紙
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我國古代四大發明之壹。用以書寫、印刷、繪畫或包裝等的片狀纖維制品。早在西漢,我國已發明用麻類植物纖維造紙。宋蘇易簡《紙譜》:“蜀人以麻,閩人以嫩竹,北人以桑皮,剡溪以藤,海人以苔,浙人以麥面稻稈,吳人以繭,楚人以楮為紙。”造紙,舊用人工制造,先取植物類纖維質之柔韌者,煮沸搗爛,和成粘液,勻制漉筐,使結薄膜,稍幹,用重物壓之即成。今日所用之紙,多為機制。
紙是我們可敬的蔡倫老祖宗發明的。
在上古時代,祖先主要依靠結繩紀事,以後漸漸發明了文字,開始用甲骨作為書寫材料。後來又發現和利用竹片和木片以及縑帛作為書寫材料。但由於縑帛太昂貴,竹片太笨重,於是便導致了紙的發明。
據考證,我國西漢時已開始了紙的制作,魏晉南北朝時期紙廣泛流傳。普遍為人們所使用,造紙術進壹步提高。造紙原料也多樣化,紙的名目繁多如竹簾紙、藤紙、魚卵紙……蔡倫造紙的原料廣泛,以爛漁網造的紙叫網紙,破布造的紙叫布紙。
隋唐時期,著名的宣紙誕生。(在宣紙的主要產地安徽宣州有這麽壹個傳說:蔡倫的徒弟孔丹,在皖南以造紙為業,他壹直想制造壹種特別理想的白紙,用來替師傅來畫像修譜。但經過許多次的試驗都不能如願以償。壹次,他在山裏偶然看到有些檀樹倒在山澗旁邊,因年深日久,被水浸蝕得腐爛發白。後來他用這種樹皮造紙,終於獲得成功。由此可以斷定:利用樹皮制造宣紙,在唐朝時候就比較盛行了。)
唐代在前代染黃紙的基礎上,又在紙上均勻塗蠟,使紙具有光澤瑩潤,艷美的優點,人稱硬黃紙。五代造紙業仍繼續發展,歙州制造的澄心堂紙,直到北宋,壹直被公認為是最好的紙。到了明清,造紙業又興旺和創新。各種箋紙再次盛行起來,在質地上推崇白紙地和淡雅的色紙地,色以鮮明靜穆為主,如康熙、乾隆時期的粉蠟紙,印花圖繪染色花紙等,紙的制作,到了清代,已到了完美絕倫的地步。 造紙的過程)
壹般印刷紙的生產分為紙漿和造紙兩個基本過程。制漿就是用機械的方法、化學的方法或者兩者相結合的方法把植物纖維原料離解變成本色紙漿或漂白紙漿。造紙則是把懸浮在水中的紙漿纖維,經過各種加工結合成合乎各種要求的紙頁。
造紙廠壹般需貯存足夠用4~6個月的原料,使原料在貯存中經過自然發酵,以利於制漿,同時保證紙廠的連續生產。經備料工段把蘆葦、麥草和木材等原料切削成料片(供生產化學漿)或木斷(供生產磨木漿),再把小片原料放到蒸煮器內加化學藥液,用蒸汽進行蒸煮,把原料煮成紙漿,或把木斷送到磨木機上磨成紙漿,也可經過壹定程度的蒸煮再磨成紙漿。然後用大量清水對紙漿進行洗滌,並通過篩選和凈化把漿中的粗片、節子、石塊及沙子等除去。再根據紙種的要求,用漂白劑把紙漿漂到所要求的白度,接著利用打漿設備進行打漿。然後在紙漿中加入改善紙張性能的填料、膠料、施膠劑等各種輔料,並再次進行凈化和篩選,最後送上造紙機經過網部濾水、壓榨脫水、烘缸幹燥、壓光卷取,並進行分切復卷或裁切生產出卷筒紙和平板紙。如果生產要生產塗布印刷紙,則需要幹燥中部或生產成卷筒紙後經塗布加工而實現。
除以上基本過程外,還包括壹些輔助過程,如蒸煮液的制備、漂液的制備、膠料的熬制及蒸煮廢液和廢氣中的化學藥品與熱能的回收等。
灞橋紙:
