Ⅰ 造紙術的發展歷程
東漢元興元年(105)蔡倫改進了造紙術。
現代工廠
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)。從這里紙漿要通過一系列精煉機(refiners),將紙漿內的纖維壁上線狀元素松閞令表層粗糙,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。以每分鍾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。紙張再經一個塗布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,由於塗布過程帶來水份,紙張需重復先前的烘乾程序。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,紙張在後方收集捲成大紙卷,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。
造紙的基本流程 流程介紹:
水力碎漿機:漿板在水力碎漿機內受到撕裂和相互摩擦作用,從而實現紙漿碎解的目的。
打漿: 打漿使纖維產生變形、潤脹、壓潰切斷和細纖維化等作用。通過打漿,可以改變纖維的形態,使紙漿獲得某些特性(如機械強度、物理性能),以保證抄成的紙和紙板能取得預期的質量要求。 凈化: 凈化的目的在於去除紙料中相對大的雜質,如金屬屑、煤渣等。凈化設備的原理是利用密度差來選分雜質。常用設備:錐形除渣機。
篩選: 目的在於去除紙料中相對密度小而體積大的雜質,如漿團、纖維束、草屑等。
常用設備:壓力篩。
流漿箱: 流漿箱是現代紙機的關鍵部位。其結構和性能對紙頁的形成和紙張的質量具有決定形作用。
其主要任務:
能有效的分散纖維。高湍動流漿箱能產生高強度微湍動,可有效的分散纖維,防止纖維沉澱和在絮聚,可有效的提高紙頁的強度。
沿紙機橫向均勻的分布紙料。(決定紙幅的橫向定量分布)
噴漿穩定,確保漿速與網速相協調。(決定紙幅的縱向定量分布)
網部:紙漿在網部脫水成形。上網紙漿濃度 為0.1~1.2%,出伏輥時紙頁干度度為15~25%,成形紙干度為90~95%。由此可見,網部脫水量占總脫水量的90%以上。
壓榨部: 利用機械壓榨作用進一步脫水提高紙幅干度。同時增加紙的緊度及紙的強度,改善紙的表面性質(如平滑度)。機械壓榨脫水在經濟上是比較合算的。紙機壓榨部多提高1%干度。烘缸部蒸汽消耗量減少5%。從這個意義上來講,壓榨部應盡可能低脫掉水分。採用新式復合壓榨,濕紙頁出壓榨部的干度可達48~50%。
烘幹部的作用:
1. 繼壓榨部後脫出濕紙的水分,使成紙干度提高到92~95%。
2. 提高紙的強度。
3. 增加紙的平滑度。
4. 完成紙的施膠。
壓光: 壓光機用以提高紙的平滑度、光澤度和厚度均勻性。
取卷: 將出壓光機的紙在線捲成捲筒。
復卷: 卷紙機上捲成的捲筒兩邊不齊,而且紙幅太寬,必須縱切復捲成捲筒紙或橫切成平板紙。
包裝: 用定量不小於120g/平方米的包裝紙卷到捲筒紙上,形成外包裝。