صناعة الورق

صناعة الورق هي عملية تصنيع الورق والكرتون ، اللذين يُستخدمان على نطاق واسع في الطباعة والكتابة والتغليف، بالإضافة إلى العديد من الأغراض الأخرى. اليوم، يُصنع معظم الورق باستخدام الآلات الصناعية ، بينما لا يزال الورق المصنوع يدويًا يُعتبر حرفة متخصصة ووسيلة للتعبير الفني .

في صناعة الورق ^{[ 1 ]} ، يُصفّى معلق مخفف يتكون في معظمه من ألياف السليلوز المنفصلة في الماء عبر منخل، فتتشكل طبقة من الألياف المتشابكة عشوائيًا. يُزال الماء من هذه الطبقة بالضغط، وأحيانًا بمساعدة الشفط أو الفراغ، أو بالتسخين. بعد التجفيف، نحصل على ورقة مسطحة ومتجانسة وقوية.

قبل اختراع الآلات المؤتمتة وانتشار استخدامها على نطاق واسع اليوم، كان الورق يُصنع يدويًا بالكامل، حيث يقوم عمال متخصصون بتشكيله ووضعه ورقةً ورقة. وحتى اليوم، لا يزال صانعو الورق اليدوي يستخدمون أدوات وتقنيات مشابهة لتلك التي كانت موجودة منذ مئات السنين، والتي طُوّرت في الأصل في الصين ومناطق أخرى من آسيا، أو تلك التي خضعت لتعديلات لاحقة في أوروبا. ولا يزال الورق المصنوع يدويًا يحظى بتقدير كبير لفرادته المميزة والحرفية المتقنة التي ينطوي عليها صنع كل ورقة، وذلك على عكس المنتجات الصناعية التي تتميز بدرجة أعلى من التناسق والجودة العالية بأسعار أقل.

كلمة "ورق" مشتقة لغوياً من كلمة " بابيروس " ، وهي كلمة يونانية قديمة تُطلق على نبات البردي (Cyperus papyrus) . البردي مادة سميكة تشبه الورق، تُستخرج من لب نبات البردي، وقد استُخدمت في مصر القديمة ومجتمعات البحر الأبيض المتوسط ​​الأخرى للكتابة قبل وقت طويل من استخدام الورق في الصين. ^{[ 2 ]} يُحضّر البردي بتقطيع شرائح رفيعة تشبه الشرائط من لب نبات البردي ، ثم تُرصّ هذه الشرائح جنبًا إلى جنب لتشكيل ورقة. بعد ذلك، تُوضع طبقة ثانية فوقها، بحيث تكون الشرائح عمودية على الطبقة الأولى. ثم تُدقّ الطبقتان معًا باستخدام مطرقة لتشكيل ورقة. والنتيجة هي ورقة قوية جدًا، ولكن سطحها غير مستوٍ، خاصة عند حواف الشرائح. عند استخدامها في لفائف، يؤدي تكرار لفّها وفردها إلى انفصال الشرائح مرة أخرى، عادةً على طول خطوط عمودية. ويمكن ملاحظة هذا التأثير في العديد من وثائق البردي القديمة. ^{[ 3 ]}

استُخدم ورق القنب في الصين للتغليف والحشو منذ القرن الثامن قبل الميلاد. ^{[ 4 ]} ويعود تاريخ الورق الذي يحمل كتابات صينية واضحة إلى القرن الثامن قبل الميلاد. ^{[ 5 ]} يُنسب اختراع الورق تقليديًا إلى تساي لون ، وهو مسؤول في البلاط الإمبراطوري خلال عهد أسرة هان (202 قبل الميلاد - 220 ميلادي)، ويُقال إنه اخترع الورق حوالي عام 105 ميلادي باستخدام ألياف التوت وألياف أخرى ، بالإضافة إلى شباك الصيد والخرق القديمة ونفايات القنب . ^{[ 6 ]} انتشر استخدام الورق كوسيلة للكتابة على نطاق واسع بحلول القرن الثالث الميلادي ^{[ 7 ]} ، وبحلول القرن السادس الميلادي، بدأ استخدام ورق التواليت في الصين أيضًا. ^{[ 8 ]} خلال عهد أسرة تانغ (618-907 م) تم طي الورق وخياطته في أكياس مربعة للحفاظ على نكهة الشاي، ^{[ 4 ]} بينما كانت أسرة سونغ اللاحقة (960-1279 م) أول حكومة تصدر نقودًا مطبوعة على الورق.

