение производится или холодным, или горячим путем. В первом случае соломенная сечка складывается в ямы, где и оставляется до размягчения; во втором случае употребляется описанный аппарат. Чаще всего употребляется солома ржаная. В соломе бобовых растений узлы не тверже остальных частей, поэтому очистка легче. Особенно пригодна солома гороха, в которой содержание клейковины полезно. Нарезанная солома варится, отжимается и бучится. Удаляемая темно-коричневая щелочная жидкость упаривается и потом прокаливается для обратного получения соды. Солома же промывается на ролах так, чтобы не осталось и следа соды и полуразложившихся органических веществ. Промытая солома поступает в резервуар, откуда проводится к измельчателю — рафинеру, после чего идет в отбельный рол. Беление производится хлорною известью, которая предварительно разводится водою в цементных бассейнах. После отбелки солома отжимается и поступает для выделки полумассы или на немецкие толчеи, с пестами или молотами, дающие толстые сорта, или же на ролы, которых производительность больше, но которые зато требуют большей движущей силы и легко оставляют в массе узлы, удаляемые, впрочем, потом на особой машине.
Рол, иначе голлендер (фиг. 3 и 4), почти всегда делается из чугуна овальной формы. Вдоль длинных сторон находятся рычаги, на которых укреплены подшипники, поддерживающие железную вращающуюся ось, а на ней насажен дубовый вал, скрепленный железными обручами. По окружности вала сидят ножи (от 48 до 72 штук). Вал может быть установлен выше или ниже при помощи вышеозначенных рычагов с установочными винтами. Вдоль середины рола идет продольная стенка такой длины, что по концам остается свободное сообщение вокруг. Деревянное дно имеет такую форму, что масса, поступая к валу, постепенно поднимается, затем проходит по концентрическому подъему с валом, а потом снова опускается. Непосредственно под валом укреплена так называемая планка, составленная из вертикальных ножей, в количестве 12—20 штук. Вал накрыт деревянным кожухом. В начале работы вал держат высоко; при этом тряпье только промывается. Позже вал опускается почти до прикосновения с нижними ножами (планкой). Когда рол употребляется только как промывная машина (фиг. 3), то кроме ножевого вала помещают еще и промывной вал, снабженный прямыми или кривыми лопатками. Во время обработки на роле в массу прибавляют хлор для беления, после чего вода отжимается на гидравлических прессах или центрифугах (см.). Остающийся затем хлор удаляется или продолжительной промывкой, или промывкой с сернисто-кислым натром, так называемым антихлором.
Для переработки полумассы в массу теперь употребляют исключительно массовый рол, который отличается от полумассового рола большим числом ножей на валу и большею скоростью вращения вала. В нем всегда имеется и промывной вал, и еще углубление в дне для скопления песка. Хорошо приготовленная масса, разведенная водой, должна представляться в виде ровной молочной жидкости без комочков. Для придания бумаге более ровного цвета, а также и большего веса (для продажи), в рол прибавляют отмоченного мела, гипса, глины (в особенности так называемой трубочной) или каолина. Сюда же прибавляют синьки. Чтобы на бумаге чернила не растекались, ее проклеивают, для чего употребляется клей, животный или растительный, или смесь обоих в соединении с квасцами. Для получения растительного клея берут гарциус или канифоль, соду и крахмал.
По способу производства различают бумагу ручную, или черпальную, и машинную. Ручное производство ведется таким образом: масса наливается в чан, где разводится, насколько нужно, водою, прибавляется в нее краска и клей, постоянно размешивается и, кроме того, подогревается, для чего сбоку чана вделано полушаровидное медное углубление, в котором поддерживается огонь. При нагретой массе она не оседает в чане, и кроме того, вода легче стекает с формы. Поперек чана положена доска, на которую кладут форму, после того как ею зачерпнута масса. Форма состоит из медной сетки и деревянных рам с особой крышкой. Так называемые водяные знаки на бумаге, видные светлыми линиями насквозь, получаются так, что на сетку прикрепляют контуры, сделанные из медной, более толстой, проволоки, и в этих местах масса будет тоньше.
