Шлях паперу в європу

«Розвиток паперового виробництва йшло повільно, і історія його покрита мороком ...» - писав
Оноре де Бальзак.

Шлях паперу в Європу докладно описаний французьким ученим Авенелем: «Вона прийшла з Китаю дуже повільним шляхом, із середньою швидкістю, може бути, ста верст в сто років. Народи Центральної Азії, потім араби, потім єгиптяни підвозили її вироблення все ближче до нас. У 650 році її бачили в Самарканді; в 800 - зустрічають в Багдаді; в 1100 році вона дійшла до Каїра. Потім вона проходить по березі Африки, перепливає через Середземне море і довго не переходить Лангедоку (Південна Франція) ».

Перші паперові млини з'явилися в Іспанії в X столітті, а вже через 100 років в Толедо і Шатіве виробляли папір настільки високої якості, що її охоче купували в багатьох країнах. У XIII столітті перші паперові млини були споруджені в північній Італії, приблизно через сторіччя - у Франції. За переказами, власником першої паперової млини у Франції став один з предків знаменитих винахідників повітряної кулі братів Монгольф'є, який навчився цьому ремеслу будучи в арабському полоні.

З Франції паперове виробництво рушило в Англію, Голландію і на схід - до Німеччини, Польщі, Московське царство. Середньовічні паперові майстерні Європи були мало схожі на давню китайську паперову млин. Ступу замінила штовханина - кам'яне корито, над яким обертається дерев'яний вал, приводячи в рух важелі з молотками на кінці. Ці молотки піднімаючись і опускаючись подрібнювали підготовлений матеріал.

Із Середньої Азії папір потрапила на Близький Схід, потім в Сицилію. Інший шлях з Самарканда лежав через Єгипет, де папір стала відома приблизно в Х столітті після Різдва Xрістова, і через Північну Африку. Переправившись через Гібралтарську протоку, папір потрапила до Іспанії, а потім і в інші країни Європи. У XIII столітті перші паперові млини були споруджені в північній Італії, приблизно через сторіччя - у Франції.

Німеччина в XIV столітті використовувала переважно італійську папір, лише в 1390 році нюрнберзький патрицій Ульман Штромер вперше почав виготовляти папір на німецькій землі. Для цієї мети він запросив італійських майстрів Франциска і Марка. Млин Штромера в 1493 році, зобразив на гравюрі з перспективою Нюрнберга один з художників, ілюстрованих «Книгу хронік» гуманіста Гартмана Шеделя. Монополія Штромера проіснувала недовго, хоча він і вимагав від своїх майстрів і підмайстрів суворого дотримання таємниці.

Паперова млин У. Штромера в Нюрнберзі.
З ксилографії 1493 р

Поява дешевого писального матеріалу в Німеччині безпосередньо передує винаходу друкарського верстата. Папір стала найважливішою матеріально-технічною передумовою для виникнення друкарства. До середини XV століття, тобто до моменту створення першої друкарні, на німецьких землях працювало не менше 10 паперових млинів. Вчені вважають, що кожна млин щороку давала щонайменше 1000 рисов паперу. Рис дорівнює 480 листів. Легко підрахувати, що до середини XV століття в Німеччині вироблялося близько 10 тисяч рисов, або 480 тисяч аркушів паперу в рік.

В Європі папір робили з льняного ганчір'я. Спочатку його замочували в вапняному молоці. Потім ганчір'я розтирали в великих ступках, і знову замочували у вапняній воді близько доби. Потім подрібнена маса діставалася, віджималася, і знову перемелює до отримання однорідної суміші у великих чанах. У технології виготовлення паперу налічувалося 30 основних і близько 15 додаткових операцій. Головною фігурою на паперовій млині був черпальщік, а основним робочим інструментом йому служила чотирикутна форма з сітковим дном. Він опускав її в чан, наповнений паперовою масою, і швидко піднімав. Було потрібно робити це так, щоб на сітці, після того як з неї стече вода, залишився рівний волокнистий шар, з якого потім виходив аркуш паперу. Ця операція була дуже трудомісткою, вимагала великих фізичних витрат, досвіду, вправності. Зазвичай це були майстри високої кваліфікації. Вони користувалися повагою і пільгами.