في القرن الثامن الميلادي، انتشرت صناعة الورق إلى العالم الإسلامي ، حيث جرى تطويرها وتصميم آلات للإنتاج بكميات كبيرة. بدأ الإنتاج في سمرقند وبغداد ودمشق والقاهرة والمغرب، ثم في الأندلس . [ 9 ] في بغداد ، كانت صناعة الورق ^{تحت إشراف الصدر} الأعظم جعفر بن يحيى . ابتكر المسلمون طريقة لصنع ورق أكثر سمكًا. ساهم هذا الابتكار في تحويل صناعة الورق من فن إلى صناعة رئيسية. [ ^{10 ] [ 9 ] يعود} تاريخ أقدم استخدام للمطاحن المائية في إنتاج الورق، وتحديدًا استخدام مطاحن اللب لتحضير اللب لصناعة الورق، إلى سمرقند في القرن الثامن الميلادي. ^{[ 11 ]} كما وردت أقدم الإشارات إلى مطاحن الورق في العالم الإسلامي في العصور الوسطى ، حيث لاحظها الجغرافيون العرب في دمشق لأول مرة في القرن التاسع الميلادي . ^{[ 12 ]}

تعتمد صناعة الورق التقليدية في آسيا على ألياف اللحاء الداخلي للنباتات. تُنقع هذه الألياف وتُطهى وتُشطف، ثم تُدق يدويًا لتشكيل لب الورق. تُرصّ الألياف الطويلة في طبقات لتشكيل صفائح ورقية قوية وشفافة. في شرق آسيا، تُستخدم ثلاثة أنواع من الألياف التقليدية، وهي: الأباكا ، والكوزو ، والجامبي . أما في جبال الهيمالايا، فيُصنع الورق من نبات اللوكتا . ^{[ 13 ]} يُستخدم هذا الورق في الخط، والطباعة، وفنون الكتب، والأعمال ثلاثية الأبعاد، بما في ذلك فن الأوريغامي .

في أوروبا ، طُوّرت قوالب صناعة الورق باستخدام الأسلاك المعدنية، وأصبحت خصائص مثل العلامة المائية راسخة بحلول عام 1300 ميلادي، بينما كانت خرق القنب والكتان المصدر الرئيسي لللب، قبل أن يحل القطن محله تدريجيًا بعد أن أنتجته مزارع الجنوب بكميات كبيرة. ^{[ 13 ]} لم تكن صناعة الورق شائعة في أوروبا في البداية لقلة مزاياها مقارنةً بالبردي والرق . ولم تبدأ العديد من مصانع الورق بالإنتاج إلا في القرن الخامس عشر مع اختراع الطباعة بالحروف المتحركة وما رافقها من طلب على الورق، لتصبح صناعة الورق صناعةً قائمة. ^{[ 14 ] [ 15 ]}

بدأت صناعة الورق الحديثة في أوائل القرن التاسع عشر في أوروبا مع تطوير آلة فوردرينير ، التي تنتج لفة متصلة من الورق بدلاً من الأوراق الفردية.

في عام 1844، اخترع الكندي تشارلز فينرتي والألماني فريدريش غوتلوب كيلر الآلة والعملية المرتبطة بها لاستخدام لب الخشب في صناعة الورق. ^{[ 16 ]} أنهى هذا الابتكار استخدام الخرق المصنوعة من اللب لما يقرب من 2000 عام، وبدأ حقبة جديدة في إنتاج ورق الصحف ، وفي النهاية أصبح كل الورق تقريبًا مصنوعًا من لب الخشب.

نقوش خشبية تصور الخطوات الخمس الأساسية في صناعة الورق الصينية القديمة. من كتاب "تيانغونغ كايوو" لعام 1637 من عهد أسرة مينغ . ^{[ 17 ]}

تتضمن صناعة الورق، بغض النظر عن حجمها، تحضير معلق مخفف من الألياف في الماء، يُسمى "الألياف الخام"، ثم إجبار هذا المعلق على التصريف عبر غربال، لإنتاج طبقة من الألياف المتشابكة. ويتم إزالة الماء من هذه الطبقة باستخدام مكبس. ^{[ 18 ]}

لم تتغير طريقة صناعة الورق اليدوي إلا قليلاً عبر الزمن، على الرغم من التطورات التكنولوجية. ويمكن تلخيص عملية تصنيع الورق اليدوي في خمس خطوات:

1. فصل الألياف المفيدة عن باقي المواد الخام. (مثل السليلوز من الخشب والقطن وما إلى ذلك)
2. دق الألياف لتحويلها إلى لب
3. تعديل لون الورق وخصائصه الميكانيكية والكيميائية والبيولوجية وغيرها من الخصائص عن طريق إضافة خلطات كيميائية خاصة.
4. فحص المحلول الناتج
5. الضغط والتجفيف للحصول على الورق الفعلي

