Бумага - одно из древнейших изобретений цивилизации. Открытие способа получения бумаги приписывают китайцу Цай Луню, который в 105 году н.э. предложил получать бумагу из размолотого волокнистого сырья - очесов пеньки (пакли), древесной коры, тряпья и старых рыболовных сетей. Таково знаменательное событие, о котором повествуют древние китайские источники. Однако на самом деле бумага как материал для письма была известна в Китае задолго до названной даты. Заслуга Цай Луня - в развитии способа выделки бумаги и распространении его в Китае. Несмотря на то что этот способ держался в строжайшей тайне и разглашение его каралось смертной казнью, постепенно секрет изготовления бумаги проник в соседние с Китаем страны и спустя примерно тысячелетие достиг Европы. Так же постепенно, в течение многих веков, развивалась и совершенствовалась технология бумажного производства, осваивались и новые виды сырья. В наши дни мировая бумажная индустрия вырабатывает более 200 миллионов тонн продукции более чем 600 видов, а к 2000 году, по прогнозам специалистов, общее производство целлюлозы, бумаги и картона возрастет до 415 миллионов тонн в год, в том числе в СССР - до 50 миллионов тонн1.
Отечественные и зарубежные книги, в которых с той или иной степенью подробности рассматривается история бумаги с древнейших времен, приводят хронологию наиболее важных событий, послуживших развитию бумажного производства2.
105 г. В Китае изобретена бумага. (Древние китайские источники приводят и другие даты, все они, однако, условны - новейшие исследования показывают, что бумага как материал для письма, изготовленный из растительных волокон, была известна еще до нашей эры.) Первые приспособления для размола волокнистого сырья - деревянные молотки (била) в ручных ступах, позднее - в ножных толчеях. Китайские источники свидетельствуют, что примерно к 300 году бумага начинает повсеместно использоваться как материал для письма, заменяя дерево, бамбук и шелк. Не позднее середины 2 в. Этим временем датируются наиболее ранние из дошедших до наших дней образцы китайской бумаги - из г.Дуньхуана (ныне провинция Синьцзян), пограничного города Китая в период Хань, расположенного на Великом шелковом пути. 285 г. Китайский способ проникает в Корею3. 610 г. Секрет бумаги становится известен в Японии: туда переселяется из Кореи буддийский монах, который владеет искусством делать бумагу и тушь. Очень скоро японцы совершенствуют способ выделки бумаги, заменив прежде всего сырье: они используют молодые побеги шелковицы (тутового дерева). Из других видов сырья со временем получают распространение лубяные волокна растений митсумата и гампи, конопля и рисовая солома. 7-9 вв. В Китае начинает использоваться способ снятия копий с деревянных досок. 707 г. Китайская бумага завозится арабскими купцами в арабские страны (в Мекку). 704-751 гг. В Корее воспроизведен ксилографическим способом первый текст, который считается первой печатной книгой. Ок. 725 г. В Китае выпущена первая в мире газета «Ди-бао» («Вестник»), отпечатанная на бумаге с деревянных досок. 751 г. Между китайцами и арабами происходит битва у реки Талас (ныне территория Киргизии). Несколько попавших в плен китайцев раскрывают, в обмен на свободу, секрет изготовления бумаги арабам. Вскоре начинается производство бумаги в Самарканде, который входит в то время в состав Арабского халифата. 793 г. Знаменитый халиф Гарун-аль-Рашид вводит в своей канцелярии бумагу, изготовленную специально для этой цели в Багдаде китайскими мастерами. 8-10 вв. Бумажное производство получает дальнейшее развитие в странах Арабского халифата. Вместо китайского ручного приспособления, используемого для размола волокнистого сырья, начинают применяться механические толчеи, работающие по принципу рычага. Сырьем служат пеньковые канаты и льняное тряпье. Бумага, изготовленная в Самарканде, Багдаде, Дамаске, становится известной не только в странах Арабского халифата, но и за его пределами. Так, в 10 в. бумага для библиотеки египетского визиря доставляется из Самарканда, так как почитается за самую совершенную4. Первая бумага, появившаяся в Европе, называлась charta damascaena — дамасские свитки. 