Wacław Matuch

Jeszcze w 1856 r. wyrabiano w Wierbce papier z makulatury szmacianej, którą poddawano czyszczeniu, cięto na kosach, siekano w ręcznej maszynie, warzono w tzw. holendrach¹. Christian August Moes, do którego należał również niewielki zakład papierniczy w Woli Libertowskiej, zatrudniający 4 ludzi, rozpoczął przebudowę przestarzałej papierni. Podstawą zmian był rewolucyjny wynalazek Francuza Nicholas-Louis Roberta (1761-1828) z Essonnes, który 18 stycznia 1799 roku uzyskał patent na maszynę papierniczą o ruchu ciągłym, otwierając epokę maszynowej produkcji papieru. Nad owalną kadzią umieszczono dwa wały, obracające się w tym samym kierunku, na których umieszczono sito bez końca czyli spiętą w pętlę druciną siatkę, którą kręcenie korbą, wprawiało w ruch. Za pomocą cylindra wyposażonego w miedziane łopatki na sito, w sposób ciągły, podawana była ze zbiornika zawiesina surowca. Mokra wstęga papieru była nawijana na jednym wale i co jakiś czas odbierana.

Przy szerokości sita 64 cm i prędkości roboczej sita 5m/min maszyna Roberta wytwarzała około 100 kg papieru dziennie. Spory Roberta i Didota o prawa do wynalazku spowodował, że prace kontynuował w Angli jego kuzyn, John Gamble, który zwrócił się w sprawie współpracy do firmy braci Sealy`ego i Henry`ego Fourdrinier w Londynie. Do zespołu dołączył inżynier Bryan Donkin z firmy Donkin and Hall z Dartford. Fourdrinierowie dawali pieniądze, John Gamble zajął się ochroną patentową a Bryan Donkin pracami projektowymi. 20 października 1801 r. Gamble otrzymał brytyjski patent nr 2487 na maszynę papierniczą. Pierwsza maszyna, oparta na pomyśle Nicholasa -Louis Roberta, została zainstalowana w 1803 roku, w papierni Frogmore w Apsley. Kolejne, znacznie ulepszone urządzenie ruszyło we Frogmore w następnym roku. Masa papiernicza była podawana ze zbiornika na poruszające się ciągle druciane sito bez końca. Niemal cała woda spływała natychmiast do kadzi. Podsuszona warstwa włókien przemieszczała się na warstwie filcu i przechodziła między zespołem walców, które usuwały wodę i trafiała do rozgrzanego cylindra suszącego. Walce gładzące wygładzały papier, który był nawinijany na rolkę. Wszystkie dotychczasowe czynności: czerpanie, odkładanie, prasowanie, suszenie i wygładzanie mogły być przeprowadzone w jednym procesie produkcyjnym. Obsługę maszyny stanowiło trzech operatorów i dwóch pomocników. Do wytworzenia w tym samym czasie równorzędnej ilości papieru tradycyjną metodą potrzeba było dziesięć razy tyle robotników. Kolejne urządzenie zostało zainstalowane we własnym zakładzie Fourdrinierów. Do 1851 roku maszyny papiernicze według projektu Bryana Donkina trafiły do brytyjskich papierni (83 szt.), do innych krajów europejskich (105 szt.), Indii (1 szt.) i USA (2 szt.) gdzie pierwsza maszyna stanęła w 1827 w Saugerties (stan Nowy Jork).

Model pierwszej maszyny papierniczej

W roku 1874 w papierni w Wierbce pracowało 180 robotników, produkowano 30 gatunków papieru a wartość rocznej produkcji wynosiła 240.000 rs. Zakład wyposażony był w 2 turbiny i 2 maszyny parowe. Przez wiele lat dyrektorem papierni Aleksandra Moesa był Wacław Matuch (spotykana jest również pisownia Wentzel Matouch). Już w 1875 r. w jednym z artykułów prasowych, można było przeczytać:

Teraźniejszy dyrektor fabryki p. Matuch, rodem Czech, biegły chemik, wprowadził wiele korzystnych zmian i znacznie ulepszył fabrykację papieru […]

I właściwie na tym kończy się wiedza o jego wykształceniu i życiu zawodowym. Trzeba było olbrzymiej, kosztownej, wiedzy z różnych dziedzin aby zapanować nad technologią i technicznym wyposażniem zakładu. Google to zdecydowanie późniejszy wynalazek. W latach 1881-1892 Juliusz Aleksander i Julian Ewald Moesowie rozbudowali fabrykę w Wierbce a w ruinach spalonej kortowni w Sławniowie urządzili drugą papiernię.

