В древние времена люди делали записи на камнях, листьях, коре деревьев, шкуре животных, панцирях черепах, костях и на ткани, но у каждого из этих методов была масса недостатков. бумаги в Китае дало новый толчок развитию человечества, а благодарить за появление столь необходимого сегодня материала мы должны древнего изобретателя Цай Луня.
Цай Лунь родился в Восточной династии Хань (25—220 н.э.). В 15 лет его отдали на службу евнухом в императорский двор. За своё трудолюбие, изобретательность и настойчивость Луня не раз повышали в должности. За сорок лет жизни при дворе он послужил пяти императорам, завоевал их расположение и получил титул князя.
Однажды ему поручили изготовлять инструменты и оружие для императорской семьи, и с тех пор он увлёкся различными ремёслами. Очень скоро Цай Лунь стал знаменитым мастером, и изделия, сделанные под его руководством, поражали своей искусностью.
До Восточной династии Хань для создания книг использовали древесину бамбука или шёлковую ткань. Учёным того времени было весьма неудобно вести свои записи в подобных книгах, потому что бамбук был тяжёлым, а шёлк - дорого стоил. Хотя в то время начала появляться бумага из конопли, но технология её изготовления оставалось незрелой, да и доступна она была лишь немногим.
Цай Лунь же предложил новый способ. Он велел своим подручным собирать кору деревьев, остатки тканей и непригодные для рыболовства сети. Затем его работники измельчали эти материалы и замачивали их в воде на долгое время. Когда смесь превращалась в мягкую массу, её нагревали, а затем заливали в специальные формы и выставляли для просушки на солнце. Так и получали первые образцы бумаги, пригодной для письма.
Как шаг за шагом изготовлял бумагу Цай Лунь и его подручные, можно увидеть на следующих рисунках:
Изобретение бумаги: этап первый. Работники измельчают бамбук, очищают от листьев и отмачивают в воде, чтобы обесцветить материал для бумаги
Изобретение бумаги: этап второй. Материалы варятся на сильном огне
Изобретение бумаги: этап третий. С помощью специальной доски с отверстиями работник достаёт часть полученной смеси - на ней вскоре образуется лист бумаги
Изобретение бумаги: этап четвёртый. На каждую доску со смесью кладётся крышка. Сверху - ещё одна доска и на неё снова крышка. И так много слоёв
Изобретение бумаги: этап пятый. Полученные листы сушат на стене
В 105 году нашей эры Цай Лунь показал своё изобретение императору, и тот очень обрадовался такому новшеству. Тут же был издан указ: распространить удивительное изобретение по всей Поднебесной. Китайские мыслители и учёные радостно вздохнули - ведь теперь они смогут записывать свои мысли так же легко, как острым мечом рубить молодой побег бамбука. Изобретение бумаги стало одним из основных двигателей китайского цивилизации, а впоследствии - всего мира.
В восьмом веке Китай начал торговать бумагой с другими странами Азии, но тайну её изготовления жители Поднебесной хранили ещё не одно столетие. Однако, как гласит пословица, секреты долго не живут.
В 751 году при династии Тан, во времена, когда обострились противоречия Китая с арабской империей, несколько китайских рабочих были захвачены неприятелем в плен. Они-то и выдали вековую китайскую загадку. Вскоре производство бумаги наладили в Багдаде, и постепенно технология стала достоянием всего арабского мира. Впоследствии бумажное ремесло попало в Европу, а оттуда - на другие континенты планеты.
Согласно историческим записям, первый завод по производству бумаги в Европе появился через тысячу лет после того, как Цай Лунь изобрёл её. Способ Цай Луня и поныне используется как основа бумажной промышленности - одной из наиболее развитых сфер производства в наше время.
Культура древнего Китая явила миру много великолепных творений и вдохновила к развитию весь остальной мир, но всё это было немыслимо, не изобрети Цай Лунь бумагу.
Дэвид Ву, Евгений Довбуш, Великая Епоха
Бумага впервые появилась в Китае. Древние китайские летописи сообщают, что бумагу изобрел во II в. н. э. Цай Лунь. Однако в результате раскопок в пещерах Могао, на севере центральной части Китая, в гробнице II в. до н. э. было найдено множество обрывков листов бумаги, это свидетельстует о том, что бумагу изобрели раньше. Цай Лунь вырабатывал бумагу из древесного волокна и измельченных тряпок. Полученную массу размешивали с водой, выкладывали в сито и высушивали на солнце. Затем ее разглаживали камнями.