800 г. Арабские купцы завозят бумагу в Индию. 807 г. В Китае, с развитием торговли и кредита, появляются бумажные векселя, или «летающие деньги». 850 г. В Японии впервые применяется для изготовления бумаги кора растения гампи. 900 г. Примерно в это время получена первая бумага в Египте. 1041-1048 гг. Китайский кузнец Би Шен изобретает печать с подвижными иероглифами - прообраз наборного процесса. 1047 г. По-видимому, первое упоминание о применении бумаги для упаковки - в «Книге путешествий» Насир-и Хусрау, он пишет о базаре в Каире, где «...все бакалейщики, москательщики и торговцы мелким товаром, когда продают что-нибудь, сами дают упаковку, - стекло, или фаянсовый горшок, или бумагу, так что покупателю не нужно брать с собой ничего для упаковки»5. Ок. 1100 г. Упоминание в одном из китайских источников об использовании бамбука для получения бумаги. 1109 г Этим годом датируется старейший в Европе (Сицилия) документ, написанный на бумаге. 1150 г. Первое упоминание о бумаге, изготовляемой в Испании - в городе Хатива провинции Валенсия. На Европейском континенте Испания, часть которой в это время принадлежит арабам, первой овладевает искусством получать бумагу. В 12-13 веках бумага из Валенсии и Толедо славится своим совершенством во многих странах. 1173 г. Арабы получают очень легкую бумагу для голубиной почты, существовавшей между Багдадом и Каиром. 1268 г. Самое раннее упоминание о производстве бумаги в Италии, в городе Фабриано6. Со второй половины 13 века Фабриано становится центром изготовления бумаги. Бумажное производство быстро распространяется в Италии: бумагу вырабатывают в Генуе, Венеции, Болонье, Тоскане, Пьемонте. Совершенствуется и сам процесс получения бумаги. Изобретаются механические толчеи, приводимые в движение от общего вала с помощью водяного колеса. Это позволяет быстрее и тщательнее перерабатывать тряпье. Второе важное новшество - применение жесткой черпальной формы из проволоки, что также повышало скорость изготовления бумаги. Кроме того, жесткая черпальная форма давала возможность наносить на бумагу водяные знаки (филиграни), свидетельствующие о месте ее изготовления. Восточноазиатские и арабские бумаги не имели филигранен. И наконец, итальянцы впервые в Европе применили проклейку бумаги животным клеем (сваренным из костей), благодаря чему поверхность бумаги приобретала способность не пропускать чернила. 1284 г. К этому году относятся первые водяные знаки на бумаге (Фабриано)7. 1314 г. Выходит краткая история печати в Китае, написанная Ван Ченом. В ней говорится, что в то время уже были подвижные оловянные знаки. 1345 г. Старейший в России текст, написанный на бумаге и дошедший до наших дней, -дарственная монастырю от новгородского князя Василия Давыдовича8. 1348 г. Во Франции появляется первая бумажная мельница (в окрестностях города Труа). 1390 г. Первая бумажная мельница в Германии (Нюрнберг). 1392 г. В Корее (Сеул) изобретен способ отливки отдельных слов из меди и бронзы. 1409 г. Самая ранняя из известных нам книг, отпечатанная в Корее с таких форм. 15 в. Подвижной металлический шрифт, изобретенный в Корее, широко распространен в Китае. 1430 г. В Германии развивается техника гравюры на меди. 1450-1455 гг. Иоганн Гутенберг печатает в Майнце 42-строчную Библию, первое полнообъемное печатное издание - два фолианта общим объемом в 1282 страницы. Ранее, в 30-40-х годах, он разрабатывает рецептуру типографской краски из сажи и льняного масла (олифы) и изобретает устройство для отливки литер. 1491 г. Первая бумажная мельница в Польше (в окрестностях Кракова). 1494 г. Первая бумажная мельница в Англии (Стивенедж, графство Хартфордшир). Ок.1500 г. Появление цветной печати. 1500 г. В Европе насчитывается уже свыше 1000 типографий, которые выпускают около 35000 экземпляров печатной продукции. 1521 г. Самое раннее упоминание об использовании рисовой соломы для получения бумаги в Китае. 1564 г. Первая бумажная мельница в России (по свидетельству итальянца Рафаэля Барберини, совершившего путешествие в Московию в эпоху Ивана Грозного). 