Drugą pomyślna zmianę w państwie pilickim przychodzi zaznaczyć w rozwoju istniejącej oddawna w Wierbce fabryce papieru. Młodzi spadkobiercy firmy C.A.Moes wprowadzeniem nowych urządzeń i machin odrazu stawiają fabrykę tę w rzędzie pierwszych [...] Właściciele jej nie poprzestając na tem urządzają druga nowa fabrykę papieru w Sławniowie, w gmachu po spalonej w 1878 roku głośnej fabryce kortów. Szczęść im Boże w poczciwych zamiarach.

W roku 1893 fabryka w Wierbce liczyła 11 budynków i zatrudniała 150 pracowników:

Na odległość jednej mili od osady Pilicy wznosi się wśród łąk, pagórków i lasów a zatem w miłem położeniu,znakomita i ciesząca się rozgłosem fabryka papieru, obok rozległej wsi Wierbka. Do fabryki prowadzi dobrze utrzymana droga bita, obsadzona drzewami, a przeżynająca rozległe nawodnione łąki. Zakład fabryczny składają liczne zabudowania tak warsztatów, jak domy murowane na pomieszczenie oficyjalistów, dyrektora i robotników, otoczone w około starannie oparkanionemi i utrzymanemi ogródkami. Cała tę koloniję przemysłową, dziś tak wdzięczną, schludną, istną antytezę samej Pilicy wzniósł przed laty dwudziestu nieodżałowanej pamięci Christyjan August Moes, którego firmę utrzymują po dziś dzień jego spadkobiercy […] Papiernia mieści się w obszernym klamrowym, piętrowym murowanym budynku, z strzelającym w górę smukłym kominem,bezustannie wyrzucającym kłęby dymu […] Dwie maszyny parowe o wysokiem ciśnieniu, jedna siły 45, druga 12 koni i turbina siły 20 koni, obok 270 do 300 robotników ciągle pracujących, wprawiają w ruch całą fabrykę […].

30 maja 1893 r. inż. Matuch zgłosił do opatentowania swój pomysł na rozwiązanie sposobu farbowania wstęgi papierowej na maszynie papierniczej i 13 grudnia 1893 r. otrzymał patent D.R.P. (Deutsches Reichs-Patente) nr 72 340. Istota wynalazku polega na farbowaniu wilgotnej jeszcze wstęgi papieru, od dołu, poprzez sito, na którym prowadzona była wstęga papieru. Drugie zastrzeżenie chroniło rozwiązanie urządzenia farbującegopodłączonego do maszyny pracującej według systemu Fourdriniera. Urządzenie to służyło do pełnego (na całą grubość warstwy) barwienia cienkiego papieru, takiego jak bibuły, lub do jednostronnego barwienia grubszych papierów.

Poniżej siatki maszyny papierniczej, transportującej masę papierową, w korytku zbarwnikiem znajduje się wałek A służący do nanoszenia barwnika, stykający się z wałkiem do podawaniabarwnika B ustawione za drugim urządzeniem odssysającym wodę z masy papierowej i przed prasą gumową wygładzająca powierzchnię wstęgi papieru. Wałek do farbowania A jest wyposażony w sprężystą powłokę z gumy lub filcu. Roztwór barwnika był absorbowany przez mokry papier. W cienkiej bibule barwnik zdąży przejść na wylot barwiąc cały przekrój. Zalecano użycie regulowanego wałka C pokrytego filcem, który usuwał dużą część barwnika z sit i za pomocą wałka D zrzucał go do rynny F. Oczywiście, czyszczenienie było dokładne więc sito należało energicznie przelać wodą, a w razie potrzeby przepuścić przez zbiornik z kąpielą czyszczącą. Spora ilość farby trafiała do kąpieli czyszczącej i stąd do ścieków.

