Кіріспе
Қағаз шығаратын завод – Ағаш массасы, ескі маталар және басқа да құралымдар сияқты өсімдік талшықтарынан қағаз жасауға арналған завод. Фурдринер машинасы және басқа да қағаз жасау машиналары ойлап табылғанға және қолданысқа енгенге дейін, қағаз заводындағы барлық қағаз арнайы жұмысшылармен қолмен, бір-бір парақтап жасалатын.
A paper mill is a factory devoted to making paper from vegetable fibres such as wood pulp, old rags, and other ingredients. Prior to the invention and adoption of the Fourdrinier machine and other types of paper machine that use an endless belt, all paper in a paper mill was made by hand, one sheet at a time, by specialized laborers.
Тарих
Қағаз фабрикасының пайда болу тарихын зерттеулер қазіргі авторлардың әртүрлі анықтамалары мен шалаң терминологиясымен қиындыққа ұшырайды: Көптеген қазіргі ғалымдар бұл терминді адам, жануар немесе су күшімен жұмыс істейтін кез келген диірменді атау үшін ерекшеленбей қолданады. Олардың кез келген ежелгі қағаз өндіру орталығын қуат көзін нақты көрсетпестен "диірмен" деп атауға бейімділігі, ерекше тиімді және тарихи маңызы бар сумен жұмыс істейтін түрді анықтауды одан да қиындатады.
Адам және жануарлар қозғалтқышымен жұмыс істейтін диірмендер
Адам және жануарлармен жұмыс істейтін диірмендер мұсылман және қытай қағаз жасаушыларына белгілі болған. Дегенмен, 11 ғасырға дейін сумен жұмыс істейтін қағаз фабрикаларына нақты дәлелдер жоқ. 11 ғасырға дейін мұсылман қағаз өндірісінде сумен жұмыс істейтін қағаз фабрикаларының кеңінен қолданылмауы сол кездегі мұсылман авторларының өндіріс орталығын "диірмен" емес, "қағаз фабрикасы" деп атауынан көрінеді. Ғалымдар 794-795 жылдардағы Аббасид дәуіріндегі Бағдаттағы қағаз фабрикаларын анықтады. Осы кезеңде қағаз жасауда су күші қолданылғандығы туралы мәліметтер ғылыми пікірталас тудырып отыр. Марокконың Фез қаласында Ибн Батута "қағаз жасау үшін 400 диірмен тасын" пайдаланғанын айтады.
Сумен жұмыс істейтін диірмендер
Ал-Андалустағы диірмендерді жан-жақты зерттеу сумен жұмыс істейтін қағаз диірмендерін анықтамады, сондай-ақ христиандық қайта бағындырудан кейін Испанияның мүлік бөлісу кітаптарында (Repartimientos) да олар туралы ешбір мәлімет жоқ. Араб мәтіндерінде қағаз жасаумен байланысты «диірмен» термині ешқашан қолданылмаған, ал мұсылман қағаз жасауын сол кездегі ең толық сипаттаған Зирид сұлтаны Әл-Муизз ибн Бадис осы өнерді тек қолөнер ретінде көрсетеді. Леор Халеви мұны Самарқанның қағаз өндірісінде алғаш рет су қуатын пайдаланғанының дәлелі деп санайды, бірақ сол кезде Ислам әлемінің басқа аймақтарында су қуаты қағаз жасауда қолданылған-жоқ екені белгісіз екенін айтады. Роберт И. Бернс бұл мәліметтің жеке тұрғандығын және 13 ғасырға дейін Ислам қағаз жасауында қол еңбегінің кең таралғанын ескере отырып, күмәнді қарайды. Дегенмен, Бернс дәлелдерді қайта қарағаннан кейін ерте Каталониядағы сумен жұмыс істейтін қағаз фабрикалары туралы болжамды жоққа шығарды. Фабриано (Италия) ортағасырлық құжаттарында ертедегі гидравликалық соққы фабрикаларының кездесуі туралы мәліметтер де негізсіз. Сумен жұмыс істейтін қағаз фабрикасының бар екеніне нақты дәлел 1282 жылы Арагонның Иберия Корольдығында пайда болды. Христиан королі Петр III жарлық шығарып, Хатива қағаз өндіру орталығында «molendinum» – нағыз гидравликалық диірмен құруға бұйрық берді. Бұл шешім жергілікті мұсылман қағаз өндірушілерінің наразылығын тудырған болуы мүмкін; құжатта оларға қағазды дәстүрлі әдіспен, қолмен қағаз массасын ұрып жасау құқығы беріліп, жаңа диірменде жұмыс істеуден босатылады. 14 ғасырдың ортасынан бастап Еуропадағы қағаз өндірісінде көптеген жұмыс процестері қарқынды түрде жақсартылды. Өнеркәсіптік машиналар пайдаланғанға дейін қағаз фабрикасының мөлшері оның ыдыстарының санымен анықталды. Яғни, «бір ыдыстық» қағаз фабрикасында тек бір ыдыс жасаушы, бір қағаз жайып беруші және басқа жұмысшылар болды.
15 ғасыр
Англиядағы қағаз фабрикасы туралы алғашқы мәлімет 1495 жыл шамасында Винкен де Ворде басып шығарған кітапта кездеседі; фабрика Герфордқа жақын жерде орналасып, Джон Тейтке тиесілі болған.