После изобретения Цай Луня процесс производства бумаги в Китае стал совершенствоваться. Технология хранилась в строжайшей тайне, и много веков ее секреты были известны лишь китайским мастерам. Лишь в начале VI в. о способе изготовления бумаги узнали в Корее, а затем в Японии. Выведав производственные секреты, японцы создали собственную бумажную промышленность: в древней столице Японии Киото существовала большая бумагоделательная мастерская, которая обслуживала императорский двор.
Со временем о бумаге узнали и другие народы: арабы, например, ввозили из Китая большие количества бумаги, доставлявшиеся по Великому шелковому пути, как назывались сухопутные и морские торговые пути, соединявшие Китай со Средиземноморьем, Ближним Востоком и Малой Азией. Но секрет производства бумаги арабы узнали только после Таласской битвы 751 г., когда захватили Самарканд. Этот город, ныне относящийся к Узбекистану, в то время был одним из самых богатых и цветущих городов Персидской империи. Самарканд стал центром производства бумаги, откуда этот материал расходился по исламскому миру. Арабы изготавливали бумагу из пенькового и льняного тряпья. Через какое-то время ее стали делать и в Багдаде (Ирак), а затем и в других мусульманских городах; особенно много бумагоделательных мастерских было в Северной Африке. В Европе начали производить бумагу только в XII в.
Поначалу ее ввозили из стран мусульманского мира и она была невысокого качества. Арабы завезли секрет изготовления бумаги в Испанию, оттуда он попал в Италию. В местечке Фабриано в Центральной Италии в 1268 г. стали производить бумагу, качеством превосходившую привозную. Вскоре новый товар двинулся за пределы Апеннинского полуострова. Из Италии способ изготовления бумаги попал в другие европейские государства, в том числе и в Россию. Особенно быстро производство бумаги стало развиваться после изобретения книгопечатания в XV-XVI вв. Однако сам способ оставался трудоемким, и по-прежнему вплоть до середины XIX в. основным сырьем было тряпье.
До XIX в. бумага считалась предметом роскоши, потому что из-за дефицита сырья (на бумагу шли конопля и лен) ее производство было очень дорогостоящим. Только в середине XIX в. в Саксонии (это область в Германии) изобрели технологию получения бумаги из древесины. Метод совершенствовался, и вскоре бумагоделательные мастерские были вытеснены большими заводами и комбинатами, а сама бумага стала дешевой и общедоступной, при этом качество ее повысилось. А снижение цен на бумагу резко удешевило книги и помогло победить неграмотность.
Материал для письма появился еще задолго до появления бумаги. Так, еще 4000 лет назад, древние египтяне использовали стебли папируса для письма. Сначала папирус избавляли от кожицы и выпрямляли его. После этого полоски материала ставились крест-накрест и прессовались. Вследствие такого процесса папирус склеивался. Таким образом получался неплохой материал для письма.
Но если говорить именно о бумаге, такой, какой люди представляют ее сегодня, то она была изобретена только в 105 году в Китае. Ее придумал сановник по имени Цай Лунь. Сановник начал изготовлять бумагу из коры тутового дерева (по-другому шелковица, тутовник). Для этого он использовал именно волокнистую внутреннюю часть древесины.
Для получения бумаги Цай Лунь научился кору в воде. Это делалось для того, чтобы отделить волокна друг от друга. Полученную смесь, для того чтобы стекла вода, китаец выкладывал на подносы, на днище которых находились полоски бамбука. После того как вода полностью стекала, на основании подноса оставались мягкие листы, которым нужно было еще просушиться в течении некоторого времени. Так, после окончания процедуры, из коры тутового дерева получалась бумага.
Другие теории появления бумаги
Другие источники утверждают, что бумага могла быть изобретена намного раньше, еще за несколько веков до нашей эры. Только место изготовления первой бумаги остается тем же – Китай. Доказательством этой теории служат раскопки, которые проводились в 1957 году в Шаньси. Там в гробнице были найдены листы бумаги, они были изготовлены из шелка. Ученые датировали полученные артефакты именно II веком до н.э.
