Введение
Бумажная фабрика – это предприятие, предназначенное для производства бумаги из растительных волокон, таких как древесная масса, старые тряпки и другие компоненты. До изобретения и внедрения машины Фурдринье и других типов бумагоделательных машин, использующих бесконечный конвейер, вся бумага на бумажной фабрике изготавливалась вручную, по одному листу за раз, квалифицированными рабочими.
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.
История
Исторические исследования, посвященные происхождению бумажной фабрики, затруднены из-за расхождений в определениях и неточной терминологии, используемой современными авторами. Многие современные исследователи применяют этот термин ко всем видам мельниц, независимо от того, приводились ли они в движение людьми, животными или водой. Их привычка называть любой древний центр производства бумаги "мельницей", не указывая конкретный источник энергии, усложняет задачу выявления особенно эффективного и исторически значимого типа, работающего на водной энергии.
Мельницы, работающие на человеческом и животном двигателях
Мусульманские и китайские производители бумаги использовали мельницы, приводимые в действие людьми и животными. Однако доказательств существования водяных бумажных мельниц у них до XI века не найдено. Общее отсутствие использования водяных мельниц в мусульманском бумажном производстве до XI века подтверждается тем, что мусульманские авторы того времени называли производственный центр не "мельницей", а "бумажной фабрикой". Ученые обнаружили свидетельства о бумажных мельницах в Багдаде эпохи Аббасидов в 794–795 годах. Вопрос о том, применялась ли в то время вода для привода в действие бумажного производства, остается предметом научных дискуссий. В марокканском городе Фес Ибн Баттута упоминает о "400 мельничных камнях для бумаги".
Мельницы на водной основе
Исчерпывающее исследование мельниц в Аль-Андалусе не выявило бумажных мельниц, приводимых в действие водой, и испанские книги о распределении собственности (Repartimientos) после христианской Реконкисты также не упоминают о них. Арабские тексты никогда не используют термин «мельница» в связи с производством бумаги, а самый подробный отчет о мусульманском производстве бумаги того времени, написанный зиридским султаном Аль-Муиззом ибн Бадисом, описывает это искусство исключительно как ручной труд. Леор Халеви рассматривает это как свидетельство того, что Самарканд первым начал использовать водяную энергию в производстве бумаги, но отмечает, что неизвестно, применялась ли водяная энергия для производства бумаги где-либо еще в исламском мире в то время. Роберт И. Бернс остается скептиком, учитывая единичный характер упоминания и широкое распространение ручного труда в исламском производстве бумаги в других регионах до XIII века. Однако Бернс, после повторного изучения доказательств, отверг доводы в пользу ранних каталонских бумажных мельниц, работающих на водной энергии. Утверждения об идентификации ранних гидравлических мельниц для размола в средневековых документах из Фабриано (Италия) также лишены оснований. Четкие свидетельства существования бумажной мельницы, приводимой в действие водой, датируются 1282 годом в Иберийской короне Арагона. Указ христианского короля Педро III касается создания королевской «molendinum» – настоящей гидравлической мельницы – в центре производства бумаги в Хативе. Похоже, это вызвало недовольство среди части местного мусульманского сообщества производителей бумаги; документ гарантирует им право продолжать традиционное производство бумаги путем ручного измельчения волокна и предоставляет им право быть освобожденными от работы на новой мельнице. Начиная с середины XIV века, европейское производство бумаги претерпело быстрое улучшение многих рабочих процессов. Размер бумажной мельницы до использования промышленных машин определялся по количеству чанoв. Таким образом, на бумажной мельнице «с одним чаном» работал только один ватман, один кучер и другие рабочие.
XV век
Первое упоминание о бумажной фабрике в Англии содержится в книге, напечатанной Винкеном де Вордом около 1495 года; фабрика, расположенная близ города Хертфорд, принадлежала Джону Тейту.
