Бумага. О самом хрупком и вечном материале
Шрифт:
При виде того, как чистая бумага падает и падает из машины, я стал мысленно перебирать, на какие только надобности не пойдут эти тысячи листов. Чего только не напишут на этих ныне чистых страницах — проповеди, резюме судебных дел, рецепты врачей, любовные письма, свидетельства о браке и о разводе, записи о рождении и смертные приговоры и так без конца… “Фабрика ваша замечательная. А большая машина — чудо непостижимой сложности” [7] .
7
Перевод М. Ф. Лорие.
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:
“Навестив милорда Сент-Олбанса в его старом большом доме в Байфлите, я отправился осмотреть расположенную по соседству мастерскую, где делают грубую белую бумагу. На писчую бумагу там идет льняное тряпье, а на оберточную — то, что из шерсти. Лоскуты сваливают в корыта и толкут пестами и молотами, как в пороховых мастерских; получив кашицу, ее льют в сосуд с водой, в каковой затем опускают раму с сеткой из проволоки не толще волоса, натянутой весьма часто, как зубья у ткацкого бёрдо. На сетке этой извлекают из сосуда тряпичную кашицу, позволяют стечь излишней жидкости, и с изрядной ловкостью, словно стряпуха блин, переворачивают содержимое на гладкую доску, подложив снизу и сверху по куску бумазеи, поверх накладывают тяжелый груз, и бумазея вбирает в себя влагу. Полученный лоскут вешают сушиться на веревку, как прачки сушат выстиранное белье, и когда он просохнет, погружают его в воду с квасцами, а после — разглаживают и обрезают по размеру. К воде, в которой вымачивают тряпье, добавляют немного камеди. Видные на просвет знаки делают на бумаге посредством подложенной проволоки”.
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:
“Глядя на несгибаемое железное животное, я ощутил нечто вроде благоговейного ужаса. Под влиянием настроений такие сложные, тяжеловесные машины порой вселяют в человеческое сердце безотчетный страх, словно ворочается перед глазами живой, пыхтящий библейский бегемот. Но особенно страшным в том, что я видел, была железная необходимость, роковая обреченность, которой все подчинялось. Хотя местами я не мог разглядеть, как движется жидкий, полупрозрачный поток массы в самом своем потаенном и вовсе незримом продвижении, все равно было ясно, что в этих точках, где оно от меня ускользало, движение продолжалось, неизменно покорное самовластным прихотям машины. Я стоял как зачарованный. Душа рвалась вон из тела. Перед глазами у меня в медленном шествии по крутящимся цилиндрам будто следовали приклеенные к бледному зародышу бумаги еще более бледные лица всех бледных девушек, которых я перевидал за этот тягостный день. Медленно, скорбно, умоляюще, но послушно они чуть поблескивали, и страдание их неясно проступало на неготовой бумаге, как черты измученного лица на плате святой Вероники” [8] .
8
Перевод М. Ф. Лорие.
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”.