1957年,在西安市東郊的灞橋,出土了公元前2世紀的西漢古紙。出土時,這是壹疊紙片,有大有小,最大的有10×10厘米,最小的有3×4厘米,米黃色。經過反復科學檢驗,發現它主要是由大麻和少量苧麻的纖維制成的,也就是說,這是“植物纖維紙”。這座古墓最遲不晚於漢武帝時,即前140年至前87年,因此可以斷定,在二千多年前,即公元前2世紀,我國已經生產並使用植物纖維紙了。這種灞橋紙,是考古發掘出來的世界上最早的紙。 蔡倫紙: 蔡倫,漢代造紙術發明家,字敬仲。桂陽(今湖南郴州市)人。明帝永平十八年(75)入宮為宦。東漢章和元年(87),任尚方令。元興元年(105)發明造紙術。他總結前人經驗,始有樹皮、麻頭、破布、舊漁網等原料經過挫、搗、抄、烘等工藝造紙,稱“蔡侯紙”,對改革和推廣造紙術有很大貢獻,後世傳為造紙術的發明者。造紙術是中國古代四大發明之壹,對世界文化的傳播、發展,作出巨大的貢獻。 左伯紙: 在蔡倫以後,別人又不斷把他的方法加以改進。蔡倫死後大約八十年(東漢末年)又出了壹位造紙能手,名叫左伯。他造出來的紙厚薄均勻,質地細密,色澤鮮明。當時人們稱這種紙為“左伯紙”。可惜歷史上沒有把左伯所用的原料和制造方法記載下來。 藤紙: 魏晉南北朝時期紙廣泛流傳,普遍為人們所使用,造紙技術進壹步提高,造紙區域也由晉以前集中在河南洛陽壹帶而逐漸擴散到越,蜀,韶,揚及皖,贛等地,產量,質量與日俱增。造紙原料也多樣化,紙的名目繁多。剡溪有以藤皮為原料的藤紙,紙質勻細光滑,潔白如玉,不留墨。
附:紙的歷史
紙是我國古代科學技術的四大發明之壹,它與指南針,火藥,印刷術壹起,給我國古代文化的繁榮提供了物質技術的基礎。紙的發明結束了古代簡牘繁復的歷史,大大地促進了文化的傳播與發展。
在上古時代,祖先主要依靠結繩紀事,以後漸漸發明了文字,開始用甲骨來作為書寫材料。後來又發現和利用竹片和木片(即簡牘)以及縑帛作為書寫材料。但由於縑帛太昂貴,竹木太笨重,於是便導致了紙的發明。 據考證,我國西漢時已開始了紙的制作。1957年陜西省博物館在西安東郊灞橋附近的壹座西漢墓中,發掘出了壹批稱之為"灞橋紙"的實物,其制作年代當不晚於西漢武帝時代。之後在新疆的羅布淖爾和甘肅的居延等地都發掘出了漢代的紙的殘片,它們的年代大約比東漢建初至元興年間的宦官蔡倫所造的紙要早150年至200年。但我們也應該看到,紙的發明雖很早,但壹開始並沒有得到廣泛應用,政府文書仍是用簡牘,縑帛書寫的。至獻帝時,東萊人左伯又對以往的造紙方法作了改進,進壹步提高了紙張質量。他造的紙潔白,細膩,柔軟,勻密,色澤光亮,紙質尤佳,世稱"左伯紙",其中尤以五色花箋紙,高級書信紙為上。
魏晉南北朝時期紙廣泛流傳,普遍為人們所使用,造紙技術進壹步提高,造紙區域也由晉以前集中在河南洛陽壹帶而逐漸擴散到越,蜀,韶,揚及皖,贛等地,產量,質量與日俱增。造紙原料也多樣化,紙的名目繁多。如竹簾紙,紙面有明顯的紋路,其紙緊薄而勻細。剡溪有以藤皮為原料的藤紙,紙質勻細光滑,潔白如玉,不留墨。東陽有魚卵紙,又稱魚箋,柔軟,光滑。江南以稻草,麥稈纖維造紙,呈黃色,質地粗糙,難以書寫。北方以桑樹莖皮纖維造紙,質地優良,色澤潔白,輕薄軟綿,拉力強,紙紋扯斷如棉絲,所以稱棉紙。蔡倫造紙的原料廣泛,以爛漁網造的紙叫網紙,破布造的紙叫布紙,因當時把漁網破布劃為麻類纖維,所以統稱麻紙。
為了延長紙的壽命,晉時已發明染紙新技術,即從黃蘗中熬取汁液,浸染紙張,有的先寫後染,有的先染後寫。浸染的紙叫染潢紙,呈天然黃色,所以又叫黃麻紙。黃紙有滅蟲防蛀的功能。
隋唐時期,著名的宣紙誕生了。在宣紙的主要產地安徽宣州有這麽壹個傳說:蔡倫的徒弟孔丹,在 皖南以造紙為業,他壹直想制造壹種特別理想的白紙,用來替師傅來畫像修譜。但經過許多次的試驗都不能如願以償。壹次,他在山裏偶然看到有些檀樹倒在山澗旁邊,因年深日久,被水浸蝕得腐爛發白。後來他用這種樹皮造紙,終於獲得成功。由此可以斷定:利用樹皮制造宣紙,在唐朝時候就比較盛行了。唐代寫經的硬黃紙,五代和北宋時的澄心堂紙等,都是屬於熟宣紙壹類。嗣後宣紙壹直是書寫,繪畫不可缺少的珍品,到明清以後,中國書畫幾乎全用宣紙。
