Изготовление бумаги в древней Японии

1. Обдирание лыка

2. Вымачивание лыка в воде

3. Разделение сырья на волокна

4. Погружение сита в ванну с бумажной массой

5. Сушка и разглаживание готовых листов

 

Представьте, что вы живете в Японии две тысячи лет назад. Вы посадили у дома несколько тутовых деревьев. Они выросли. Вы отламываете у них несколько веток и обдаете их кипятком, чтобы легче было ободрать лыко. Надрав лыка, высушиваете его, потом вымачиваете, мнете-трете, кладете пожариться на солнце. И видите, что вы на правильном пути — лыко делается светлее и мягче, начинает разделяться на волокна. Чтобы оно стало еще мягче, вы кипятите его и снова раскладываете на солнце. Потом долго и упорно молотите по нему деревянной колотушкой и, вдоволь намолотившись, кидаете в кадку с водой. Содержимое кадки тщательно перемешиваете, достаете и снова отбиваете колотушкой. Повторяете эту процедуру несколько раз и получаете в результате серую кашеобразную массу. Берете деревянную раму, на которую натянута мелкая сетка наподобие сита, погружаете эту конструкцию в кадку, зачерпываете из нее серую массу и, дав стечь лишней воде, трясете и покачиваете свое сито до тех пор, пока в нем не останется довольно плотная и тонкая, однородная на вид лепешка из вымоченных древесных волокон. Эту лепешку вы извлекаете их сита и выкладываете просушиться на деревянную доску. Когда лепешка подсохнет, вооружаетесь подходящим для ваших целей камнем и начинаете разравнивать и разглаживать ее — просто так или с добавлением какого-нибудь животного жира. Добившись желаемой гладкости и белизны, вы подравниваете края и с гордостью взираете на плод своих трудов. Вас можно поздравить: вы своими руками изготовили лист бумаги.

За прошедшие два тысячелетия технология изготовления бумаги в основе своей осталась той же, да и завтрашний день, скорее всего, не сулит в этом смысле принципиальных новшеств. Для наглядности можно сравнить описанный выше древнеяпонский метод с записью в дневнике Джона Ивлина за 24 августа 1678 года, в которой он рассказывает о посещении английской бумажной мастерской:

Какие-то детали разнятся, но сущность процесса, как видите, неизменна (точно так же, как неизменной оставалась привычка Джона Ивлина вести дневник — он начал делать записи в возрасте одиннадцати лет и продолжал на протяжении семи с лишним десятилетий: во время учебы в Оксфорде, в путешествии по континентальной Европе, в годы Английской революции, Протектората и Реставрации, работая над сочинениями и трактатами, коих оставил после себя несколько десятков).

При промышленном изготовлении бумаги все те манипуляции, что в старину производились вручную, выполняют механизмы. Автоматические дробилки и мешалки измельчают древесную массу и перемешивают волокна с водой, специальные распрыскиватели под давлением распределяют бумажную массу по сетчатой ленте-конвейеру, высушивают бумажное полотно с помощью вакуумных камер, отжимных валов и прессов, другие валы разглаживают готовую бумагу и придают ей товарный вид. Однако при промышленном производстве процесс складывается из того же базового набора операций, что и при ручном: приготовления бумажной массы, формования бумажного полотна, его сушки и окончательной обработки.

 

 

Основные операции при выделке бумаги остаются теми же, что и в старину

 

Расскажем вкратце о том, как выглядит последовательность производственных операций на большинстве современных целлюлозно-бумажных комбинатов. Древесная масса загружается в гидроразбиватель, где смешивается с водой и превращается в водную суспензию — кашицу, напоминающую консистенцией жидкую овсянку. Эту “овсянку” подвергают фибриллированию, при котором дополнительно раздавливаются и расщепляются составляющие ее волокна, затем дополнительно разбавляют водой, очищают от посторонних включений и подмешивают к ней различные добавки. Только после этого бумажная масса поступает в собственно бумагоделательную машину. Большинство нынешних бумагоделательных машин невероятно огромны, представляют собой механизированную линию в несколько сотен метров длиной и ценой в несколько миллионов, которая работает двадцать четыре часа в сутки и за год выдает сотни тысяч тонн бумаги. Бумажная масса, цветом и плотностью теперь похожая на молоко или на воду с мелом, попадает в напорный ящик, где под давлением наносится — “напускается” — на сетчатую замкнутую ленту, движущуюся наподобие конвейера. По мере движения ленты вода стекает сквозь ячейки и на сетке остается рыхлое полотно из волокон — то есть все происходит в принципе так же, как в древней Японии, только с большим размахом и гораздо стремительней. Бумажное полотно прессуется несколькими наборами валов, которые отжимают из него воду; потом оно последовательно проходит под ровнительным валиком, формирующим лицевую сторону будущего бумажного листа; между полыми, нагреваемыми изнутри паром сушильными цилиндрами; через клеильный пресс, где для повышения водостойкости на поверхность бумажного полотна наносится крахмал; и, наконец, оно попадает в каландр и там, пройдя между несколькими массивными стальными валиками, становится ровным и гладким. Готовую бумажную ленту скатывают в громадные рулоны, их потом разрезают на листы или на рулоны поменьше, упаковывают и в таком виде поставляют на продажу и производителям канцелярских товаров, у которых вы и купите в итоге писчую бумагу для того, чтобы распечатывать на ней важные имейлы и сведения о предстоящем авиаперелете.