Zastrzeżenia:

1. Sposób jednostronnego barwienia papieru grubego lub barwienia całego papieru cienkiego na maszynach papierniczych, znamienny tym, że masa papiernicza w sekcji maszyny do przesiewania ługu jest barwiona od dołu przez siatkę sitową.

2. W celu wykonania procedury podanej w punkcie 1. na maszynach Fourdrinier, umieszczenie jednego lub więcej regulowanych wałków atramentowych i rolek dociskowych w rynnie zasilanej roztworem atramentu poniżej sekcji mokrej sita między skrzynkami ssącymi lub ostatnią skrzynką ssącą i prasa stołowa, w tym drugim przypadku rolki au A i B są połączone z rolką ssącą umieszczoną w specjalnym pudełku

Metoda Matucha przedstawiana była w literaturze fachowej. Opisuje ją m.in. dr inż. Emil Heuser, profesor Wyższej Szkoły Technicznej w Darmstadt, w swojej pracy:Das farben des Papiers auf der Papiermaschine, wydanej w 1913 r.

[…] Wałek farbowy, który właśnie poznaliśmy w najróżniejszych procesach, zapewnia nam również odpowiedni środek do barwienia wstęgi papieru od dołu, przez siatkę ekranu maszyny papierniczej. Taka procedura została już w 1893 r. opracowana przez M. Matoucha w Pilicy (Zabór rosyjski) i chroniona przez D. R. P. 72340 (od 30 maja 1893 r., decyzja wydana 13 grudnia 1893 r.). Hofmann wspomina o tym krótko w swojej instrukcji [Hoffmanns Handbuch der papierfabrikation. Wydanie II. s.1654]. Stosuje się go zarówno do jednostronnych kolorów, jak i do pełnokolorowego cienkiego papieru np. bibułki i papieru kwiatowego na maszynie papierniczej. Wstęga papieru jest barwiona przez nałożenie roztworu barwnika za pomocą wałka atramentowego przez drucianą siatkę Fourdriniera na spód wstęgi papieru, w miejscu, w którym wstęga jest jeszcze dość mokra, dogodnie między drugą a trzecią przyssawką lub - jeśli nie ma trzeciej przyssawki - między drugim ssakiem a leżanką. Ten przenikający przez oczka sita roztwór barwnika jest wchłaniany przez mokry papier, który tym bardziej zostanie zabarwiony, im jest cieńszy. Gruby papier będzie barwiony tylko na powierzchni, w tym przypadku tylko na spodzie. Przyssawki i leżanki, a także kolejne mokre prasy usuwają część roztworu barwnika, oraz utrwalają część, która pozostaje w papierze. Samo urządzenie składa się z wałka z tuszem A (rys. 35-37), żelaznego wałka pokrytego gumą lub miedzianego wałka pokrytego filcem, który wchodzi do koryta zasilanego z pojemnika z atramentem Z i R, ucho x [karmione] zasilane przez biegi. Drugi, mniejszy, miedziany lub gumowy wałek B, który można docisnąć do wałka A, służy do wyciśnięcia nadmiaru farby. Wałek farbowy można docisnąć mniej więcej do ekranu S (rys. 36). Tam, gdzie trzecie urządzenie ssące spada na maszynę papierniczą, można wygodnie przymocować trzecią regulowaną miedzianą rolkę C pokrytą filcem, która przez styk usuwa wszelki nadmiar barwnika z siatki sita i dolnej powierzchni wstęgi papieru i do której jest przymocowana. Dotknięcie zwalnia miedzianego wałka D. Sito S wraca z leżanki do wałka piersiowego i jest w ten sposób ponownie czyszczone z przylegającej farby. Odbywa się to przez spryskiwanie wodą lub wypłukiwanie sita w zasilanej wodą skrzynce M, która jest zamontowana pod rolką napinającą sito m. Istota wynalazku polega więc na zabarwieniu wilgotnej wstęgi papieru od dołu przez siatkę sitową. Drugie zastrzeżenie dotyczy wyżej opisanego urządzenia dołączonego do maszyny Fourdriniera. Ta i podobne procedury spotkały się z zarzutem zużywania znacznych ilości barwnika. Przyssawki i praski kilkakrotnie usuwają ze wstęgi papieru większość barwnika, który został właśnie wchłonięty, w wyniku czego tylko niewielkie jego frakcje docierają z papierem do sekcji suszącej maszyny, podczas gdy większość barwnika zostaje rozcieńczona wodą i usunięta do ścieków.

