Когда операции размольного двигателя завершены, начинается самый интересный процесс, который знаменует собой огромный шаг вперед по сравнению с более ранним методом формирования листов бумаги с помощью формы и декеля, процеживания воды и встряхивания рамы быстрым движением, чтобы спутать волокна вместе. Терпеливое стремление к чему-то лучшему, которое отмечало все века с тех пор, как человек впервые научился вырезать свои грубые записи, находит свое завершение в процессе изготовления бумаги в виде непрерывного полотна. Этот результат достигается машиной, впервые изобретенной Луи Робером, рабочим на фабрике в Эноне, Франция, который получил французский патент с премией в восемь тысяч франков на его развитие. Позже он продал его г-ну Дидо, владельцу фабрики, который пересек Ла-Манш в Англию, где с помощью квалифицированного механика машина была в некоторой степени усовершенствована, а затем продана Генри и Сили Фурдринье. Они, с дальнейшей помощью Брайана Донкина, своего сотрудника и инженера-эксперта, внесли много дополнительных улучшений и вложили в предприятие около шестидесяти тысяч фунтов стерлингов, единственной наградой за что были разбитые надежды и ожесточенные жизни. В 1847 году лондонская «Таймс» выступила с бесплодным призывом от имени выжившего брата, которому было восемьдесят лет и который находился в большой нищете. Редко мир добровольно воздает тем, кто даровал ему великие материальные или моральные блага, хотя он всегда готов тратить свои сокровища на орудия разрушения и возвеличивать и вознаграждать тех, кто наиболее преуспел в уничтожении человеческой жизни.
Первая «машинная» фабрика была запущена во Фрогморе, Хертс, Англия, в 1803 году, что было годом великой Луизианской покупки Соединенными Штатами, и нетрудно сказать, какое событие принесло более великие и более полезные результаты этой нации. Благодаря этому изобретению и его усовершенствованиям стали возможны современные газеты и журналы с их десятками и сотнями тысяч копий ежедневно, и люди всех классов получили доступ к лучшим мыслям дня. Все, что способствует большему интеллекту и просвещению по всей нации, способствует большей стабильности национальной жизни и придает новый акцент словам Бульвера:
Уберите меч; государства можно спасти и без него — принесите перо.
Если сегодня власть пера над мечом больше, чем когда-либо прежде, ее возросшее и возрастающее влияние должно быть в значительной степени приписано изобретательскому гению и общественно полезному предприятию, которые сделали возможным огромный выпуск наших современных бумажных фабрик. Настолько тщательно эти силы выполнили свою работу вначале, что за век, прошедший с тех пор, как братья Фурдринье пожертвовали собой и своими средствами в совершенствовании своей машины, действительно не произошло никаких изменений в фундаментальном принципе. Те, что были сделаны, носили характер дальнейшего развития и улучшения, такие как увеличение скорости и расширение полотна, тем самым умножая продукт во много раз.
Но давайте возобновим интересное путешествие тряпья, которое достигло состояния очистки и совершенства в виде пульпы и которое мы оставили в роллах. В некоторых сортах бумаги совершенная и подготовленная пульпа берется из роллов и пропускается через так называемый «рафинирующий» или «Джордан» двигатель с целью более тщательного разделения волокон и доведения их до чрезвычайной тонкости. Рафинирующие двигатели, однако, используются только в производстве определенных сортов бумаги. Пульпа затем берется из ролла или рафинирующего двигателя, в зависимости от случая, в так называемый «массный чан» — закрытую ванну, частично заполненную водой, в которой приспособление для встряхивания и перемещения, правильно называемое «мешалкой», поддерживает волокна во взвешенном состоянии.
Из массного чана смесь перекачивается в так называемую «смесительную» или «регулировочную» коробку. Здесь поток сначала проходит над «песочными столами» непрерывным потоком. Они состоят из маленьких желобов с поперечинами и покрыты на дне длинноворсовым войлоком, чтобы улавливать любой песок или грязь, которые могут все еще прилипать после многочисленных операций, которым была подвергнута пульпа. Затем поток принудительно пропускается через «сетку», которая представляет собой горизонтальный кусок металла, прорезанный щелями. Для очень тонкой бумаги эти щели настолько малы, что составляют всего одну сотую дюйма в ширину. Они обычно находятся на расстоянии около четверти дюйма друг от друга. Через эти крошечные отверстия волокна должны найти свой путь, оставляя позади в своем трудном проходе все комки, грязь или узловатые волокна, которые могли бы испортить совершенство продукта, к которому они стремятся. Вибрирующее движение придается сетке, когда поток проходит над ней, или могут использоваться вращающиеся фильтры.