1564 г. Первая отпечатанная в России книга «Апостол», изданная Иваном Федоровым и его помощником Петром Мстиславцем. Эта книга имеет точную датировку. Однако в настоящее время известно более десяти анонимных изданий, отпечатанных в России ранее этой даты. Имеется свидетельство, что книгопечатанием начали заниматься в Москве по меньшей мере уже с 1553 г. 1573 г. Первая бумажная мельница в Швеции (в окрестностях Хельсингборга). 1576 г. Этим годом датирована купчая грамота, из которой следует, что в 30 верстах от Москвы, на реке Уче, была бумажная мельница, принадлежавшая помещику Федору Савинову. 1586 г. Привилегия на сооружение двух бумажных мельниц в Голландии (Дордрехт). 1597 г. Первое упоминание о растении митсумата и использовании его волокон для получения бумаги. 1633 г. В Европе входит в употребление промокательная бумага. 1670 г. В Голландии изобретен аппарат для размола тряпья, заменяющий толчеи. Этот аппарат, названный голландером (позднее за аппаратами такого типа закрепилось название ролл), намного производительнее и дает более равномерный помол, благодаря чему резко улучшается качество бумаги. 1687 г. Для окрашивания бумаги в Европе начинают применять охру, умбру, киноварь. 1690 г. Строится первая бумажная мельница в Америке (возле Джермантауна в окрестностях Филадельфии). 1702 г. В России выходит первая газета «Ведомости» Петра I. 1707-1714 гг. В России, на Богородицкой и Красносельской мануфактурах, проводятся первые опыты по переработке соломы в бумагу. 1715 г. Петр I издает указ об использовании отходов текстильного и канатного производств для изготовления бумаги. 1720 г. Петр I издает указ о сборе старой бумаги и отсылке ее для переработки на бумажные мельницы. 1720 г. В Англии появляются первые бумажные обои. 1723 г. Петр I издает указ об изготовлении гербовой бумаги со сложными водяными знаками, предотвращающими возможность ее подделки. Выработка бумаги поручается казенной Красносельской мануфактуре. 1754 г. В Петербурге основана мануфактура (вероятно, первая), выпускающая бумажные обои9. 1757 г. В Англии Дж. Ватман получает первую веленевую бумагу с водяным знаком. 1765-1772 гг. В Германии выходит 6-томный труд священника и ботаника Я.-К.Шеффера, где описывается более 80 видов растительных волокон, пригодных для получения бумаги. 1766 г. В «Ведомостях о вывозимых за море российских товарах» указано, что за этот год через 16 таможен была вывезена русская бумага, писчая, оберточная, крашеная, в Германию, Польшу, Швецию и другие страны10. 1774 г. Ю.Клапрот публикует описание способа превращения бумажной макулатуры в новую бумагу. (В Китае бумажная макулатура использовалась как сырье еще в начале 17 века11.) 1789 г. Французский химик К.-Л.Бертолле применяет отбеливание хлором (по способу шведского химика К.-В.Шееле) низших сортов тряпья в бумажном производстве. 1792 г. Бертолле получает раствор хлората калия - более мягкого отбеливателя по сравнению с хлором. Опыты проводятся в пригороде Парижа - Жавеле, и отбеливатель получает название жавелевой воды (eau de Javel). 1798-1799 гг. Шотландец Ч.Теннант получает другие отбеливающие средства - гипохлорит кальция и хлорную известь. 1798 г. Немецкий изобретатель А.Зенефельдер разрабатывает способ литографии. 1799 г. Во Франции Н.-Л.Робер получает патент на свое изобретение непрерывно действующей самочерпки - прообраза длинносеточной бумагоделательной машины. 1806 г. В Германии М.-Ф.Иллиг изобретает способ проклейки бумажной массы, омыленной канифолью. 1806 г. В России, на Ярославской мануфактуре, впервые для отбелки тряпья применяют хлор12. 1818-1830 гг. В этот период малопроизводительный способ отбеливания газообразным хлором заменяют отбелкой хлорной водой, а затем - хлорной известью13. 1820-е гг. В западноевропейских странах в бумагу начинают вводить наполнители (обычно каолин). 1821 г. Т.Кромптон (Англия) изобретает сушильные цилиндры с сукнами и резку бумаги в направлении, поперечном движению бумажного полотна. 1824 г. Дж.Дикинсон (Англия), изобретатель круглосеточной бумагоделательной машины, берет патент на первую круглосеточную картоноделательную машину (папмашину). 1838 г. Французский исследователь Пайен впервые выделяет из древесины целлюлозу. 1838 г. В России, на Петергофской бумажной фабрике, начинают проклеивать бумажную массу в роллах «растительным клеем» (канифолью)14. 