造紙行業(yè)常識(shí) 紙的定義和性質(zhì)

1.現(xiàn)代造紙的原料有哪些?

答：現(xiàn)代造紙的原料有植物纖維(木材、竹、草類等)，礦物纖維(石棉、玻璃絲等)，其他纖維(尼龍，金屬絲等)，還有用石油裂解得到的高分子材料。目前用于書寫、印刷、包裝的紙仍主要以植物纖維為主要原料制成。

2.造紙植物纖維原料的種類有哪些?

答：目前造紙工業(yè)用植物纖維原料主要可分為兩類：

木材纖維原料：直接從樹(shù)木中獲得的植物纖維。

非木材纖維原料：又分草類纖維原料、韌皮纖維材料和籽毛纖維材料。

3.紙張常用輔料的組成及作用是什么?

答：輔料是指為滿足紙張的不同使用性能而添加到紙張中的各種助劑。輔料由填料、膠料、色料和其他化學(xué)助劑組成。

填料能改進(jìn)紙張的平滑度和不透明度;膠料能使紙張具有抗水性能;色料能增加紙張的白度等;染料能給紙張上色;其他化學(xué)助劑可改變紙張的性質(zhì)，以提供紙張某些特殊用途。

4.膠料的作用是什么?

答：用植物纖維生產(chǎn)的紙張，因纖維本身和纖維間存在大量的毛細(xì)孔，而且構(gòu)成纖維的纖維素、半纖維素含有大量親水的羥基，所以能吸收水或其他液體。為使紙張不被水或其他液體浸潤(rùn)，需在紙中加入具有抗液性膠體物質(zhì)或成膜物質(zhì)，即膠料，給予紙張抗液體滲透和擴(kuò)散的性能。在造紙工業(yè)中施加膠料的工藝過(guò)程稱為施膠。

5.施膠有哪些方法?

答：根據(jù)施膠效果的不同，施膠方法分為內(nèi)部施膠和表面施膠兩種。內(nèi)部施膠是將膠料加入紙漿中，再抄成具有憎液性的紙和紙板。常用膠料有松香膠料和合成膠料。表面施膠是在紙張表面涂上一層薄的膠料，從而使紙張具有憎液性能。常用膠料有淀粉、動(dòng)物膠、及合成膠料等。表面施膠主要用于膠版紙、書寫紙和有憎液性要求的包裝紙和紙板。

6.表面施膠對(duì)印刷紙性能的影響有哪些?

答：①增加紙張的抗水能力及表面強(qiáng)度，可減少膠印中紙張的掉毛現(xiàn)象;②改進(jìn)印刷適性，若表面膠料太少，印刷中紙張將吸收油墨中過(guò)多的連結(jié)料，造成印跡無(wú)光澤。相反，若表面膠料太多，將減慢油墨的干燥速率，導(dǎo)致蹭臟和光亮污點(diǎn);③增加紙張的可擦性，表面施膠可減少油墨的滲透，因而易于把油墨擦掉，增加了紙面的抗磨擦能力;④增加紙張的強(qiáng)度，如耐破度、耐折度和抗張強(qiáng)度;⑤減少紙張的兩面差和變形。

7.填料的作用是什么?

答：填料是為了使紙張獲得特定性能，如白度、不透明度、平滑度等，同時(shí)，填料的加入使紙張內(nèi)部空隙變小變細(xì)，從而增加紙張的油墨吸收性，并且使得吸墨性變勻。通常加入漿料中的不溶于水或微溶于水的礦物質(zhì)，在印刷紙中含量約為10%-25%，不同的紙張?zhí)砑恿坎煌�，并且可能相差很大�?

8.印刷用紙?zhí)盍蠎?yīng)具有哪些特性?

答：印刷用紙的填料應(yīng)具有高白度、高折射率、顆粒細(xì)小、水溶能力低、較低的密度及良好的化學(xué)穩(wěn)定性，另外，最好資源豐富，價(jià)格低廉。

9.印刷用紙的常用填料有哪些?

答：最常用的無(wú)機(jī)填料有滑石粉、白土、鈦白粉和碳酸鈣。其中鈦白粉是昂貴優(yōu)質(zhì)的填料;有機(jī)合成填料為一些高分子物質(zhì)。

10.填料對(duì)印刷紙張性能的影響有哪些?

