Папір

Матеріал з Вікіпедії — вільної енциклопедії.
Перейти до: навігація, пошук

Папі́р (Аудіо вимоваопис файлу) — матеріал із масою квадратного метра до 250 г, що складається переважно з рослинних волокон, зв'язаних між собою силами поверхневого зчеплення, у якому можуть бути проклеювальні речовини, мінеральні наповнювачі, хімічні та природні волокна, пігменти й барвники[1][2]. Використовується для друку, пакування та з різними технічними цілями (фільтрування, електроізоляція, сорбція тощо).

Папір.

Історія[ред.ред. код]

Праісторія виникнення паперу вбирає в себе віковічні надбання людства в сфері писемності, які беруть свої початки із перших процесів й засобів передачі людської мови за допомогою знаків. Потреба в більшій кількості й ефективності засобів передачі усної мови спонукала людство до вдосконалення носіїв, на яких залишалися писемні знаки. І одним з таких варіантів стало формування паперу, як засобу передачі людьми своїх надбань.

Законодавцями в цьому процесі вважаються стародавні єгиптяни (введення в культуру папірусу) і китайські ремісники (які й вважаються родоначальниками сучасного паперу). Різниця в цих двох технологіях полягає в формі й процедурі: при створенні папірусу його частини злипаються, себто папірусні волокна не ламаються і вони ж зберігають природний порядок; тоді як в китайському папері конопляні чи солом'яні, а потім бамбукові основи доводили до такого стану, що їх волокна знаходилися у довільному порядку, себто властивості яких були змінені шляхом мацерації або розпаду.

Етимологія[ред.ред. код]

Етимологія слова тісно пов'язана із історією створення паперу та його поширення у світовій культурі.

Загалом проглядається кілька етимологічних напрямків: в європейській культурі на основі згідно давньогрецького наймення осоки папірусної «Cyperus papyrus» з берегів річки Ніл, з якої давні єгиптяни виготовляли згортки для написання; азіатській культурі - на основі перської мови фарсі - древньо санскритське слово «کاذی» [3] і подальше його поширення в тюркомовних країнах (як похідний від «Kâğıt»); тоді як в східній частині Азії залишилося наймення співзвучне із китайським «纸» - в основі якого покладена технологічна особливість виготовлення тогочасного паперу (волокно - здебільшого солом'яне та конопляне), з віками цей ієрогліф став засадничим для інших значень слів, пов'язаних із використанням паперу, як такого (薄纸 - тканина). Декотрі мовні групи вивели свої етимологічні особливості, притаманні тільки їм: в росіян «бумага», в італійців «Carta» (латиною «папірус»), в македонців «Хартија».

Відтак по мірі поширення паперу, засвоювалося в різних національних культурах, відповідне й наймення цього матеріалу (продукту), які несуть в собі два напрями: по назві рослини і по назві процесу виготовлення.

Українською назва папір вкоренилася через вплив грецьких та православних культурних традицій в українському суспільстві. І, незважаючи на тривалу культурну метрополію російських чинів (і впливів), насаджувану назву («бумага») так і не вдалося укорінити в українській мовній культурі та суспільстві.

Історія винаходів паперу[ред.ред. код]

Китайці спочатку писали на вузьких бамбукових планках, випалюючи на них знаки, що було вкрай незручно; потім стали писати на лакованому шовку, що було дуже дорого[4].

Китайські літописи повідомляють, що папір був винайдений у 105 році н. е. Цай Лунем. У китайському літописі говориться[4]:

"Всякий високо цінує діяльність Цай-Луна: він винайшов папір, і слава його живе дотепер ..."

Виготовлення паперу за Цай Лунем

Однак в 1957 р. у печері Баоця північної провінції Китаю Шаньсі виявлена гробниця, де були знайдені обривки аркушів паперу. Папір досліджували і встановили, що він був виготовлений в II столітті до нашої ери.

