一般而言,造紙工藝分為兩大步驟,即製漿和造紙。
一、紙漿(Pulp)
當有適當的木材和植物纖維後,便要將之製成纖維狀紙張,而紙漿的製造方法可分為:機械性、化學性和半化學性。
1、機械性:
原料以機械的壓力,研磨等物理方式,去製成斷碎的細纖維。機械紙漿以磨木紙漿為主要,其原料為闊葉樹與針葉樹,而這方式的生產效率能高達90-95%。
機械紙漿造成的紙張,因沒有加添任何化學品,故木材原料的木質素,完全含於紙漿內,惟如原料中含有色物質或深色雜質,將影響未來紙張的顏色,而性質方面,它是比較脆弱,而不透明度高,排水性佳,適合高速大量抄紙。其所抄造的紙張之緊度低,平滑度高,而富彈性,吸墨能力強,可加速油墨乾燥等,印刷適應性良好。
2、化學性(Chemical)
因機械紙漿留有甚多的非纖維素成份,如木質(Lignin)等,使抄造出來紙容易受光線照射使紙張的色澤有變及更脆弱的現象。為了改善這缺點,化學性的製造紙漿的方法便產生。
化學紙漿是用化學品混入來蒸煮(Cooking)木材,使原料的纖維容易分離。蒸煮目的是要以化學品與木質等原料產生化學反應,以排除木質素,以留下纖維素來作紙漿的用料。
因蒸煮過程中,可加入不同的化學品,使製造出來的紙漿性質有所不同,化學品可分為亞硫酸紙漿(Sulphite)、鹼法紙漿(Alkaline)及硫酸鹽紙漿(Kraft)。
亞硫酸紙漿的性質,色澤較淺,可不須經漂白步驟也可用作抄紙使用,製造的紙張,白度較高,紙質較柔軟,其物理性質亦較弱。而鹼法紙漿的特性,是較柔軟和高不透明度,此紙漿製造的紙張,物理性質較強,主要是其纖維較短些硫酸鹽紙漿是現時比較普遍的方法。因其是用Na2S來蒸解,蒸解容易而且效果良好,而用此紙漿所造的紙張,強度較優,柔軟性良好,而且耐久性佳,而經漂白後紙張白度更能大大提高。
3、半化學性(Semi-Chemical)
一種介乎於機械紙漿與化學紙漿之間的方法。先將原料裡非纖維成分與纖維之間之結合力溶解,再用機械方法使纖維分離。半化學性方法所用的化學品是Na2SO3及Ca(HSO3)2,另加Na2CO3及NaHCO3充當緩衝劑。而此漿的特性,是從原料得到的纖維可達65-85%,造出來的紙張,性質較硬,而此紙漿能製造出不同用途的紙張,如新聞紙、印畫紙、書寫用紙及瓦楞紙等,使用彈性較大,而成本卻比其他方法較為低當有了紙漿後,便要經多種後期續製造程式,才能造出成為印刷時用的紙張。而造紙過程主要包括:1.打漿;2.加添礦物質和不同的填料;3.抄紙。
1、打漿
打漿的主要目的,是要將紙漿作切斷及磨潰的程式,以改變它的物理特性。因紙漿本身含有大量的纖維素,如果直接用此紙漿來造紙,紙張的物理特性會十分弱,而且表面亦會出現疏鬆多孔的現象。因此,要改善這情況,打漿是造紙的重要程式之一。
打漿的過程中對纖維所做的效果,是除去纖維素外部的薄膜,增加含水量,同時切斷纖維素之間的引力,以水的化學引力取代,增加纖維的柔軟度。切斷纖維能使它更短小,而且纖維會被拉長、拉直、捲曲及壓撕,部分纖維因而會成為糊狀。
打漿方法主要分為遊離打漿和黏狀打漿。遊離打漿是以切斷作用為主,紙漿的濃度較低。此方法的打漿機的刀刃較銳利,刀刃的齒距較密,在打漿時纖維容易被切斷,使所抄造出的紙張會出現密度小而膨鬆、不透明、伸縮性小,油墨容易附著等特性。不過,此方法所抄造出來的紙張,其表面平滑度較低,並容易起毛。