Когда сетка заканчивает свою работу, вода, несущая пульпу в растворе, течет ровным потоком, объем которого варьируется в зависимости от ширины полотна бумаги, которое должно быть произведено, через выпускной кран на машину Фурдринье или цилиндровую машину, в зависимости от случая, каждая из которых будет должным образом описана. Этот поток имеет пленочный вид и разнообразный цвет, в зависимости от оттенка бумаги, которая должна быть произведена. По его консистенции, которая примерно соответствует консистенции молока, трудно представить, что он несет отдельные частицы волокна в таких количествах, что при сборе на проволочной сетке и передаче на войлочное одеяло, а затем прессовании между роликами, образует за секунду времени широкое полотно эмбриональной бумаги, достаточно прочное и твердое, чтобы принять определенную форму. Мастерство человека в процессе, с помощью которого это поразительное и удивительное изменение осуществляется, пришло как одна из наград его долгого и терпеливого изучения.
Машина Фурдринье, которая сохраняет по крайней мере имя предприимчивых разработчиков изобретения, берет на себя работу, которая ранее выполнялась формовщиком. Проволочная сетка, на которую выгружаются волокна, представляет собой бесконечную ленту, полную ширину бумажной машины. На ней волокна распределяются равномерно, чему способствует веерообразная резина или промасленная ткань, которая подает гладкий поток под заслонку, отрегулированную для обеспечения идеальной равномерности и равномерной фиксации волокон полотна, теперь начинающего свое окончательное формирование. Декельные ремни из индийской резины закреплены с обеих сторон проволочной сетки и движутся вместе с ней, тем самым удерживая водянистую пульпу на месте. Декельные ремни регулируемы и фиксируют или регулируют ширину бумаги. Они и заслонка, или «слайсер», прикреплены к тому, что называется декельной рамой, которая соответствует декелю, используемому бумагоделами в те дни, когда производство осуществлялось вручную. Когда поток течет на бесконечную ленту проволочной сетки, вода, которая несла волокна, фильтруется в желоб внизу. Будучи заряженной очень тонкими волокнами, проклейкой, красящим веществом и другими подобными ингредиентами, она переносится обратно в пульповый чан, чтобы сохранить эти материалы, а также снова внести вклад в дополнительный запас воды, необходимый. По этой причине желоб, в который она падает с вращающейся «сетки», называется «спасателем». Встряхивающее движение придается «сетке» от рамы, на которой покоятся ролики, удерживающие ее в бесконечном круге. Это помогает отводить воду и спутывает или переплетает волокна вместе. В конце «спасателя», где волокна должны покинуть «сетку» для следующего этапа своего путешествия, размещены всасывающие коробки, снабженные воздушным насосом для забора излишков воды, которая еще не нашла свой путь через ячейки. Между этими всасывающими коробками над сеткой находится покрытый проволокой ролик, который прижимает только что сформированный лист; этот оттискной цилиндр называется «денди-ролл», и именно от него полотно получает маркировку или оттиски, которые характеризуют различные бумаги. Все водяные знаки, узоры и дизайны, которые желательно иметь в бумаге, наносятся на этот ролик и здесь отпечатываются на мягком листе, который осветляется и становится прозрачным в точке контакта. Таким образом, оттиск постоянно фиксируется в волокне, так что его можно увидеть в любое время, поднеся лист к свету. Сила внушаемости — это качество, которое высоко ценится везде, где оно встречается, и которое часто предоставляет стандарт суждения.
Судя по такому критерию, оттискной цилиндр, или «денди-ролл», имеет дополнительную ценность, ибо по всей вероятности его работа подсказала идею печати с цилиндров, как в наших нынешних рулонных или совершенствующих прессах.
