Бума́га (предположительно от от — «хлопок», первоисточником же считаются иранские языки) — волокнистый материал с минеральными добавками. Представлен в виде листов для письма, рисования, печати, упаковки и прочего, получаемый из целлюлозы: растений, а также вторсырья (тряпья и макулатуры).
Начиная с 1803 года в производстве бумаги используются бумагоделательные машины.
История
Технология изготовления бумагоподобных материалов, таких как папирус, береста, пергамент и других, были известны человечеству задолго до появления первого описания производства «классической бумаги».
В Азии
До Цай Луня в Китае делали бумагоподобный материал из бамбука, из пеньки, а ещё раньше — из шёлка, который изготавливали из бракованных коконов шелкопряда.
Однако бамбук был тяжёл, а шёлк — дорог. Бумага из таких волокон легко намокала и была непрочной. Цай Луня назначили министром-советником и поручили придумать более дешёвый и технологичный способ изготовления. Поиски привели его к осам. Тонкий, но прочный материал, из которого были сделаны гнёзда ос (см. Осы бумажные), больше всего подходил для того, что он искал. Материалом для строительства гнёзд служили омертвелая древесина и растительные волокна, которые осы собирают отовсюду — например, с брёвен, заборов и деревянных стройматериалов. Это насыщенное целлюлозой сырьё насекомые тщательно пережёвывают и смачивают клейкой, богатой белками слюной. Слюна ос, помимо смачивания, придаёт волокну водоотталкивающие свойства (белковая проклейка коллагеном (также, возможно, воском (пыльца)) или крахмалом (переваренная листва), или их смесью в слюне осы). Затем размягчённая волокнистая масса, высыхая, превращается в светлую, твёрдую и достаточно прочную бумагу. Цай Лунь растолок волокна и, проведя сотни опытов, пришёл к выводу, что нечто подобное можно сделать из коры тутового дерева, конопляного лыка, изорванных рыболовных сетей и ветхих тканей, волокна шелковицы, древесной золы. Всё это он смешал с водой и выложил получившуюся массу на форму (деревянная рама и сито из бамбука). После сушки на солнце он разгладил эту массу с помощью камней. В результате получились прочные листы бумаги.
«Классическая» бумага с проклейкой в массе создана Цай Лунем в 105 году н. э.
После изобретения Цай Луня процесс производства бумаги стал быстро совершенствоваться. Для повышения прочности стали добавлять крахмал, клей, естественные красители и т. д.
В начале VII века способ изготовления бумаги стал известен в Корее и Японии. В VII—VIII веках производство бумаги уже процветало в Средней Азии, Корее, Японии и других странах Азии. Особенно славилась самаркандская бумага.
В Европе В XI—XII веках бумага появилась в Европе, где постепенно вытеснила пергамент. На Руси пергаментные книги изготовлялись наряду с бумажными до XV века включительно. Первый уцелевший русский документ, написанный на бумаге, датируется 1341 годом (грамота Семёна Гордого).
В XV—XVI веках, после изобретения книгопечатания, производство бумаги в Западной Европе быстро растёт.
Употребление на Руси бумаги вместо пергамента началось в Москве в XIV веке. На Руси первая попытка наладить производство собственной бумаги была предпринята в царствование Ивана Грозного, но это нововведение тогда не прижилось. Массовое производство бумаги началось в России со времени Петра I: в 1716 году, была основана обширная бумажная фабрика близ Петербурга, около Дудергофа. Управлять ею был приглашён мастер-немец. Затем появились и другие бумажные фабрики в России.
Долгое время бумага изготовлялась весьма примитивно: ручным размолом массы деревянными молотками в ступе и вычёрпыванием формами с сетчатым дном. Большое значение для развития производства имело изобретение во второй половине XVII века размалывающего аппарата — ролла. В конце XVIII века роллы уже позволяли изготавливать большое количество бумажной массы, но ручной отлив (вычерпывание) бумаги задерживал рост производства.