Когда вода стекла, форму откладывают так, что сырой рыхлый лист бумаги ложится на сукно, к которому пристает лучше, нежели к сетчатой форме и потому на нем и остается. Сверх него кладется другое сукно, на которое складывается новый лист, и т. д. до 150—200 слоев, при чем образуется так называемый столбок. Если нужно получить рыхлую пропускную бумагу, то все это прямо сушится без давления; если же требуется получить плотную бумагу, то столбок кладется под пресс, после прессования сукно вынимается, а все бумажные листы снова прессуются, после чего вешаются для просушки. После просушки бумага снова прессуется для выравнивания листов и наконец сатинируется, т. е. сильно прессуется с прокладкой глянцевитого картона (так называемой политуры), или пропускаются листы бумаги с двумя цинковыми листами по бокам между валами. Затем листы сортируются и считаются.
Машинное производство бумаги в сущности основано на том же, что и ручное, только отдельные манипуляции производятся машинами, вследствие чего весь процесс обходится гораздо дешевле и делается гораздо быстрее. Машины, называемые вообще самочерпками, бывают с цилиндрами и плоскими сетками. Первые употребляются для приготовления папки, оберточной, обойной и толстой писчей бумаги; вторые употребляются для тонких сортов. На фиг. 6 и 7 изображена самочерпка с плоской сеткой. Чаны с массой делаются из дерева, металла или камня и вмещают в себя содержимое нескольких ролов. Чаны снабжены мешалками, а сверху находится трубочка, поливающая внутренние края чанов для того, чтобы масса к ним не присыхала. Выпускные краны для массы находятся под самым дном. Масса перед поступлением в машину проходит регулятор, который доставляет на машины строго определенное количество массы, смотря по заданному весу и толщине бумаги. Затем масса проходит сосуд b, для задержки песка, который садится между набитыми на дно планками, а также чиститель с, состоящий из двух помещенных один за другим ящиков, имеющих дно с продольными прорезами и приводимых в сотрясение особой осью с кулачками. Задерживающаяся грязь и узлы отводятся в сторону, а чистая масса поступает по резиновой пластинке на сетку. Бесконечная сетка, изображенная на фиг. 6 пунктиром, состоящим из черточки и точки, сделана из разной проволоки, смотря по надобности; она сверху образует горизонтальную плоскость и держится в натянутом состоянии при помощи особых снизу валиков, которых подшипники устанавливаются по надобности винтами. Поддерживающие валики (30 штук) поставлены настолько близко друг от друга, что сетка образует вполне ровную горизонтальную плоскость. Накладки же суть не что иное, как две бесконечные резиновые ленты, ограничивающие по краям ширину бумаги. Вода, не стекшая в d, высасывается из бумаги при проходе сетки над двумя ящиками, из которых воздух выкачивается. Мокрый пресс g, состоящий из двух латунных валов, сообщает бумаге крепость, достаточную для дальнейших операций. Вал-дэнди h выдавливает фабричные клейма, как выше было объяснено относительно водяных знаков. Наконец, i и k суть сухие прессы, между которыми находится аппарат для натяжения суконного бесконечного холста. Здесь кончается мокрая часть самочерпки, и бумага непосредственно переходит на сухую часть и обходит прежде всего три сушильных барабана m, нагреваемые паром. Между ними находятся два меньшие вала, назначенные для того, чтобы сушить сукно. Для тонких бумаг, напр. почтовых, этих трех барабанов довольно; для более толстых число их, смотря по надобности, увеличивается. За ними следует первый сатинировальный пресс n с валами из твердого чугуна. Затем помещен еще сушильный барабан о, далее еще сатинер p, за ним увлажнитель q и, наконец, режущий аппарат r, где валы с острыми краями обрезают у бумаги края и разрезают ее на несколько лент, наматывающихся затем на мотовила s.