19 ғасыр
Процессті механикаландыруға жасалған алғашқы талпырыс 1799 жылы француз Николас Луи Роберттің патенталған машинасы болды; бірақ ол табысты деп танылмады. Дегенмен, 1801 жылы Джон Гэмбл осы суреттерді Англияға әкеліп, Генри мен Сили Фурдринер ағайындыларына тапсырды. Олар инженер Брайан Донкинге машинаны жасау үшін қаржылады. Олардың алғашқы табысты машинасы 1803 жылы Гертфордширдегі Фрогмор Миллде орнатылды. 1809 жылы Джон Дикинсон Апсли Миллде қағаз жасау машинасының тағы бір түрін патенттеді және орнатты. Ұдайы айналатын жалпақ сымға сұйылтылған целлюлоза суспензиясын құюдың орнына, бұл машина сыммен жабылған цилиндрді қалып ретінде пайдаланды. Цилиндр тәрізді қалып целлюлоза суспензиясы бар ыдысқа жартылай батырылады, содан кейін қалып айналғанда су сым арқылы сорылып, цилиндрде жіңішке талшық қабаты қалдырылады. Бұл цилиндрлі қалып машиналары, олар Fourdrinier машина жасаушыларына күшті бәсекелес болды. Олар Солтүстік Американың қағаз өнеркәсібі алғаш рет қолданған машиналар еді. 1850 жылға қарай Ұлыбританиядағы қағаз өндірісі 100 000 тоннаға жеткені естіледі. Кейінгі жетістіктер машиналардың көлемін және сыйымдылығын арттырды, сондай-ақ қағазды сенімді түрде өндіруге болатын үлкен көлемдегі баламалы целлюлоза көздерін іздеді. Көптеген бұрынғы диірмендер кішкентай болды және ауылдық жерлерде орналасқан. Көшу ірі диірмендерге, немесе қалаларға, шикізат жеткізушілеріне жақын орналасқан жерлерге бағытталды. Олар көбінесе шикізат кемемен әкелінетін портқа және қағаз нарықтарына жақын орналасқан. Ғасыр соңында Ұлыбританияда 300-ден аз қағаз фабрикасы болды, олар 35 000 адамды жұмыспен қамтып, жылына 650 000 тонна қағаз өндірді.
20 ғасыр
ХХ ғасырдың басында қағазға деген сұраныс жоғары болғандықтан, Нью-Англия және әлемнің басқа бөліктерінде қағаз фабрикалары көбейді. Өзінің инфрақұрылымы мен фабрикалық қалаларының арқасында АҚШ әлемдегі ең ірі өндіруші болды. Қағаз өндірісіндегі ең ірілерінің бірі – 1885 жылға қарай әлемдегі ең ірі қағаз өндірушісі атанған Массачусетс штатының Холиоке қаласы. Сол онжылдықта АҚШ-тағы ең ірі қағаз фабрикаларын басқарған және бес құрлықта фабрикалар жобалаған инженерлер D.H. және A.B. Тауэр осы қалада жұмыс істеді. Алайда, ХХ ғасыр өркендеген сайын, бұл өндіріс АҚШ-тың солтүстігі мен батысына қарай жылжыды, себебі онда шикізат пен жұмыс күшіне қол жеткізу оңайырақ болды. Сол кезде қағаз өндірісінде әлемдік көшбасшылар көп болды, солардың бірі – Уильям Вентворт Браун басқарған, Нью-Гэмпшир штатының Берлин қаласындағы Браун компаниясы. 1907 жылы Браун компаниясы өздерінің иелігіндегі 30-40 миллион акр орманды кесіп тастады, бұл жер Ла Тук (Квебек, Канада) мен Вест Палм (Флорида) арасында орналасқан. 1920 жылдары Нэнси Бейкер Томпкинс «Хаммермилл қағаз компаниясы», «Гонолулу қағаз компаниясы» және «Апплтон қапталған қағаз компаниясы» сияқты ірі қағаз өндіруші компанияларды қағаз өнімдерін дистрибьюторларға сатуды ілгерілету үшін өкілдік етті. Бұл әлемдегі өзінің түріндегі жалғыз бизнес екендігі айтылды және Томпкинс оны 1931 жылы құрды. Ол экономикалық дағдарысқа қарамастан өркендеді. Орманнан кесілген ағаштарды фабрикаларға жеткізу үшін жергілікті өзендерде «ағаш айдау» жүргізілді. ХХ ғасырдың соңы мен ХХІ ғасырдың басында қағаз фабрикалары жабыла бастады, ал «ағаш айдау» кәсібі жоғалып бара жатты. Жаңа техниканың енгізілуіне байланысты көптеген фабрика жұмысшылары жұмыстан босатылды және көптеген тарихи қағаз фабрикалары жабылды.
Сипаттамалары
Қағаз фабрикалары толық интеграцияланған немесе интеграцияланбаған болуы мүмкін. Интеграцияланған фабрикалар бір орында целлюлоза және қағаз өндіріс орталықтарынан тұрады. Мұндай зауыттар ағаш бөліктерін немесе ағаш сынықтарын қабылдап, қағаз шығарады. Қазіргі заманғы қағаз фабрикасы энергияның, судың және ағаш целлюлозасының көп мөлшерін тиімді және күрделі процестер тізбегінде, сондай-ақ түрлі мақсаттарда қолданылатын қағаз парағын жасау үшін бақылау технологиясын пайдаланады. Қазіргі заманғы қағаз машиналары 500 фут (152 м) ұзындықта, кең жапырақтай және сағатына 500 метрден жоғары жылдамдықпен жұмыс істей алады. Қағаз машиналарының екі негізгі жеткізушісі – Metso және Voith.