Далі, черпальщік передавав раму робітникові - приймальник. Той спритно перевертав раму, і волокно потрапляло на матерчату суконну прокладку. Сирі паперові листи розділялися прокладками і збиралися в стопи.

Потім з них видаляли воду пресом. Сушка була завершальною, але не останньою операцією. Підсушена папір надходила до прасувальника: на мармуровій дошці лист розгладжує кістяним стеком (свого роду плоский і дуже гладкий ніж без ручки) або каталкою з твердих порід дерев, таких як бук, горіх. Пропрасовану таким чином папір надходила до проклейщіку. Іноді папір занурювали в кювету з розведеним тваринам або риб'ячим клеєм (риб'ячий клей вважався кращим, так як менше піддавалося гниттю), і знову розвішували для сушіння.

Висохлий лист знову надходив до проклейщіку для обробки іншого боку, після чого лист знову розвішували для сушіння. Проклеєний лист повертався до прасувальника. Він повторював операцію вигладжування листа і передавав її, якщо потрібна була полірована папір (тип сучасної крейдованого паперу) полірувальників. Він полірував її слоновою кісткою і завершував свої дії обробкою поверхні яшмою, нефритом, агатом, оніксом. Найчастіше застосовували агатові лощила.

Майже готова папір ставилася на стіл до майстра - різьбяреві. Він обрізав заготовки під певний формат і складирував їх десятками. Пакувальник, в залежності від кількості листів в замовленні збирав блок готового паперу, попередньо підклавши знизу форматну дощечку і точно таку ж зверху, щоб уберегти краю листів готового паперу від механічних пошкоджень. Все це ретельно ховалося сукном, льоном, перев'язують стрічками, і здавалося на склад готової продукції або прямо з рук в руки замовнику.

Під гравюрою, що зображує папероробної майстра, читаємо:
Мені потрібно ганчір'я для моєї млини.
Колесо накачує для мене багато води,
Що допомагає мені подрібнювати ганчір'я.
Тканина потрібно замочити у воді.
За допомогою сітки ганчір'я стає як повсть.
Прес віджимає папір, виганяючи воду.
Я розвішую листи, щоб підготувати їх до друку.
І вони стають білосніжними і гладкими.

Гравюра І. Аммана. 1568 р

У майстерні "бріфмалера".
Гравюра І. Аммана. 1568 р

Дуже довго процес виготовлення паперу зовсім не змінювався. Паперові мануфактури були схожі на млини з водяними колесами. Колеса оберталися за рахунок жорен - «бігунів», які перемелювали сировину, закладається майстром.

Папір від кожного виробника мала «фірмове» клеймо і власний стиль. За допомогою водяних знаків на старовинній папері нескладно встановити дати зафіксованих на ній документів.

Але, такий спосіб виготовлення паперу задовольняв попит доти, поки всі книги були рукописними. Завдяки німцеві Йогану Гутенбергу, винахіднику друкарства за допомогою рухомих літер, кількість продукції, що випускається в світі паперу потрібно терміново і значно збільшувати, а для цього потрібні були нові технології. На зрослий попит першими відгукнулися голландці, які в 1670 році винайшли і стали застосовувати у виробництві паперу «голландери» - роли (вони представляли собою об'ємні ванни з встановленими в них барабанами). На барабани насаживались ножі, які при обертанні барабанів на високій швидкості розмелювали сировинну масу до потрібної консистенції. Голландер приблизно в 3 рази був продуктивніше яку застосовували до цього громіздкою штовханини.

Голландська папір дуже скоро отримала репутацію кращою в світі, а секрет її виробництва було визнано державною таємницею, розголошення якої каралося стратою. Незважаючи на сувору міру покарання, один з майстрів-голландців за винагороду розкрив секрет виробництва паперу за допомогою ролів-голландеров підприємцям з інших європейських країн - Італії, Франції та Данії. Так роли з'явилися в майстернях по всій Європі, а в XVII столітті виробництво паперу набуло широкого поширення по всьому Старому Світу.

З появою ролів черпальщік вже не встигали відливати в папір приготовану паперову масу, так як цей процес, як і раніше залишався ручним і дуже трудомістким. Для цього потрібна була машина. І така машина була створена в епоху Великої французької революції в 1789 році французом Ніколя Луї Робером.

