造紙是古代中國勞動人民的重要發(fā)明。主要過程為：

⑴ 伐樹做材料；⑵ 裁切成適當(dāng)?shù)拈L度；⑶ 剝?nèi)淦ぃ虎?切成碎片；⑸切成薄片；⑹將薄片集中處理,運往造紙廠；⑺ 以藥水和蒸氣做成紙漿；⑻ 用藥水沖洗；⑼ 去除雜質(zhì)；⑽ 漂白紙漿；⑾ 在紙漿中加入藥水；⑿ 用網(wǎng)子瀝乾水分；⒀放在氈子上吸水；⒁ 以高溫烘乾水分；⒂ 以壓光機做壓光處理；⒃ 做成紙卷。

一、古代造紙的過程

⒈ 斬竹漂塘：斬竹裁泡一百日以上，并洗去竹子的青皮。

⒉ 煮徨足火：將所得的竹子，放入“徨”桶內(nèi)與石灰一起蒸煮八天八夜。

⒊ 舂臼：然后取出竹子，放入石臼，以石碓叩打直至竹子被打爛，形同泥面。

⒋ 蕩料入簾：將被打爛的竹料倒入水槽內(nèi)，用竹簾在水中蕩料，竹料成為薄層附于竹簾上面，其余的水則由竹簾之四邊流入槽內(nèi)。

⒌ 覆簾壓紙：然后將簾反復(fù)過去，使?jié)窦埪溆诎迳希闯蓮埣垺Ｈ绱耍貜?fù)蕩料與覆簾步驟，使一張張的濕紙疊積上千張，然后上頭加木板重壓擠去大部分的水。

⒍ 透火焙干：將濕紙逐張揚起，并加以焙干。焙紙的設(shè)備是以土磚砌成夾巷，巷中生火，土磚溫度上升之后，濕紙逐張貼上焙干。干燥后，揭起即得成紙。

二、現(xiàn)代的造紙過程

⒈ 制漿：一般將木材轉(zhuǎn)變成紙漿的方法有機械制漿法、化學(xué)制漿法和半化學(xué)制漿法等三種。

如果用樹類、草類造紙，那先要把樹木和草切碎，然后再悶在一個大鍋里面蒸煮至爛，接著把蒸好了的液體從鍋里面放出來。

再使紙漿流過專門的設(shè)備被紙漿中的纖維磨得更爛。接著，把紙漿用篩選設(shè)備處理一下，然后漂白，并且把紙漿洗干凈。到這里的工作，我們專業(yè)上叫作“制漿”。

概括起來就是：切碎--蒸煮--磨--篩選--漂白--洗滌。

⒉ 造紙：把制漿處理好的紙漿再一次篩選除渣，由于制漿車間過來的紙漿比較濃，在這里還需要把紙漿稀釋一下，至大約0.8%的濃度。

這時，處理好的紙漿通過管道，經(jīng)過專門的設(shè)備噴到網(wǎng)子的面上。網(wǎng)子的背面有真空箱一直吸收網(wǎng)子里的水，從而也就把液體的紙漿慢慢的吸成了有一定強度的濕紙。濕紙再經(jīng)由專門的壓榨輥擠壓。

最后貼在許多個大鐵缸面上徹底干燥完畢，并且卷成大卷。大卷的紙輥再在復(fù)卷機上進一步卷成符合客戶要求的成品紙。

⒊ 調(diào)制：紙張完成后的強度、色調(diào)、印刷性的優(yōu)劣、紙張保存期限的長短直接與它有關(guān)。

⒋ 抄造：將稀的紙料，使其均勻的交織和脫水，再經(jīng)干燥、壓光、卷紙、裁切、選別。

⒌ 加工：裁切、選別、包裝，最后將每五百張包成一包（通常叫做一令）。

三、傳統(tǒng)手工紙的制法

我國傳統(tǒng)手工紙的制法，有一整套生產(chǎn)工序，不論采用何種原料，抄造何種紙張，基本都是大同小異的步驟。

這些主要的生產(chǎn)工序有：泡料、煮料、洗料、曬白、打料、撈紙、榨干、焙紙。

⒈ 泡料：又稱浸料，是把不同原料按等級分開，扎成小捆，泡在水塘里。浸泡的時間隨原料品種不同而異，毛竹砍下后要在水里浸泡半個月左右，稻草扎捆在河水里一般泡7～10天，樹枝、麻桿浸泡的時間則在10天左右。浸泡的目的，是把原料中的可溶性雜質(zhì)溶（除）去，為制造良好的紙漿打下基礎(chǔ)。