Даже сейчас, в XXI веке, работающая бумагоделательная машина являет собой зрелище захватывающее — людей XIX столетия оно изумляло до глубины души. Герман Мелвилл, великий каталогизатор всего того, что изумляло его современников, описывает бумажную фабрику в рассказе “Рай для холостяков и ад для девиц”. “Большая оштукатуренная фабрика лежала передо мной, как застывшая на месте снежная лавина”, — сообщает герой рассказа, по роду деятельности коммерсант, от чьего имени ведется повествование. Он “всерьез занялся торговлей семенами” и потому озаботился поисками сговорчивого оптового поставщика бумаги для “сотен тысяч конвертов”, в которые упаковывал товар для рассылки клиентам. Фабрика — неожиданно чем-то схожая с белым китом и вперемешку заглатывающая старое тряпье, воду и людей — “расположена была неподалеку от горы Вудолор в Новой Англии”, ложбине, которую “местные жители называют Чертовой Темницей”. Увидев перед собой бумагоделательную машину, герой остолбенел:

Этому чудищу, этому пыхтящему бегемоту жизнь дал человек по имени Луи-Николя Робер. Точно так же как Мелвилл, он наблюдал бледные лица работниц на фоне бледного зародыша бумаги, но там, где Мелвиллу виделись лишь боль и страдание, Робер рассмотрел путь к избавлению и свободе. С самого начала творцами бумагоделательной машины двигала железная необходимость вытеснить с производства людей, заменив их механизмами.

Луи-Николя Робер родился в Париже в 1761 году, в годы учебы носил прозвище “Философ”, потом поступил в армию и служил в Первом батальоне Гренобльского артиллерийского полка. С военной карьерой у Робера не заладилось, и в конце концов, в самый разгар Французской революции он вернулся домой в Париж, а немного спустя устроился “инспектором-контролером” на бумажную фабрику в городке Эссон в окрестностях столицы. Рабочие, за которыми был назначен присматривать Робер, нахватались революционных идей и потому держали себя, с его точки зрения, совершенно неподобающим образом. Хозяину фабрики, месье Франсуа Дидо, настрой и поведение рабочих тоже не нравились — поэтому он живо поддержал намерение Робера соорудить устройство, которое позволило бы уволить бузотеров-бумажников.

Пройдя путем проб и ошибок, 18 января 1799 года Луи-Николя Робер получил в конце концов патент на бумагоделательную машину, способную “выделывать чрезвычайно длинные бумажные полосы без всякого человеческого участия”. Однако вскоре, как и следовало ожидать, между Робером и Дидо возникли разногласия относительно того, кто и как должен финансировать постройку громоздкой и недешевой машины. Поскольку в одиночку ни один из компаньонов этот проект осилить бы не смог, Дидо привлек к сотрудничеству своего родственника, англичанина по имени Джон Гэмбл. Тот в 1801 году, имея при себе чертежи машины и образцы бумаги, изготовленные на ее прототипе, отправился в Лондон в надежде найти там инвесторов. Гэмблу повезло — изобретением Робера заинтересовались братья Фурдринье, принадлежавшие к состоятельному семейству лондонских торговцев изделиями из бумаги.

Фурдринье согласились вложить деньги в доработку и изготовление придуманной Робером машины. С того дня, когда они выправили на свое имя британский патент на “приспособление для выделки бумаги” (“цельными листами без швов и стыков от одного до двенадцати и более футов в ширину и от одного до сорока и более футов в длину”), и ведется история промышленного производства бумаги.

