От идеи до внедрения: как помочь российским изобретателям? История книги Изобретение технологии изготовления.

На чем только не писало человечество! Скалы, стены пещер, деревянные, глиняные и каменные таблички, бронзовые столбы… Может быть, благодаря последним, возникла пословица про то, что не каждый топор справится с написанным. Но ни один из этих материалов не удовлетворял потребности в письменности. До тех пор, пока не изобрели бумагу.

Изобретение технологии изготовления бумаги в Китае долгое время приписывали Цай Люню, императорскому сановнику. По крайней мере, это именно он первым подал императору Китая прошение о повсеместном внедрении его бумаги. Ученый сановник особым образом смешал пеньковые и тутовые волокна, золу, воду, матерчатые лоскуты, выложил их в форму, разровнял так, как это делали производители пергамента и папируса. Император утвердил прошение. Так и получилось, что хотя подобный материал в Китае делали задолго до прошения сановника, изобретение бумаги приписывают именно ему.

Технология изготовления бумаги совершенствовалась в каждой стране, и со временем бумага стала самым популярным, хотя не очень качественным материалом.

В 1770 году фабрикант Ватман смог создать установку, избавившую готовую бумагу от следов формы, в которой ее сушили. Через 30 лет во Франции построили первую бумагоделательную машину. С той поры бумага стала известна повсеместно и перестала быть дефицитом.

Сегодня технология изготовления бумаги отработана до мелочей и состоит из нескольких этапов.

На первом этапе подготавливают исходное сырье. Рубят сосны и ели, нарезают их на брусья, ошкуривают на специальных машинах при помощи метода сухого окаривания. Очищенные от коры брусья измельчают до состояния щепы.

Второй этап - изготовление полуфабриката. Технология изготовления бумаги подразумевает, что в древесно-масных цехах тщательно подготовленную щепу растирают на дефибрерах, превращая ее в древесную массу. В этих же цехах массу отбеливают и сгущают.

На третьем этапе древесную массу и термомеханическую массу смешивают, добавляют целлюлозу, сортируют, снова отбеливают и только после этого отправляют в машину для производства бумаги. На сетках этих машин формируется полотно, из которого прессы отжимают воду. Затем бумагу сушат в цилиндрах, делают более гладкой при помощи каландровых валов, наматывают на накатные валики, режут на нужные форматы.

Такая технология изготовления бумаги имеет только один недостаток: она сильно сокращает количество древесины на Земле.

Каждый этап промышленного изготовления бумаги имеет свое название.

  • Предварительная обработка или аккумулирование. Сырье измельчается, смешивается с наполнителями, красящими или отбеливающими веществами, поступает в накопительный мешальный бассейн, задача которого - обеспечить бесперебойную работу бумагоделательных машин.
  • Рафинирование, т.е. выравнивание структуры бумажной массы.

Сегодня некоторые страны (в частности, Япония) для сувениров изготавливают бумагу вручную. Она своеобразно выглядит, дорого стоит, но считается отличным подарком.

Мало кто знает, что изготовить бумагу можно…дома.

Домашняя технология изготовления бумаги

1. Измельчаем отработанную бумагу (салфетки, газеты и пр.), заливаем водой, взбиваем миксером, пока не получится равномерное «тесто».

2. Добавляем клей, перемешиваем, выкладываем в лоток из сетки, покрытый марлей. Отжимаем руками, выравниваем, накрываем марлей и кладем пресс.

3. Оставляем на несколько дней, постоянно переворачивая для равномерного оттока влаги.

Такая домашняя бумага не будет отличаться особой красотой, но будет вполне пригодна для сувенира, особенно сделанного детьми.

Это не единственный, но самый простой способ изготовления бумаги дома.

Когда появилась письменность, люди начали использовать для передачи своих мыслей и сообщений естественные материалы. На Руси, например, для письма применяли содранную с берез кору, на обратной стороне которой и выцарапывали . Как ни странно, несколько берестяных грамот даже сохранились до нашего времени и были найдены при раскопках в Новгороде. Сохранились и древние – бумага из естественного растительного сырья, состоящая из тонких спрессованных полосок, сложенных поперек друг друга. В качестве писчего материала использовалась ткань, листья, кожа, деревянные и глиняные таблички, но все эти материалы были либо слишком недолговечны, либо очень дороги.

