Искусство складывания бумаги в оригами

Строго говоря, для появления искусства складок изобретение бумаги не обязательно. Бумагу могли бы заменить кора и листья растений, фольга и проклеенная ткань. Но оригами не могло возникнуть вне культуры пространства, без письменности и математики, без общего развития интеллектуальной жизни. Именно здесь значение бумаги бесспорно. Складки на поверхности бумаги подобны тайным письменам, которые образовались одновременно с миром вещей. Однако понимать то, что буквально лежит на поверхности иногда оказывается труднее, чем разгадывать глубины космоса.

КОГДА БУМАГИ НЕ БЫЛО

Чтобы по достоинству оценить место, которое в человеческой культуре занимает скромный бумажный лист, представим себе фантастический сценарий: космический вирус уничтожает на Земле все запасы бумаги. В одночасье исчезают документы, бумажные деньги, карты и расписания, телефонные книжки. Сгорают архивы и библиотеки…

К счастью, бумага в чем-то надежнее электронных носителей. Дефицит ей тоже пока не грозит. Однако было время, когда бумаги вообще не было. Ее замещали бамбуковые и деревянные дощечки, береста, воск и глина для клинописи. Можно представить себе содержание ежедневника размером с поленницу или целый воз черепков. Уплощение и сжатие носителей информации ценилось всегда. Поэтому появление бумаги и обладание секретом ее производства в свое время определяли историю народов и культуры так же, как в ХХ веке открытие атомной энергии и кибернетики.

ОТКРЫТИЕ БУМАГИ

Примерно 5,5 тысяч лет назад в Египте появился первый предшественник бумаги – папирус. Одноименное травянистое растение произрастало в тропической Африке на заболоченных берегах рек и озер, в долине Нила. Его стебли у основания освобождались от внешней оболочки, тонко нарезались в полоски, склеивались двумя слоями поперек друг другу, спрессовывались и высушивались на воздухе.

Греческий историк Ктесий в V веке до н.э. упоминает о том, что персы издавна использовали для письма материал, который выделывали из шкур домашних животных. Название «пергамент» происходит от Пергама, древнего города в Малой Азии, в котором находилась величайшая библиотека, где хранилось около 200 тысяч свитков. Здесь во II веке до н.э. вместо папируса стал употребляться пергамент (пергамен).

Современные археологические находки указывают на то, что первая бумага появилась почти за два века до нашей эры. Идею изготовления бумаги мог подсказать тонкий войлок, производившийся в Средней Азии. В войлоке произвольно переплетаются шерстяные ворсинки, а в бумаге скручиваются растительные волокна, образуя однородную поверхность. Сырьем для бумаги служили ветхие ткани, старые рыбацкие сети, канаты и отходы коконов шелкопряда. Они размачивались и растирались до образования равномерной кашицы, которая отливалась на плоском и гладком камне, а другим камнем придавливалась сверху.

Первое упоминание о «настоящей» бумаге оставил китайский придворный сановник и изобретатель Цай Лунь в 105 году н.э. Он предложил размельчать растительные волокна вместе с ветошью в каменной ступе, а разбавленную водой жидкую волокнистую массу оцеживать с помощью сита. Основным сырьем для производства бумаги в Китае стали конопля, бамбук и луб шелковичного (бумажного) дерева. Размельченная, растертая и равномерно распределенная на сите суспензия откидывалась на гладкие доски, которые затем связывались в стопы и укладывались под гнет. Выровненные и подсохшие листы разъединялись и окончательно досушивались.

Точный рецепт изготовления бумаги хранился в секрете. Только в 610 году н.э. согласно «Японским Хроникам» (Нихонги) буддийский монах Дан Хо научил этой технологии японских мастеров. Вскоре японская бумага превзошла по качеству китайские образцы. Для изготовления бумаги в Японии использовалась сначала конопля, затем луб бумажного дерева – «кодзо» (Broussonetia kazinoki), а также дикорастущих кустарников «гамби» (из семейства дафны душистой) и «мицумата» (Edgeworthia papyrifera). Достигнув высокой прочности, бумага использовалась сначала исключительно в священных ритуалах (коробочки «санбо» и конверты «носи»), а затем для изготовления вееров, ширм, зонтов, одежды, окон и дверей. До наших дней в Японии сохраняется технология ручного производства бумаги ВАСИ. Традиционные сорта японской бумаги отличаются особой долговечностью и разнообразием оттенков цвета, орнаментов, тиснений и вкраплений.