Когда в 1802 году в Лондон из Франции прибыл опытный образец машины Робера, братья Фурдринье наняли для его доработки инженера Брайана Донкина. В отличие от Робера, при всех его талантах скромного фабричного служащего Донкин был кем-то вроде изобретателя-консультанта в мастерских, которые Фурдринье построили специально в расчете на него в лондонском районе Бермондси. Впоследствии в этих мастерских Донкин первым в Британии наладил производство консервов в жестяных банках. Кроме того, он разработал технологию производства стальных перьев с прорезью посередине, усовершенствовал конструкции токарных и сверлильных станков, участвовал вместе с Марком Изамбардом Брунелом в строительстве первого тоннеля под Темзой. Но первый его крупный профессиональный успех был связан с бумагоделательной машиной.

Донкин основательно доработал придуманную Робером конструкцию, в частности сделал так, что сетка больше не погружалась в ванну с эмульсией, и в движение она приводилась механически, а не вручную. В 1803 году на фабрике в деревушке Фрогмор в Хартфордшире была запущена первая усовершенствованная “машина Фурдринье” — ее устройство с тех пор повторяют более или менее все бумагоделательные машины. Самим Фурдринье, впрочем, было от этого мало корысти: потеряв на разработке и постройке машин 50 тысяч фунтов, они в 1810 году объявили себя банкротами. И только много лет спустя парламент назначил братьям скромную пенсию, “дабы тяжесть относительного безденежья не столь сильно омрачала закатные годы жизни, посвященной делу великой государственной важности”.

При своей великой государственной важности дело это для многих стало источником бед — и не только для разоренных Фурдринье: если им механизация производства стоила солидного капитала, то многих простых рабочих она буквально оставила без средств к существованию. Чем больше появлялось на фабриках бумагоделательных машин, тем меньше требовалось людей и тем ниже могла быть их квалификация. Машины сделались врагом. Во время батрацких бунтов, прокатившихся по Англии летом 1830 года, были разгромлены бумажные фабрики в Норфолке, Уилтшире, Вустершире и Бакингемшире. Главными участниками погромов были, по всей видимости, обозленные, доведенные до отчаяния рабочие-бумажники. Бунты, увы, проблемы не решили. Кто-то из бумажных фабрикантов свернул дела, сколько-то рабочих попали под суд, были признаны виновными и сосланы на Тасманию. А машины тем временем продолжали наступать.

Прогресс был неумолим. В 1809 году еще один англичанин, Джон Дикинсон, запатентовал круглосеточную, или барабанную бумагоделательную машину, в которой полотно формировалось на сетчатом цилиндре, частично погруженном в ванну с бумажной массой. 29 ноября 1814 года на бумаге, изготовленной на круглосеточной машине, начала выходить газета

“Таймс”. В 1820 году Томас Бонсор Кромптон получил патент на сушильные цилиндры — отныне бумагу больше не надо было развешивать для сушки. В 1824 уже знакомому нам Джону Дикинсону — он был наряду с Брайаном Донкином одним из основоположников бумажной промышленности — выдали патент на машину, которая склеивала между собой листы бумаги, давая на выходе некоторое подобие картона. В 1825 году, когда на машины начали устанавливать ровнительные валики, появилась возможность наносить на бумагу машинного отлива водяные знаки. В 1827 году первая машина Фурдринье, построенная Донкином в Англии, была доставлена в Америку. В 1830-м в процессе переработки в бумагу текстильного сырья начали использовать отбеливатели. В 1840-м ткач из Саксонии Фридрих Готтлоб Келлер сконструировал устройство для размола древесины в древесную массу и открыл этим путь по-настоящему массовому производству бумаги.

Рождественские открытки, фотокарточки, почтовые марки и бумажные пакеты — все это появилось в 1840–1850-е годы, а к началу XX века уже выпускались практически все известные нам сейчас бумажные изделия: папиросная и копировальная бумага, бумажные стаканчики, тарелки, воротнички, манжеты, салфетки, носовые платки… Тогда же, в начале прошлого столетия, был налажен коммерческий выпуск гофрокартона — то есть бумагу, служащую для производства бумаги, стало можно посылать надежно упакованной в бумагу же. Так наступил расцвет Бумажного века.

А начало ему было положено много-много лет назад в Китае, где Бумажный век вполне себе продолжается и поныне: бумага по-прежнему занимает заметное место в китайской политике, экономике и культуре; китайцы, как и встарь, пишут на бумажках молитвы и затем их сжигают, запускают бумажных змеев и украшают свои храмы цветными бумажными флажками. Бумажная промышленность переживает в Китае такой же стремительный рост, какой в XIX столетии она переживала в Америке и Европе, производство все больше сосредотачивается на громадных комбинатах, а место текстильного вторсырья занимает древесная масса, по большей части завозимая из России. Рост производства едва поспевает за спросом на бумагу для фирменной упаковки потребительских товаров (в Китае это внове), для каталогов торгующих по почте компаний, газет, журналов и бумажных денег.

