以废纸、苹果树枝制备纸斗的研究

＊宋奎柱 王鹏程 张咏萍 许威龙 赵倩巍 刘洁 闫佳颖

（烟台大学 山东 264005）

纸斗是山东省胶东地区传统的民间容器，传统的制作过程使用纸浆作为原料。本项目的特色之一在于就地取材，充分利用废弃果木枝条作为纸斗制作的基本原料，利用贝壳、渔网等海洋垃圾制作外观装饰。特色之二是借助纸斗作为载体，传播中国传统文化元素[4]。由于苹果树枝纤维较粗，无法用来制备高质量的纸张，苹果树枝造纸技术一直无法实现，而纸斗，所用原材料要求较低，纸浆中纤维无需过细，因此苹果树枝造纸斗成为一种可实现的技术。利用废纸制备容器，在我国历史上非常常见。特别是在物质贫乏的农村地区，很多家庭都有用废报纸、渔网、麻皮做的用来盛放米面、衣服、针头的容器。随着科技的进步，人民的生活水平不断提高，造纸技术也愈加成熟。人们在纸斗的制作过程中，开始用纸浆替代麻皮，做出更加漂亮、轻便的纸斗。尤其是在烟威沿海地区，胶东人民为纸斗贴上具有当地习俗的剪纸，做成了既实用又极具观赏价值的文化特色—纸斗。

图1

1.创新点和设计特色

纸斗本身是民间手工艺产品，以传统剪纸与手工绘画为装饰，项目会在纸斗的外观装饰上设计不同的主题，如：神话传说、诗词歌赋、名著的角色等。生产流程创新，改变传统的“一站式”手工制作，实现打浆机械化，自制底模，制作周期短，增加产量和节省成本。纸斗主要以纤维状物质浆为原料，纸斗可以回收再利用，实现再生循环利用，符合当今环保低碳的生活理念。

2.纸斗制备工艺流程

纸斗的制作基本流程为：构思、选底模、制作增强剂、制浆、塑形、修整、装饰。

（1）产品构思：纸斗形式灵活多变，根据产品的用途设计纸斗的外观，构思外观是纸斗生产的前提。

（2）选底模：底模的形状决定着纸斗的形状。

（3）制作增强剂：增强剂也是纸浆的制作的原料之一，在纸浆中加入适量增强剂会使纸斗更加坚固。

（4）制浆：旧纸制浆，先将各色杂纸浸透水分，用碓臼捣或上碾轧成纸浆，淋水后掺和少许白泥土、牛毛菜、浸泡出的榆树皮汁液或者掺和黑面、柳絮等，纸浆便可以得到。果木枝条制浆，苹果树枝磨解能耗低，易磨浆，这可能是因为苹果树纤维分布较松散，苹果树枝密度小，磨解时需要的机械力小。并且苹果树枝制浆时不需要漂白，减小能耗。

（5）塑性：使用模具把纸浆固定成一定形状，进行晾晒，最终成型。

（6）修整：对成型的纸斗胚型进行打磨，让纸斗外形更加美观，也便于更容易粘贴装饰品。

（7）装饰：装饰材料上有所创新，利用胶东地区特殊的资源—贝壳和渔网。贝壳印花体现海洋文化，渔网经清洗、染色用于纸斗装饰。继承传统，推陈出新。传承延用传统手工艺，先在纸斗胚上糊一层纯色纸，采用剪纸和手工绘画装饰。剪纸是粘合在纸斗表面的，民间粗犷的剪纸在粘贴时不易被破坏，非常适合弯曲的纸斗表面，而精细的剪纸可以用于多平面的纸斗外侧。手工绘画是直接在纸斗表面作画，不受纸斗形状的制约。剪纸和绘画给我提供了展现不同主题的维度[5-6]。