19 век
Ранняя попытка создания машины для механизации процесса была запатентована в 1799 году французом Николасом Луи Робертом; она не была признана успешной. Однако в 1801 году Джон Гэмбл привез чертежи в Англию и передал их братьям Генри и Сили Фурдриние, которые финансировали инженера Брайана Донкина для постройки машины. Первая успешная машина была установлена на бумажной фабрике Фрогмор-Милл в графстве Хертфордшир в 1803 году. В 1809 году Джон Дикинсон запатентовал и установил на фабрике Апсли-Милл другой тип бумагоделательной машины. Вместо того чтобы выливать разбавленную целлюлозную суспензию на бесконечно вращающийся плоский сетчатый барабан, эта машина использовала цилиндр, обтянутый проволокой, в качестве формы. Цилиндрическую форму частично погружают в чан с целлюлозной суспензией, а затем, по мере вращения формы, вода отсасывается через проволоку, оставляя тонкий слой волокон, осаждающийся на цилиндре. Эти цилиндрические формовочные машины, как их называют, составляли серьезную конкуренцию производителям машин типа Fourdrinier. Именно этот тип машин впервые был использован в североамериканской бумажной промышленности. По оценкам, к 1850 году производство бумаги в Великобритании достигло 100 000 тонн. Последующие разработки увеличили размер и производительность машин, а также поиск альтернативных источников целлюлозы, позволяющих надежно производить бумагу в больших объемах. Многие из первых фабрик были небольшими и располагались в сельской местности. Наблюдался переход к более крупным фабрикам в городских районах или вблизи них, ближе к поставщикам сырья. Они часто располагались рядом с портами, куда сырье доставлялось морским путем, и с рынками сбыта бумаги. К концу века в Великобритании насчитывалось менее 300 бумажных фабрик, на которых работало 35 000 человек и производилось 650 000 тонн бумаги в год.
20 век
К началу 20-го века бумажные фабрики стали появляться по всей Новой Англии и в других странах мира из-за высокого спроса на бумагу. Соединенные Штаты, благодаря своей инфраструктуре и городам, выросшим вокруг фабрик, были крупнейшим производителем в мире. Среди них выделялся Холиок, штат Массачусетс, который к 1885 году стал крупнейшим производителем бумаги в мире и был домом для инженеров Д. Х. и А. Б. Тауэр, руководивших крупнейшей в США фирмой, занимавшейся строительством и проектированием бумажных фабрик, и проектировавших их на пяти континентах. Однако, по мере развития 20-го века, эта отрасль переместилась дальше на север и запад Соединенных Штатов, где был доступ к большим запасам древесной массы и рабочей силе. В то время существовало множество мировых лидеров в производстве бумаги, одним из которых была компания Brown в Берлине, штат Нью-Гэмпшир, которой руководил Уильям Вентворт Браун. В 1907 году компания Brown вырубила от 30 до 40 миллионов акров лесов на своей территории, простиравшейся от Ла-Тюк, Квебек, Канада, до Вест-Палм, Флорида. В 1920-х годах Нэнси Бейкер Томпкинс представляла крупные компании по производству бумаги, такие как Hammermill Paper Company, Honolulu Paper Company и Appleton Coated Paper Company, для продвижения продаж дистрибьюторам бумажной продукции. Считалось, что это был единственный в своем роде бизнес в мире, основанный Томпкинс в 1931 году. Он процветал, несмотря на экономическую депрессию. Для доставки бревен на фабрики по местным рекам проводились "сплавы". К концу 20-го и началу 21-го века бумажные фабрики начали закрываться, а сплав бревен стал уходящим ремеслом. Внедрение нового оборудования привело к увольнению многих рабочих и закрытию многих исторических бумажных фабрик.
Характеристики
Бумажные фабрики могут быть полностью интегрированными или неинтегрированными. Интегрированные фабрики состоят из целлюлозного и бумажного производства, расположенных на одной площадке. Такие фабрики перерабатывают бревна или древесную щепу и производят бумагу. Современная бумажная фабрика использует большие объемы энергии, воды и древесной массы в эффективной и сложной последовательности процессов, а также системы управления для производства бумажного полотна, которое может использоваться в различных целях. Современные бумагоделательные машины могут иметь длину 500 футов (152 м), производить бумагу заданной ширины и работать на скорости более чем. Два основных поставщика бумагоделательных машин – компании Metso и Voith.