1839 г. В России изобретатель гальванопластики Б.СЯкоби предлагает применять гальваностереотипы - печатные формы с покрытиями из твердых металлов, используемые и поныне. 1840 г. Ф.-Г.Келлер, саксонский ткач, делает первые попытки получить древесную массу размельчением тополиной древесины с помощью точильного камня. 1842 г. В России А.Варгунин и Гобер изобретают клеильно-сушильную машину для поверхностной проклейки ролевой бумаги. Такие машины устанавливают на Невской, Покровской и других фабриках15. 1850-е гг. Примерно с этого времени английская ватманская бумага становится настолько популярной у художников, что изготовители бумаги в европейских странах (Германия, Австрия) начинают выпускать и продавать свою продукцию, подделывая водяной знак фабрики Ватмана16. 1851 г. В России начинают применять для окраски бумаги ультрамарин17 1854 г. В США запатентован промышленный способ получения натронной целлюлозы - варкой древесной щепы с раствором едкого натра при высокой температуре по способу Х.Барджеса и Ч.Уатта, разработанному в Англии в 1851 г. 1856 г. Получен первый синтетический краситель - мовеин, так называемый лиловый Перкина. Синтетические красители быстро вытесняют природные. Разрабатываются способы промышленного синтеза и наиболее важных природных красителей - ализарина (1869 г., К.Гребе и К.Либерман) и индиго (1868 г., А.Байер, 1890 г., Гейман). Поскольку первые синтетические красители были получены окислением анилина, за ними закрепляется название анилиновых красителей. 1857-1882 гг. Первые эксперименты и получение в промышленном масштабе сульфитной целлюлозы из древесины (1857 г., Б.Тильгман, Франция, 1872 г., К.Экман и Дж.Фрай, Швеция, 1878 г., А.Митчерлих, Германия, Э.Риттер и К.Кельнер, Австрия, 1882 г. -первое промышленное производство в США по способу Экмана). 1879-1884 гг. К.Даль (Норвегия) разрабатывает модифицированный способ натронной варки целлюлозы - так называемый сульфатный способ (крафт-способ), который вскоре вытесняет натронный способ. В настоящее время сульфатный способ выделения целлюлозы из древесины успешно конкурирует с сульфитным способом, все более оттесняя его. 1882 г. В Петербурге построена первая в России фабрика, где целлюлозу получают из древесины натронным способом18. 1883 г. В Тверской губернии, при Каменской бумажной фабрике, построен первый завод по производству сульфитной целлюлозы19. 1885-1887 гг. Примерно до этого времени в России продолжают существовать бумажные мануфактуры с ручным черпальным способом20. 1890 г. И.И.Орлов создает способ печати в несколько красок с одной формы (так называемая орловская печать) и конструирует специальную машину. Машины орловской печати применяются для печатания бумажных денежных знаков и государственных документов. 1890-е гг. Изобретение растровой печати для репродуцирования тоновых черно-белых иллюстраций. Способ дробления изображения на точки с помощью специальной сетки - растра - разрабатывают независимо друг от друга СЛаптев в России, Г.Мейзенбах в Германии, Ф.Эглофштейн в Финляндии и МЛеви в США. 1904 г. А.-В.Рубель (США) изобретает однокрасочную офсетную печать с резинового цилиндра. 1905 г. Изобретена быстроходная бумагоделательная машина. 1913 г. Японские исследователи С.Нишикава и К.Оно применяют рентгеновские лучи для исследования природного волокна (пеньки). Полученные данные свидетельствуют, что волокна целлюлозы состоят из ряда кристаллитов (мицелл), расположенных в направлении оси волокна21. 1940 г. Американские исследователи Дж.Эллис и Дж.Бат впервые изучают с помощью инфракрасных спектров поглощения водородную связь -Н...ОН- между молекулами целлюлозы22. 1946 г. Впервые в промышленном масштабе для отбелки целлюлозы используют двуокись хлора (Канада). 1950-е гг. Советские исследователи В.М.Никитин и ГЛ.Аким применяют для отбелки целлюлозы молекулярный кислород в щелочной среде (кислородно-щелочной метод)23. 1980-е гг. Современные бумагоделательные машины с автоматизированным управлением имеют ширину бумажного полотна до 10 м, скорость - 1000-1500 м/мин. 1990 г. Потребление бумаги и картона на душу населения: 200 кг в развитых странах, 36 кг - в СССР.