图2

3.试验方案

（1）首先将苹果树枝、树叶（规格为长20～30cm，直径4～5mm）进行汽蒸15min，再放入粉碎机粉碎、用100目筛子过筛，将树枝树叶粉进行煮沸15min。（2）将煮沸后的树枝树叶粉进行化学处理，化学处理过程先用0.15mol/L氢氧化钠和0.03mol/L亚硫酸钠混合溶液处理（5g树枝树叶粉需要用20mL混合溶液进行处理），处理的条件为60℃搅拌、水浴加热，处理时间为0.5h。（3）通过调整上述反应中氢氧化钠和亚硫酸钠混合溶液的溶度进行多组平行实验，通过对纸斗硬度的检测来判断实验最优条件。（4）因为后期需要对纸斗进行外表的加工，所以无需对纸浆进行漂白，这便节约了资源。（5）将处理后的材料放入水中，加入造纸胶，1L水加入10mL造纸胶，预热磨浆后得到纸浆。（6）将纸浆倒入模具进行塑性、压实、脱水。（7）将塑性后的材料放入烘箱50℃进行烘干得到纸斗。（8）对纸斗外表进行填涂，通过绘制地方特色图案进行文化宣传,如，神话传说、诗词歌赋、名著的角色等。

图3

4.产品技术实现原理

（1）废纸成浆：纸浆是以植物纤维为原料，经加工获得的纤维状物质，这种纤维状物可以实现循环可再生，同时也可以重复利用。废纸在浸泡碾压，加入后白泥土、牛毛菜等物质后可得到纸浆。废纸打成浆的机械主要根据它的用途进行设计，一是研磨粉碎原料，二是压榨原料成浆，三是搅拌。

（2）以果木枝条为原料制浆：制造原理与我们平时所用各类纸张的造纸原理类似，提取枝条中的纤维状物质，加入造纸胶制备纸浆。苹果树枝制备纸浆产量和针叶木浆产量相当，苹果枝条制备的纸浆不需要使用高档的漂白药剂，从而节约了能源。苹果树生长周期短、抗病性强，修剪下来的苹果树枝更是没有好的途径处理，用于制备纸浆，有利于生态环境。苹果树枝原料为优质的长纤维造纸原料，我国苹果树资源丰富，特别是胶东地区，这为纸浆的制备提供了大量的原材料。

5.产品优势

(1)原材料优势

产品主要以废旧纸张，以废弃果木枝条为原料。根据调研，原材料丰富。烟台苹果2019年种植面积约280万亩，每年十二月下市后至冬季果农将对落叶后的果树进行枝条修剪，平均一亩地果树大概修剪出二十斤枝条，每年堆积的废弃果木枝条高达20多万吨以上。另外，我国每年废纸产生约600万吨，而且提高废纸回收率是国家正在进行的项目。

(2)技术优势

在造纸行业，果木枝条相较其他木原料较细，树皮比重相对较多，不太适合造纸。而纸斗对纸浆的要求相对较低，可以利用果木枝条做的纸浆，一定程度上解决废弃果木枝条不能造纸浆的问题。因后期需要对纸斗进行外观修饰，所以无需对纸浆进行漂白，这便节约了资源。

本产品的方法主要特点是利用苹果树的树枝和树叶进行造纸斗，纸斗可以散发出苹果树枝独特的清香，凝神静气。利用苹果树的树枝和树叶造纸斗既可增加果农的收入，又可以节约大量的纸浆，并且借助纸斗作为载体，传播胶东提取特色文化。

6.社会价值

（1）解决了手艺人以及当地留守老人，残疾人的温饱问题，顺应了国家攻坚克难大力扶贫的政策，促进当地就业，通过一系列由原料到生产到销售的无缝衔接工艺，促进当地经济的可持续发展。

（2）传承了优秀的纸斗文化，对中国的传统文化传承事业具有重要意义，也可以给其他的传统文化的继承和发展带来新的启发。

（3）通过利用当地堆积的废弃果木枝条和贝壳，改良了纸浆的制备方法，改善了当地的环境，顺应了国家绿色发展的主题。

（4）纸斗市场不断扩大，有利于中国优秀的传统文化走向世界，提高文化自信，同时提高人们对纸斗文化的理解和兴趣，增强人们保护传统文化的意识。