Спутанная пульпа, теперь имеющая достаточную плотность, проходит между двумя роликами, покрытыми войлоком, которые доставляют полотно влажной бумаги на бесконечную ленту влажного войлока, в то время как «сетка» проходит под ним и возвращается назад, чтобы продолжить свежую подачу. Бумага пока слишком хрупка, чтобы путешествовать в одиночку, и полотно войлока несет ее между двумя металлическими роликами, называемыми первыми прессовыми роликами. Они выжимают больше воды, придают большую степень компактности волокнам, сглаживают верхнюю поверхность и, наконец, доставляют полотно бумаги на второй войлочный фартук, который несет его под и к задней части вторых прессовых роликов. Таким образом, нижняя поверхность оказывается сверху и в свою очередь подвергается процессу сглаживания. Деликатный скребок или лезвие, длиной с прессовые ролики, помещено на каждый ролик так, что если бесконечное полотно по какой-либо причине будет разорвано, лезвие может сработать с достаточной силой, чтобы предотвратить прилипание влажной бумаги к роликам и наматывание вокруг них. С этого момента бумага путешествует одна, став достаточно твердой и прочной, чтобы выдержать свой собственный вес; проходя над вторыми прессовыми роликами, она возобновляет свое дальнейшее путешествие вокруг сушильных цилиндров, проходя над и под и над и под. Сушильные цилиндры полые и нагреваются паром, их температура регулируется в соответствии с требованиями. Эти сушилки, изготовленные из железа или стали, обычно имеют от трех до четырех футов в диаметре и варьируются по длине в зависимости от ширины машины. Существует от двенадцати до пятидесяти таких цилиндров, их количество зависит от характера и веса бумаги, которая должна быть произведена, очень тяжелые листы требуют гораздо больше сушильных цилиндров, чем листы меньшего веса.
Странные, почти феноменальные условия возникают при трансформации из пленочной пульпы в готовую бумагу. Лист, который, хотя и сформирован, на первом прессовом ролике слишком хрупок, чтобы нести свой собственный вес, становится обладателем окончательной прочности и силы, которые почти невероятны. Мириады крошечных волокон, составляющих лист, при равномерном высыхании обладают большой совокупной прочностью. Лист бумаги легко поддается разрыву, но тот же лист, когда приложено совершенно равномерное натяжение, продемонстрирует, что он обладает удивительной сопротивляемостью. В качестве доказательства можно привести случай, который кажется почти невероятным. Из-за какой-то любопытной случайности полотно тяжелой бумаги, фактически бристольского картона, который был тщательно сформирован, было внезапно перегрето, а затем охлаждено, пока все еще находилось на сушилках. Это было вызвано разницей в температуре сушилок и привело к внезапному сжатию полотна бристоля; напряжение на машине было настолько велико, что не только были сломаны приводные зубья на двух сушилках, вокруг которых бумага в тот момент проходила, но сами сушилки были фактически подняты со своих мест, показывая сопротивляемость бумаги по крайней мере в несколько тонн. Бумага теперь проходит к вертикальному стопке роликов, которые известны как «каландры». Слово происходит от calendra; искажение cylindrus, ролик или цилиндр. Это просто ролики, вращающиеся в контакте и нагреваемые изнутри паром. Эти каландры используются для придания бумаге гладкой и ровной поверхности, а также используются при сглаживании и отделке ткани. Скорость, с которой бумага проходит через эти цилиндры, замечательна, от ста до пятисот футов проходит через и над машиной в минуту; и на некоторых из самых последних фабрик полотно имеет ширину до ста пятидесяти шести дюймов (тринадцать футов); это почти вдвое больше средней ширины машины всего несколько лет назад, в то время как скорость увеличилась в пропорциональном соотношении; всего несколько лет назад максимальная скорость составляла от двухсот пятидесяти до трехсот футов в минуту; на момент написания (1900 г.) существуют машины в эксплуатации, которые работают до пятисот футов в минуту. Но как бы ни был велик рост производства бумаги, спрос шел в ногу с ним неуклонно. Удивительный продукт тряпичного мешка занимает непобедимую позицию в мировой экономике.
Для машинной книжной и печатной бумаги, а также для других более дешевых сортов процесс заканчивается каландрами, после чего бумага разрезается на требуемую ширину дисковыми ножами, которые вращаются, и таким образом режется непрерывно. Бумага, предназначенная для рулонных газетных прессов, снимается в непрерывных рулонах требуемой ширины, варьирующейся от семнадцати до семидесяти шести дюймов, в зависимости от размера бумаги, которая должна быть напечатана. Эти катушки содержат от пятнадцати до двадцати пяти тысяч погонных футов бумаги, или от трех до пяти миль. Количество бумаги, используемой для распространения новостей дня, огромно; иногда одна или две фабрики требуются для производства поставок для одной столичной ежедневной газеты, в то время как одна нью-йоркская газета утверждает, что использовала четыреста пятьдесят тонн бумаги в одном рождественском выпуске, что примерно в четыре раза превышает количество ее обычного ежедневного потребления.
После того, как бумага была разрезана на надлежащую ширину вращающимися ножами, обычная плоская и книжная бумага разрезается на листы прямым ножом, вращающимся через надлежащие интервалы на горизонтальном барабане. Бумага в листах переносится движущимся фартуком на приемный стол в конце машины, где листы по мере падения тщательно проверяются экспертами, обычно женщинами, которые удаляют любые, которые могут быть несовершенными.