⒉ 煮料：是用堿或石灰的水溶液在高溫下處理原料，將粘連在纖維之間的果膠、木素等除掉，使纖維分散開來而成為紙漿。煮料過程也隨原料不同而有很大差別：煮桑皮先用石灰水泡10分鐘，再放進煌鍋里與石灰水處理5天，取出后還堆置發(fā)酵。稻草只需要少許石灰稍微蒸煮或堆放發(fā)酵，即可成為紙漿。

⒊ 洗料：是把蒸煮后的漿料放入布袋內(nèi)，經(jīng)過水的沖洗和來回擺動，把紙漿中夾雜的石灰渣及煮料溶解物等洗凈。

⒋ 曬白：就是把本色紙漿（灰白、淺黃到棕色不等）變?yōu)榘咨垵{。傳統(tǒng)的曬白法是把洗凈的漿料放在向陽處，直接利用日光照射約達2～3個月的時間，直到紙漿顏色變白為止。現(xiàn)在一些手工紙的產(chǎn)生時也有利用漂白粉進行漂白的，只不過漂白粉用量較少，漂白的時間也還較長。

⒌ 打料：是用人力、水碓、石碾等把漿料搗打成泥膏狀，使?jié){料中的纖維分絲和帚化，能夠交織成具有一定強度的紙頁，打料是人工造紙操作中最繁重的一道工序。

⒍ 撈紙：又叫入簾或抄紙。撈紙是先把紙漿和水放入抄紙槽內(nèi)，使紙漿纖維游離地懸浮在水中，然后把竹簾投入抄紙槽中抬起，讓纖維均勻地平攤在竹簾上，形成薄薄的一層濕紙頁，最后把抄成的濕紙移置在抄紙槽旁的濕紙堆上。

⒎ 榨干：是把濕紙頁內(nèi)多余的水分?jǐn)D壓出去，使?jié)窦埦哂幸欢ǖ膹姸龋岳谒⒓埜稍铩．?dāng)抄造的濕紙頁累積到數(shù)千張時，利用壓榨設(shè)施施加適當(dāng)?shù)膲毫Γ辜垉?nèi)的水緩慢地流出。壓榨時不可加壓過猛，否則會影響濕紙頁的質(zhì)量；壓榨后濕紙所含水分也不宜過多或過少，以防分紙時揭破或焙紙時發(fā)生脫落。

⒏ 焙紙：也稱烘紙或曬紙，就是把濕紙頁變成可以使用的干產(chǎn)品。焙紙的方法是把經(jīng)過榨干的濕紙一張一張地分開，再將其刷貼在烘壁外面，利用壁內(nèi)燒火的熱量，傳遞到外壁蒸發(fā)紙內(nèi)的水分，使紙頁變干。焙紙時烘壁表面溫度不可過高，不然紙頁易起皺和發(fā)脆。

四、機制和手工造紙

機制是在造紙機上連續(xù)進行，將適合于紙張質(zhì)量的紙漿，用水稀釋至一定濃度，在造紙機的網(wǎng)部初步脫水，形成濕的紙頁，再經(jīng)壓榨脫水，然后烘干成紙。

