Вступ
Коротка історія розвитку
Папірус – Єгипет – 3500 років до н.е.
Нижню частину стебла рослини ( 60 см ) рар– у – ur ( тростина на берегах Нілу ) гострим лезом розрізали на смужки, витримували у воді, прокатували дерев`яною качалкою на дошці та склеювали в листи. Перпендикулярно одному наклеювали другий шар таких самих склеєних смужок. Для склеювання використовували крохмаль.
Одержані листки били дерев`яними молотками, лощили каменем та висушували. Листки які висохли склеювали в смуги і отримували згортки папірусу придатного для письма.
Виробництво папірусу в Єгипті розквітало
протяujv ряду віків, причому
виготовлялось багато різних видів від
тоненьких листків до грубих обгорток.
Приблизно у 5 ст.. виробництво папірусу починає різко скорочуватись, тому що з`явився пергамент, а ще пізніше папір, а з 10 ст. папірус втратив всяке промислове значення. Зараз папірус виготовляється в Єгипті в невеликій кількості, тільки для любителів раритету та колекціонерів.
В 2 ст. до нашої ери в Малій Азії в Пергамському королівстві було організовано виробництво гарного матеріалу для письму із оброблених особливим методом шкір молодих телят, ягнят, козенят, віслюків. За назвою міста назвали – пергамент.
Пергамент був значно міцнішим, гнучкішим, довговічним, на ньому легше писати, можна писати з обох сторін, можна змити текст і нанести новий. Але виробництво працемістке, дуже дороге для створення однієї книги потрібно знищити сотні тварин. В Росії пергамент почали виготовляти в 15 ст. до цього купували за кордоном. На пергаменті написані державні грамоти, закони, цінні книги, а в 1036р. було написано Звід законів Древнього Новгороду “ Русская правда “ і багато інших пам`яток давньоруської культури.
Папір – Китай – Цай-Лунь – 105р. н.е.
Заслуга Цай-Луня в тому, що він як освічена людина вказав і вдосконалив вже відомий в Китаї спосіб виготовлення паперу і вперше відкрив основний технологічний принцип виробництва паперу – утворення листового матеріалу з окремих волокон шляхом їх зневоднення на сітці з попередньо сильно розбавленої волокнистої суспензії. Він не тільки відкрив новий принцип, але і ввів для цього нові знаряддя виробництва - ступку з товкачиком ( замість плоских каменів ) і сито – сітчасту форму, тобто застосував для виробництва паперу дуже поширені предмети хатнього начиння.
Метод Цай-Луня дозволив використати для виробництва паперу будь – яку рослинну сировину та відходи: луб`яні волокна тутового дерева та верби, пагони бамбуку, солому, траву, мох, водорості, будь-які ганчірки, конопляні пачоси, паклю.
Волокна вимочували у воді і товкли в ступі. Відлив листка здійснювався за допомогою черпальної форми обтягнутої знизу шовковою або джгутовою тканиною. Тонкі папери робилися разовим зачерпуванням маси на форму, а товсті - багаторазовим.
Відлитому листку паперу давали трохи підсохнути на формі, а потім його знімали і розкладали для сушіння на сонці на дерев`яному, гладко полірованому помості. Дякуючи простоті виробництва, різноманітності сировинних матеріалів і дешевизні ручної праці папір у Китаї виготовлявя самого різноманітного призначення. Він використовувався не лише для письма, але і для парасольок, квітів, серветок, рушників.
Спосіб виготовлення паперу китайці зберігали в найсуровішій таємниці і тільки у 4 ст. цей спосіб був освоєний корейцями та японцями, а потім його широко використовували монголи і татари. Напевно ними ж він і був занесений у Росію, тому що слово “ бумага “ походить від татарського слова “ бумуг“, що значить бавовна, крім того в середині 8 ст. хан Батий для збору податі провів перший всенародний перепис населення Русі на папері.
В Росії папір почали виготовляти значно пізніше. Є свідчення що папір власного виробництва в Росії з`явився в середині16 ст. при Івані Грозному і мав водяний знак з царським іменем. Сировиною для виробництва паперу було ганчір`я та бавовняні, конопляні, лляні волокна. Ганчір`я було єдиним видом сировини в Росії і Західній Європі аж до середини 19 ст..
Час появи паперу в Україні поки що остаточно не з`ясований. В історичній літературі називають перші паперові виробництва в Янові та Бруську. Технологію виробництва могли принести в Галич як араби, так і італійці.
До перших виробництв, що виникли і працювали на теренах сучасної України, відносяться папірні в Бруську ( 1541 – 1714 рр. ) та Лівицях ( 1549 – 1612 рр. ). Варто зауважити, що з 13 папірень, які діяли в 16 ст., лише 7 знаходились в межах сучасної України. Слід також зазначити, що дані виробництва виникли не лише на етнічних українських землях, а й засновувалися українцями.
Перша письмова згадка про Лівчицьку папірню відносяться до 1590р.. Але в результаті досліджень філіграней, цілком ймовірним є той факт, що в Лівицях паперове виробництво зародилося значно раніше. Зокрема, відомий в цей час рід Кортиків, якому й належала папірня, мав так званий герб Єліта . Оскільки цей герб зустрічається на філігранях з 1549 року, то не виключено, що виробництво паперу почалося не пізніше цього часу. Також інші спостереження дають усі підстави твердити, що лівчицький папір використовував Іван Федоров для свого “ Апостола “.