答：印刷用紙加入填料可改進(jìn)紙張的印刷適性，如增加紙張的白度、平滑度、不透明度、挺度。改善紙張對(duì)油墨的親合力、柔軟度和穩(wěn)定性，從而有助于印刷品質(zhì)量的提高。當(dāng)然紙張中加入填料量太高也帶來(lái)一些不良的影響，主要表現(xiàn)為紙張強(qiáng)度的降低和施膠效果的下降，在印刷中易發(fā)生掉粉、掉毛現(xiàn)象，填料粒子傳遞到印版和橡皮布上會(huì)產(chǎn)生糊版等現(xiàn)象;由于填料有摩擦作用，還會(huì)磨損印版，但是用沉淀碳酸鈣(PCC)加填則可以使磨損印版降低到最低程度(金東目前采用)。

11.什么是紙張的不透明度?

答：不透明度是指紙張不透光的性質(zhì)，紙張的不透明度取決于紙張的光散射能力、紙張內(nèi)部光散射界面的多少(即內(nèi)部獨(dú)立粒子的數(shù)量)和散射界面折射率差異的大小。光散射界面越多，散射界面間折射率差異越大，則紙張的光散射能力越大，不透明度越高。

12.填料如何影響紙張的不透明度?

答：沒(méi)有加填料的紙張是由纖維和空氣組成。空氣存在于纖維間的孔隙中，由于纖維與空氣的折射率不同，因此當(dāng)光束照射到紙張表面時(shí)，即有部分光在纖維與空氣界面上發(fā)生散射，賦予紙張一定(較低)的不透明度，反映到印刷中，主要表現(xiàn)為極易透印。在紙張中加入折射率大于纖維素的填料后，增加了紙張內(nèi)部光散射界面的數(shù)量，即存在纖維與空氣間、填料與纖維間以及填料與空氣間三類不同的界面，在這三種界面中，填料與空氣間折射率的差值較大。因此光線在填料與空氣界面上得到最大散射，導(dǎo)致不透明度增加。

13.填料如何改善紙張表面平滑度?

答：纖維相互交織而形成的網(wǎng)絡(luò)總是存在大量的孔隙和表面凹凸不平處，加入細(xì)小顆粒填料后能改進(jìn)紙張的柔軟性和可塑性，能進(jìn)行更好壓光處理，從而可改進(jìn)壓光后紙張的平滑度。

14.填料對(duì)紙張強(qiáng)度的影響如何?

答：纖維間的結(jié)合是紙張強(qiáng)度的基礎(chǔ)，填料的加入減少了纖維間的結(jié)合，所以加入大量填料會(huì)使紙張強(qiáng)度顯著下降。其中抗張強(qiáng)度、耐折度和耐破度下降較大，撕裂度下降較小，使用填料的用量有一定限制。

15.填料如何影響紙張的松厚度?

答：紙張纖維的密度為1g/cm3左右，而填料的密度大多在2.5-3.0g/cm3。因此填料的加入將會(huì)降低紙張的松厚度。但當(dāng)加入的填料量較少時(shí)，松厚度隨填料量增加而增加，短纖維的紙張尤為明顯。

16.填料如何影響紙張的挺度?

答：紙張的挺度是紙張厚度和彈性模量的函數(shù)。填料對(duì)挺度的影響應(yīng)將填料對(duì)松厚度和抗張強(qiáng)度的影響綜合起來(lái)考慮。當(dāng)加填料量小時(shí)，填料的加入基本不影響紙張的挺度，當(dāng)加填料量再增加時(shí)，挺度則隨填料量增加而顯著減小。

17.色料在紙張中的作用是什么?

答：即使是經(jīng)過(guò)漂白處理的紙漿纖維也是略呈黃色或灰白，這是由于紙漿纖維中所含木素傾向于吸收波長(zhǎng)在400-500nm的紫色和藍(lán)色光所致，紙漿中木素含量愈多，其色澤也就愈深。因此要使紙張具有更高的白度，常在漂白漿中加入藍(lán)紫色或紅藍(lán)色染料。生產(chǎn)有色紙還必須進(jìn)行染色處理。

18.色料的成分有哪些?

答：色料是用于紙張染色和調(diào)色的顏料和染料。顏料大多是無(wú)機(jī)物，多數(shù)不溶于水;染料有天然染料和合成染料之分，目前合成染料已完全取代天然染料，染料大部分能溶于水，或經(jīng)化學(xué)處理后能溶于水。

19.紙張輔料中的其他化學(xué)助劑及作用?