Китай – родина изобретателя бумаги

В начале II века н.э., в одних источниках упоминается 105, в других – 153 год, китайский изобретатель Цай Лунь придумал совершенно новую технологию изготовления писчего материала. Технология эта была очень трудоемкой, но трудолюбие китайцев является всеми признанной чертой их национального характера. В качестве сырья для бумаги использовалась внутренняя, волокнистая часть коры, снятой с тутового дерева. Волокна отделялись от внешней части, смешивались с очесами льна, ветхими тряпками, обрывками рыбачьих сетей, соломой, лубом, снятым с молодых стеблей бамбука. Затем все это заливалось водой и перетиралось в большой каменной ступе до состояния однородной кашицы.

После этого кашица выкладывалась ровным тонким слоем для просушки на деревянные рамы, между которыми была натянута мелкая сетка, сплетенная из тонких шелковых нитей. Вода сквозь нее походила беспрепятственно, а мокрая однородная бумажная масса оставалась и высыхала довольно быстро. Готовые листы бумаги аккуратно с рам и нарезали, чтобы их можно было использовать для письма и рисования.

Изобретателя ждала награда, а технология бумаги была тщательно засекречена. Но во время одного из военных конфликтов с арабами в 751 году, к ним в плен попали китайские рабочие, до этого трудившиеся на изготовлении бумаги для двора императора. Секрет стал известен арабам, которые тоже не спешили делиться с ним. Бумагу арабы сначала делали в Самарканде, а затем производство ее начало расширяться. Бумагу, изготавливаемую на мануфактурах Дамаска стали экспортировать в Европу, где она получила название «дамасские листы». Но, конечно, благодарить за это изобретение следует китайцев.

Видео по теме

Калька – прозрачная бумага, широко используемая в СССР для копирования разнообразных чертежей, рисунков и схем. С распространением компьютерных технологий она утратила былую популярность, тем не менее эту тонкую бумагу используют и сейчас.

История происхождения

Слово «калька» переводится с французского языка как «трафарет», «копия». Как указывают авторитетные источники, точное имя ее изобретателя доподлинно не известно. Возникла данная разновидность бумаги в XVII столетии в Германии, в связи с нуждами архитекторов, чертежников, инженеров, которым требовалось скопировать тот или иной рисунок или схему. Существует предположение, что первую современную кальку изобрели инженеры-строители, в связи с участившейся необходимостью точного копирования сложных элементов чертежей.


Копирование осуществлялось обычным способом «под трафарет», калька накладывалась на оригинал, и по ней очерчивался контур, проступающий под ее прозрачной поверхностью. Данный метод копирования прочно закрепился в деятельности специалистов самых различных профессий и иногда используется даже сейчас.


Самую первую «кальку» средневековые мастера делали следующим образом: обычная бумага пропитывалась слабым спиртом, керосином или скипидаром. Так она становилась более прозрачной по сравнению со своим исходным состоянием. Но данный способ вызывал различные неудобства: бумага оставляла пятна, на ней проблематично было что-то начертить и т.п., поэтому и возникла потребность в той кальке, которая известна сейчас.


В России первое промышленное производство кальки было налажено в Петергофе на первой казенной бумажной фабрике в 1816 году. Со временем изготовление кальки было освоено и другими предприятиями.

Качественные характеристики бумажной кальки

Современная калька может изготавливаться либо из сульфатной беленой целлюлозы с добавлением древесной массы и хлопковой полумассы с клеевым веществом, либо из уже готового пергамина. Ее главными характеристиками являются плотность и толщина. Для достижения прозрачности кальки используется один из двух способов – каландрирование (пропуск через специальные вращающиеся валы) или повышение градуса помола. Последний способ является наиболее эффективным, так как он добавляет бумаге прочности, но и более затратным. Возможно соединение этих двух способов в одну производственную линию.

Виды бумажной кальки в СССР

Матовая калька без глянцевой стороны, предназначенная и копирования карандашом, изготавливалась из некаландрированной бумаги. Калька, имеющая глянцевую сторону, производилась двух видов: тушевая и лавсановая. Тушевая калька отличалась своей тонкостью и изготавливалась на бумажной основе. Лавсановая калька имела с глянцевой стороны прозрачную пленочную основу.


Карандашная калька без глянца, изготавливаемая в СССР, обладала такими абразивными свойствами, что ее иногда использовали как подручный шлифовальный материал для меди, латуни, а иногда даже стали и стекла. Например, с ее помощью фабричные каллиграфические перья часто доводились до требуемой гладкости скольжения. Также при помощи матовой кальки полировались закругления внешних углов пера, которые царапали бумагу.