手工則用有竹簾、聚酯網(wǎng)或銅網(wǎng)的框架，將分散懸浮于水中的纖維抄成濕紙頁，經(jīng)壓榨脫水，再行曬干或烘干成紙。

機制和手工兩種造出來的紙最大區(qū)別在于，由于手工紙采用人工打漿，紙漿中的纖維保存完好；機制紙采用機器打漿，紙漿纖維被打碎。

使得手工紙在韌性拉力上大大優(yōu)于機制紙。機制紙存在漿網(wǎng)速差導(dǎo)致纖維縱橫向分布不均，手工紙不存在纖維縱橫向分布比例不均，特別體現(xiàn)在書畫用紙上（比如：宣紙）。

五、紙漿造紙的細節(jié)問題

⒈ 打漿：利用物理方法處理懸浮于水中的紙漿纖維，使其具有適應(yīng)紙機生產(chǎn)上要求的特性，并使所生產(chǎn)紙張能達到預(yù)期的質(zhì)量。包括機械打漿、超聲波打漿和水力打漿等。

⑴ 打漿的作用：使纖維扭曲卷曲、壓縮、伸長、半纖維素的溶出等。使細胞壁的位移和變形、初生壁和次生壁外層的破除、吸水潤脹、細纖維化、橫向切斷或變形、產(chǎn)生碎纖維片。

⑵ 打漿的基本矛盾：就是纖維的結(jié)合力和纖維的平均長度。隨著打漿度的提高，纖維的結(jié)合力不斷上升，并有利于提高紙頁的各種強度。但另一方面，隨著打漿度的繼續(xù)提高，纖維的長度不斷減短，使紙頁的各種指標(biāo)下降。

⑶ 打漿方式四種類型：長纖維游離狀打漿、短纖維游離狀打漿、長纖維粘狀打漿、短纖維粘狀打漿。

⑷ 目前的打漿設(shè)備：間歇式主要是槽式打漿機；連續(xù)式主要有錐形磨漿機、圓柱磨漿機、圓盤磨漿機。

⒉ 紙的強度取決于成紙中纖維間的結(jié)合力、纖維本身的強度、紙中纖維的分布和排列方向等。

⒊ 纖維的結(jié)合力有四種：氫鍵結(jié)合力、化學(xué)主價鍵力、極性鍵吸引力、表面交織力。

氫鍵形成的條件：⑴ 有游離羥基的存在；⑵ 兩羥基之間的距離在2.8nm以內(nèi)。

⒋ 施膠方法有紙內(nèi)施膠、紙面施膠、雙重施膠。

⒌ 加填的目的和作用：⑴ 改變紙的光學(xué)性質(zhì)；⑵ 改善紙頁的表面性能和印刷適性；⑶ 賦予紙頁某些特殊功能；⑷節(jié)省纖維原料，降低生產(chǎn)成本；⑸ 填料具有大的比表面積，能吸附樹脂，使紙漿中的樹脂不致凝聚成大粒子，因而有助于克服樹脂障礙。

⒍ 造紙濕部化學(xué)：

⑴ 主要研究內(nèi)容為：造紙濕部化學(xué)作用基本原理；造紙濕部化學(xué)助劑；造紙濕部化學(xué)測量和過程控制。

⑵ 造紙濕部化學(xué)品主要包括兩類：① 功能性化學(xué)品，如增干強劑、增濕強劑、施膠劑、填料和色料等；② 過程化學(xué)品，如助留劑、助濾劑、消泡劑和防腐劑等。