Возможно, правда, как утверждают отдельные специалисты, что первыми бумагу изготовили вовсе не китайцы, а народ, населявший территорию нынешнего округа Алвар в индийском штате Раджастан, — есть версия, что еще в III веке до н. э. предки раджпутов делали бумагу из целлюлозного волокна. Не исключено также, что изобретателями бумаги были ацтеки или майя. Ровно в той же степени не исключено, как и то, что не китайцы изобрели печатное дело, порох и компас. Но это, в сущности, не принципиально: ведь так или иначе именно они первыми начали делать бумажные деньги, пушечные ядра, пилотируемые воздушные змеи и кучу всяких астрономических инструментов. Принадлежит или нет китайцам авторство четырех великих изобретений, они были в числе первых, кто научился этими изобретениями пользоваться.

 

 

Водяной знак — фирменное клеймо мастера

 

В августе 2006 года в городе Дуньхуан, что в провинции Ганьсу на севере центральной части Китая — его не миновал ни один караван из следовавших в древности по Великому шелковому пути, поэтому в новое время там было сделано множество интереснейших археологических находок, — ученые при раскопках обнаружили фрагменты бумаги, изготовленной из льняного волокна и датируемой периодом ранней династии Хань (202 г. до н. э. — 25 г. н. э.). Это может означать, что бумага существовала по меньшей мере за двести лет до 105 года н. э. — как принято считать, именно в этом году придворный механик и оружейник Цай Лунь доложил императору о найденном им способе выделки бумаги.

Дуньхуан, видимо, и следует считать отправной точкой лавинообразного, неспешного и неотвратимого продвижения новой технологии по земному шару. Первые пятьсот лет бумага распространялась справа налево по географической карте, сначала достигнув Самарканда, а оттуда — Северной Африки (вехами на ее пути были последовательно Багдад, Дамаск, Каир, Фес), а затем, несколько помедлив, где-то между X и XII веками устремилась вдаль и вширь по Европе (вехи: Хатива, Фабриано, Труа, Нюрнберг, Краков, Москва). В XV столетии лавина докатилась и до британских берегов: первую на острове бумажную мастерскую в 1495 году основал в Хартфордшире Джон Тейт. Если верить легенде, изложенной в старинном арабском трактате “Корни ремесел и царств”, секрет изготовления бумаги шагнул за пределы Китая после Таласской битвы. Она разыгралась милях в пятистах к востоку от Самарканда, и арабы взяли в ней верх над китайцами. Среди пленных оказались китайские бумажных дел мастера, которые в обмен на свободу и рассказали победителям-арабам, как выделывать бумагу.

Правдива легенда или нет, но нам достоверно известно, что в конце VIII века центральноазиатские арабы вовсю производили бумагу и уже едва умели без нее обходиться — то есть стали такими же, как и мы, людьми бумаги. Первая бумажная мастерская появилась в Багдаде в 793-м или 794 году, а в правление династии Аббасидов, на которое выпал Золотой век ислама, город превратился в оплот учености с огромным, по тем временам единственным в своем роде бумажным рынком, служившим потребностям багдадских художников, философов и ученых. В IX веке бумагу выделывали в Дамаске, Хаме и Триполи, а в X веке вместе с мусульманскими книжниками и их писаниями искусство изготовления бумаги распространилось в Тунисе, Мавритании и Марокко и около 950 года стало известно на Пиренейском полуострове. Таким образом, технология бумажного производства стала одним из многочисленных даров, полученных Западом от мусульманского мира.

Нельзя сказать, впрочем, что даже самые разумные и прозорливые из европейцев всегда радостно принимали этот дар. Так, император Священной Римской империи Фридрих II, прозванный современниками stupor mundi, то есть “изумление мира”, в 1221 году императорским указом объявил недействительными все акты, записанные на бумаге, на материале, дескать, слишком непрочном и недолговечном. Среди историков бытует мнение, будто указ был издан “изумлением мира” с подачи крупных скотовладельцев, обеспокоенных падением спроса на пергамент. Или, быть может, просто по недомыслию. Но так или иначе, с антибумажным указом император опоздал — будущее уже неоспоримо принадлежало бумаге, а пергамент сделался не более чем пережитком прошлого.