Применение кальки сейчас

Современная калька применяется как для черчения карандашом и тушью, так и для осуществления цифровой печати на плоттерах, принтерах и графопостроителях. Изготавливают ее в соответствии с нормами и требованиями ГОСТ. Также бумажная калька иногда используется в пищевой промышленности в качестве прокладочно-упаковочного материала или в швейном производстве при изготовлении трафаретов, выкроек и т.п.

Каждый год или десятилетие появляется всё больше учёных и изобретателей, которые дарят нам новые открытия и изобретения в различных областях. Но есть такие изобретения, которые, однажды изобретённые, самым огромным образом меняют наш образ жизни, двигая нас на пути прогресса вперёд. Вот лишь десятка великих изобретений , изменивших мир, в котором мы живём.

Список изобретений:

1. Гвозди

Изобретатель: неизвестен

Без гвоздей наша цивилизация наверняка бы рухнула. Точную дату появления гвоздей установить сложно. Сейчас приблизительная дата создания гвоздей находится в эпохе бронзового века. То есть очевидно, что гвозди не могли появиться раньше, чем люди научились отливать и формировать металл. Раньше деревянные конструкции приходилось возводить по более сложным технологиям, используя сложные геометрические конструкции. Теперь же процесс строительства значительно упростился.

До 1790-х и начала 1800-х годов железные гвозди делались вручную. Кузнец нагревал квадратный железный прут, а затем бил его с четырех сторон, чтобы создать острый конец гвоздя. Машины для изготовления гвоздей появились между 1790-ми и ранними 1800-ми годами. Технология изготовления гвоздей продолжала развиваться; После того как Генри Бессемер разработал процесс массового производства стали из железа, железные гвозди прошлых лет постепенно теряли популярность, и к 1886 году 10% гвоздей в США были созданы из мягкой стальной проволоки (по данным Университета Вермонта). К 1913 году 90% гвоздей, произведенных в США, были изготовлены из стальной проволоки.

2. Колесо

Изобретатель: неизвестен

Идея о симметричном компоненте, движущемся в круговом движении по оси, существовала в древней Месопотамии, Египте и Европе раздельно в разные периоды времени. Таким образом, нельзя установить, кто и где именно изобрёл колесо, но это великое изобретение появилось в 3500 году до нашей эры и стало одним из самых важных изобретений человечества. Колесо облегчило работу в областях земледелия и транспорта, а также стало фундаментом для других изобретений, начиная от карет и заканчивая часами.

3. Печатный станок

Йоханнес Гутенберг изобрел ручной печатный станок в 1450 году. К 1500 году в Западной Европе было напечатано уже двадцать миллионов книг. В 19-м веке была произведена модификация, и железные детали заменили деревянные, что ускорило процесс печати. Культурная и промышленная революция в Европе была бы невозможной, если бы не скорость, с которой типография позволяла распространять документы, книги и газеты для широкой аудитории. Печатный станок позволил развиться прессе, а также дал возможность людям самообразовываться. Политическая сфера также была бы немыслима без миллионов копий листовок и плакатов. Что уже говорить о государственном аппарате с его бесконечным числом бланков? В общем, то поистине великое изобретение.

4. Паровой двигатель

Изобретатель : Джеймс Уатт

Хотя первая версия парового двигателя относится к III веку н.э., только в начале XIX века с пришествием индустриальной эпохи появилась современная форма двигателя внутреннего сгорания. Потребовались десятилетия проектирования, послчего Джеймс Уатт сделал первые чертежи, согласно которым сжигание топлива высвобождает высокотемпературный газ и, расширяясь, тем самым оказывает давление на поршень и перемещает его. Это феноменальное изобретение сыграло решающую роль в изобретении других механизмов, таких как автомобили и самолеты, которые изменили лицо планеты, на которой мы живем.

5. Лампочка

Изобретатель: Томас Алва Эдисон

Изобретение лампочки развивалось в течение 1800-х годов Томасом Эдисоном; ему приписывают звание главного изобретателя лампы, которая могла гореть 1500 часов без выгорания (изобрёл в 1879 году). Идея самой лампочки Эдисону не принадлежит и высказывалась многими людьми, но именно он сумел правильно подобрать материалы, чтобы лампочка горела долго и стала дешевле свечек.