答：為適應(yīng)紙張某些特殊用途的需要，常在紙漿或紙中摻用各種類型的非纖維性添加劑。按其用途劃分，大致可分為如下幾類：

①濕強(qiáng)劑。濕強(qiáng)劑是為增加紙頁(yè)的濕強(qiáng)度而加入的助劑，如脲醛樹(shù)脂和酚醛樹(shù)脂等。

②干強(qiáng)劑。如陽(yáng)離子淀粉，聚丙烯酰胺等。

③助留劑。為減少造紙過(guò)程中填料和細(xì)小纖維的流失而加入的助劑，如聚丙烯胺、聚氧化乙烯和聚乙烯亞胺等。

④消泡劑。用于消除造紙過(guò)程中的泡沫。如硅油、松節(jié)油、十三醇、磷酸三丁酯、戊醇和辛醇等。

⑤抗水劑。主要用于對(duì)抗水能力有較高要求的紙中。如石蠟、金屬皂、乙二醛、三聚氰胺甲醒樹(shù)脂和丙烯酸二甲胺基乙脂等。

20.紙張如何進(jìn)行簡(jiǎn)單分類?

答：紙張通常依用途可以分為文化用紙、工業(yè)用紙、生活用紙和特殊用紙，其中文化用紙可以簡(jiǎn)單地分為非涂布紙和涂布紙。未經(jīng)涂布加工的紙張稱之為非涂布紙，如新聞紙、膠版紙、靜電復(fù)印紙和書寫紙等;經(jīng)涂布加工的紙張稱之為涂布紙，如銅版紙、掛歷紙、亞光紙、玻璃卡紙等

將在水中懸浮的纖維用細(xì)致的簾模抄起濾除水分后，留于簾上絞結(jié)的纖維薄層經(jīng)揭下干燥，即成為紙。這個(gè)定義適用于古今一切的紙張。一位紙的專家曾說(shuō)：“自公 以前，即曾有人用平形的簾模自糜腐分解的纖維制成紙張，而時(shí)至今日仍以此法制紙;其唯一區(qū)別只在于簾模構(gòu)造與纖維的處理方法的不同。”由此可見(jiàn)，造紙的原 理包括兩個(gè)基本因素，即纖維及簾模。公初年中國(guó)逐漸廣泛使用紙張，與此同時(shí)中國(guó)古代的一部字典曾對(duì)于紙下過(guò)定義，其中即包含了這兩種主要因素。

約于公100年， 許慎在其所著《說(shuō)文解字》中為紙所下的定義是：“紙，絮一苫也。”其中最關(guān)鍵的字有二，即“絮”及“苫”。根據(jù)《說(shuō)文解字》的解釋：“絮，敝綿也�！� “絮”是由破布及廢蠶繭而取得的敝舊纖維;“苫”則是用茅草編成的一種席，可供覆蓋之用。由此可知纖維體與透水的席自古以來(lái)即為造紙的兩種基本因素，與今 日對(duì)紙的定義非常符合。

中國(guó)造紙起源于在水中漂洗敝絮敗綿，然后將絞結(jié)成一層的纖維承載于席上收起。這種在水中擊散并蕩洗敝綿的做法，在中國(guó)可能于公前數(shù)百年即已習(xí)以為常。古代資料中經(jīng)常可以找到婦女于水中洗滌、作擊或蕩漂舊綿的記載。相傳伍員(前6世紀(jì)~前5世紀(jì))自楚奔吳，曾經(jīng)過(guò)瀨水之濱，當(dāng)時(shí)在河邊“擊絮”的一位婦女給過(guò)他食物。成書于公前3世紀(jì)的《莊子》中說(shuō)：“宋人有善為不龜手之藥者，世世以洴澼絖為事。”據(jù)成玄英注，洴澼絖即漂絮之意。司馬遷《史記》中說(shuō)淮陰侯韓信(公前196年 故世)，在淮陰城下釣魚，見(jiàn)到一些婦女在淮河漂絮，其中一人連續(xù)漂絮至數(shù)十日。顯然，由于處理敝絲，利用舊衣內(nèi)的敗絮重新使用，以及在水中洗滌麻類的破布 等，都需要經(jīng)常將纖維制品于水中蕩滌�？赡苡捎谂既坏貙�廢舊纖維物體置于席上晾干以后的成品，引發(fā)了制成極薄的一張紙的想法。