تتضمن عملية غربلة الألياف استخدام شبكة مصنوعة من مادة غير قابلة للتآكل وخاملة، مثل النحاس الأصفر أو الفولاذ المقاوم للصدأ أو الألياف الاصطناعية، تُشدّ داخل قالب ورقي، وهو عبارة عن إطار خشبي يشبه إطار النافذة. ويُحدد حجم الورق بناءً على مساحة الفتحة في الإطار. يُغمر القالب بالكامل في المادة الخام، ثم يُسحب ويُرجّ ويُصفّى، لتشكيل طبقة متجانسة على الشبكة. بعد ذلك، يُزال الماء الزائد، وتُوضع طبقة الألياف المبللة فوق قطعة قماش رطبة أو لباد في عملية تُسمى "التجفيف". تُكرر هذه العملية لعدد الأوراق المطلوب. ثم تُضغط هذه الطبقة المبللة في مكبس هيدروليكي. تُجفف الألياف الرطبة نسبيًا باستخدام طرق متنوعة، مثل التجفيف بالتفريغ أو التجفيف بالهواء. في بعض الأحيان، تُلفّ كل ورقة على حدة لتسويتها وتصليدها وتحسين سطحها. أخيرًا، يُقطع الورق إلى الشكل المطلوب أو الشكل القياسي (A4، Letter، Legal، إلخ) ويُعبأ. ^{[ 19 ] [ 20 ]}

يُطلق على الإطار الخشبي اسم " الديكل ". يترك الديكل حواف الورق غير منتظمة ومتموجة قليلاً، تُسمى " حواف الديكل "، وهي إحدى العلامات الدالة على أن الورق مصنوع يدويًا. يُقلّد ورق الديكل أحيانًا آليًا اليوم لإضفاء انطباع بالفخامة الكلاسيكية. تُسمى الآثار التي تُحدثها الأسلاك الجانبية في الشاشة على الورق "الخطوط الموضوعة"، بينما تُسمى الآثار التي تُحدثها الأسلاك التي تربط الأسلاك الجانبية معًا، والتي عادةً ما تكون من أعلى إلى أسفل، "خطوط السلسلة". تُصنع العلامات المائية عن طريق نسج تصميم في الأسلاك داخل القالب. عادةً ما ينثني الورق المصنوع يدويًا ويتمزق بشكل أكثر انتظامًا على طول الخطوط الموضوعة.

الرابطة الدولية لصانعي الورق اليدوي وفناني الورق (IAPMA) هي الرابطة الرائدة عالميًا لفناني الورق اليدوي.

يُحضّر الورق المصنوع يدويًا في المختبرات لدراسة صناعة الورق، وفي مصانع الورق للتحقق من جودة عملية الإنتاج. تُصنع "الأوراق اليدوية" وفقًا لمعيار TAPPI T 205 ^{[ 21 ]،} وهي عبارة عن أوراق دائرية قطرها 15.9  سم (6.25  بوصة)، وتُختبر خصائصها مثل السطوع والمتانة ودرجة التغليف . [ ^{22 ] يميل} الورق المصنوع من ألياف أخرى، والقطن هو الأكثر شيوعًا، إلى أن يكون أغلى قيمة من الورق المصنوع من الخشب. كما طُبقت طرق صناعة الورق تجريبيًا على مواد غير سليلوزية، مثل ورق ألياف الحرير ، الذي يُنتج من ألياف الحرير البروتينية بدلًا من السليلوز النباتي. ^{[ 23 ]}

ينقسم مصنع الورق الحديث إلى عدة أقسام، تتوافق تقريبًا مع العمليات المستخدمة في صناعة الورق اليدوي. تُكرر اللب وتُخلط بالماء مع إضافات أخرى لتكوين معجون اللب. يقوم صندوق رأس آلة الورق، المسمى آلة فوردرينيه، بتوزيع المعجون على شاشة متحركة مستمرة، حيث يُصرّف الماء من المعجون بفعل الجاذبية أو تحت ضغط منخفض. ^{[ 24 ]} تمر ورقة الورق المبللة عبر مكابس وتُجفف ^{[ 25 ]} ثم تُلف في النهاية على شكل لفائف كبيرة. غالبًا ما يزن المنتج النهائي عدة أطنان. ^{[ 26 ]}