Общая длина бумажной машины, от сеток до каландров, составляет около ста двадцати пяти футов, в то время как высота варьируется, средняя составляет около десяти футов. Машины, хотя и обязательно тонкой настройки, громоздки и тяжелы, весят в некоторых случаях до четырехсот тонн, это вес самой машины, исключая ее фундаменты. Машинный зал по необходимости хорошо освещен и тщательно вентилируется, и должен содержаться в чистоте повсюду, так как чистота является важным фактором в изготовлении хорошей бумаги. Хотя один и тот же общий процесс применяется ко всем классам изготовленной бумаги, конкретный характер любой бумаги, которая должна быть произведена, определяет точно детали процесса, через который она должна пройти, и регулирует отклонения, которые должны быть сделаны от общих операций, чтобы обеспечить специальные результаты. Например, некоторые бумаги требуются с грубой или «античной» отделкой, как ее называют; в таких случаях каландрирование опускается. Другой специальный процесс — это тот, с помощью которого бумага изготавливается с рваным или «декельным краем»; этот результат получается на некоторых фабриках путем направления потока воды на край пульпы, раздавливая и истончая его, и тем самым придавая ему зазубренный вид. В настоящее время эта бумага с «декельным краем» довольно широко используется в высококлассных книжных работах. В случае писчей бумаги, как уже было сказано в описании размольных двигателей, растительная проклейка, изготовленная из смолистого вещества, вводится в бумажную пульпу, пока она все еще находится в растворе, и тщательно смешивается с ней, тем самым заполняя более или менее полностью поры волокон пульпы. Это считается достаточным для всей обычной книжной бумаги, для бумаги, на которой должны печатать обычным способом, и для самых дешевых сортов писчей бумаги, где требования не очень строгие и где необходимо сокращение расходов. Для более высоких сортов писчей бумаги, однако, требуется отчетливо отдельный и дополнительный процесс. Эти бумаги, находясь на машине в виде полотна, проходят через ванну, которая называется клееварочной ванной, и которая заполнена жидкой проклейкой, изготовленной из желатина из обрезков рогов, шкур и копыт крупного рогатого скота, этот желатин или клей смешивается с растворенными квасцами и делается жидким в ванне. Бумаги, которые обрабатываются таким образом, известны как «животные» или «ванно-проклеенные».
Мы должным образом описали машинную сушку бумаги, но эти более высокие сорта писчей бумаги сушатся с помощью так называемого чердачного или шестового процесса сушки. Такой бумаге позволяют сохнуть очень медленно на чердаке, специально построенном для этой цели, где она подвешивается на шестах на несколько дней, в течение которых чердак поддерживается при температуре около 100° по Фаренгейту.
Другой деталью значительной важности является «отделка» или поверхность бумаги. Когда требуется бумага с особенно высокой или глянцевой поверхностью, она подвергается отдельному процессу, после выхода из бумажной машины, известному как суперкаландрирование.
«Суперкаландрирование» осуществляется путем пропускания полотна через стопку роликов, которые похожи на машинные каландры, уже описанные. Эти ролики состоят из металлических цилиндров, чередующихся с роликами, изготовленными из спрессованной бумаги или хлопка, повернутыми точно правильно, причем верхний и нижний ролики являются металлическими и тяжелее остальных; стопка суперкаландров обязательно состоит из нечетного числа роликов, таких как семь, девять или одиннадцать. Бумага проходит и переходит через эти каландры, пока не будет приобретена требуемая степень гладкости и полировки. Трение в этой машине производит так много электричества, что часто используются заземляющие провода, чтобы отвести его, чтобы бумага не стала настолько сильно заряженной, чтобы притягивать пыль или заставлять листы слипаться. Когда тонкая полировка была придана, рулоны бумаги отправляются на резательные машины, которые являются автоматическими в действии, разрезая регулярные листы требуемой длины по мере того, как бумага подается к ним в непрерывном полотне. В производстве некоторых высоких сортов бумаги, таких как льняная и облигационная, где требуется особенно тонкая, гладкая поверхность, листы после разрезания располагаются в стопки от двенадцати до пятнадцати листов, цинковые пластины вставляются попеременно между ними, и они подвергаются мощному гидравлическому давлению. Этот процесс называется «плакированием» и, конечно, гораздо дороже, чем процесс суперкаландрирования, описанный выше.