До Цай Луня папір у Китаї робили з пеньки, а ще раніше з шовку, який виготовляли з бракованих коконів шовкопряда.

Цай Лунь подрібнив волокна шовковиці, деревну золу, ганчірки і пеньки. Все це він змішав з водою і масу виклав на форму (дерев'яна рама і сито з бамбука). Після сушіння на сонці, він цю масу розгладив за допомогою каменів. У результаті вийшли міцні аркуші паперу.

Після винаходу Цай Луня, процес виробництва паперу став швидко вдосконалюватися. Стали додавати для підвищення міцності крохмаль, клей, природні барвники і т. д.

У Китаї виробництво паперу стало поширеним так, що на базарі можна було побачити писаря-виробника паперу, який тут же черпає з відра масу, викладає аркуші паперу на дошку і сушить на сонці, а виготовлений ще не просохлий аркуш такого паперу - часто писар кладе на спину клієнта і пише під його диктовку лист[4].

До Європи папір потрапив не скоро. Ось що писав про це французький вчений Авенель[4]:

"Він прийшов з Китаю дуже повільним шляхом, із середньою швидкістю, можливо, сто кілометрів на сто років. У 650 році його бачили в Самарканді, в 800 році - в Багдаді, в 1100 році він дійшов до Каїра, потім він проходить по березі Африки, перепливає через Середземне море і довго не переходить Лангедока "(французького кордону).

В Італії почали виробляти папір з ганчір'я в XI столітті[4]. У середні віки італійські виробники паперу вважалися майстерними майстрами[4]. Італійці стверджували, що папір винайдений ними, і навіть розповідали, за яких обставин: ніби один монах, незаслужено ображений настоятелем, прийшов в келію і в люті став рвати на собі сорочку і гризти її зубами, випльовуючи жуйку. Прийшовши в себе і побачивши кашку зжованої тканини, він схопив її і кинув на кахельну піч. Через кілька місяців, перед якимось святом, монах став приводити в порядок свою келію, і знявши висохлий корж з печі, помітив, що одна сторона її вийшла гладкою, схожою на пергамент. Він спробував писати на ній чорнилом і спроба увінчалася успіхом.

На початку VII століття спосіб виготовлення паперу стає відомим в Кореї і Японії. А ще через 150 років, через військовополонених потрапляє до арабів.

У VI-VIII століттях виробництво паперу здійснювалося в Середньої Азії, Кореї, Японії та інших країнах Азії.

У XI-XII століттях папір з'явився в Європі, де незабаром замінив тваринний пергамент.

З XV-XVI століть, у зв'язку з впровадженнм друкарства, виробництво паперу швидко зростає. Папір виготовлявся дуже примітивно — ручним помелом маси дерев'яними молотками в ступі і вичерпуванням її формами з сітчастим дном.

Велике значення для розвитку виробництва паперу мав винахід в другій половині XVII століття розмелювального апарату — ролу. У кінці XVIII століття роли вже дозволяли виготовляти велику кількість паперової маси, але ручний відлив (вичерпування) паперу затримував ріст виробництва.

У 1786 році в місті Орлеані дехто Віолі надрукував книгу віршів на папері, зробленого з стебел мальви, папороті і кори дерев[4]. Через чотири роки в Лондоні вийшла книжка Кужа, надрукована на папері, зробленому з соломи[4]. Але лише тільки в половині XIX століття стали виробляти на фабриках папір з деревини.

У 1799 М. Л. Робер (Франція) винайшов папероробну машину, механізував відлив паперу шляхом застосування нескінченно рухомої сітки. В Англії брати Г. і С. Фурдрінье, купивши патент Робера, продовжували працювати над механізацією відливу і в 1806 запатентували папероробну машину. До середини XIX століття папероробна машина перетворилася в складний агрегат, що працює безперервно і значною мірою автоматично. У XX столітті виробництво паперу стає великою високомеханізованої галуззю промисловості з безперервно-поточної технологічною схемою, потужними теплоелектричними станціями і складними хімічними цехами з виробництва волокнистих напівфабрикатів.