Inny opis w literaturze fachowej: Inaczej postępuje W.Matouch w Pilicy za D.R.P. Nr 72 340 (1893). Poniżej czterokołowego sita S maszyny papierniczej, ustawionej jak zwykle, znajduje się wałek farbowy A z wałkiem zdzierającym B w rynnie z atramentem, a za drugą przyssawką i przed prasą stołową. Wałek farbowy A, wyposażony w elastyczną osłonę z gumy lub filcu, oddaje barwnik szczotkującemu po nim situ i przez jego siatkę na jeszcze wilgotną wstęgę papieru, która zostaje pokolorowana jednostronnie w przypadku grubszego papieru i w całym przekroju w przypadku bardzo cienkich np. bibułek. Jeśli po tym urządzeniu nie ma trzeciego urządzenia ssącego, zaleca się zamocowanie regulowanego wałka C pokrytego filcem, który usuwa dużą część koloru ze wstęgi i osadza go w rynnie F za pośrednictwem wałka D. Oczywiście nie czyści to sita tak dokładnie, jak jest to konieczne, zanim sito powróci na stronę wylotową. Dlatego sito, gdy powraca pod tkaniną, należy energicznie opłukać lub, jeśli to konieczne, również przepuścić przez zbiornik wody piorącej. W przypadku tego typu procesu jest zrozumiałe, że nieuniknione jest, że znaczna ilość farby dostanie się do wody myjącej i ścieków, a w najkorzystniejszym przypadku można ją odzyskać tylko w znacznie pogorszonym stanie.

Rozwiązanie Matucha w opisie patentowym i w literaturze fachowej

Matuch modernizował nie tylko technologie papierniczą. 7 kwietnia 1903r. uzyskał amerykański patent nr 724 596 na bronę do mchu (moss-harrow) a w autoryzowanym przez Kongres USA oficjalnym wydawnictwie The Official Gazette of the United States Patent Office, odnotowano Wentzela Matoucha jako mieszkańca Pilicy. Brona do mchu czyli wertykulator to rodzaj mechanicznej brony, służącej donapowietrzania oraz oczyszczania trawnika z mchu, zalegającej starej trawy i chwastów, wyposażonej w wąskie, sztyletowate zęby, które wcinają się w glebę na głębokość kilku cm.Według opisu na bronę składają się:

odpowiednia rama, obrotowa, oś na jednym jej końcu i koła przymocowane do tej osi, szereg prętów na przemian długich i krótkich, z których każdy jest powiększony na jednym końcu i wyrównany, na przeciwległym końcu każdego pręta znajdują się zęby brony, wykonujące tylko niewielkieodchylenie kątowe do powierzchni gruntu, oś na którym obracają się wszystkie wymienione pręty, wał stożkowy, człon sprzęgła napędzany z obrotowej osi, element uzupełniający z zębnikiem, wspomniany zębnik przeznaczony do napędzania wałka krzywkowego, na którym znajduje się szereg krzywek, z których każda jest przystosowana do sprzęgania się z powiększonym końcem pręta, pod ramą umieszczone są skrobaki, po każdej stronie zęba, aby usunąć przylegający materiał, gdy ząb jest podniesiony, niezależne ręczne środki do jednoczesnego podnoszenia wszystkich zębów brony i rozłączania elementów sprzęgła.

W 1909 r. na Wystawie Przemysłu i Rolnictwa w Częstochowie Aleksander Moes z Pilicy wystawił skaryfikator łąkowy (Matucha) zbudowany według patentu jego pracownika i otrzymał za tę maszynę srebrny medal.

Skaryfikator Matucha wg opisu patentowego

 1Maszyna używana przy produkcji masy papierniczej do mielenia i mieszania w wodzie surowców włóknistych