По некоторым историческим данным, способ получения бумаги в то время хранился под огромным секретом. Китайский император пригрозил смертью тому, кто откроет чужеземцем секрет ее изготовления. Это объясняет тот факт, что до 105 года никто не знал, этот полезный материал. В 751 году раскрыли тайну и ее в Испанию.
Первое оборудование для производства бумаги
Первый аппарат для производства большого количества бумаги был произведен в XVII веке. Он получил называние ролл. Недостатком таких машин было то, что бумага отливалась вручную. Аппарат, который производивший механически отлив впервые был создан в 1799 году во Франции. Но патент этот механизм получил в Англии в 1806 году. Его разработчиками стали братья Фурдринье.
Сегодня бумага производится по всему миру. Волокна целлюлозы, полученные из древесины, трава или ветошь прессуются вместе, высушиваются и принимают форму гибкого листа.
Кто изобрёл бумагу.
Много споров велось о том, кто первый придумал бумагу. По одной версии история бумаги начинается в древнем Египте. Это предположение основано на том, что слово «бумага», «paper», произошло от слова «папирус» — растения, которое в изобилии растёт в Египте.
Первый известный человек, который изобрёл бумагу.
Как свидетельствует история, бумага и процесс её изготовления были разработаны в Китае в начале II века н.э. изобретателем Цай Лунь.
Как он сделал бумагу.
Как говорят, он был первым, кто придумал тонкий плоский лист или материал, очищенный от коры, травы и ветоши. На самом деле, элементы древнего китайского метода до сих пор используются на современных бумажных комбинатах. Этот стиль китайского бумагопроизводства позже распространился в Японии, Египте и Европе, куда она была привезена на территорию Испании около 1100 года н.э.
Модификации в процессе создания.
К 1400 году бумага уже производилась по всей Европе, но только три века спустя в конце 1700 годов бумага начали изготавливать в виде длинных сплошных рулонов. В 1798 году французский рабочий бумажного комбината изобрёл станок, который мог производить длинный тонкий лист бумаги различных размеров и форм. Впоследствии этот станок был усовершенствован и запатентован англичанами Генрихом и Сили Фурдринье в 1807 году. Это изобретение стало ключевым в развитии газетного дела.
Человек вначале пытался писать на скалах, пещерах, деревьях, камнях и других материалах. Изобретение бумаги, несомненно, стало важным этапом в развитии цивилизации. Бумага представляет собой обязательную составляющую жизни современного человека. Будь то ребёнок или взрослый. Даже в эпоху компьютеров и Интернета бумажная продукция занимает почётное место. Однако экологические проблемы диктуют новые стандарты: «рациональное использование бумаги на предприятиях».
Кроме бумажного производства, изобретения пороха, печати и компаса были также сделаны в древнем Китае, и все вместе они считаются «четырьмя великими изобретениями» Китая.
2. Определение.
Существует несколько определений бумаги:
Бумага (вероятно, от итал.bambagia-хлопок), материал из растительных волокон, соответствующим образом обработанных и беспорядочно соединенных в тонкий лист, в котором волокна связаны между собой поверхностными силами сцепления.
Бумага – это тонкие и ровные листы или ленты материала, состоящего в основном из целлюлозных волокон. Длина растительных волокон, из которых образована бумага, 1 – 2 мм при диаметре около 25 мкм. Масса одного квадратного метра бумаги достигает 250 грамм.
Бумага – это пористо - капиллярный плоскостной искусственно созданный материал, доступный для проникновения воздуха, влаги и красок.
При размачивании в воде обычные сорта бумаги теряют свою механическую прочность, при пропитке керосином или маслами
прочность бумаги не меняется. Это убеждает в том, что целлюлозные волокна в бумаге соединены между собой главным образом – водородными связями.
Для производства бумаги применяют целлюлозу различных древесных пород и однолетних растений и древесную массу. В зависимости от назначения в композицию бумаги, кроме растительных волокон, вводят различные добавки (наполнители): минеральные вещества (каолин, тальк и др.), придающие бумаге белизну, плотность, гладкость и хорошие печатные свойства (непрозрачность, восприятие краски и т.д.); проклеивающие материалы (канифольный клей, крахмалы, смолы и т.д.), делающие бумагу непроницаемой для чернил или повышающие прочность и плотность листа; красители бумаги; химические волокна для спец. видов бумаги.