在發(fā)明造紙術(shù)以前，就已有各種方法可將纖維制成一張薄片的形狀，包括使纖維纏結(jié)并壓成氈，紡織成布，或者浸泡捶擊植樹(shù)皮使之成為樹(shù)皮布(或稱塔巴)。制氈是比紡織方法更古老的制造纖維制品的一種方法。自從遠(yuǎn)古時(shí)代起，亞洲北部及中部的居民便已將氈用于衣服與覆蓋物的制造產(chǎn)中國(guó)使用氈最早為何時(shí)尚未能確定，但《周禮》(公前3世紀(jì)或更早)中記載有周室“掌皮”官員以獸毛制氈之事產(chǎn)現(xiàn)在并沒(méi)有證據(jù)能說(shuō)明中國(guó)發(fā)明造紙是受制氈的影響，但二者制造的技法頗為類似。

紡織品與紙之間有密切的關(guān)系。二者不僅在初期都是用同類的材料制成，而且具有類似的物理形狀與性質(zhì)。就其用途而言，也常是可以互相代替的，紡織品常用于書寫與繪畫，紙則常作為布帛的代替物用于衣服與陳飾。如眾所知，縑帛久已用于書寫，后來(lái)才被制成薄張的廢舊纖維體所替代。這種廢舊纖維就是利用繅絲的過(guò)程中留 下的蠶繭殘?jiān)�或�(qū)⒈峙f布于水中擊散而取得的。后來(lái)將原料的來(lái)源擴(kuò)大，包括生麻及樹(shù)皮等新的而非舊的纖維時(shí)，就掀開(kāi)了造紙歷史新的一頁(yè)：從此能使用新鮮的植物纖維來(lái)進(jìn)行無(wú)限制的生產(chǎn)了。生麻纖維的使用可能是由敝舊麻布纖維的使用演變而來(lái)，而樹(shù)皮之用于造紙，則可能是由于樹(shù)皮布的使用而來(lái)。植樹(shù)一直在中國(guó)廣泛 栽植，自遠(yuǎn)古時(shí)代起中國(guó)南部就有將植皮捶制成布并用于衣著的事。

世界各地溫帶及熱帶地區(qū)的原始民族也曾將捶成極薄一張的植皮用于做衣服，及覆蓋和簾幕等用途。有人認(rèn)為樹(shù)皮布起源于中國(guó)，制造樹(shù)皮布的方法可能是由中國(guó)南部經(jīng)南中國(guó)海各島嶼向東傳至太平洋及中美洲的廣遠(yuǎn)區(qū)域，并經(jīng)由印度洋向西傳至非洲中部，傳播所及包括了赤道沿線各個(gè)地區(qū)。

除以人力加工制造成張的纖維以外，尚有原始形狀為薄片的天然材料如獸皮、樹(shù)葉及紙草(Cyperus papyrus或稱莎草)，這類物質(zhì)都曾被人類用于書寫，但在中國(guó)卻從未見(jiàn)采用。綿羊、山羊、小山羊、小�；蚱渌�獸類之皮自公前2世紀(jì)起就已被制成羊皮紙(獸皮紙)，在歐洲及近東各國(guó)用于書寫，直至紙出現(xiàn)后才逐漸被替代。稱為“犢皮紙”(Vellum)的獸皮紙質(zhì)極精美，以其細(xì)致潔白及光滑平潤(rùn)而成為最受推崇的一種書寫材料。

獸皮紙質(zhì)地雖較真紙堅(jiān)韌，但價(jià)格極為昂貴，每寫一部書，常需用二百余張牛羊皮。此外，樹(shù)葉可能是人類最早使用于書寫的植物性材料。一種稱為貝葉的棕婦類樹(shù)葉，形狀窄而厚，有時(shí)長(zhǎng)達(dá)三尺，曾在印度、南亞及東南亞國(guó)家中用來(lái)書寫。書寫方法是用鐵筆刻寫成字，再用黑墨或其他顏料涂入刻紋，然后再用繩索貫串若干葉 片，連成一書。紙草紙?jiān)缭诠?img src=http://www.mendingthemindconsulting.com/file/cont/1.jpg class=hximg>前3000年時(shí)即在埃及使用。其制法是采用紙草的內(nèi)皮，制成長(zhǎng)條，分幾層橫直交疊鋪放，中夾以膠合劑，再加壓力，于燥后形成一張薄頁(yè)，打磨光滑以后用來(lái)書寫。

東方與西方的學(xué)者都曾有人不加深究地以為紙與紙草紙性質(zhì)相同，而將兩者混為一談。他們由此遂對(duì)造紙術(shù)發(fā)明于中國(guó)提出疑問(wèn)產(chǎn)實(shí)際上，紙草紙是由天然植物體材料的薄片多層疊壓而成，中國(guó)紙則是由經(jīng)過(guò)浸漚糜解而改變了性質(zhì)的纖維制成的，兩者不應(yīng)混為一談。