⒎ 紙料的問題

⑴ 紙料的特性：① 紙料分散體具有絮集的性質(zhì)；② 紙料分散體具有膠體的特性；③紙料分散體具有表面電動現(xiàn)象。

⑵ 紙料的組成：① 固相：纖維、細小纖維；② 液相：主要成分為水，及溶解于水中的各種化學(xué)品；③ 氣相：空氣。

⑶ 紙料調(diào)量和稀釋方法：

① 沖漿箱：紙料及白水在箱中由溢流口穩(wěn)定漿位，同過調(diào)節(jié)閘門的開啟度來控制漿量及稀釋白水量。

② 沖漿池：是使用閥門控制經(jīng)調(diào)漿箱穩(wěn)定后的紙料直接放入混合池中，稀釋白水由來自網(wǎng)槽的相鄰白水池底部流入。

③ 沖漿泵法。

⒏ 紙料懸浮液的流動狀態(tài)可分為塞流、混流和湍流三種基本狀態(tài)。

⑴ 湍動的概念：當(dāng)流體的雷諾數(shù)超過一定數(shù)值時，流體就處于湍動狀態(tài)，這時管道內(nèi)的每一個流體質(zhì)點作不規(guī)則的、在速度大小和方向都發(fā)生變化的脈動，流體這種不規(guī)則的脈動在工程常稱為湍動。

⑵ 湍動的特點：生存期短，具有兩重性，即分散纖維又給纖維創(chuàng)造碰撞交纏的機會。

⑶ 湍動的類型：低強度湍動；高強大湍動；高強微湍動。

⒐ 凈化和篩選的作用：⑴ 除去紙料中殘余的雜質(zhì)；⑵ 制成均勻分散的纖維懸浮液。

⒑ 從網(wǎng)部脫除的部分白水，又回用于稀釋進入流漿箱的漿料，這個稱之為“短循環(huán)”。

在網(wǎng)上脫除的不用于稀釋流漿箱漿料的另一部分白水，則引送去更前面的生產(chǎn)工序，這部分稱之為“長循環(huán)”

⒒ 流漿箱由布漿裝置、整流裝置和上網(wǎng)裝置等3部分組成。

⒓ 堰板傳統(tǒng)上可以分為收斂式堰板、垂直式堰板和結(jié)合式堰板三種。

⒔ 紙頁成形的目的是通過合理控制紙料在網(wǎng)上的留著和濾水工藝，使上網(wǎng)的紙料形成具有優(yōu)良勻度和物理性能的濕紙幅。

紙頁成形的基本過程是泄水、定向剪切、與湍動三個同步發(fā)生的基本水力學(xué)過程的綜合。

⒕ 長網(wǎng)紙機濕部成型與脫水的三階段即：上網(wǎng)段、成型脫水段、高壓差脫水段。上網(wǎng)段包括胸輥、成形板。

著網(wǎng)點靠調(diào)節(jié)堰板、控制噴射角的大小來控制。

⒖ 壓榨部的作用：⑴ 脫水：借助于機械壓力脫出濕紙頁中的水分；⑵ 傳遞紙幅：將網(wǎng)部揭下來的濕紙頁送到干燥部去干燥；⑶改善紙頁的質(zhì)量，提高緊度、強度；⑷ 消除網(wǎng)痕。

⒗ 紙在干燥部有兩種干燥方式：對流干燥與接觸干燥，紙機干燥部的主要干燥方式是接觸干燥。

⑴ 干燥過程：對流干燥分為恒速和降速兩個階段；接觸干燥過程可以分為升溫、恒速和降速三個階段。

⑵ 紙機干燥部特點：重量大，占地多，投資高，動耗、汽耗大。

⑶ 四個不同的干燥區(qū)：① 貼缸干燥區(qū)，濕紙頁從烘缸表面吸熱；② 壓紙干燥區(qū)，該區(qū)熱量傳遞最多，蒸發(fā)水量對低速紙機和高速紙機分別達80～85％和60～65％；③ 貼缸干燥區(qū)，濕紙在恒定溫度下進行單面自由蒸發(fā)；④ 雙面自由蒸發(fā)干燥區(qū)，紙頁在該區(qū)溫度下降。

⑷ 干燥時的紙頁收縮的原因：

① 纖維具有脫水性、脫水、單根纖維收縮、紙頁收縮；

② 水蒸發(fā)、表面張力使纖維靠近、形成氫鍵、紙頁收縮。

⒘ 水環(huán)會造成的影響：⑴ 紙不干，用汽量增加；⑵ 運轉(zhuǎn)負(fù)荷增加并且不穩(wěn)定；⑶ 烘缸表面兩端“出汗”，刮刀上刮出水來，使紙頁上產(chǎn)生銹道子；⑷刮刀被紙沫墊起使紙沫漏過；⑸ 紙頁張力不正常，紙頁出現(xiàn)褶子。