黏狀式打漿方法是用破裂磨潰等原理。其所用的紙漿濃度較高,而打漿機的刀刃較鈍,刀刃齒距較稀疏,切斷纖維時容易產生長短不一的現象,使所抄造出來的紙張擁有的物理特性較強,紙質緊密,紙張表面平滑度佳,透明度較高且不易起撓等特性。但紙張的伸縮網 性較大,對油墨吸收效果較差。
2、填料、上膠和染色
填料程式是在紙漿中加入適量的礦物質和色料,務求造出紙張用途所要求的物理特性。新增填料可使紙張的平滑度增加、提高不透明度和白度、增加厚度和重量、改善紙張的吸墨能力及印刷適應性等。填料的種類很多,常用的有白土(Clay)、石棉、滑石、石膏、炭酸鈣(CaCO3)、硫化鋅及炭酸鎂等,以填寫纖維間的空隙。
上膠程式主要是使紙張具有抵抗水份滲透的能力,而且可加強紙張的硬度、堅韌性、抗張力、抗溼性、提升紙張表面平滑度及減少起毛現象,同時也改善紙張的印刷適應性。上膠的種類有松香(Rosin)、澱粉(Starch)、蠟乳液等。
染色程式目的是要改善紙張的色調或增加紙張的白度。亦使用螢光料,使照射到紙張的紫外光轉為白光,以增加白度。
3、抄紙
抄紙程式是將以制好的紙漿加入大量的水,使紙漿中的纖維產生水化作用,使纖維隨著水流分佈在金屬網上,此形成所謂縱向(Machine Direction)和橫向(Cross Direction)的纖維方向性,其後進入造紙機,使纖維緊黏著造紙毛氈上,以減去大部分水份,並會經過乾燥及壓光等程式而成為可用的紙張。
一般而言,造紙工藝分為兩大步驟,即製漿和造紙。
一、紙漿(Pulp)
當有適當的木材和植物纖維後,便要將之製成纖維狀紙張,而紙漿的製造方法可分為:機械性、化學性和半化學性。
1、機械性:
原料以機械的壓力,研磨等物理方式,去製成斷碎的細纖維。機械紙漿以磨木紙漿為主要,其原料為闊葉樹與針葉樹,而這方式的生產效率能高達90-95%。
機械紙漿造成的紙張,因沒有加添任何化學品,故木材原料的木質素,完全含於紙漿內,惟如原料中含有色物質或深色雜質,將影響未來紙張的顏色,而性質方面,它是比較脆弱,而不透明度高,排水性佳,適合高速大量抄紙。其所抄造的紙張之緊度低,平滑度高,而富彈性,吸墨能力強,可加速油墨乾燥等,印刷適應性良好。
2、化學性(Chemical)
因機械紙漿留有甚多的非纖維素成份,如木質(Lignin)等,使抄造出來紙容易受光線照射使紙張的色澤有變及更脆弱的現象。為了改善這缺點,化學性的製造紙漿的方法便產生。
化學紙漿是用化學品混入來蒸煮(Cooking)木材,使原料的纖維容易分離。蒸煮目的是要以化學品與木質等原料產生化學反應,以排除木質素,以留下纖維素來作紙漿的用料。
因蒸煮過程中,可加入不同的化學品,使製造出來的紙漿性質有所不同,化學品可分為亞硫酸紙漿(Sulphite)、鹼法紙漿(Alkaline)及硫酸鹽紙漿(Kraft)。
亞硫酸紙漿的性質,色澤較淺,可不須經漂白步驟也可用作抄紙使用,製造的紙張,白度較高,紙質較柔軟,其物理性質亦較弱。而鹼法紙漿的特性,是較柔軟和高不透明度,此紙漿製造的紙張,物理性質較強,主要是其纖維較短些硫酸鹽紙漿是現時比較普遍的方法。因其是用Na2S來蒸解,蒸解容易而且效果良好,而用此紙漿所造的紙張,強度較優,柔軟性良好,而且耐久性佳,而經漂白後紙張白度更能大大提高。
