
造紙的演進及方法
- 造紙技術演進
- 古代造紙方法
- 現代造紙方法
- 影印紙生產過程
- 紙的加工與使用
造紙技術演進
在紙還未發明之前,甲骨、竹簡和絹帛是古代用來供書寫、記載的材料。但由於西漢的經濟、文化迅速發展,甲骨和竹簡不能滿足發展的需求,從而促使了書寫工具的改進。
當時人們已開始應用小塊的絲綿製成的紙,因為考古學家於1933年在新彊羅布淖爾發現了一張古紙,它是〝麻物、白色,作方塊薄片,四周不完整,長約40厘米,寬約100厘米,質甚粗糙,不勻淨,紙 面尚有麻筋,蓋初做紙時所做,故不精細也〞由於古漢時的紙張是由麻縷和絲綿,加上製法粗糙,所以紙張的質量不太好。而麻縷和絲綿都有其本身的作用,如要把它們用作造紙的原料,就必然會受到很大的限制,而難以得到迅速的發展,來滿足文化生活上對紙張的要求。
在新的客觀形勢要求下,蔡倫的出現便為造紙術帶來新突破,在《東漢觀記》卷二上記載:〝蔡倫﹒﹒有才學,盡忠重慎,每次休沐,閉門以絕賓客,曝體田野。典作尚方,造意用樹皮及敝布、魚網作紙。元興元年奏上,帝善其能,自是莫不用,天下咸稱蔡侯紙〞。從以上看來,蔡倫是用樹皮、破布、魚網造紙的。
雖然在蔡倫之前也有紙的存在,但是原料左身就有很大的局限,而蔡倫對新原料的發現,解決了這個問題。因為破布、破魚網早已結束了它們本身的任務,成了廢物而又用作做原料,對造紙工業起了極大的推動作用。
新原料的使用必然提出新技術的要求,但是由於典籍流失,實際的操作如何,已缺乏記載,無從考知,但大概是先張布或網撕破或剪斷,然後放在水裏浸漬相當長的時間並且需要加以舂搗,才能做成紙漿。用樹皮做紙張,困難更大一些.除初步切短和後部舂搗外,中間還需要烹煮和加入石灰漿之類的促爛劑。
古代造紙方法
造紙原理,簡言之,就是一種纖為的重組技術,不同的纖維,形成不同的紙張,而纖維的取得,則來自於原料,可分為木質漿類與草本漿類,木質漿類包括屬針葉樹的長纖維木漿、屬闊葉樹的短纖維木漿、竹漿、雁樹皮、鹿仔樹皮、桑樹皮等;而草本木漿則來自於馬尼拉麻、稻草、麥桿、蔗渣、蘆葦等草本植物。
現代以我國古書「天工開物」卷中所記載之竹紙製造方法為例,作為介紹。古時以竹子造紙之步驟如下:
1.斬竹漂塘
斬竹嫩竹,放入池塘,裁泡一百日以上,利用天然微生物分解並洗去竹子之青皮。
2.煮徨足火
將以上所得之竹子,放入〝徨〞桶內與石灰一道蒸煮八日八夜。
3.舂臼
取出上述處理之竹子,放入石臼,以石碓叩打直至竹子被打爛,形同泥麵。
4.蕩料入簾
將被打爛之竹料倒入水槽內,並以竹簾在水中蕩料,竹料成為薄層附於竹簾上面,其餘之水則由竹簾之四邊流下槽內。
5.覆簾壓紙
然後將簾反覆過去,使濕紙落於板上,即成張紙。如此,重覆蕩料與覆簾步驟,使一張張的濕紙疊積上千張,然後上頭加木板重壓擠去大部分的水。
6.透火焙乾
將濕紙逐張揚起,並加以焙乾。焙紙的設備是以土磚砌成夾巷,巷中生火,土磚溫度上升之後,濕紙逐張貼上焙乾。乾燥後,揭起即得成紙。
現代造紙方法
現代的造紙程序可分為製漿、調製、抄造、加工等主要步驟
一. 製漿的過程
