董丽萍 何雅婷
摘要:纸乃人类社会生活的必需品,是记录历史和科学文化传播的重要载体,造纸技术是一项重要的化学工艺,极大地促进了人类文化的传播。从东汉时期蔡伦发明造纸术到现代,期间多次对造纸工艺进行改进,使之成为了最主要的书写材料。现代化学的应用加速了造纸业的发展和进步,但同时也产生了生态污染问题,在绿色造纸理念的倡导下,合理应用现代化学技术,正在构建一个具有中国特色的“绿色中国纸业”。
关键词:造纸;造纸技术;发展
一、古代造纸技术的发展
自从地球上出现人类文明以来,文字便成了历史文明传承的重要方式。中国可考证的历史有4000多年,从有文字可考的商朝起至今,文明除了口口相传,最重要的方式就是以文字为载体传承历史、文化和科技等,后人才有了改造世界的能力。
商朝人在龟甲、兽骨上雕刻文字,记录简单的信息;到了春秋战国时期,人们将竹子进行加工制成竹简,将竹简按顺序编排卷成一册,称之为简策,同时还出现了帛书,但因其昂贵,使用并不广泛;西汉时,出现了最早的纸,但因质地十分粗糙,并不适合书写;东汉时蔡伦将造纸进一步改进,发明了“造纸术”,经后人将造纸技术不断改进,纸张的质量不断提高和成本降低;魏晋以来纸就成为了唯一的书写材料。
手工造纸技术是我国古代重要的科技成就,被列为“四大发明之一”。东汉时期,蔡伦在前人的造纸经验和基础上,以树皮、麻、破布等为原材料,利用捣、挫、抄等技术,制造可以书写的纸张。西晋时期,将固定网纱抄纸改为活动竹帘抄纸,大大提高了产量和质量,是近代长网、圆网造纸机的雏形。唐宋时期以后,随着活字印刷术的发明,纸张需求量激增,这使得造纸技术得到了快速发展。
中国传统手工造纸业经过长期的发展,成为了经济中的重要组成部分,对满足国民需求,推进文化的发展起到了重要的作用,还为近代手工业的发展奠定了重要的基础。
二、近代造纸技术的发展
1840年,英国人的大炮轰開了清政府的国门,人们开始寻求变革,引进西方先进的科学技术,洋务运动后期,晚清政府由“自强”转向“求富”,开始从军事工业转向民用工业,我国的机器造纸就是这个时候发展起来的。但是,因为社会生产力的落后,基础工业水平较低和战争等原因,制约了机器造纸技术的发展,各个工厂艰难生存,在这个时期,农村的手工造纸技术仍占据主要地位。
随着西方技术的传入,手工造纸业得到了发展,尤其是在化学工业的应用上,比如碱、漂白粉和部分酸的使用。初期手工制浆时主要使用石灰腌竹料、皮料等,再使用碱液完成蒸煮过程,起到腐蚀和漂白的作用。随着后来的发展,工业造纸的新式制浆方法影响了手工造纸,由于当时纯碱和苛性钠在民间容易购买,因此普及最广的就是纯碱和苛性钠来蒸煮材料,大大提高了造纸的效率,缩短造纸周期,极大的降低了成本。这对机器造纸产生了一定的影响,是制约机器造纸技术发展的另一个因素。
三、现代造纸技术的发展
中国的造纸工业经过了一段光辉的历程,尤其是改革开放以来,越来越多的新技术得到应用,纸张种类、产品质量、造纸能力和自动化程度都有大幅提高。
3.1先进技术的采用
在改革开放以前,我国的造纸产业基本上是在民国造纸工业的基础上继续发展的,但是因为建国初期,国家要在战后重建家园以及陆续发生了几场局部战争,国家的主要战略放在了国防建设上,在改革开放前,我国的造纸工业走了一些弯路,发展相对缓慢。[1]
改革开放以后,在市场经济的刺激下,一大批拥有先进造纸技术的合资企业陆续涌现,尤其是九十年代以后,更是蓬勃发展,取得了骄人的成绩。除了在造纸设备方面取得了重大的进步,先进化学制浆技术的采用也快速提升了工厂产能,降低了能源消耗和污染负荷。
我国是最大的草浆生产国,传统烧碱制浆法会产生很多污染问题和能源消耗问题,发展到2010年时,“麦草置换蒸煮”新工艺和相应的配套技术取得了很好的进展,使用了蒸煮脱木素反应动力学,使纸浆质量得到了提高的同时极大地降低了污染问题。
在先进化学技术的发展下,除了传统的制浆材料之外,还发展了化学机械浆和二次纤维浆。在当下木材纤维原料紧缺和绿色环保的要求下,二次纤维浆的应用是今后造纸业发展探索的一个新方向,符合“绿色中国纸业”的发展之路。
3.2绿色造纸
我国造纸业迅速发展,取得了瞩目的成就,但是,在发展过程中也存在一定的问题,如污染严重、资源消耗严重等问题。经过日积月累,逐步成为了政府和企业需要重点考虑的问题,一方面要考虑生产,一方面还要考虑如何保护环境不受污染,绝不能以牺牲生态环境为代价换取经济发展。
2002年,国家颁布了《清洁生产促进法》,形成了全新的发展战略,工作重点为如何节能减排,推动清洁生产,实施科技创新。2009年9月21日,在中国造纸工业绿色发展论坛上,国内34家先进造纸企业响应国家号召,联合发布了《自觉履行社会环境责任,实现绿色发展宣言》,全面阐述了走绿色发展的必要性。自党的十八大以来,“绿水青山就是金山银山”的理念深入人心,各企业深化改革,从技术入手,优化生产工艺、流程,切实改变了以前造纸业污染严重、资源消耗过多的现状。[2]
四、从造纸历史发展看化学在造纸工业中的重要意义
自西汉出现最早的纸张至今,人们在造纸技术上不断革新、探索,为近代工业造纸奠定了坚实的基础。随着化学技术在造纸工业中应用,纸的种类呈现出了多样化和高质量化,满足了生产、生活中的各类场景。初期化学助剂的使用提高了生产效率和纸张的质量,在绿色造纸理念提出后,也是在先进的造纸技术和化学技术共同发展的情况下,才使得实现节能减排、构建节约型社会变成了可能。在未来,随着化学技术的进步,我国的造纸业必然会在绿色、可持续发展的道路上蓬勃向上,焕发生机。
参考文献:
[1]黄运基.中国造纸工业的技术进步[J].江苏造纸, 2006(3):2-7.
[2]胡宗渊.新历史阶段探讨我国造纸工业未来发展[J].华东纸业,2010, 31(002):1-4.
作者简介:董丽萍(1993年2月15日-),女,蒙古族,籍贯:内蒙古赤峰市,学历:安庆师范大学 2020级 学科教学(化学) 硕士研究生,
职称:无,研究方向:中学化学教学。