Для последующего разделения бумаги вдоль и поперек придуманы разные специальные машины. Кроме того, существуют специальные сатинировальные машины, в которых бумага лощится, как выше сказано, между валами, при чем лист бумаги пускается между двумя цинковыми листами; при этом тоже можно выдавливать водяные знаки. Успешнее всего идет сатинировка на каландрах (фиг. 8), которые входят в употребление лишь с 1850 г., хотя уже давно употребляются при аппретуре тканей (см.). Валы каландра поочередно бумажные и чугунные, их число и расположение различно (от 2 до 12), с паровым нагреванием и без него. Для выдавливания на бумаге бугорков, рубчиков, бородавок и пр. употребляются и гравированные валы.
Цветная бумага готовится или прибавлением краски в чан, или наведением краски механическими кистями.
Папка, или картон, отличается от бумаги только большею толщиною листов (от 0,5 до 10 мм) и выделывается или прямо черпанием толстых листов, что дает картон неровный и рыхлый, или соединением нескольких тонких листов, что дает лучшие сорта папки. Соединение листов производится различно: или прямым наложением и сдавливанием только что отформированных мокрых листов (папка неклееная, натуральная), или склеиванием листов каким-нибудь клеем. Последний способ дает высшие сорта картона, идущие для живописи, для приготовления игральных карт и т. п. Папковая машина изображена на фиг. 9 (таблица «Писчебумажное производство»). Из чана масса прежде всего поступает на чиститель b, в котором верхний мелкий ящик с колосничковым дном приводится в сотрясение. Чистая масса проходит вниз и затем в ящик с, в котором ее постоянно размешивают крылья е. Здесь она проникает сквозь сетчатый барабан d и отводится через отверстие, находящееся в лобовой плоскости цилиндра и закрытое кожею, в сосуд h. Комочки, не прошедшие через сетку цилиндра ef, пристают к его поверхности и снимаются валиком, находящимся сверху, после чего по желобу поступают в корыто g, откуда удаляются. В ящике h масса тоже постоянно перемешивается мешалками p. Барабан i составлен из сетки, настолько частой, что волокно задерживается на его поверхности и только вода проходит, а затем удаляется через боковое отверстие. Приставшая масса переходит на бесконечное сукно l, где совершает несколько кругов, смотря по требуемой толщине папки. Цилиндрический пресс m так устроен, что он не только производит давление, но еще через несколько оборотов, смотря по установке, он обрезает папку и снимает ее с сукна.
Разбор бумаги в России следующий: 24 листа составляют десть, 20 дестей составляют стопу, 10—12 стоп составляют кипу. В Германии же 10 листов составляют тетрадь, 10 тетрадей — десть, 10 дестей стопу. Бумаги вообще разделяются на следующие сорта: почтовые, продающиеся обрезными и флатом, т. е. несложенными листами; печатные, иногда называемые роялью; пакетные для изготовления мешков; товарные, плотные сорта оберточной бумаги, употребляемые для обертки разных товаров, преимущественно мануфактурных; оберточные магазинные; обертки чайные и бутылочные — тонкие; цветные и так называемые альбомные и пр.
Приложения
править
1. Тряпкорубка. 2. Волк машина (пылеотбиватель). 3. Рол с промывным барабаном. 4. Массовый рол. 5. Тряповарный котел. 6. Мокрая часть самочерпки фирмы Эшер, Висс и К°, в Цюрихе. 7. Сушильные цилиндры с резальным и мотовильным приборами (Сухая часть самочерпки фиг. 6). 8. Каландр для лощения бумаги. 9. Цилиндрическая папковая машина.
Примечания
править- ↑ По-немецки Б. называется Papier, франц papier, англ. paper, исп. и порт. papel; все слова происходят от греч. папируса, означавшего письменный материал, приготовлявшийся из папируса, Papyrus Antiquorum; русский же термин «бумага» происходит от греческого слова «βόμυζ», что значит хлопок, откуда χάςης βομβάκινος или βομβάκίνος, латинское charta bombycina, итальянское carta di bambace, bombaccio, bambagio, bambagia, русское харатья и т. далее. Впрочем, А. И. Соболевский, следуя О. И. Сенковскому, находит возможным признать восточное происхождение этого русского термина и выводит его из татарского бумуг, бумбуг, что тоже значит хлопок.