3.Материалы, предшествующие бумаге .
У бумаги было много предшественников. Камень и глина, кожа и берёста, воск и металл, папирус и пергамент.
Что использовали для письма в глубокой древности? То, что создала природа – камень и дерево . Первым «пером» были нож и топор. Не только камень, но и металл сохранил на тысячи лет древние надписи. Жители Древнего Востока писали на тонких свинцовых полосках, которые скатывали в рулоны. Три тысячи бронзовых, медных и свинцовых досок с письменами украшали Рим в 1 веке.
Ассирийцы и вавиловяне, которые жили тысячи лет назад, писали на сырых глиняных плитках заострённой палочкой. Её вдавливали в глину, а потом быстро вынимали, так, что след имел форму клина. Такое письмо называлось «клинописью». Ровные и мелкие строчки заполняли плитки. Глину для них собирали по берегам рек и тщательно размешивали с водой. Примеси (солома, трава) всплывали, камни оседали, оставалась чистая глина. Из неё делали таблички и писали на них текст. После обжига плитки становились прочными и долговечными. Глина – уникальный материал для письма, данный человеку природой. Писать на сырой глине почти также легко, как на бумаге, а обожжённая глина становится прочной, как камень.
Изготовление папируса возникло в древнем Египте примерно около 3,5 тысяч лет до нашей эры. Готовили его из одного тростникового растения, произрастающего в низовьях Нила . Это растение имело прямой трёхгранный стебель высотой до 5 метров. Для приготовления материала для письма использовалась только нижняя часть стебля длиной около 60 сантиметров. Её освобождали от наружного зелёного слоя, а белую сердцевину разрезали ножом на тонкие узкие полоски и 2-3 дня выдерживали в свежей воде для набухания и удаления водо-растворимых веществ. Размягчённые полоски прокатывали деревянной каталкой по доске, затем снова замачивали на сутки, прокатывали и опять погружали в воду. После этих операций полоски становились полупрозрачными и имели кремовый оттенок. Затем полоски стебля укладывали друг на друга, обезвоживали под прессом, после чего сушили под прессом и разглаживали гладким камнем.
Во 2-ом веке до н.э. в Малой Азии в Пергамском царстве в городе Пергаме было организовано производство прекрасного материала для письма из обработанных особым способом кож молодых животных – телят, ягнят, козлов, ослов.
По имени этого города и материал стали называть «пергамент». В отличие от папируса пергамент был значительно прочнее, эластичнее, долговечнее, на нём было легче писать, причём с обеих сторон, а, в случае необходимости, текст можно было легко смыть и нанести новый. Но, несмотря на эти преимущества пергамента, изготовление его трудоёмко и он был дорогим материалом.
4. История создания бумаги
Бумага - очень древнее изобретение. Её знали в Древнем Китае. Отцом бумаги считают китайца Цай Луня, который придумал бумагу в 105 году новой эры- бамбук слишком тяжел, а шелк дорог, - произнес придворный летописец Ван Цзы.
В зале воцарилась тишина, и, трудно сказать почему, все головы вдруг повернулись к Цай Луню. Инь Чин - чиновник, которому не давали покоя успехи Цай Луня, язвительно заявил:
- Наверное, и на этот раз Цай Лунь проявит свою гениальность. Ведь все, к чему бы он ни прикоснулся, превращается в золото.
Цай Лунь не успел в ответ и слова сказать, как к нему обратился сам император (впервые без всяких посредников), и...
И назначил министром-советником. Ему поручалось найти материал для письма не хуже шелка , но гораздо дешевле. Поиски привели Цай Луня к осам. Тонкий, но прочный материал, из которого были сделаны осиные гнезда, больше всего походил на то, что он искал. Проведя сотни опытов, ученый пришел к выводу, что получить нечто подобное можно из коры тутового дерева, конопляного лыка, изорванных рыболовных сетей и ветхих тканей. Все это надо перетереть и проварить, смешав с жидкостью, похожей на слюну насекомых. Полученную массу нужно зачерпнуть ситом из шелковых нитей, закрепленных на бамбуковой рамке. Когда вся вода стечет, оставшийся влажный листок следует пропитать секретным составом . Остается только высушить и разгладить его между каменными плитами. И вот он - желанный материал, не впитывающий тушь, на котором не размываются контуры начертанного.