⒙ 冷凝水的排除方式：汲管和虹吸管。

⒚ 紙頁表面處理：

⑴紙頁表面施膠的作用：

① 改善紙頁的表面性能。② 改善紙頁的空隙結(jié)構(gòu)和吸收性能。③ 改善紙頁的適印性能。④ 提高紙頁的物理強度，如耐折度、耐破度和抗張強度等。

⑵常用的紙頁表面施膠劑：淀粉及其改性產(chǎn)品、羧甲基纖維素、聚乙烯醇、動物膠、合成膠乳表面施膠劑、其他表面施膠劑。

⑶ 紙頁抄造過程：紙料上網(wǎng)前的處理；紙漿流送及紙頁成形；濕紙頁的干燥；紙頁的表面處理；表面處理后的干燥；紙頁的壓光；紙頁的卷曲。

⒛ 壓榨輥的的構(gòu)造類型：平面壓輥、網(wǎng)襯壓輥、真空壓輥、溝紋壓輥、盲孔壓輥、寬壓區(qū)壓輥。

六、造紙的環(huán)境污染和防治

造紙工業(yè)是一個用水量大、污染嚴(yán)重的行業(yè)。由于造紙廢水污染物濃度高、治理難度大，各國均將造紙廢水列為主要公害之一。據(jù)官方數(shù)據(jù)統(tǒng)計，全球造紙業(yè)生產(chǎn)、消費率以每年2%～3%的速度增長，而亞洲則以8.5%的增長率位居各大洲之首。我國造紙業(yè)在近10年來則以18%的增長速度居亞洲之首。造紙業(yè)高速發(fā)展的背后是沒有形成規(guī)模經(jīng)濟、污染嚴(yán)重、原材料匱乏、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)不合理等一系列亟待解決的問題。

造紙廢水是指化學(xué)制漿產(chǎn)生的蒸煮廢液（又稱黑液、紅液），洗漿漂白過程中產(chǎn)生的中段水及抄紙工序中產(chǎn)生的白水，它們都對環(huán)境有著嚴(yán)重的污染。一般每生產(chǎn)1噸硫酸鹽漿就有1噸有機物和400kg堿類、硫化物溶解于黑液中；生產(chǎn)1噸亞硫酸鹽漿約有900kg有機物和200kg氧化物（鈣、鎂等）和硫化物溶于紅液中。廢液排入江河中不僅嚴(yán)重污染水源，也會造成大量的資源浪費。

廢水排放的環(huán)節(jié)有以下幾處：即漿料制備車間排放的廢水、紙板車間排放的廢水、車間清潔衛(wèi)生排放污水、濕法除塵裝置等處。

由于造紙廢水具有上述特點，其處理方法也是多種多樣的。國內(nèi)外的實踐證明：物化處理和生化處理是造紙廢水處理流程中的主要技術(shù)。但每種方法和工藝都有適用條件，各有其優(yōu)點和不足。即使是非常先進的處理方法，也不可能獨立完成處理任務(wù)。往往需要把幾種方法組成一個處理系統(tǒng)，才能完成所要求的處理功效。一般來說，廢水中的污染物是多種多樣的，也有各自最佳的處理方法，可根據(jù)不同水質(zhì)，并結(jié)合企業(yè)自身情況，選擇最合適的廢水處理系統(tǒng)。

從長遠來看，我國造紙業(yè)必須走經(jīng)營規(guī)模化、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)合理化、林紙一體化、清潔生產(chǎn)、節(jié)能降耗和擴大廢紙回收利用等循環(huán)經(jīng)濟的道路，實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。采用有效、合理的處理造紙廢水的方法，并盡可能多的對處理后的廢水和廢水中所含的有用物質(zhì)進行資源化利用，是一項具有重大社會意義和經(jīng)濟價值的工作，應(yīng)當(dāng)受到重視。