紙的發展史
1957年,西安市東郊的灞橋出土了公元前2世紀的古紙,世稱灞橋紙。這是中國古代最早發明的紙。經鑒定,該紙是以大麻和少量苧麻的纖維為原料製成的。製作技術較原始,質地粗糙,還不便於書寫。 蔡倫於漢明帝永平末年入宮,漢章帝建初年間,擔任小黃門(較低品級的太監職位)。漢和帝即位之後,升任中常侍,參與國家機密大事的謀劃。蔡倫有真才實學,為官盡忠職守,多次不惜觸犯皇帝的威嚴,進諫指出朝廷施政的得失。
後來,蔡倫擔任尚方令,監督宮廷物品的製作。人們認為就是從這個時候,蔡倫開始接觸東漢最好的手工工藝,並改進當時的造紙技術。據《後漢書·宦者列傳》記載,自古以來,書籍文檔都是用竹簡來做書寫載體的,後來出現了質地輕柔的縑帛,但是用縑帛製紙的費用很高昂,而竹簡又笨重,於是蔡倫想進行技術創新,改用樹皮、破布、麻頭和魚網等廉價之物造紙,大大降低了造紙的成本,為紙的普及準備了條件。漢和帝元興元年(105年),蔡倫把改進造紙術的成果報告給皇帝,皇帝對蔡倫的才能非常讚賞,並把改進過的造紙技術向各地推廣,漢安帝元初元年(114年),朝廷封蔡倫為龍亭侯,所以後來人們都把紙稱為「蔡侯紙」。
過程
古代
參照右上方圖片,有五個主要的步驟。從圖中可知當時中國的造紙業已經相當成熟,每道工序的專家各司其職,並且已開發出一些造紙專用的設備。
斬竹漂塘:砍下竹子置於水塘浸泡,使纖維充分吸水。可以再加上樹皮、麻頭、和舊魚網等植物原料搗碎。
煮楻足火:把碎料煮爛,使纖維分散,直到煮成紙漿。圖中可見大鍋中的碎料用大石壓住,有助於完全煮爛。
蕩料入簾:待紙漿冷卻,再使用平板式的竹簾把紙漿撈起,過濾水分,成為紙膜。此一步驟要有純熟的技巧,才能撈出厚薄適中、分佈均勻的紙膜。
覆簾壓紙:撈好的紙膜一張張疊好,用木板壓緊,上置重石,將水壓出。
透火焙乾:把壓到半乾的紙膜貼在爐火邊上烘乾,揭下即為成品。
現代
現今科技一日千里,製紙工序已經機械化了。
紙漿
磨木紙漿(Groundwood Pulp)
利用機械碾磨力以取得木材纖維,又稱為機械紙漿(mechanical pulp),主要可再分為一般機械漿、精製機械漿、熱磨機械漿等。
化學紙漿(Chemical Pulp)
利用化學法將纖維與木質素分開以取得木材纖維,主要可再分為蘇打漿、亞硫酸鹽漿、硫酸鹽漿等。
半化學紙漿(Semichemical Pulp)
結合機械法與化學法之製漿方式,可再分為中性半化學漿、冷蘇打漿、化學機械漿等。
機械造紙工序
圖片參考:
http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/c/c5/InternationalPaper6413.jpg/250px-InternationalPaper6413.jpg
圖片參考:
http://zh.wikipedia.org/skins-1.5/common/images/magnify-clip.png
國際紙業的造紙廠
造紙的木材鋸成合適的呎吋後即進行去皮的工序,將原木放入大型滾筒內,滾筒轉動時原木互相磨擦而去除樹皮,脫落的樹皮會用作鍋爐的燃料,去皮後的原木會被切割成1.5到2吋,厚度0.25吋的方形木片,軟木(Softwood)片及硬木(hardwood)片因物理特性不同而需分開處理。
木材由細小的細胞膜質纖維(cellulose fibers)以稱為木質素(lignin)的膠狀物質黏合組成,製造紙漿時利用化學物蒸煮木片分解木質素從而而將纖維分離。將木片放入稱為蒸煮器(digesters)的巨大容器內,其功能類似廚房用的壓力鍋(pressure cooker),木片及化學物在加壓下蒸煮1.5到4小時直至成為濕軟如燕麥片的混合物,分離後的纖維可懸浮於水上。混合物經清洗以去除剩餘的化學物和分解的木質素及漂白至合適的白度(whiteness)。從這裡紙漿要通過一系列精鍊機(refiners),將紙漿內的纖維壁上線狀元素鬆閞令表層粗糙,纖維互相纏著成為張狀。接著加上染料(dyes)及其他添加劑使成品的紙張擁有所需的特性。
紙漿以二十份水對一份纖維的比例加水,通過造紙機的成形布或網(forming fabric or wire),紙漿的纖維互相交織而形成紙張及除去大部分水份。以每分鐘3,000呎的高速前進,紙張再通過一系列的吸水布及蒸汽加熱稱為烘乾機(dryers)的滾軸,清除紙張內留存的水份。紙張再經一個塗佈工序在紙張兩面添加澱粉溶液,澱粉使紙張表面平滑及將來用於印刷時油墨不會化開,由於塗佈過程帶來水份,紙張需重覆先前的烘乾程序。烘乾後的紙張再通過沉重而光滑的滾軸進行磨光令表面更加光滑,紙張在後方收集卷成大紙卷,再分割成合適闊度的小紙卷,部分原卷包裝出貨,而部分再加工切成合適呎吋的平張才包裝出貨。