В 19 столітті в Західній Україні було дві паперові фабрики: по виробництву паперових виробів у Львові, і целюлози — у Турківському повіті.[5] Обидві паперові фабрики працювали на переробці ганчірок, і тільки з 1886 р. черлянська фабрика почала частково використовувати деревну целюлозу, яку одержувала з єдиної в Східній Галичині целюлозної фабрики в Турківському повіті.[5]


Паперова хронологія[ред.ред. код]

  • 105 — винахід паперу з бавовни Цай Лунем в Китаї;
  • 600 — проникнення паперу в Корею;
  • 625 — проникнення паперу в Японію;
  • 650 — поява паперу в Середній Азії, зокрема в Самарканді;
  • 707 — паперові записи в Аравії, Мекка[6];
  • 751 — Таласська битва — проникнення паперу на Захід;
  • 794 — Багдад, створено, китайськими майстрами, перший паперовий комбінат, виробництво паперу, поширюється в «арабському світі»;
  • 800 — папір в Єгипті, поступово замінюється папірус[7], (а в Х-му столітті, і повністю замінили папірус).
  • Початок 12 століття  — в |Іспанії, маврами в містечку Шатіва у Валенсії були закладені перші папірні на основі льону, як базового складника;
  • 1151 — найстаріша християнська книжка із паперу ручної роботи «Missale von Silos», і знаходиться в бібліотеці монастиря Санто-Домінго-де-Сілос в провінції Бургос;
  • 1157 — перші папірні збудовані в християнами, в тій такі Іспанії;
  • 12 століття — поява перших паперових раритетів в Італії (найдавніші паперові документи в Сицилії, майстерні при монастирях);
  • 1238 — паперовий млин в Іспанії;
  • 1297 — згадки про паперові фабрики в Болоньї (1282 рік - винахід водяного знаку), Генуї, Падуї;
  • 1348 — перша папірня на теренах Франції (Труа)
  • 13 століття — поява паперу на теренах сучасної Німеччини (здебільшого експортувався з італійських провінцій);
  • 1390 — перший паперовий комбінат Ульмана Штромер засновано поблизу Нюрнберга (Німеччина), за сприяння італійських майстрів і на основі шкіряно-текстильних волокон;
  • 1495 — папірня Джона Тейта (John Tate) в Фен Дейттон, перша на теренах Англії (а на початок 17 століття, в Сполученому Королівстві уже налічувалося близько ста паперових комбінати);
  • 1575 — перші згадки про паперове виробництво в Московії;
  • 1586 — поява першої папірні в Нідерландах, зокрема в Дордрехті, і подальші паперові виробництва (на основі очеретяних волокон);
  • 17 століття (початок) — перші паперові млини в Америці, зокрема в Мексиці;
  • 1690 — перше паперове виробництво сучасних США, зокрема поблизу Філадельфії, яке відкрив Вільям Ріттенгаус, за голландською технологією;
  • близько 1770 — англійський паперовий фабрикант Джеймс Ватманом старший (англ. James Whatman) ввів нову паперову форму, яка дозволяла отримувати лист і папір без слідів сітки.
  • 1799 — патент на винахід папероробної машини (Луї-Ніколя Робер).
  • 1803 — установка прототипа папероробної машини в Великобританії.
  • 1806 — патент на винахід копіювального паперу.
  • 1827 — папероробні машини в США.
  • 1856 — винахід гофрованого картону.
  • 1857 — технологія отримання паперу з деревини.

Технололгія виготовлення паперу[ред.ред. код]

Волокна паперу

Основними компонентами паперу є целюлоза та деревна маса. Для надання паперу певних оптичних і технологічних властивостей до основної маси додають різноманітні домішки (дрібно розмолоті мінеральні суміші: проклеюючі, барвники, наповнювачі тощо).