3、半化學性(Semi-Chemical)
一種介乎於機械紙漿與化學紙漿之間的方法。先將原料裡非纖維成分與纖維之間之結合力溶解,再用機械方法使纖維分離。半化學性方法所用的化學品是Na2SO3及Ca(HSO3)2,另加Na2CO3及NaHCO3充當緩衝劑。而此漿的特性,是從原料得到的纖維可達65-85%,造出來的紙張,性質較硬,而此紙漿能製造出不同用途的紙張,如新聞紙、印畫紙、書寫用紙及瓦楞紙等,使用彈性較大,而成本卻比其他方法較為低當有了紙漿後,便要經多種後期續製造程式,才能造出成為印刷時用的紙張。而造紙過程主要包括:1.打漿;2.加添礦物質和不同的填料;3.抄紙。
1、打漿
打漿的主要目的,是要將紙漿作切斷及磨潰的程式,以改變它的物理特性。因紙漿本身含有大量的纖維素,如果直接用此紙漿來造紙,紙張的物理特性會十分弱,而且表面亦會出現疏鬆多孔的現象。因此,要改善這情況,打漿是造紙的重要程式之一。
打漿的過程中對纖維所做的效果,是除去纖維素外部的薄膜,增加含水量,同時切斷纖維素之間的引力,以水的化學引力取代,增加纖維的柔軟度。切斷纖維能使它更短小,而且纖維會被拉長、拉直、捲曲及壓撕,部分纖維因而會成為糊狀。
打漿方法主要分為遊離打漿和黏狀打漿。遊離打漿是以切斷作用為主,紙漿的濃度較低。此方法的打漿機的刀刃較銳利,刀刃的齒距較密,在打漿時纖維容易被切斷,使所抄造出的紙張會出現密度小而膨鬆、不透明、伸縮性小,油墨容易附著等特性。不過,此方法所抄造出來的紙張,其表面平滑度較低,並容易起毛。
黏狀式打漿方法是用破裂磨潰等原理。其所用的紙漿濃度較高,而打漿機的刀刃較鈍,刀刃齒距較稀疏,切斷纖維時容易產生長短不一的現象,使所抄造出來的紙張擁有的物理特性較強,紙質緊密,紙張表面平滑度佳,透明度較高且不易起撓等特性。但紙張的伸縮網 性較大,對油墨吸收效果較差。
2、填料、上膠和染色
填料程式是在紙漿中加入適量的礦物質和色料,務求造出紙張用途所要求的物理特性。新增填料可使紙張的平滑度增加、提高不透明度和白度、增加厚度和重量、改善紙張的吸墨能力及印刷適應性等。填料的種類很多,常用的有白土(Clay)、石棉、滑石、石膏、炭酸鈣(CaCO3)、硫化鋅及炭酸鎂等,以填寫纖維間的空隙。
上膠程式主要是使紙張具有抵抗水份滲透的能力,而且可加強紙張的硬度、堅韌性、抗張力、抗溼性、提升紙張表面平滑度及減少起毛現象,同時也改善紙張的印刷適應性。上膠的種類有松香(Rosin)、澱粉(Starch)、蠟乳液等。
染色程式目的是要改善紙張的色調或增加紙張的白度。亦使用螢光料,使照射到紙張的紫外光轉為白光,以增加白度。
3、抄紙
抄紙程式是將以制好的紙漿加入大量的水,使紙漿中的纖維產生水化作用,使纖維隨著水流分佈在金屬網上,此形成所謂縱向(Machine Direction)和橫向(Cross Direction)的纖維方向性,其後進入造紙機,使纖維緊黏著造紙毛氈上,以減去大部分水份,並會經過乾燥及壓光等程式而成為可用的紙張。