Ця машина мала на дерев'яній станині чан з паперовою масою, над якою на двох валиках була натягнута мідна сітка. Функцію майстра, який перш за засипав сировину в машину, тепер виконував спеціальний ківш - «самочерпалка». На сітку за допомогою черпального колеса, виготовленого з тонких мідних смуг, подавалась паперова маса, розтікається рівномірно по сітці; вода знову поверталася в чан, а на сітці утворювалося вологе полотно, яке ущільнювалося і далі зневоднюється між двома валиками, обтягнутими сукном. Вологе паперове полотно намотується на приймальний валик, а потім розмотують і сушилася на повітрі. Продуктивність цієї машини була близько 100 кілограмів паперу на добу.

Наступна проблема, вирішення якої належало знайти виробникам паперу - глобальна нестача сировини. У XIX столітті, коли значно зросли потужності друкарень, старого ганчір'я для виготовлення паперу стало не вистачати. На початку XIX ве¬ка в світі йшла «велика битва» за ганчір'я. Різні країни по-своєму шукали вихід з положення. Англія намагалася купувати його в сусідніх країнах. Франція, Бельгія, Голландія, Іспанія і Португалія не дозволяли вивезення ганчір'я. У багатьох країнах існували навіть «чорні ринки», на яких за цю сировину платили великі гроші. Збором і продажем ганчір'я паперовим фабрикам займалися тисячі бродяг, але все одно його не вистачало і підприємцям доводилося пускатися на різні хитрощі. У свій час в Нью-Йорку, щоб купити книгу, потрібно було не тільки сплатити її вартість, а й здати певну кількість ганчірок. Видавці газет пропонували безкоштовну передплату кожному, хто зобов'язується приносити обноски. Необхідно було знайти матеріал, який би замінив ганчір'я.

Багато маститі вчені протягом XVIII століття пропонували свої варіанти сировини для виробництва паперу. Використовувати деревину в якості сировини при виробництві паперу першим запропонував французький дослідник природи і фізик Р. Реомюр (1683-1757). Спостерігаючи за поведінкою ос, Реомюр прийшов до висновку, що деревні волокна, використовувані цими комахами як матеріал для будівництва гнізд, цілком можуть бути придатним сировиною для виробництва паперу.

Серед листів цих томів були вплетені зразки паперу з осиних гнізд, моху, виноградної лози, конопель, соломи, капустяних качанів, азбесту, стебел лопуха, будяка, дерну, рогозу, сережок деревних суцвіть, насіння, мальви, звіробою, листя кукурудзяних качанів, дроку , соснових шишок, картоплі, старої покрівельної дранки та соломи, лика різних дерев, бадилля бобових, кінського каштана, волоського горіха, тюльпанів і листя липи.

У 1800 році проживав в Лондоні голландець М. Купс побудував першу паперову фабрику, здатну випускати великі партії паперу з деревини та соломи. Хоча він виявився першим промисловцем, який зумів налагодити виготовлення паперу з сировини, якого з надлишком вистачало для масового виробництва, його старання закінчилися крахом, так як споживачі не побажали купувати папір, зроблену з незвичних матеріалів, які замінили лляне і бавовняне ганчір'я. У 1840 році саксонський ткач Фрідріх Келлер оформив в Німеччині патент на пристрій для стирання деревини та спосіб отримання паперу з деревної маси. Келлер став подрібнювати дерев'яні чурки, притискаючи їх до обертається абразивному каменю звичайного ножного верстата точильника, а деревне борошно розводити водою, але, щоб поліпшити зовнішній вигляд і міцність своєї паперу, йому довелося додавати в деревну пульпу близько 40% дрантя.

У 1846 році патент Келлера купив Генріх Фельтер (теж саксонець), який на базі ідеї Келлера побудував машину-Истиратель (дефібрерів), придатний для промислового виробництва паперу. У 1866 році А. Пагенштехер побудував перший в США дефібрерів, заснований на патенті Келлера - Фельтера. Промислові дефібрери мали величину з двоповерховий будинок і перетворювали колоди в порошок з колосальною швидкістю.

Своїми розробками і ризикованою ініціативою ні брати Фурдрінье, ні Робер не забезпечили собі ніяких доходів. Та конструкція плоскосеточной папероробної машини, яку задумав Робер і вдосконалив Донкін, дозволяла формувати папір у вигляді нескінченної стрічки або рулону, завдяки чому потім до неї був пристосований вальцьовий прес.