Проклейку паперу проводять поверхневим методом, тобто клей наносять на поверхню паперу. Для цього використовують модифікований крохмаль або натрієву сіль карбоксиментилцелюлози. Сіль також можна вводити в масу; тоді використовується каніфольний, каніфольно-парафіновий або синтетичні клеї. Проклейка підвищує гідрофобність паперу, сприяє ліпшому сприйняттю друкарської фарби, що особливо важливо для паперу, який призначений для друку способом плоского офсетного друку.

Введення в паперову масу наповнювачів (каоліну, тальку, гіпсу, двоокису титану, крейди та інших) підвищує її поверхневу гладкість, зменшує прозорість паперу. Надмірне введення наповнювачів викликає сильне пилення і зменшує поверхневу міцність паперу, що призводить до вищипування окремих частин, налипання їх на декель офсетного циліндра і зниження якості друкованих відбитків. З іншого боку, часті зупинки друкарської машини для змивання декеля значно знижують продуктивність друкарської машини і не забезпечують ідентичності тиражних відбитків. Для усунення подібних явищ в офсетний папір вводять менше наповнювачів, ніж в папір, призначений для друку іншими способами.

Виробництво пульпи

Для виготовлення високоякісної книжково-журнальної і художньої продукції випускають крейдований папір. Гладкість та білизна крейдованого паперу досягається за рахунок нанесення на поверхню паперу мінеральної суспензії окису барію. Після нанесення поверхневого шару папір сушать і потім каландрують на суперкаландрах.

Друкарський папір випускається як в рулонах, так і в аркушах товщиною від 0,05 до 0,5 мм і масою квадратного метра до 300 г.

Хронологія поширення і технологій паперу[ред.ред. код]

Властивості[ред.ред. код]

Властивості паперу визначаються його методом виробництва та подальшим зберіганням.

Фізичні властивості[ред.ред. код]

Екологічні аспекти і переробка[ред.ред. код]

Під час виробництва паперу використовується чимало технологенних процесів, які відображаються на екологічній ситуації довкола самого виробництва. Адже задля паперу доводиться використовувати багато деревини, води та електроенергії. Для прикладу, більше 20% світової заготовлі деревини припадає на паперове виробництво - що дуже суттєво понизило лісові площі в багатьох країнах - і викликає чимале невдоволення в екологічних інстанцій.

Важливим аспектом стає багаторазове використання води в технології виробництва паперу. Так перші паперові комбінати повинні були використати до 1200 літрів води задля одного кілограму паперу, в 20-му столітті, завдяки технологічній революції, вдалося скоротити використання води - від 100 до 800 літрів на один кілограм паперу. А вже на початку 21 століття в окремих комбінатах уже домоглися використання 10 літрів води на 1 кілограм паперу,що суттєво вплине на екологічну безпеку довкілля. Тож, незважаючи на економне використання води, ще залишаються давні проблеми: жорсткість води через засмічення залишками деталей машин, хімічні елементи та накопичення карбонату кальцію.

Щоби покращити екологічну ситуацію довкола паперових комбінатів в більшості країнах світу прийняті жорсткі процедури та законодавчі норми щодо контролю за екологією поблизу комбінатів. До того ж вимагають щоби ці паперні мали власні очисні споруди (забезпечуючи механічну, біологічну, хімічну очистити води), обробляючи стічні води в три етапи очищення і тільки потім зливаючи у відстійники (здебільшого для повторного використання води) і лише невелика частина води потрапляє в навколишнє середовище.

Зберігання і шкідники[ред.ред. код]

понищена палітурка книжки лусочницею

Зберігання паперу є важливим фактором задля його якісних та фізичних властивостей. Головним же чинником є убезпечення попадання вологи на папір, а також суттєвим є вогнезаймистість його.

Поряд з тим папір має і природного шкідника - Лусочниця звичайна, яка об'їдає тверді палітурки книжок або ж навіть прогризаючи в папері дірки. Ще один шкідник із роду сіноїдів, а саме Liposcelis divinatorius ця книжкова блоха і її личинки нищать книжки (особливо у вологих приміщеннях).