В 751 году пленные китайские бумагоделы выдали свою тайну арабскому халифу. Самарканд стал новым центром бумажного производства. Отсюда оно переместилось в Переднюю Азию и Северную Африку, в 1150 году пришло в Испанию (вторую родину оригами), позднее в Италию, в Центральную и Северную Европу. История сохранила имя одного их первых европейских бумагоделов – нюрнбергского купца Ульмана Штромера, который открыл бумажную фабрику в 1389 году. Самостоятельное производство бумаги и книгопечатание способствовали развитию культуры европейского Возрождения.

При Иване IV Грозном произошли значительные изменения в качестве и объеме литературных изданий. В 1564 году Иваном Федоровым в Москве была издана первая печатная книга «Апостол». Для книг использовались самых дорогие сорта французской и голландской бумаги. В середине XVI века Федор Савинов построил первую бумажную мельницу на реке Уче в селе «Копнино и Вантеево тож» под Москвой. Однако из-за плохого качества бумаги производство было вскоре остановлено. Тем не менее, изображение водяного колеса этой бумажной мельницы запечатлелось на гербе города Ивантеевка. Массовое производство бумаги наладилось только при Петре I.

РАЗВИТИЕ ТЕХНОЛОГИИ

В отличие от китайской технологии, в европейском производстве использовалась ветошь. После стирки и брожения она размельчалась в бумажных мельницах. В жидкую массу погружалась деревянная рама с бронзовой сеткой. Волокна тонким слоем слипались и освобождались от воды. Тонкие бумажные слои укладывались между кусками сукна или войлочными пластинами, отжимались на винтовом прессе, просушивались, проклеивались, снова сушились и разглаживались. В 1670 году голландцы изобрели размалывающий аппарат – ролл, благодаря которому ускорилось производство бумажной массы. В XIX веке изменился состав бумаги благодаря французскому физику Рене Антуану Реомюру (1683-1757), который обнаружил в 1719 году, что осы из растительных волокон получают материал, похожий на бумагу. В 1845 году саксонский ткач Фридрих Готтлоб Келлер (1816–1895) оформил патент на устройство для истирания древесины.

Теперь 90% мировой целлюлозы производится сульфатным способом, с применением щелочи, большей частью из хвойных пород древесины. Волокна освобождаются от лигнина, придающего древесине прочность и коричневатый оттенок. Кроме целлюлозы в состав бумаги входят древесная масса, макулатура, тряпье, клей, каолин, мел, тальк, диоксид титана, гидрофобные вещества и другие наполнители, которые улучшают печатные свойства бумаги, делают ее гладкой и прочной.

В 1799 году француз Луи-Николя Робер (1761-1828) запатентовал паровую бумагоделательную машину. За два века усовершенствования машин ширина рулона увеличилась с 0,64 до 9 метров, а скорость производства бумажного полотна выросла с 10 до 2000 метров в минуту. Вопреки прогнозам о сокращении производства бумаги из-за развития электронных носителей информации за 10 лет после начала компьютерного бума ее потребление в развитых странах удвоилось. Ежегодно в мире производится около 330 млн. тонн бумаги и картона, что составляет в среднем 50 кг. на каждого жителя планеты.

БУМАГА ДЛЯ СКЛАДЫВАНИЯ

Далеко не вся бумага, на которой написано «для оригами», действительно подходит для складывания. Из всего разнообразия сортов оригамная бумага должна отличаться не столько декоративной и полиграфической красотой текстуры, цвета и орнамента, сколько своими конструктивными и техническими свойствами. Бумага не должна быть глянцевой, поскольку из-за блеска повышается утомляемость глаз, а случайные вмятины станут заметнее, испортив общее впечатление от завершенной фигуры. Желательно, чтобы с двух сторон лист имел разный цвет или хотя бы окрашивался только с одной стороны, оставляя обратную сторону белой. Иначе прочтение традиционных диаграмм, в которых полярные стороны листа указываются разным цветом, станет затрудняться с каждым новым шагом. Особенно это важно для начинающих оригамистов, а также для предварительного эскизного складывания. Толщина бумаги должна соответствовать размеру листа и сложности фигуры, а поверхность листа должна легко изгибаться, складываться, запоминать складку и поворачиваться на 180°. Например, для листа размером 20х20 см. толщина бумаги обычно составляет от 60 до 80 гр/м кв., для микроскопических фигур нужен миниатюрный и предельно тонкий лист, а для гигантских скульптур требуется уже прочный картон и дополнительное армирование металлическими вставками. В более трудоемкой фигуре содержится большее количество складок, плотнее сжимается лист и поэтому бумага должна быть тоньше или шире, чем у простой фигурки.

