Nuo tada, kai prancūzas Louis Robert'as 1799 m. išrado pirmąją nepertraukiamo popieriaus gamybos mašiną, ši technologija neįtikėtinu greičiu pakeitė žmonių civilizacijos plitimą. Per 200 metų popieriaus gamybos mašinos iš primityvių rankomis sukamų prototipų vystėsi iki šiuolaikinių milžinų, kurių greitis viršija 1500 metrų per minutę, o jas varo nuolatinės technologinės inovacijos.

Daiginimas: nuo laboratorijos iki masinės gamybos

Louis Robert'o išradimas 1799 m. žymėjo rankinės popieriaus gamybos lakštas po lakšto pabaigą. Primityvi rankomis sukama mašina, turinti 640 mm pločio ir 3000 mm ilgio varinės vielos tinklelį ir maždaug 5 metrų per minutę greitį, padėjo pagrindą nepertraukiamai popieriaus gamybai.

1803 m., finansuojamas raštinės reikmenininko Henry Fourdrinier, britų inžinierius Bryanas Donkinas sukonstravo pirmąją masinės gamybos Fourdrinier mašiną ir sumontavo ją Frogmore popieriaus fabrike Jungtinėje Karalystėje. Su 813 mm popieriaus pločiu ir nepertraukiamo vandens šalinimo preso sekcija, ši mašina oficialiai pradėjo pramoninės popieriaus gamybos erą.

Novatoriškumas: proveržiai pagrindinėse technologijose

XIX amžiaus pirmoje pusėje vienas po kito formavosi pagrindiniai popieriaus mašinų moduliai:

• Cilindrų liejimo technologijaJį 1805 m. išrado Bramanas, ir tai padėjo pamatus įvairiems popieriaus mašinų tipams.
• Džiovinimo sistemaDžiovyklės pasirodė 1816 m., iš pradžių šildomos medžio anglimi be dangčių; 1823 m. Cromptonas išrado garais šildomas džiovykles su džiovinimo veltiniais, kurios labai padidino džiovinimo efektyvumą.
• Preso ir vielos sekcijos optimizavimasAntrąjį presą Johnas Dickinsonas užpatentavo 1817 m.; Thomas Barutt 1830 m. sukūrė vielos kratymo ir vandens ženklų įrenginius, pagerindamas popieriaus kokybę ir stabilumą.

Iki 1840 m. „Fourdrinier“ mašinos plotis viršijo 1525 mm (60 colių), taip atvėrdamas kelią didelio masto gamybai.

Šuolis: revoliucija energetikos ir automatizavimo srityje

Nuo XIX a. pabaigos iki XX a. pradžios pramonės revoliucijos pasiekimai giliai įsiskverbė į popieriaus gamybą:

• Energetikos inovacijos1894 m. Austrijos popieriaus fabrikas pirmasis vietoj garo variklių pradėjo naudoti elektros variklį, taip padidindamas greitį ir stabilumą.
• Didelės spartos tyrinėjimasDidžiausia popieriaus mašina JAV atsirado 1896 m., jos plotis buvo 4060 mm, o greitis – 152 m/min.; 1908 m. išrasti vakuuminiai lyginimo volai optimizavo vielos sekcijos vandens šalinimą.
• Elektrinės pavaros atnaujinimas1909 m. Voith ir Brown Boveri kartu sukūrė sekcijinę elektrinę pavarą, leidžiančią tiksliai sinchronizuoti visų mašinos dalių greitį.

XX amžiaus viduryje hidraulinės ir sluoksniuotos galvutės užtikrino vienodą popieriaus formavimą; kintamo vainikavimo volai sprendė ritinių nukrypimo problemą dideliu greičiu.

Piko: Šiuolaikinių popieriaus mašinų greitis ir ribos

Nuo XX a. pabaigos iki XXI a. pradžios popieriaus mašinos įžengė į „greičio konkurencijos“ erą:

1993 m. Suomijos Jämsänkoski gamyklos 6-oji mašina pagamino 56 g/m² superkalandruotą popierių 1502 m/min. greičiu ir 10,1 m pločio viela; tais pačiais metais Kaipola gamyklos 7-oji mašina pasiekė laikraštinio popieriaus rekordą – 1530 m/min. Šie „Valmet“ pagaminti gigantai atstovavo pasaulinei popieriaus gamybos technologijų viršūnei.

Tuo tarpu brandžios dviejų vielų mašinos, kompozitiniai presai ir oro pagalvių galvutės pasiekė proveržio pločio, greičio ir kokybės srityse; naujos medžiagos, tokios kaip plastikinės vielos ir volframo karbido sausinimo plokštės, pagerino patvarumą ir efektyvumą.

Retrospektyva ir perspektyva

Nuo Roberto rankomis sukamo aparato iki šių dienų greitaeigių gigantų – popieriaus mašinų istorija yra ir technologinė iteracija, ir spartaus žmonių civilizacijos plitimo liudininkė. Ji sukėlė revoliuciją popieriaus gamyboje ir sudarė sąlygas masiškai populiarinti žinias bei informaciją. Dabar, skaitmeninės bangos metu, popieriaus mašinos vystosi energiją taupančių, išmanių ir specialios popieriaus gamybos būdų link, tęsdamos savo legendą naujoje eroje.