6. Пенициллин

Изобретатель: Александр Флеминг

Пенициллин был случайно обнаружен в чашке Петри Александром Флемингом в 1928 году. Препарат пенициллина представляет собой группу антибиотиков, которая лечит несколько инфекций у людей, не нанося им вреда. Пенициллин массово производился во время Второй мировой войны, чтобы избавить военнослужащих от венерических болезней и все ещё используется как стандартный антибиотик против инфекций. Это было одно из самых известных открытий, сделанных в области медицины. Александр Флеминг получил в 1945 году Нобелевскую премию, а газеты того времени писали:

«Для разгрома фашизма и освобождения Франции он сделал больше целых дивизий»

7. Телефон

Изобретатель: Антонио Меуччи

Долгое время считалось, что первооткрывателем телефона является Александр Белл, но в 2002 году Конкгресс США постановил, что право первенства в изобретении телефона принадлежит Антонио Меуччи. В 1860 году (на 16 лет раньше Грэхема Белла) Антонио Меуччи продемонстрировал аппарат, который бал способен передавать голос по проводам. Свой изобретение Антонио назвал Телектрофон и подал заявку на патентование в 1871 году. Это положило начало работе над одним из самых революционных изобретений, которым обладает почти каждый на нашей планете, держа его в своих карманах и на столах. Телефон, который позже также развивался как мобильный телефон, оказал на человечество жизненно важное влияние, особенно в области бизнеса и коммуникации. Расширение слышимой речи изнутри одной комнаты на весь мир — это свершение, не имеющее себе равных до сегодняшнего дня.

8. Телевидение

Зворыкин с иконоскопом

Изобретатель: Розинг Борис Львович и его ученики Зворыкин Владимир Константинович и Катаев Семён Исидорович (не признан, как первооткрыватель), а также Филон Фарнсуорт

Хотя изобретение телевидения не может быть приписано одному человеку, большинством людей признаётся, что изобретение современного телевидения было заслугой двух людей: Владимира Космы Зворыкина (1923) и Филона Фарнсуорта (1927). Здесь необходимо отметить то, что в СССР разработкой телевизора по параллельной технологии занимался Катаев Семён Исидорович, а первые эксперименты и принципы работы электрического телевидения описал и вовсе Розинг ещё в начале 20-го века. Телевидение было также одним из величайших изобретений, которые были развиты от механического до электронного, от чёрно-белого к цветному, от аналогового к цифровому, от примитивных моделей без пульта к интеллектуальному, а теперь и вовсе к 3D-версиям и маленьким домашним кинотеатрам. Люди обычно проводят около 4-8 часов в день, смотря телевизор, и это сильно повлияло на семейную и социальную жизнь, а также изменило нашу культуру до неузнаваемости.

9. Компьютер

Изобретатель: Чарльз Бэббидж, Алан Тьюринг и другие.

Принцип современного компьютера впервые был упомянут Аланом Тьюрингом, а позже был изобретен первый механический компьютер в начале 19 века. Это изобретение действительно совершило удивительные вещи в большем количестве сфер жизни, в том числе философию и культуру человеческого общества. Компьютер помог взлететь высокоскоростным военным летательным аппаратам, вывести космический корабль на орбиту, контролировать медицинское оборудование, создавать визуальные образы, хранить огромное количество информации и улучшил функционирование автомобилей, телефонов и электростанций.

10. Интернет и всемирная паутина

Карта всей компьютерной сети на 2016 год

Изобретатель: Винтон Серф и Тим Бернерс-Ли

Интернет был впервые разработан в 1973 году Винтоном Серфом при поддержке Агентства перспективных исследований Министерства обороны США (ARPA). Его первоначальное использование состояло в том, чтобы обеспечить сеть связи в исследовательских лабораториях и университетах в Соединенных Штатах и ​​расширить сверхурочную работу. Это изобретение (наряду со Всемирной паутиной) было главным революционным изобретением XX века. В 1996 году через Интернет в 180 странах было подключено более 25 миллионов компьютеров, а теперь нам пришлось даже переходить на IPv6, чтобы увеличить число IP-адресов, так как IPv4-адреса полностью исчерпались, а их было порядка 4.22 миллиарда.

Всемирная паутина, как мы знаем, впервые была предсказана Артуром Кларком. Однако изобретение было сделано 19 лет спустя в 1989 году сотрудником ЦЕРН Томом Бернерсом Ли. Сеть изменила наше отношение к различным областям, включая образование, музыку, финансы, чтение, медицину, языку и т. д. Сеть потенциально превосходит все великие изобретения мира .