Проникновение бумаги из Китая в арабский мир, а оттуда через Византийскую империю в христианскую Европу было долгим процессом — так же как долгим процессом было, собственно, ручное производство бумаги. Оно состояло из череды монотонных трудоемких операций. Представьте: рабочий погружает раму с сеткой в ванну с бумажной массой, вынимает ее и дает стечь воде; другой, валяльщик, снимает бумажные пласты с сетки и стелет их на войлок; третий складывает бумажные листы в стопку, отжимает их под прессом и потом развешивает для просушки — один за другим, один за другим, и так до бесконечности… И эти операции были еще отнюдь не самыми изнурительными, другие отнимали даже больше времени и человеческих сил: до того как в начале XVIII века в Нидерландах придумали так называемый голландский молотильный барабан, или “холландер”, рабочим приходилось долго и муторно вручную измельчать и перетирать сырье — старые тряпки; для проклейки сформованные бумажные листы надо было окунать в емкости с крахмалом; в завершение бумагу ровняли и разглаживали, методично избавляясь от бесконечных рубцов и морщин — делали это где вручную, а где прогоняя листы между гладкими металлическими валами.

Дард Хантер, который понимал в выделке бумаги лучше, пожалуй, чем кто-либо другой — он был в одно и то же время ученым-теоретиком и практикующим ремесленником, основал бумажную мастерскую и создал музей бумаги, от начала до конца самостоятельно издал несколько книг, для которых собственноручно изготовил бумагу, придумал и отлил шрифты, выгравировал иллюстрации и написал текст, — так вот, этот Дард Хантер считал, что в бумажных мастерских могли работать только люди исключительной силы и здоровья, поскольку “вечно согбенная поза вкупе с удушливым жаром, поднимающимся над ванной с бумажной массой, старили их раньше срока… так что многие в свои пятьдесят лет выглядели так, будто стоят на пороге восьмого десятка”.

Какими бы трудностями, тяготами и затратами ни было чревато ручное производство бумаги, традиции его живы и поныне. Махатма Ганди, как известно, в 1938 году делал бумагу в Харипуре, когда там проходил съезд партии Индийский национальный конгресс, а в деревне Санганер в окрестностях Джайпура бумагу традиционным для Индии способом изготавливают до сих пор — при этом не используют химикаты, отбеливатели и искусственные красители и сушат готовые листы исключительно под лучами солнца. В Непале из коры волчеягодника по старинной технологии выделывают вручную бумагу под названием локта. Японцы вряд ли когда согласятся отказаться от васи. “Откуда в васи такое обилие достоинств? — задается вопросом один из основателей японского Общества радетелей народного искусства Соецу Янаги. — Дабы не раздумывать над этим напрасно, следует помнить, что мать этой бумаги — сама природа, а отец — исконная традиция”. Что до Британии, то там существует, к примеру, “Икзотик пейпер компани”, которая в деревне Чилкомптон, графство Сомерсет, производит эксклюзивную бумагу с использованием перетертых в порошок бивней слонов из Уобернского сафари-парка.

А тем временем на громадных целлюлозно-бумажных комбинатах стальные челюсти в щепки крушат древесину, и щепки варятся в ваннах щелочного раствора, чтобы быть затем смешанными с жидкостью фирменного сверхсекретного состава. В “Справочнике по токсикологии и экотоксикологии целлюлозно-бумажного производства” (2001) перечислены три с лишним десятка химических веществ, применяемых обычно в процессе изготовления бумаги. Так, для бумажного производства необходимы акриламид, алкенилянтарный ангидрид, алкил-кетендимер, сульфат алюминия, зеленый анилиновый краситель, анионный полиуретан, анионный азокраситель, катионный азокраситель, бентонит, биоциды бронопол и метилизотиазолинон, полиакриламид, модифицированный крахмал, хлор, коллоидный кремнезем, антивспенивающие агенты, флуоресцентные отбеливающие вещества, соляная кислота, пероксид водорода, полиалюминия гидроксид хлорид, эпоксидные смолы, полиамин, полиэтиленимин, канифольный клей, хлорат натрия, дитионит натрия, гидроксид натрия, силикат натрия, стеариновая кислота, сополимер стирола.

Перечисленные химикаты придают бумаге необходимую прочность и столь любезную нашему глазу белизну. Одни из них, по ходу дела вмешанные в бумажную массу, заполняют пространство между волокнами целлюлозы, наподобие того, как жировая ткань или — всякое бывает — ботокс распределяется в нашей подкожной клетчатке. Другие наносятся на поверхность бумаги — как лак или крем для загара. Взяв книгу — или просто бумажный лист, — вы держите в руках не дар природы и не порождение творческого ума, а плод двухтысячелетних трудов человечества, людей, которые две тысячи лет что-то измельчали, вымачивали, высушивали. Вы держите в руках осязаемое свидетельство человеческого усердия и мастерства, чудо непостижимой сложности.