纸是每个人都非常熟悉的基本商品。它的普遍存在和简单本质掩盖了造纸过程的复杂性。造纸厂是用木浆和其他原料制造纸张的工厂。一些造纸厂是一体化的,这意味着木浆与成品在同一地点生产。
虽然纸张以这样或那样的形式存在了数千年,但中国在公元前105年发明了第一种标准化的造纸工艺。现代造纸厂在一个高度复杂和机械化的过程中使用大量能源、水和木浆来生产一张纸。造纸机可能非常大,长度可达500英尺(152米)。未经加工或未经切割的新纸卷轴的宽度可达33英尺(10米)。
造纸厂使用的基本原材料是木材。在整个过程的开始,木料经过剥皮机,然后进入削片机。削片机把原木削成方形,比手掌还小。木材是由一种叫做木质素的物质结合在一起的纤维素纤维组成的。为了将木屑分解成纸浆,木质素必须溶解。
这是通过在一个称为蒸煮器的容器中,向木屑中添加热量、压力和化学品混合物来实现的。木屑被“煮熟”几个小时,这会使混合物变成灰色的果肉,其稠度与燕麦大致相同。然后通过高压鼓风机将纸浆从蒸煮器中取出,并进行清洗,以从木质素中分离出可用的纸浆。大多数造纸厂在这一点上还添加了非氯漂白剂和其他化学品的专有混合物,以减轻纸浆的颜色。。
纸浆经过洗涤和漂白后,加入大量的水,然后将这种混合物放在一个金属丝网筛上,使其循环,以帮助纤维结合在一起,形成更容易辨认的纸。大部分水是通过这个过程提取的。然后将纸垫压在吸水的织物之间,并放在干燥筒上。这些钢瓶被加热以除去最后的水。整个过程中,纸张移动速度非常快,每分钟超过3000英尺(0.9公里)。。
最后,熨烫纸张,使其表面光滑。当它完全干燥时,它被卷绕在大线轴上,然后再转移到较小的卷筒上进行切割。然而,尽管造纸厂取得了长足的进步,但它们仍然面临着一些持续不断的挑战,例如造纸过程中的高湿度和高热导致的机械腐蚀。纸浆的研磨对周围社区来说也有点问题,因为它会产生恶臭。
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