Каждому новому поколению кажется, что все уже было изобретено: колесо, электричество, компьютер, и даже 3D-принтер. Однако реальность доказывает обратное. Каждый день человечество создает все новые изобретения: большие, которые меняют весь мир, и маленькие, которые делают проще нашу жизнь. О небольших инновациях, которые делают нашу жизнь комфортнее, мы писали недавно в нашем блоге.

Придумать новое изобретение не так сложно. Все, что нужно - немного креатива, старания и терпения.

Компания KLONA всегда готова Вам помочь! Мы оказываем полный комплекс услуг от разработки до серийного .

Итак, как начать изобретать?

Перед тем, как приступить к работе, помните: несмотря на то, что талантливый человек талантлив во всем, не стоит взваливать весь перечень работ на себя. Лучше довериться профессиональным дизайнерам, моделлерам и маркетологам. Вы, в свою очередь, сможете сосредоточиться на организации работы и контроле исполнителей.

Этап 1. Поиск идей для новых изобретений

Этот этап многим кажется самым трудным. Однако это не всегда так. Новое изобретение чаще всего рождается из желания сделать свою жизнь проще и комфортнее. Необходимо только найти такую проблему, которую нужно решить.

Например, компьютер появился из потребности людей быстрее обрабатывать большие объемы информации. Колесо придумали, чтобы экономить силы и быстрее передвигаться. Возможно, перед вами тоже стоит какая-то проблема, которую можно решить путем создания простого изобретения.

  1. Записывайте все, что приходит вам в голову. Иногда даже не самые удачные идеи после тщательного обдумывания и доработок оказываются гениальными.
  2. Изучайте рынок и общайтесь с потенциальными потребителями. В процессе вы можете понять, что пропустили что-то очевидное.
  3. Не бойтесь перенимать чужие идеи . Конечно, не стоит полностью воровать чужую задумку. Однако нет ничего плохого в том, чтобы взять чужую идею, усовершенствовать ее и создать новое изобретение.

Зимой мы разрабатывали дизайн для детских игрушек - снежколепов. В процессе мы вдохновлялись изображениями монстриков из мультфильмов, которые точно понравились бы детям.

Этап 2. Разработка дизайна и создание 3D-модели

От того, как будет выглядеть ваше изобретение зависит очень много, и, в первую очередь, продажи. Поэтому такое сложное и ответственное задание, как начать изобретать, лучше доверить специалистам с опытом в области промышленного дизайна. Однако финальный выбор концепта и его доработки все же зависят от заказчика.

На что стоит обратить внимание при выборе концепта дизайна

  1. Направленность на целевую аудиторию. В зависимости от типа вашего изобретения, дизайн может быть совершенно разным. Однако кроме этого, не стоит также забывать, для кого предназначено устройство. Например, молодую аудиторию привлекают необычные решения. Старшее поколение, скорее всего, отдаст предпочтение практичности и классическому дизайну и т.д.
  2. Оригинальность. Каким бы гениальным изобретение не было, на этапе запуска оно все же должно привлекать внимание и выделяться на фоне похожих товаров. Это одна из главных задач промышленного дизайна.
  3. Функциональность. В погоне за креативом не стоит забывать и о задачах, которое выполняет ваше изобретение. Дизайн изделия должен гармонично сочетаться с функциональностью и подчеркивать ее.
  4. Технологичность с точки зрения производства. Необходимо проследить, чтобы дизайн не усложнял производство, а наоборот - снижал затраты и упрощал процесс.
  5. Соответствие современным тенденциям. Не стоит забывать, что большинство людей предпочтет то, что соответствует их вкусу и модно на данный момент.

Компания КЛОНА занимается обоими методами производствами, однако наш опыт показывает, что оптимальнее выбирать именно литье под давлением. Для этого есть ряд причин.

  1. Высокая точность готового изделия, которой невозможно добиться при литье в силиконовую форму.
  2. Неограниченное количество выпускаемых изделий. Даже в случае поломки пресс формы, сломанную деталь можно заменить и продолжить производство. Компания KLONA предоставляет гарантию для своих пресс-форм на весь период сотрудничества.
  3. Экономия затрат в случае производства большой партии. Это объясняется тем, что для всех изделий требуется только одна пресс-форма, в то время как силиконовые формы рассчитаны на ограниченное количество изделий.

error: