機械造紙原理

我一直以爲造紙樹都是工匠純手工製作的 直到親眼看完現代化紙張生產過程 才發現過程比我想的精密得多 像你家門口的松樹、安樹這種富含纖維的樹木 通常最先倒黴被砍 造紙前被砍下來的木頭會從林場拉進工廠 先在堆場集中 再用圓木堆垛機精準送進浸料口 圓木會被熱水徹底沖洗 把表面的沙子、泥土全部洗掉 緊接着圓木兩頭會被修平 並不是爲了好看 而是爲了防止下一步卡機 接下來圓木會被送進一個巨大的金屬包皮滾筒 這個滾筒在緩慢旋轉 而且整體是傾斜的 圓木一進去就開始不停翻滾 互相摩擦 樹皮就這麼被磨下來 包下來的樹皮也不會浪費 要麼拿去發電 要麼做成土壤改良劑 包完皮 圓木還要經過石塊收集器 把混進來的石頭全部篩掉 但這還不夠 接下來圓木還要過金屬探測器 它可以探測到釘子這樣的小金屬 避免在後續工序中損壞設備 木纔會被送進削片機 鋒利的刀片高速旋轉 把整根木頭切成大小几乎一致的木片 而木片的大小直接決定紙漿質量 所以這些木片並不會直接進入下一道工序 而是要先通過尺寸篩分機 太大的木片會重新進入粉碎機打碎 太小的會直接淘汰用來做生物燃料 只有尺寸剛剛好的木 才能被送進木片桶倉 排隊等着變成紙漿 接下來木片會進入脫水螺旋 把多餘的水甩掉 然後被送進蒸煮系統 在高溫的化學溶液裏反覆煮 這一步的目的是把木質素溶掉 很多人以爲只是把木頭壓扁 其實完全不是 真正留下來的是木頭裏的纖維 煮過的木片會被送進精磨機 在一塊靜止圓盤 和一塊高速旋轉圓盤之間通過 旋轉盤的轉速高達每分鐘1500轉 在高溫高壓下把纖維硬生生撕開 這個過程中 木屑裏的水分直接被蒸發成蒸汽 再被回收利用 分離出來的纖維還要再精磨一次 確保足夠均勻 磨完還不算完 還得篩沒完全分開的纖維 會被挑出來 重新送回去再磨一遍 只有真正合格的 纔會成爲紙漿進入儲料桶倉 隨後紙漿被送進漂白系統 這裏不用濾 而是氧氣和過氧化物 目的不只是變白 而讓紙漿在後面高速造紙時 足夠穩定 足夠可控 漂白完成後 紙漿會被反覆沖洗 脫水 所有化學品都會被回收再利用 到這一步 紙紙漿纔算真正準備好 在進入造紙機之前 紙漿還要按配方加入甜料和注劑 再進行最後一次篩分 接着用水稀釋 並進入除氣機 把紙漿裏的氣泡全部排掉 這時候的紙漿看着稠 其實99%是水 只有1%是纖維 隨後紙漿立刻進入壓榨段 整個過程只需要幾分之一秒 此時紙漿的幹度只有20% 也就是說80%還是水 爲了提高幹度 紙漿在壓榨槽中被兩塊毛氈加註 壓力一釋放 毛氈就像海綿一樣 把水吸走 這樣的壓榨要反覆進行 緊接着是斜行壓榨 壓力更大 時間更長 直接把幹度提升到50% 接下來是乾燥段 31個蒸汽加熱滾筒 把紙張一點點烘乾 最終含水率控制在7%到8% 止幹了 但還不夠好 最後還要進入壓光機 10根壓光滾 其中4根是加熱滾 溫度高達260攝氏度 把紙張表面壓得平整 光滑有光澤 整條生產線還配有在線質量檢測系統 每30秒就能檢測一次 亮度 拉力 厚度 色差 灰分含量 哪怕一個小孔一點污漬 馬上就能發現並處理 最終紙張被捲成直徑巨大的母卷 一卷最多能達到10萬米 最後的最後是分切 根據客戶需求 把大卷切成不同寬度 不同直徑的小卷 到這裏 一棵樹才真正變成了一張紙