نوع آخر من آلات صناعة الورق، اخترعه جون ديكنسون عام 1809، يستخدم قالبًا أسطوانيًا يدور وهو مغمور جزئيًا في حوض من اللب المخفف. يلتقط اللب بواسطة شبكة سلكية ويغطي القالب أثناء صعوده من الحوض. تُضغط أسطوانة ضغط على القالب لتنعيم اللب، ثم تلتقط الورقة المبللة من القالب. ^{[ 27 ] [ 28 ]}

لا تزال صناعة الورق تشكل مصدر قلق من منظور بيئي ، وذلك بسبب استخدامها للمواد الكيميائية القاسية، وحاجتها إلى كميات كبيرة من المياه، وما ينتج عن ذلك من مخاطر التلوث، فضلاً عن فقدان الكربون بسبب إزالة الغابات الناجمة عن قطع الأشجار المستخدمة كمصدر رئيسي لعجينة الخشب . ^{[ 29 ]}

على الرغم من أن صناعة الورق كانت تُعتبر مهنةً حصريةً طوال معظم تاريخها، إلا أن مصطلح "صانعي الورق البارزين" لا يقتصر بالضرورة على من يصنعون الورق فعلياً. ففي مجال صناعة الورق اليدوي تحديداً، يوجد حالياً تداخل بين بعض فناني الورق المشهورين ومساعيهم الفنية الأخرى، بينما في الأوساط الأكاديمية، قد يُطلق المصطلح على الباحثين والمعلمين والمختصين بترميم الكتب والتحف الورقية. أما في المجال الصناعي، فيميل المصطلح إلى التداخل مع العلوم والتكنولوجيا والهندسة، وغالباً مع إدارة صناعة اللب والورق نفسها.

حقق بعض صانعي الورق المشهورين والمرموقين شهرةً في مجالات أخرى، لدرجة أن خلفيتهم في صناعة الورق كادت تُنسى. ولعلّ من أبرز الأمثلة على ذلك الأخوان مونغولفييه ، أول من طارا ، حيث لا تكاد الروايات تذكر مصنع الورق الذي كانت تملكه عائلتهما، مع أن الورق المستخدم في مناطيدهما لعب دورًا هامًا في نجاحهما، وكذلك معرفتهما بهذه المادة الخفيفة والمتينة.

ومن بين المخترعين الرئيسيين جيمس واتمان ، وهنري فوردرينير ، وهينريش فولتر ، وكارل دانيال إيكمان ، وغيرهم.

بحلول منتصف القرن التاسع عشر، انقرضت صناعة الورق اليدوية في الولايات المتحدة. ^{[ 30 ]} وبحلول عام 1912، أعاد دارد هنتر ، طابع وناشر الكتب الفاخرة، إحياء حرفة صناعة الورق اليدوي الفاخر، ولكن بحلول ثلاثينيات القرن العشرين، تراجع الاهتمام بهذه الحرفة مرة أخرى. ^{[ 30 ]} عندما عاد الفنان دوغلاس هاول إلى مدينة نيويورك بعد خدمته في الحرب العالمية الثانية ، أسس نفسه كفنان طباعة فنية واكتشف أن ورق الفنون كان نادرًا. ^{[ 30 ]} خلال أربعينيات وخمسينيات القرن العشرين، بدأ هاول في قراءة كتب هنتر عن صناعة الورق، كما تعرّف على تاريخ صناعة الورق اليدوي، وأجرى أبحاثًا في هذا المجال، واطلع على الكتب المطبوعة. ^{[ 31 ] [ 32 ]}

• الأمات ، ورق مصنوع من لحاء الشجر، كان يستخدم في أمريكا الوسطى قبل وصول كولومبوس
• التجليد
• متحف روبرت سي ويليامز لصناعة الورق
• مصنع بازل للورق
• ورق لاصق (صناعة الورق)

24. لونغوود، إل سي، "علم وممارسة صناعة الورق اليدوي": (2004). 25. ويسترلوند، إل سي، "خيارات الألياف من أجل التنمية المستدامة لصناعة الورق واللب الأسترالية": (2004).

• تضم مجموعة هاريسون إليوت في مكتبة الكونغرس عينات ورقية وأوراقًا شخصية ومواد بحثية تتعلق بتاريخ صناعة الورق
• استضاف مركز فنون الكتاب والورق في كلية كولومبيا بشيكاغو معرضاً عن الفن المعاصر لصناعة الورق اليدوي في عام 2014
• الرابطة الدولية لصانعي الورق اليدوي وفناني الورق (IAPMA)
• مجموعة أوراق أرنولد ييتس في مكتبات جامعة ميريلاند
• كيفية صنع كرتون: تاريخ صناعة الورق في أستراليا ، مدونة مكتبة جون أوكسلي