Эти события произошли в первый год периода Юань-пинь, который мы называем 105 годом нашей эры.
Китаю и Японии принадлежит выдающаяся роль в развитии производства бумаги. Для управления огромными территориями каждому государству нужны образованные люди. Этого нельзя было достичь, не развивая письменности. Ключевым моментом такой деятельности являлась дешевая и доступная бумага . У бумаги было много предшественников: камень и глина, дерево и кость, воск и металл, кожа и береста. Но все они были недостаточно хороши - недолговечны, дороги, сложны в использовании, доступны. Промышленное производство бумаги из природного сырья стало величайшим достижением человеческого разума и источником развития нашей цивилизации .
В средневековой Италии "бумажники" заменили китайскую ступу для размола сырья жерновами, приводимыми в движение водой, и начали проклеивать бумагу животным клеем, благодаря чему она перестала пропускать чернила и типографскую краску. В XVII столетии лидерство перехватила Голландия , где был изобретен ролл - аппарат для быстрого и равномерного размола сырья. Бумагоделательная машина появилась на рубеже XVIII-XIX веков, в качестве нового сырья начали использовать древесину. Машинный отлив бумаги впервые был применен в 1804 году в Англии. С этого времени машинное производство становится господствующим и превращается в крупную отрасль промышленности .
Бумага собственного производства появилась на Руси во второй половине XVI века в царствование Ивана Грозного. Начало массового бумажного производства в России было положено Петром I . Для обеспечения фабрик сырьем по царскому указу в армии и на флоте собирали отслужившие срок паруса, несмоленые канаты, веревки и тряпье. Гражданским людям предлагалось приносить остатки изношенных полотняных вещей в канцелярию полицмейстерских дел "за вознаграждение", с крестьян брали "тряпичный" налог. Развитию бумажного дела поспособствовал указ 1721 года об обязательном употреблении в официальном делопроизводстве отечественной бумаги .
Делали её тогда так: клочки шёлковой ваты, тряпьё, старые рыболовные сети измельчали и бросали в чан с водой, взбалтывали, пока не получалась однородная, водянистая кашеобразная масса, которую черпали бамбуковой сеткой. Осадок оставшийся лежать ровным слоем на сетке, просушивали. Этот принцип работает, и сегодня, изменились только средства производства, масштабы, скорости и сырьё.
Долгое время удавалось сохранять этот способ в секрете, и лишь в начале 6 века он был вывезен в Японию. Примерно в то же время производство бумаги начинает проникать в другие страны Азии. В отличие от китайского способа, по которому бумага вырабатывалась из свежего растительного волокна, из-за отсутствия подобного сырья бумаги стали изготовлять из пенькового и льняного тряпья на шелковых или волосяных ситах, натянутых на деревянную рамку. После предварительного отжатия воды лист перекладывали сукнами, отжимали и затем сушили на воздухе. Впоследствии этот способ был завезен арабами через Персию в Северную Африку, на Кипр, а затем - в Испанию, Марокко и ряд других стран. Бумага постепенно стала вытеснять применявшийся до этого папирус и другие материалы для письма. Из Испании производство бумаги проникло в Италию, а затем во все европейские государства, в т.ч. и Россию. В России бумага появилась в 14 веке. До этого времени писали на пергаменте. Особенно быстро оно стало расти после изобретения книгопечатания в 15-16 веки. Однако сам способ оставался трудоемким и малопроизводительным, и, по-прежнему, вплоть до сер.19в. основным сырьем было тряпье. Изобретение на рубеже 17-18вв. в Голландии нового размалывающего аппарата- ролла и предложенный французом Н.Л. Роббером механизированный отлив бумаги на непрерывно движущейся бесконечной сетке, расположенной над черпальным чаном, послужили началом машинного производства бумаги. В дальнейшем к этому примитивному оборудованию были добавлены непрерывно действующие секции прессования, сушки, каландрирования и намотке бумаги в рулоны.