В 1799 году (Франция) изобрёл бумагоделательную машину, механизировав отлив бумаги путём применения бесконечно движущейся сетки. В Англии братья и , купив патент Робера, продолжали работать над механизацией отлива и в 1806 году запатентовали бумагоделательную машину.
К середине XIX века бумагоделательная машина превратилась в сложный агрегат, работающий непрерывно и в значительной мере автоматически.
Сначала бумагу в Европе изготовляли в основном из тряпья, но рост производства в XIX веке привёл к появлению новых источников сырья: были изобретены способы получения древесной массы (1844 год) и целлюлозы (1866 год).
В XX веке производство бумаги становится крупной высокомеханизированной отраслью промышленности с непрерывно-поточной технологической схемой, мощными теплоэлектрическими станциями и сложными химическими цехами по производству волокнистых полуфабрикатов.
Хронология
105 — изобретение бумаги Цай Лунем в Китае. 600 — проникновение бумаги в Корею. 625 — проникновение бумаги в Японию. 751 — Таласская битва — проникновение бумаги на Запад. около 800 — визирь халифа Харуна ар-Рашида Джафар ибн Яхья построил в Багдаде первую бумажную мельницу. ранее 1100 — производство бумаги завезено в Испанию маврами, появляется бумажная мельница в ХативеAllen Kent, Harold Lancour, Jay E. Daily. Encyclopedia of Library and Information Science: Volume 21. 1977. p. 341. 1238 — бумажная фабрика в Испании, около 1770 — английский бумажный фабрикант -старший ввёл новую бумажную форму, позволявшую получать листы бумаги без следов сетки. 1799 — патент на изобретение бумагоделательной машины (). 1803 — установка бумагоделательной машины в Великобритании (Брайан Донкин). 1806 — патент на изобретение копировальной бумаги. 1816 — первые бумагоделательные машины в России (Петергофская бумажная фабрика) 1827 — бумагоделательные машины в США. 1856 — изобретение гофрированного картона. 1857 — технология получения бумаги из древесины. 1884 — начало производства туалетной бумаги в виде рулонов.
Применение Для письма и печати (книги, журналы, газеты, тетради) Отделочный материал (обои) Поделочный материал (оригами, папье-маше, аппликация) Упаковочный материал (фантики, конвалюты, мешки, коробки) Чистящий материал (полотенца, салфетки, носовые платки, туалетная бумага, промокательная бумага) Волокнистый фильтрующий материал () Изолятор при производстве конденсаторов Производство гетинакса Производство денег, знаков почтовой оплаты, документов Подложка для нанесения химических реактивов (фотобумага, индикаторная бумага, наждачная бумага)
Полиграфия
При производстве книг используется специальная бумага для печати. В Советском Союзе и в России существовало несколько делений бумаги для печати на типы. По долговечности, которая определяется содержанием целлюлозы в бумаге, существуют бумага № 1 — самая долговечная, с долей целлюлозы от 0,8 до 1, на ней печатались, например, собрания сочинений, энциклопедии; бумага № 2 — менее долговечная, с долей целлюлозы 0,5—0,6, на ней часто печатались учебники; бумага № 3 — наименее долговечная, с долей целлюлозы 0,35 и менее, использовалась, например, для печатания тематических планов издательств. В зависимости от гладкости бумага может быть матовой (слабо гладкая), глазированной (несколько более гладкая) и мелованной (наиболее гладкая), каландрированной и суперкаландрированной. Для различных способов печати существуют следующие виды бумаги: типографская — для высокой печати, офсетная — для офсетной печати, тифдручная — для глубокой печати. Вид бумаги, на которой печаталось издание, указывался в выходных данных издания.
Также от белизны зависит область использования бумаги. Бумага с высоким коэффициентом белизны может быть использована для объявлений, плакатов, рекламных брошюр, буклетов и т. п. с небольшим количеством текста там, где нужен высокий контраст.