製漿為造紙的第一步,一般將木材轉變成紙漿的方法有機械製漿法、化學製漿法和半化學製漿法等三種。
機械製漿: 簡稱MP,其生產為以磨木石加上熱水磨解木片而得到紙漿纖維的製漿法,因無法大量去除木材中之大量木質素,故所得纖維容易受光變黃脆化,以此方法之紙漿得率可達90%(100KG木材可得90KG紙漿)因得率高售價最低,但紙漿雜質含量多,通常用於報紙生產。
化學製漿:簡稱CP,為利用化學溶液(以亞硫酸鹽為主流)經高溫蒸煮木片而得,可溶解去除木材中之木質素與纖維素,而得到高純度之纖維素,故得率甚低儘有30-40%,但紙漿有不易退色與強度高之優點,通常用於文化用紙(版紙與模造紙之生產)。
半化學製漿法:簡稱CTMP,為利用較少之化學藥劑蒸煮磨解木片而得,其性質介於化學與機械間,得率約70%。因較化學漿含較多木質素,紙質較易退色變黃,一般用於雜誌紙生產,特色在其不透明度高。
二. 調製過程
紙料的調製為造紙的另一重點,紙張完成後的強度、色調、印刷性的優劣、紙張保存期限的長短直接與它有關。
一般常見的調製過程大致可分為以下三步驟:
a.散漿 b.打漿 c.加膠與充填
三. 抄造過程
抄紙部門的主要工作為將稀的紙料,使其均勻的交織和脫水,再經乾燥、壓光、捲紙、裁切、選別、包裝,故一般常見之流程如下:
1.紙料的篩選
將調製過的紙料再稀釋成較低的濃度,並藉著篩選設備,再次的篩除雜物及未解離纖維束,以保持品質及保護設備。
2. 網部
使紙料從頭箱流出在循環的銅絲網或塑膠網上並均勻的分佈和交織。
3. 壓榨部
將網面移開的濕紙引到一附有毛布的二個滾轆間,藉滾轆的壓擠和毛布的吸水作用,將濕紙作進一步的脫水,並使紙質較緊密,以改善紙面,增加強度。
4. 乾燥部
由於經過壓榨後的濕紙,其含水量仍高達52-70%,此時已無法再利用機械力來壓除水分,故改讓濕紙經過許多個內通熱蒸氣的圓筒表面使紙乾燥。
5. 壓光
將乾燥後的紙匹經過一組由二-八支滾轆所組成的壓工機,藉轆面與紙面間的壓力,使紙張表面更平滑和緊密,且較具光澤。
6. 捲紙
將已完成抄紙各項程序的紙匹,捲成筒狀,以便裁切,並在捲紙的同時檢查紙的重量、品質和寬度,以便作調整和控制。
7.裁切、選別
包裝-取前面已捲成筒狀的紙捲多支,用裁紙機裁成一張張的紙,再經人工或機械的選別,剔除有破損或污點的紙張,最後將每五百張包成一包(通常叫做一令)。
全自動包裝流程
影印紙生產過程影片
紙的加工與使用
由於加工技術的發達,近代常將紙進一步與塑膠膜、金屬箔或有機溶劑、化學藥品相結合,使紙的用途由從前單純的書寫、印刷到今日的各種用途─如印製精美彩色印刷的銅版紙、磨光表面的砂紙、飲料中的鋁箔包裝盒、日常生活中紙毛巾、化妝紙、紙衣、紙帽、紙尿布、裝重東西的瓦楞紙箱和相片的感光紙、電腦中的報表紙、電氣中的絕緣紙、包裝機械的防潮紙、裝飾用的壁紙、縐紋紙和其他如耐火紙、複寫紙、紙膠帶、燻香紙、油紙和特殊用途的感光、感磁、感熱、感壓紙等等。
由於加工紙的種類很多,且各種加工方法也大多各不相同,目前各加工紙幾乎已成為一專門的行業。