Та надмірна вологість стає найкращим середовищем для формування грибкових форм (та пліснявості) на паперовій продукції.

Типи паперу[ред.ред. код]

За призначенням папір поділяють на[1]:

  • ватман — сильно проклеєний з великим опором стиранню папір, із шорсткою поверхнею, для креслення та малювання;
  • папір вердоль — проклеєний без наповнювача папір машинної гладкості з обмеженою залишковою деформацією для виготовлення візерунчастих тканин;
  • папір верже — папір із водяним знаком із близько розташованих одна від однієї в машинному напрямі паралельних ліній, які інколи перетинаються під прямим кутом рідко розташованими лініями;
  • папір для виробів санітарно-гігієнічного призначення — тонкий вбирний папір, крепований або гладкий, з нормованими показниками вбирності або вологоміцності;
  • папір для друкування — папір для друкування видавничої продукції (папір для глибокого друку, папір для друкувальних/копіювальних пристроїв тощо)
  • папір для гофрування — папір із нормованим показником жорсткості для виробництва гофрованого картону;
  • папір з поверхневим покриттям — папір із нанесеним на нього покриттям, склад якого визначається призначенням паперу (папір для електрографії, фотографічний папір, копіювальний папір тощо);
  • папір для електроізоляційних трубок — папір, просочений смолою, для ізоляційного шару в середині електроізоляційних трубок;
  • папір для електролітних конденсаторів — електрзоізоляційний папір із високою вбирною здатністю, який відзначається обмеженими значеннями показників кислотності, лужності; для прокладок в оксидно-електролітичних конденсаторах;
  • папір для малювання — міцний сильнопроклеєний папір із гладкою або шорсткою поверхнею для малювання олівцем, тушшю або акварельними фарбами;
  • папір для пакування продуктів на автоматах — проклеєний папір для автоматичного пакування продуктів, а також для виготовлення паперового посуду разового користування для напоїв;
  • фільтрувальний папір — вбирний папір із визначеною пропускною та розділювальною здатністю:
    • папір для фільтрування повітря — товстий фільтрувальний папір для виготовлення фільтрувальних елементів повітряних фільтрів;
    • папір для фільтрування мастильно-охолоджувальних рідин — тонкий фільтрувальний вологоміцний довговолокнистий папір для фільтрів тонкого та грубого очищення рідин;
  • папір-основа — папір різної композиції та властивостей, що застосовується як основа для виробництва багатьох видів паперу, паперових виробів та фібри шляхом відповідного обороблення, просочення та покриття;
  • папір для шпалер — середньозольний папір з обмеженою вбирністю під час однобічного змочування для друкування шпалер.

Найбільші виробники паперу[ред.ред. код]

Див. також[ред.ред. код]

Примітки[ред.ред. код]

  1. а б ДСТУ 2101-92 Папір. Терміни та визначення.
  2. ДСТУ 2098-92 Виробництво паперу та картону. Терміни та визначення.
  3. فرزان، ناصر، تاریخ تحول هنر و صنعت رنگ در ایران و جهان، تهران: انتشارات تهران، 1384، صفحات 141-155 (Фарзалі, на розвиток ремісництва в світі, Тегеран: 1384, стор)
  4. а б в г д е ж и (рос.) Верзилин Николай Михайлович По следам Робинзона. Сады и парки мира. — Л.: Детская литература., 1964. — 576с.
  5. а б З історії західноукраїнських земель. Том 3. — Вид.-во Академії наук Української РСР, 1958.
  6. Needham, Joseph. Science and Civilisation in China: Volume 5, Chemistry and Chemical Technology; Part 1, Paper and Printing p.296-298, Cambridge University Press.
  7. Hunter, Dard (2011), Papermaking: the history and technique of an ancient craft p.469, Dover Publications. ISBN 0486236196.

Література[ред.ред. код]

Див. також[ред.ред. код]