Бумага для оригами должна обладать длинноволокнистой структурой, высокой проклеенностью и каландрированностью (уплотненностью), благодаря чему она становится эластичной и прочной. Ее надежность можно проверить с помощью специального теста. Для этого отрезается узкая бумажная лента, около двух сантиметров шириной. Ухватив края и слегка натянув полоску, следует покрутить ее подобно вращению ручки от катушки спиннинга и одновременно подсчитать количество оборотов до разрыва. Прочная бумага выдерживает более 50 оборотов, а слабая рвется после 10 оборотов или раньше. После разрыва листа пушистые края свидетельствуют о присутствии длинных волокон, укрепляющих структуру бумаги.

Помимо прочности от бумаги для оригами требуется сохранение формы, как будто она сложена из фольги. Для проверки этого качества, необходимо, старательно разгладив складку, проверить угол загнутого края. Хорошей бумагу можно назвать, если загнутый край остался почти в одной плоскости с основным листом. В обратном случае рыхлая или точнее «пухлая», недостаточно уплотненная бумага станет пружинить, а фигура развалится в бесформенный комок. Для особенно сложных моделей иногда изготавливается ручная бумага, делаются «сэндвичи» из листов бумаги, склеенных с фольгой. Для исключения разрывов в местах многослойных складок поверхность бумаги слегка увлажняется.

Для оригами используются некоторые виды упаковочной бумаги, переплетные сорта дизайнерских коллекций и даже деньги. Банкноты испытывают ежедневные нагрузки и могут считаться эталоном прочности. Для этого в их состав входят хлопковые и льняные волокна. Придумано множество фигур, которые складываются специально из бумажных денег разных стран, причем слова, цифры, рисунки и текстуры используются обычно для дополнительной декоративной выразительности.

Бумага незаменима. Может показаться, что разнообразие современных материалов отводит ей второстепенную роль. На самом деле ее уникальность состоит не столько в дешевизне и доступности, сколько в особом конструктивном свойстве – сочетании высокой прочности с одновременной гибкостью нетканого материала, спрессованного из тончайших волокон, которые независимо от своего происхождения, эластичны подобно паутине. Кроме целлюлозы для производства бумаги используются также синтетические волокна, которые воспроизводя текстуру и свойства своей природной предшественницы, придает бумаге значительную прочность и влагостойкость. С 1960-х годов синтетическая бумага производится на обычных бумагоделательных машинах из полиэтилена или полипропилена. В принципе, бумага может изготавливаться из минерального волокна, металлической и стеклянной ваты, углеродных нанотрубок. Производится бумага, препятствующая горению. Такая бумага соответствует правилам пожарной безопасности и используется для создания ажурных плафонов, в оформлении рекламных выставочных стендов и современных интерьеров, дополняя их складчатыми формами.

Можно заметить, что методы складывания должны быть разные в зависимости от вида бумаги. Но почему? Каков механизм складки? В отличие от ткани, пластика и металла, бумага почти не растягивается, и остается относительно ровной плоской пластиной. В том месте, где пролегает линия складки, волокна еще больше сжимаются и уплотняются. «Заламывание» образует разницу давлений на внешнюю и обратную сторону листа. Клей частично разрушается, и волокна освобождаются. Вдоль линии сгиба лист становится мягче и как бы «запоминает» складку, повторяя движение в том же месте как рояльная петля.

Другая причина появления складки связана с разрушением не клея, а самих волокон. В ровном листе волокна расположены в разных направлениях, а при заламывании часть волокон, расположенных поперек линии сгиба, разрывается, в то время как волокна, направленные вдоль сгиба, скручиваются подобно пружине, оставаясь целыми.
Есть и третья, наиболее частая причина складки. Бумажный лист кроме волокон, клея и различных плотных добавок содержит в себе воздух. Иными словами, толщина листа зависит прежде всего от волокон, которые армируют лист, располагаясь не в плоскости, а под углом и поперек бумажной пластины. Когда продавливается складка, вдоль нее слой бумаги становится тоньше за счет волокон, которые уплощаются.

Некоторые виды полимеров обладают подобным свойством. В месте залома полимерный лист утоньшается и за счет эластичности материала воспроизводит складку при следующем сгибании. «Бигование» можно использовать для повышения точности складывания из бумаги, картона проклеенной ткани, пластика или металла. Для этого на месте будущей складки роликом или тупым ножом производится уплотнение листа, похожее на канавку. Складывание бигованного листа требует гораздо меньших усилий и осторожности.
Машинное бигование широко используется в полиграфии и производстве картонажной продукции. Смежные грани, образующие ребро жесткости, как и в металлическом уголке, придают сложенному листу дополнительную устойчивость, за счет чего коробки выдерживают большие нагрузки и препятствуют повреждениям упакованных товаров. Конструктивные свойства бумаги часто воспроизводятся в более прочных материалах и соединениях, а бумага остается незаменимым средством для моделирования кинетических форм в архитектуре, дизайне и в промышленных технологиях.