同時,由於發明了雕版刷術,大大刺激了造紙業的發展,造紙區域進壹步擴大,名紙叠出,如益州的黃白麻紙,杭州,婺州,衢州,越州的藤紙,均州的大模紙,蒲州的薄白紙,宣州的宣紙,硬黃紙,韶州的竹箋,臨州的滑薄紙。唐代各地多以瑞香皮,棧香皮,楮皮,桑皮,藤皮,木芙蓉皮,青檀皮等韌皮纖維作為造紙原料,這種紙紙質柔韌而薄,纖維交錯均勻。
唐代在前代染黃紙的基礎上,又在紙上均勻塗蠟,經過砑光,使紙具有光澤瑩潤,艷美的優點,人稱硬黃紙。還有壹種硬白紙,把蠟塗在原紙的正反兩面,再用卵石或弧形的石塊碾壓摩擦,使紙光亮,潤滑,密實,纖維均勻細致,比硬黃紙稍厚,人稱硬白紙。另外政治家填加礦物質粉和加蠟而成的粉蠟紙;在粉蠟紙和色紙基礎上經加工出現金,銀箔片或粉的光彩的紙品,稱做金花紙,銀花紙或金銀花紙,又稱冷金紙或灑金銀紙;還有 色和花紋極為考究的砑花紙,它是將紙逐幅在刻有字畫的紋版上進行磨壓,使紙面上隱起各種花紋,又稱花簾紙或紋紙,當時四川產的砑花水紋紙魚子箋,備受文人雅士的歡迎。另外,還出現了經過簡單再加工的紙,著名的有薛濤箋,謝公十色箋等染色紙,金粟山 經紙,以及各種各樣的印花紙,松花紙,雜色流沙紙,彩霞金粉龍紋紙等。
五代制紙業仍繼續向前發展,歙州制造的澄心堂紙,直到北宋,壹直被公認為是最好的紙;此紙"滑如春水,細密如蠶繭,堅韌勝蜀箋,明快比剡楮"。這種紙長者可五十尺為壹幅,自首至尾勻薄如壹宋代繼承了唐和五代的造紙傳統,出現了很多質地不同的紙張,紙質壹般輕軟,薄韌,上等紙全是江南制造,也稱江東紙。紙的再利用開始於南宋,以廢紙為原料再造新約,人稱還魂紙或熟還魂紙,具有省料,省時,見效快的特點。
元代造紙業雕零,只在江南還勉強保持昔日的景象。到了明代,造紙業才又興旺發達起來,主要名品是宣紙,竹紙,宣德紙,松江潭箋。清代宣紙制造工藝進壹步改進,成為家喻戶曉的名紙。各地造紙大都就地取材,使用各種原料,制造的紙張名目繁多,在紙的加工技術方面,如施膠,加礬,染色,塗蠟,砑光,灑金,印花等工藝,都有進壹步的發展和創新。各種箋紙再次盛行起來,在質地上推崇白紙地和淡雅的色紙地, 色以鮮明靜穆為主。康熙,乾隆時期的粉蠟箋,如描金銀圖案粉蠟箋,描金雲龍考蠟箋,五彩描繪砑光蠟箋,印花圖繪染色花箋,三色紙上采用粉彩加蠟砑光,再用泥金或泥銀畫出各種圖案。箋紙的制作在清代已達到精美絕倫的程度。
另外,我國從晉代開始朝廷就從鄰國接受貢紙,如南越進貢的側理紙(或稱苔紙),是以海苔為原料,加上味甘,大溫,無毒的側理制成的越南紙。朝鮮進貢的高麗紙,雞林紙為歷代統治者所喜愛。到清代則有朝鮮的麗金箋,金齡箋,鏡花箋,竹青紙,越南的苔箋,日本的雪紙,奉書紙,西方的金邊紙,雲母紙,漏花紙,各色箋紙,回回各色花紙等。
紙張、紙板及加工紙的統稱。是供書寫、記錄、印刷、繪畫或包裝等多種用途的片狀纖維制品。由懸浮在水中的紙漿,在造紙機成形網上沈積成錯綜交織的纖維層,再經壓榨、幹燥之後所制成。
分類 紙的品種很多,分類方法也不壹致。習慣分類方法有3種。
①按生產方式分為手工紙和機制紙。手工紙以手工操作為主,利用簾網框架、人工逐張撈制而成。質地松軟,吸水力強,適合於水墨書寫、繪畫和印刷用,如中國的宣紙。其產量在現代紙的總產量中所占的比重很小。機制紙是指以機械化方式生產的紙張的總稱,如印刷紙、包裝紙等。
②按紙張的厚薄和重量分為紙和紙板。兩者尚沒有嚴格的區分界限。壹般以每平方米重200g以下的稱為紙,以上的稱為紙板。紙板占紙總產量的40~50%左右,主要用於商品包裝,如箱紙板、包裝用紙板等。國際上通常對紙和紙板分別進行統計。