Величезним поштовхом до розвитку паперового виробництва в Росії стало створення Іваном Федоровим і Петром Мстиславцем книгодрукарської справи, які в 1564р. віддрукували першу російську книгу “ Апостол “. Вважають, що Петро Мстиславець був першим російським папірником, і що саме ним в 1526р. У Вільнюсі, а в 1523р. в м.Острозі на Україні були побудовані паперові млини ( для подрібнення ганчар`я ).
Значний внесок у паперове виробництво в Росії зробив Петро І. Такі його перетворення, як зміна старослав`янської азбуки на більш просту, випуск першої російської газети і великої кількості книг потребували багато паперу. За наказом Петра І було збудовано кілька паперових підприємств під Москвою, Петербургом та в інших містах ( Красногородська існує до цього часу ).
Великим поштовхом до розвитку паперового виробництва став винахід в 1670р. в Голландії рола для подрібнення паперової маси, який в 3 рази був продуктивнішим за громіздку ступу ( принцип дії ).
З появою ролів черпальники вже не встигали відливати в папір приготовану паперову масу, тому що цей процес, як і раніше, залишався ручним і дуже трудомістким. ( потрібна машина )
Машина була створена в епоху Великої французької революції в 1799р. французом Луї Робером. Ця машина займала площу 4.5 м2, мала на дерев`яній станині кадіб з паперовою масою, над яким на двох дерев`яних валках було натягнуто мідну сітку. На цю сітку з допомогою черпального колеса подавалась паперова маса, вода знов поверталась у кадіб, а на сітці утворювалось вологе полотно, яке ущільнювалось та зневоднювалось між двоиа валками обтягнутими сукном. Вологе паперове полотно намотувалось на приймальний вал, а потім розмотувалось і сушилось на повітрі.
Машина мала сітку шириною 64 см, привід – ручний, швидкість руху 5 м/хв., продуктивність 100 кг паперу на добу .
1. Чан для маси
2. Черпальне колесо
3. Відбивний козирок
4. Сітка
5. Прес
6. Валок для намотування паперу
Перша машина була дуже не досконала, але ідея закладена в ній використовується і по сьогодення в сучасних гігантських папероробних машинах.
Настав 1830р. – є технологія виробництва
є папероробна машина
книгодрукування потребує більше паперу
нема сировини – сировинний голод
В німецькому місті Хайніхен є пам`ячник людині, яка довела можливість промислового використання деревини для виготовлення паперу – це Фрідріх Келлер ( ткач із Саксонії ) 1840р. Він помітив, що дерев`яна ручка сокири випадково притиснута до абразивного каменя точила піддається стиранню. В коритці під точилом збирається маса. Він виготовив відливку паперу. Папір виявився жовтим і крихким. Він додав ганчіркову напівмасу і отримав хороший папір. Він запатентував свій винахід, але був бідним і тому заключив угоду з Генріхом Фельтером на використання свого відкриття.
В 1852р. Фельтер спільно з фірмою Фойт створив перший промисловий дефібрер. Апарат для стирання деревини отримав свою назву від латинського префіксу de – відокремлення, поділ і слова fibra – волокно.
До 1872р. в Європі вже працювало 210 дефібрерних установок, 16 з них в Росії. Таким чином світ отримав новий простий і дешевий спосіб виробництва волокнистого напівфабрикату – часткове вирішення проблеми сировини - деревна маса.
Сировина для ЦПВ
Головною сировиною для виробництва паперу і картону є:
1. Деревина хвойна і листяна 70 %
2. Солома, очерет, бамбук 4 %
3. Макулатура 25 %
4. Ганчір`я ( бавовна, льон, конопля,
відходи текстильного виробництва ) 1 %
Для виробництва напівфабрикатів в ЦПВ як сировина можуть бути використані майже всі породи деревини, що ростуть на території України, проте найбільш використовуються: із хвойних – ялина, сосна, ялиця, модрина, а із листяних – тополя, осика, граб, бук, береза.
Сучасна лісосировинна база України характеризується такими даними:
площа лісів - 9,4 млн. га,
запас деревини – 1.8 млрд м
щорічний приріст – близько 35 млн. м3
щорічна заготівля – 10.5 млн. м3 ( має можливість до збільшення, як мінімум, вдвоє ).
Основні лісоутворюючі породи на Україні - сосна, ялина, береза, вільха, які займають бльзько 90 % вкритих лісами земель. Відсоткове відношення по площі і породному складу насаджень держлісфонду наступне: сосна – 60 %, ялина – 15%, береза - 8 %, вільха - 6 %.
Основні лісові масиви скупчені в північній, північно-західній і західній Україні.
Широкому використанню деревини, як сировини сприяло:
1. Властивість деревного волокна дозволяє виготовляти паперову і картонну продукцію на високих швидкостях машин.
2. Сконцентрованість деревини, що росте лісовими масивами.
3. Транспортабельність ( водним, залізничним, автодорожнім )
4. Компактність – значна маса при малому об`ємі.