Бумага: история производства и виды¶

Бумага — это листовой материал, состоящий преимущественно из растительных волокон (целлюлозы), переработанных в тонкую сетку и скреплённых между собой за счёт водородных связей. Бумага используется для письма, печати, упаковки, гигиенических целей и в промышленности. Изобретение бумаги традиционно приписывается китайскому сановнику Цай Луню (около 105 года н. э.), однако археологические находки указывают на более раннее использование бумагоподобных материалов в Китае.

¶История производства

¶Древний Китай и распространение по миру

Первые образцы бумаги, датируемые II веком до н. э., изготавливались из конопляных и шелковых волокон. Цай Лунь усовершенствовал технологию, предложив использовать измельчённую кору тутового дерева, старые рыболовные сети и тряпьё. Технология производства включала размачивание сырья, растирание в кашицу, вычерпывание массы на сито и прессование.

В VI веке бумага попала в Корею и Японию, в VIII веке — в Среднюю Азию (после битвы при Таласе в 751 году), а затем в арабский мир. В Европе первые бумажные мельницы появились в Испании в XII веке (Валенсия, около 1150 года). До этого в Европе использовали пергамент, который был значительно дороже бумаги.

¶Развитие технологии в Европе

В XIII–XIV веках бумажное производство распространилось по Италии, Франции и Германии. Ключевым новшеством стало использование водяного колеса для привода толчей (мельниц для размола тряпья). В XV веке бумага вытеснила пергамент благодаря развитию книгопечатания (Иоганн Гутенберг, около 1440-х годов).

До XIX века основным сырьём служило льняное и хлопковое тряпьё. Переход на древесную целлюлозу произошёл после 1840-х годов, когда немецкий изобретатель Фридрих Готтлоб Келлер создал первый аппарат для размола древесины. В 1850-х годах была разработана сульфитная варка целлюлозы, что позволило массово производить дешёвую бумагу.

¶Индустриальная эпоха

В 1799 году француз Луи Робер запатентовал непрерывную сеточную машину для отлива бумаги. В 1803 году в Англии братья Фурдринье усовершенствовали эту конструкцию, создав прототип современной бумагоделательной машины. К концу XIX века производство стало полностью механизированным: рубка древесины, варка целлюлозы, отбелка, отлив и сушка выполнялись на автоматизированных линиях.

В России первая бумажная мельница появилась в XVI веке (под Москвой, около 1560-х годов). При Петре I было основано несколько казённых мануфактур, а к началу XX века Российская империя входила в число крупнейших производителей бумаги в Европе.

¶Виды бумаги

Классификация бумаги проводится по назначению, составу, способу отделки и массе (плотности). Основные категории:

• Офсетная бумага — для печати книг и журналов, плотностью 60–80 г/м², проклеенная и отбелённая.
• Мелованная бумага — с покрытием из каолина или карбоната кальция, обеспечивающим высокую гладкость и яркость; используется для рекламной продукции и иллюстрированных изданий.
• Газетная бумага — дешёвая, с низкой белизной, изготавливается из древесной массы без отбелки; срок хранения ограничен.
• Картон — плотная бумага (более 250 г/м²), применяется для упаковки, переплётов, тары.
• Дизайнерская бумага — декоративные сорта с тиснением, волокнами, металлизированным покрытием; используется для визиток, открыток, упаковки премиум-класса.
• Специальные виды: крафт-бумага (высокопрочная упаковочная), калька (полупрозрачная), пергамент (жиростойкий), бумага для гофрирования, этикеточная, конденсаторная, папиросная, туалетная.

По составу выделяют бумагу из чистой целлюлозы, с добавлением древесной массы (для удешевления) и из вторичного сырья (макулатуры). Содержание золы (минеральных наполнителей) влияет на жёсткость, белизну и впитывающую способность.

¶Современное производство

Современная бумагоделательная машина — это агрегат длиной до 150 метров, работающий со скоростью до 2000 м/мин. Основные этапы: подготовка волокнистой массы (размол, проклейка, введение наполнителей), подача на сетку, обезвоживание, прессование, сушка на нагретых цилиндрах, каландрирование (придание гладкости) и намотка в рулоны.

Мировое производство бумаги и картона составляет около 400–420 миллионов тонн в год. Крупнейшие производители — Китай, США, Япония, Германия и Канада. В России ежегодно выпускается порядка 9–10 миллионов тонн бумажной продукции; крупнейшие комбинаты расположены в Архангельской, Иркутской, Ленинградской областях и в Республике Коми.

¶Экологические аспекты

Производство бумаги связано с потреблением древесины, воды и энергии. Вторичная переработка макулатуры позволяет снизить нагрузку на лесные ресурсы: из 1 тонны макулатуры получается около 0,8 тонны новой бумаги. В Европе уровень утилизации бумажных отходов превышает 70%, в России — около 50%. Альтернативой древесной целлюлозе служат бамбук, сахарный тростник (багасса), солома злаковых и хлопковые очесы.

¶Источники

• Флинт, Д. «История бумаги» (перевод с англ.), 2010.
• Материалы Всемирной ассоциации производителей целлюлозы и бумаги (ICFPA).
• Данные Росстата и Рослесхоза о производстве бумажной продукции в РФ.