③按用途分為:新聞紙,是壹種主要供新聞出版用的特種印刷紙,由於所占比重較大,習慣上單列壹類;印刷紙、書寫紙,供印刷及書寫用並包括繪畫和制圖用紙;包裝紙;技術用紙(工農業技術用紙);生活衛生用紙;加工原紙,供進壹步制造加工紙用;紙板;加工紙等。
規格 壹般分為平板和卷筒兩種。平板紙主要用於逐張使用,如供平臺印刷機印刷和書寫、繪畫等用紙。卷筒紙主要供連續性加工機械使用,如供輪轉機印刷,制袋機連續制袋,卷煙機連續包制卷煙等。
供印刷用紙的幅度壹般要求與印刷機系列相匹配。卷筒幅寬過去以787和1092mm及其倍數為主,隨著印刷機印幅的改變,現逐步采用以880mm以其倍數為主。卷筒紙外徑壹般為750~850mm。平板紙的長寬比為0.72。習慣上以500張為壹令,若幹令紙打包成為壹件,每件重量不超過250kg。其他紙張則由於各種使用要求不同,定有不同的規格標準,或按訂戶要求的特殊規格生產。
性能指標 對不同品種的紙張要求具有與其主要用途相適應的性能指標。根據不同用途,分別以專用儀器按標準檢測以下各類性能。
物理性能指標 ①定量:每平方米的重量,以g/m2表示。如文化印刷用紙定量壹般為32~80g/m2,紙板的定量壹般為200~400g/m2。②厚度:在兩測量板間,施加100kPa壓力下,直接測量的厚度,以mm表示。③緊度:表示紙張結構松緊的程度,每立方厘米紙的重量,以g/cm3表示。同壹定量的紙,厚度大的紙質就疏松。④多孔性和透氣度:壹般紙張中含有70%的孔隙。透氣度是以壹定面積的紙張在壹定真空度下,每分鐘透過的空氣量或透過壹定空氣量的時間,分別以ml/min或s/100ml表示。⑤伸縮率:紙張浸水後或在不同溫度下增濕或減濕後,紙張尺寸相對的變化,以尺寸的增或減對原試樣尺寸的百分率表示。膠印紙對伸縮率要求較高。⑥強度:紙張受外力作用,達到破壞點所反映出的壹些具體數值。主要有抗張強度及其斷裂時的伸長率、耐破度、耐折度、撕裂度、剛度等。各項強度指標對包裝紙尤為重要。
光學性能指標 ①白度:白色或接近白色的紙表面對藍光的反射率,以相對於標準氧化鎂板反射率的百分率表示。②不透明度:以單張試樣在“全吸收”的黑色襯墊上的反射能力,與完全不透明的若幹張試樣的反射能力的百分比率表示。③透明度:光線透過紙的程度。以試樣能看清楚墨汁線條的最多的層數表示。光學性能指標對印刷紙和描圖等比較重要。
化學性質指標 ①水分:紙中含有在100~105℃下可蒸發的水分重量,以對紙重的百分率表示。②灰分:紙經灼燒後的殘渣重量對紙樣絕幹試樣重量的百分率表示。③pH值:紙樣在95~100℃的蒸餾水中浸泡1小時後,其水抽提液得的pH值。這些化學性質指標對電氣及技術用紙尤為重要。
表面性能 ①施膠度(耐水度):紙張表面防止書寫時墨水滲透擴散的性能,對書寫紙很重要。以鴨嘴筆蘸特制的墨水,在紙上劃線,以不擴散和不滲透的線條的最大寬度(mm)表示。②平滑度:在壹定真空度下,壹定容積的空氣通過在壹定壓力下的試樣表面與玻璃面之間的間隙所需的時間,以秒表示。③表面強度:膠版印刷紙為防止紙張掉毛糊版,要求具有較好紙頁表面強度。以蠟棒加壓紙張至拉附纖維為止的蠟棒級數,也可用印刷適用儀測量其拉毛速度表示。繪圖紙、描圖紙則測其耐擦力,均系對紙張表面組織結合強度的檢測。
除以上諸性能外,其余技術用紙中還有許多特殊性能的檢測要求。如電氣工業用紙的介電常數、介電強度、介質損耗,卷煙紙的燃燒速度,隔熱紙的導熱系數,過濾紙對流體的阻力系數及對過濾物的截留系數,生活衛生用紙的柔軟度、吸收性等均為質量的重要性能指標,需按規定標準進行檢測以評價其使用性能