Для методических изданий, справочников, специализированных журналов, детских учебников, детских книг используется бумага серо-жёлтая, с низким коэффициентом белизны. Это позволяет читать большие массивы текста с наименьшим ущербом для глаз.
Форматы бумаги
В разных странах в разное время в качестве стандартных принимались разные форматы бумажного листа. В настоящее время всеми странами мира стандартными приняты форматы серий «A», «B» и «C» (по международному стандарту ISO). Однако в Северной Америке преобладают форматы США по стандарту ANSI, в Японии — форматы по японскому промышленному стандарту JIS. В Мексике и на Филиппинах, несмотря на принятие международного стандарта, по-прежнему широко используется американский формат «Letter».
Отделочные материалы
Обо́и — полимерный отделочный материал, в том числе и на бумажной основе. Применяется для оклеивания внутренних стен, а иногда и потолков в сухих помещениях. Обычно выпускается в виде рулонов. Бумажные обои были изобретены в 1892 году и с давних пор традиционно используются в странах Восточной Азии (Китай, Япония). Позже традиция использовать обои в качестве декоративной отделки, попутно закрывая поры и щели в стенах, перекочевала и в страны Европы.
Вини́ловые, или моющиеся обои, представляют собой настенное покрытие, состоящее из двух слоёв: нижнего (основы, необходимой для приклеивания), обычно изготовленного из флизелина или бумаги, и верхнего, декорированного тиснением или иллюстрациями, способного противостоять механическим воздействиям и загрязнениям, выполненного из поливинилхлорида. Открыл дорогу коммерческому использованию винила Валдо Л. Симон из компании B. F. Goodrich Company 10 октября 1933 года, запатентовавший методы получения продуктов из поливинилхлорида. А уже в 1947 году компания United Wallpaper (США) представила первые в мире виниловые обои. Отделочные материалы данного класса отличаются особой прочностью, надёжностью и долговечностью. Такие обои стойко переносят регулярную влажную уборку с использованием моющих средств. Обычно для большей устойчивости к грибку в состав виниловых обоев добавляют антигрибковые компоненты либо предварительно обрабатывают оклеиваемую поверхность специальной грунтовкой. Данный вид обоев на бумажной или флизелиновой основе может быть успешно окрашен (в отличие от бумажных обоев).
Гипсокартон («лист гипсокартонный», «сухая гипсовая штукатурка») — трёхслойный строительный отделочный материал, состоящий из сердечника (слоя затвердевшего гипсового теста с наполнителями) заключённого между двух слоёв строительной бумаги (картона). Гипсокартон изобрёл владелец бумажной фабрики Августин Сакетт в XIX веке в Америке. Поиски новых рынков применения бумаги привели к изобретению «строительной доски», толщиной 15 мм. Это был «пирог» из 10 слоёв бумаги, которые скрепляли тонкую полосу гипса. Августин Сакетт получил патент на этот стройматериал. Однако это был только прототип современного гипсокартона. Вид отделочного материала, который сейчас является принятым стандартом гипсокартона, представил и запатентовал американский инженер Кларенс Утсман. Предназначается для устройства обшивок, перегородок, потолков в зданиях с сухим и нормальным влажностным режимом.
Изделия из бумаги
Орига́ми (, дословно: «сложенная бумага») — вид декоративно-прикладного искусства; древнее искусство складывания фигурок из бумаги. Искусство оригами берёт начало в Древнем Китае, где и была изобретена бумага. Первоначально оригами использовалось в религиозных обрядах. Долгое время этот вид искусства был доступен только представителям высших сословий, где признаком хорошего тона было владение техникой складывания из бумаги. Только после второй мировой войны оригами вышло за пределы Востока и попало в Америку и Европу, где сразу обрело своих поклонников. Классическое оригами складывается из одного квадратного, равномерно окрашенного листа бумаги без клея и ножниц. Современные формы декоративно-прикладного искусства зачастую пренебрегают этим каноном.