Бумага

Бума́га (предположительно от итал. bombagia < лат. bombacium ‘хлопок’, первоисточником же считается иранский) — волокнистый материал с минеральными добавками. Представлен в виде листов для письма, рисования, упаковки и прочего, получаемый из целлюлозы: растений, а также вторсырья (тряпья и макулатуры).

История

Технология изготовления бумагаподобных материалов таких как папирус, береста, пергамент и других были известны человечеству задолго до появления первого описания производства «классической бумаги».

До Цай Луня в Китае делали бумагаподобный материал из бамбука, из пеньки, а ещё раньше — из шёлка, который изготавливали из бракованных коконов шелкопряда. Древними индусами обнаружен естественный процесс образования листа бумагоподобного материала в луже воды после дождя из отходов жизнедеятельности крупных травоядных животных, например слонов. Фабрики, выпускающие такую бумагу, существуют в Индии и Таиланде до сих пор. Бамбук был тяжёл, а шёлк — дорог. Бумага из таких волокон легко намокала и была непрочной. Цай Луня назначили министром — он стал советником и ему поручили придумать способ изготовления бумаги более дешёвый и технологичный. Поиски привели его к осам. Тонкий, но прочный материал, из которого были сделаны гнёзда ос, наиболее подходил для того, что он искал. Материалом для строительства служат омертвелая древесина и растительные волокна, которые они собирают отовсюду (с брёвен, заборов, деревянных стройматериалов). Это насыщенное целлюлозой сырье насекомые тщательно пережевывают и смачивают клейкой, богатой белками слюной. Слюна ос помимо смачивания придаёт волокну водоотталкивающие свойства (белковая проклейка коллагеном, (также возможно или воском (пыльца), или крахмалом (переваренная листва)) или их смесью в слюне осы). Затем размягченная волокнистая масса, высыхая, превращается в светлую твердую и достаточно прочную бумагу. Цай Лунь растолок волокна и проведя сотни опытов, пришёл к выводу, что нечто подобное можно сделать из коры тутового дерева, конопляного лыка, изорванных рыболовных сетей и ветхих тканей, волокна шелковицы, древесной золы. Всё это он смешал с водой и получившуюся массу выложил на форму (деревянная рама и сито из бамбука). После сушки на солнце он эту массу разгладил с помощью камней. В результате получились прочные листы бумаги.

«Классическая» бумага, с проклейкой в массе, создана Цай Лунем в 105 году н. э.

После изобретения Цай Луня процесс производства бумаги стал усовершенствоваться. Стали добавлять для повышения прочности крахмал, клей, естественные красители и т. д.

В начале VII века способ изготовления бумаги становится известным в Корее и Японии. А ещё через 150 лет через военнопленных попадает к арабам.

В VI—VIII веках производство бумаги осуществлялось в Средней Азии, Корее, Японии и других странах Азии. В XI—XII веках бумага появилась в Европе, где вскоре заменила животный пергамент. С XV—XVI веков, в связи с введением книгопечатания, производство бумаги быстро растёт. Бумага изготовлялась весьма примитивно — ручным размолом массы деревянными молотками в ступе и вычерпыванием формами с сетчатым дном.

Огромное значение для развития производства бумаги имело изобретение во второй половине XVII века размалывающего аппарата — ролла. Ролл представлял собой большую ванну, в которой помещался барабан покрытый множеством металлических полос-ножей. Под барабан устанавливалась пластина, также снабженная ножами. Тряпье или другой волокнистый материал прогонялся вращением рольного барабана между его ножами и ножами пластинки. Так происходил размол тряпья и создавалась бумажная масса. В конце XVIII века роллы уже позволяли изготавливать большое количество бумажной массы, но ручной отлив (вычерпывание) бумаги задерживал рост производства. Все эти слабые места бумагоделательного производства с особой остротой ощущались во Франции, после Великой французской революции. В первые два года революции в одном Париже возникло около трехсот новых газет. Некоторые из лих расклеивались и раздавались на улицах. Тиражи этих газет достигали десятков тысяч экземпляров. Операция черпания бумаги — участок производственного процесса, который становится препятствием на пути роста бумажной продукции — черпальщики не успевали перерабатывать всю бумажную массу, заготовленную роллами. Подготовка новых рабочих была нелегким делом: обучение черпальщиков требовало нескольких лет. В 1799 Н. Л. Робер (Франция) изобрёл бумагоделательную машину, механизировав отлив бумаги путём применения бесконечно движущейся сетки. В Англии братья Г. и С. Фурдринье, купив патент Робера, продолжали работать над механизацией отлива и в 1806 г. запатентовали бумагоделательную машину. К середине XIX века бумагоделательная машина превратилась в сложный агрегат, работающий непрерывно и в значительной мере автоматически. В XX веке производство бумаги становится крупной высокомеханизированной отраслью промышленности с непрерывно-поточной технологической схемой, мощными теплоэлектрическими станциями и сложными химическими цехами по производству волокнистых полуфабрикатов.

Применение бумаги

• Для письма и печати (книги, журналы, газеты, тетради)
• Отделочный материал (обои)
• Поделочный материал (оригами, папье-маше, аппликация)
• Упаковочный материал (фантики, конвалюты, мешки, коробки)
• Чистящий материал (полотенца, салфетки, носовые платки, туалетная бумага)
• Волокнистый фильтрующий материал (фильтровальная бумага)
• Изолятор при производстве конденсаторов
• Производство гетинакса
• Производство денег
• Подложка для нанесения химических реактивов (фотобумага, индикаторная бумага, наждачная бумага)