История бумаги и бумажного производства
Курсовой проект - История
Другие курсовые по предмету История
прос на книги и материала для письма означало, что поставка льняных тканей, из которых производили бумагу, не могла поспеть за увеличением спроса на бумагу. Изготовители должны были найти дополнительный ресурс или сырье, для бумажного производства, что, в конечном счете, привело к перемещению интереса в производстве бумаги от полотна к древесной мякоти.
Следует сказать, что не человек первым начал делать из древесины - ее "изобретателями" были некоторые виды ос. Они строят свои гнезда так: рабочие осы весною сгрызают молодые зеленые побеги деревьев, пережевывают их и при этом отделяют волокна (клетчатку). В слюне ос есть клей, и таким образом получается клейкая масса, состав которой тот же, что и бумаги. Открытие нового способа принадлежало саксонскому ткачу Ф. Дж. Келлеру в 1845 г. Свои опыты Келлер начал в 1840 г. Как-то он заметил, что деревянная ручка топора, случайно прижатая к каменному кругу ручного точила, поддалась истиранию. Келлер стал стачивать доску. В корытце под точильным камнем остался сгусток серо-желтой массы. Келлер собрал ее в сосуд и разбавил водой. При взбалтывании часть густой жидкости пролилась на скатерть. Образовалось расплывчатое пятно. Келлер хотел удалить его, но увидел, что вода впиталась и на скатерти остался тонкий слой волокна. Подождав, пока масса немного затвердеет, Келлер аккуратно снял волокнистое образование и высушил его между прокладками. Получилось нечто похожее на бумажную отливку. Этот случай убедил Келлера в том, что из дерева можно делать бумагу. Он все делал сам из подручных средств - сам смастерил ванну, для древесной массы, сам приспособил к ней точильный камень, приладил устройство для прижима к камню заготовок древесины. Но Келлера ждало разочарование. Бумага из дерева оказалась грубой, жесткой, ломкой. Она не годилась ни для письма, ни для хозяйственных надобностей. Однако неудача не сломила воли изобретателя. Он продолжал опыты. Однажды он добавил к древесной массе тряпичную массу. Смешав два этих материала, он получил хорошую прочную бумагу. Изобретатель понял, что короткие, хрупкие и жесткие волокна древесной массы не могут самостоятельно образовать бумажный лист достаточной прочности. Тряпичные волокна, более длинные и эластичные, переплелись с древесными и создали надежную структуру. Документы, написанные на тряпичной бумаге, были значительно более устойчивыми. На точиле, впоследствии получившем название ручного дефибрера, Келлер изготовил за три дня работы 100 кг древесной массы, из которой при небольших добавках тряпичных волокон сделал шесть стоп бумаги. [5]
В 1799 году французом Луи Робером изобрел машину, которая имела на деревянной станине чан с бумажной массой, над которой на двух валиках была натянута медная сетка. На эту сетку с помощью черпального колеса, изготовленного из тонких медных полос, подавалась бумажная масса, растекающаяся равномерно по сетке; вода опять возвращалась в чан, а на сетке образовывалось влажное полотно, которое уплотнялось и далее обезвоживалось между двумя валиками, обтянутыми сукном. Влажное бумажное полотно наматывалось на приёмный валик, а затем разматывалось и сушилось на воздухе. Производительность этой машины была около 100 кг бумаги в сутки.
Еще до того как Фридриху Келлеру пришла мысль применить ручное точило для истирания древесины, ученые изучали возможность изготовления бумажной массы из древесного сырья химическими способами. Первые такие опыты проводились в 1819 г.
Известно, что какую бы часть растения ни рассматривай под микроскопом, везде будут видны мельчайшие, прочно соединенные между собой ячейки - клетки. Из них и состоит растительный организм. Поверхность клеток представляет собой их своеобразную одежду - клеточную оболочку, сотканную из множества тончайших волоконцев. Это и есть клетчатка - целлюлоза, высокомолекулярный углевод.
Целлюлоза - это как бы каркас растительного организма, его опорная внутренняя конструкция, на которой крепятся вещества, составляющие твердую часть растения, такие, как лигнин, гемицеллюлозы, жиры, смолы, воск, белки и др. Естественно, такой конструкционный материал должен обладать высокой прочностью.
У целлюлозы завидная прочность. Волокна льна, например, больше чем вдвое превосходят прочность железа. Целлюлоза обладает и другими очень важными качествами. Ее волокна мягки и гибки, что придает бумаге эластичность и другие незаменимые свойства.
На протяжении многих лет считалось, что получать целлюлозу из древесины лучше всего сульфитным способом, т.е. в растворе слабой сернистой кислоты, основанием которой могут быть соли кальция, магния или аммония. При таком способе не нужно превращать отработанные продукты производства в исходные продукты процесса, можно обходиться дешевыми химикатами и при всем этом вырабатывать целлюлозу не темного, а светлого цвета без улучшенной отбелки. Но сначала документы, написанные на тряпичной бумаге, были значительно более устойчивыми. Использование некислых добавок, чтобы сделать бумагу стали более распространенным, и стабильность этих бумаг была гораздо выше. [2, c.87]
Химия не только позволила выделить из древесины ее наиболее ценное вещество - целлюлозу, но и помогла обработать и облагородить этот полуфабрикат, открыла дорогу для самого широкого его использования. С помощью таких химических реагентов, как двуокись хлора, перекись водорода, соединений, полученных в результате комбинирования кислорода и щелочи, целлюлозе придают ту или иную степень бел