Ⅰ 造纸术的发展历程
东汉元兴元年(105)蔡伦改进了造纸术。
现代工厂
造纸的木材锯成合适的呎吋后即进行去皮的工序,将原木放入大型滚筒内,滚筒转动时原木互相磨擦而去除树皮,脱落的树皮会用作锅炉的燃料,去皮后的原木会被切割成1.5到2吋,厚度0.25吋的方形木片,软木(Softwood)片及硬木(hardwood)片因物理特性不同而需分开处理。
木材由细小的细胞膜质纤维(cellulose fibers)以称为木质素(lignin)的胶状物质黏合组成,制造纸浆时利用化学物蒸煮木片分解木质素从而而将纤维分离。将木片放入称为蒸煮器(digesters)的巨大容器内,其功能类似厨房用的压力锅(pressure cooker),木片及化学物在加压下蒸煮1.5到4小时直至成为湿软如燕麦片的混合物,分离后的纤维可悬浮于水上。混合物经清洗以去除剩余的化学物和分解的木质素及漂白至合适的白度(whiteness)。从这里纸浆要通过一系列精炼机(refiners),将纸浆内的纤维壁上线状元素松閞令表层粗糙,纤维互相缠着成为张状。接着加上染料(dyes)及其他添加剂使成品的纸张拥有所需的特性。
纸浆以二十份水对一份纤维的比例加水,通过造纸机的成形布或网(forming fabric or wire),纸浆的纤维互相交织而形成纸张及除去大部分水份。以每分钟3,000呎的高速前进,纸张再通过一系列的吸水布及蒸汽加热称为烘干机(dryers)的滚轴,清除纸张内留存的水份。纸张再经一个涂布工序在纸张两面添加淀粉溶液,淀粉使纸张表面平滑及将来用于印刷时油墨不会化开,由于涂布过程带来水份,纸张需重复先前的烘干程序。烘干后的纸张再通过沉重而光滑的滚轴进行磨光令表面更加光滑,纸张在后方收集卷成大纸卷,再分割成合适阔度的小纸卷,部分原卷包装出货,而部分再加工切成合适呎吋的平张才包装出货。
造纸的基本流程 流程介绍:
水力碎浆机:浆板在水力碎浆机内受到撕裂和相互摩擦作用,从而实现纸浆碎解的目的。
打浆: 打浆使纤维产生变形、润胀、压溃切断和细纤维化等作用。通过打浆,可以改变纤维的形态,使纸浆获得某些特性(如机械强度、物理性能),以保证抄成的纸和纸板能取得预期的质量要求。 净化: 净化的目的在于去除纸料中相对大的杂质,如金属屑、煤渣等。净化设备的原理是利用密度差来选分杂质。常用设备:锥形除渣机。
筛选: 目的在于去除纸料中相对密度小而体积大的杂质,如浆团、纤维束、草屑等。
常用设备:压力筛。
流浆箱: 流浆箱是现代纸机的关键部位。其结构和性能对纸页的形成和纸张的质量具有决定形作用。
其主要任务:
能有效的分散纤维。高湍动流浆箱能产生高强度微湍动,可有效的分散纤维,防止纤维沉淀和在絮聚,可有效的提高纸页的强度。
沿纸机横向均匀的分布纸料。(决定纸幅的横向定量分布)
喷浆稳定,确保浆速与网速相协调。(决定纸幅的纵向定量分布)
网部:纸浆在网部脱水成形。上网纸浆浓度 为0.1~1.2%,出伏辊时纸页干度度为15~25%,成形纸干度为90~95%。由此可见,网部脱水量占总脱水量的90%以上。
压榨部: 利用机械压榨作用进一步脱水提高纸幅干度。同时增加纸的紧度及纸的强度,改善纸的表面性质(如平滑度)。机械压榨脱水在经济上是比较合算的。纸机压榨部多提高1%干度。烘缸部蒸汽消耗量减少5%。从这个意义上来讲,压榨部应尽可能低脱掉水分。采用新式复合压榨,湿纸页出压榨部的干度可达48~50%。
烘干部的作用:
1. 继压榨部后脱出湿纸的水分,使成纸干度提高到92~95%。
2. 提高纸的强度。
3. 增加纸的平滑度。
4. 完成纸的施胶。
压光: 压光机用以提高纸的平滑度、光泽度和厚度均匀性。
取卷: 将出压光机的纸在线卷成卷筒。
复卷: 卷纸机上卷成的卷筒两边不齐,而且纸幅太宽,必须纵切复卷成卷筒纸或横切成平板纸。
包装: 用定量不小于120g/平方米的包装纸卷到卷筒纸上,形成外包装。