不透明度:以单张试样在“全吸收”的黑色衬垫上的反射能力,与完全不透明的若干张试样的反射能力的百分比率表示。
③ 透明度:光线透过纸的程度。以试样能看清楚墨汁线条的最多的层数表示。光学性能指标对印刷纸和描图等比较重要。
化学性能指标
① 水分:纸中含有在100~105℃下可蒸发的水分重量,以对纸重的百分率表示。
② 灰分:纸经灼烧后的残渣重量对纸样绝干试样重量的百分率表示。
③ pH值:纸样在95~100℃的蒸馏水中浸泡1小时后,其水抽提液得的pH值。这些化学性质指标对电气及技术用纸尤为重要。
表面性能
① 施胶度(耐水度):纸张表面防止书写时墨水渗透扩散的性能,对书写纸很重要。以鸭嘴笔蘸特制的墨水,在纸上划线,以不扩散和不渗透的线条的最大宽度(mm)表示。
② 平滑度:在一定真空度下,一定容积的空气通过在一定压力下的试样表面与玻璃面之间的间隙所需的时间,以秒表示。
③ 表面强度:胶版印刷纸为防止纸张掉毛糊版,要求具有较好纸页表面强度。以蜡棒加压纸张至拉附纤维为止的蜡棒级数,也可用印刷适用仪测量其拉毛速度表示。绘图纸、描图纸则测其耐擦力,均系对纸张表面组织结合强度的检测。云母纸一定压力下的试样表面与玻璃面之间的间隙所需的时间,以秒表示。
除以上诸性能外,其余技术用纸中还有许多特殊性能的检测要求。如电气工业用纸的介电常数、介电强度、介质损耗,卷烟纸的燃烧速度,隔热纸的导热系数,过滤纸对流体的阻力系数及对过滤物的截留系数,生活卫生用纸的柔软度、吸收性等均为质量的重要性能指标,需按规定标准进行检测以评价其使用性能。
发明使用
纸的发明
纸在文房四宝中,较之笔、墨、砚晚出。古今中外,公认为东汉初期的宦官蔡伦是造纸术的发明人。
据范晔的《后汉书》记载:"蔡伦,字敬仲,桂阳人也。……自古书契多编以竹简,其用缣帛者谓之为'纸'。缣贵而简重,并不便于人。伦乃造意,用树肤、麻头及敝布、鱼网以为纸。元兴元年,奏上之。帝善其能,自是莫不从用焉,故天下咸称蔡侯纸。"这是历史文献中最早的关于造纸术的记载。从记载中,我们可以看到蔡伦造纸使用的原材料是树皮、麻头、旧布、渔网等价格低廉的物料,这样造出的纸成本低,很快就得到了推广应用。但是,在也有一些文献记载了蔡伦之前就有纸张使用的例证。例如,在班固的《汉书》中,就记载了公元前12前用纸包药事例。特别是本世纪以来在甘肃天水放马滩、敦煌马圈湾烽燧遗址和敦煌甜水井汉悬泉邮驿遗址出土的西汉纸,以现存实物证实了远在蔡伦发明造纸术之前,西汉就已出现了纸张的使用。这大约比蔡伦发明造纸术要提前170年左右。
从以上我们也可以看出,早在西汉时期就发明了纸张,当时的纸张质量较差;不能用于书写,到了西汉后期,纸张的质量才有提高。而蔡伦正是在此造纸术的基础上,对原材料、工艺进行了改进,制造出了质量很高的纸,特别是蔡伦扩大了造纸的原料,而且为以后广用各种植物纤维造纸提供了条件。
早期纸的使用
西汉劳动人民所造的纸并经过东汉的蔡伦改进以后,已经能满足书写的要求。对于蔡伦来说,改进的目的就是用来取代木牍、竹简、缣帛等书写、记录文字的材料,由于纸质轻,价格低等优点,得到了广泛的应用。东汉末年,山东人左伯,就是一个以造纸精美而闻名,当时的书法家都十分推崇左伯的纸,这就是说,在东汉末年,造纸技术大大提高。 公元2世纪4世纪,是竹简、缣帛和纸张并用的时期,由于纸张的质量和产量不断提高,纸张作为写字用的材料,其使用的比列也越来越大,在这个时期,纸张已成为文人不可缺少的写字材料。总之,在纸张得到广泛应用之后,使书有重时大的减轻,从而完全取代了过去的写字材料。
早期的造纸方法
有关中国古代造纸的方法,历史上记载很少,但就纸的制作工艺及其原理,发明迄今两千年来,并无多大实质性变化。总结起可归纳以下几点:
一是将砍伐来的植物,比如麻类植物,用水浸泡,剥其皮,再用刀剁碎,放在锅里煮,待晾凉后再进行浸泡、脚踩,用棍棒搅拌,使其纤维变碎、变细。
二是掺入辅料,制成纸浆。
三是用抄纸器(竹帘之类)进行抄捞、晾干,即可制成为纸。
纸虽然出现较早,但真正用于书写和推广使用是在蔡伦造出质地优良的“蔡候纸”之后。公元404年,东晋桓玄帝曾下令废简用纸,使纸的应用日益推广和普及。用历史的观点看问题,历史上任何一项重大工艺技术的发明,都不是偶然的,都具有从设想,到雏形,到完善的发展过程。蔡伦之前虽然有纸,但这无损于蔡伦作为重大改良者和完善造纸术这一发明的发明者的丰功伟绩。是蔡伦的发明创造,使纸进入了它的实用阶段,并迅速、广泛地推广开来,为完善印刷术和促进印刷术的发展提供了物美、价廉、而又易得的承印物。蔡伦的功绩和他作为完善造纸术这一伟大发明的发明家的光辉形象是不容抹煞的。
综上所述:笔的发明和改进,使得中国的文字向着简化、工整、规范和易于镌刻、复制的方向发展;织物、纸和墨的发明、发展和应用,为印刷术提供了必不可少的承印和转印材料;以手工雕刻和转印复制技术为基础的盖印和拓印以及织物印花技术的不断完善和结合,为印刷术的发明奠定了技术基础;社会的进步、文化事业的发展,造就了发明印刷术的社会环境和客观要求。这四者的具备和结合,使得印刷术的发明成为历史的必然,至隋、唐时期开始推广应用了。
造纸过程
一般印刷纸的生产分为制浆和造纸两个基本过程,制浆就是用机械的方法、化学的方法或者两者相结合的方法把植物纤维原料离解变成本色纸浆或漂白纸浆。造纸则是把悬浮在水中的纸浆纤维,经过各种加工结合成合乎各种要求的纸。
造纸厂一般需贮存足够用4~6个月的原料,使原料在贮存中经过自然发酵,以利于制浆,同时保证纸厂的连续生产。经备料工段把芦苇、麦草和木材等原料切削成料片(供生产化学浆)或木断(供生产磨木浆),再把小片原料放到蒸煮器内加化学药液,用蒸汽进行蒸煮,把原料煮成纸浆,或把木断送到磨木机上磨成纸浆,也可经过一定程度的蒸煮再磨成纸浆。然后用大量清水对纸浆进行洗涤,并通过筛选和净化把浆中的粗片、节子、石块及沙子等除去。再根据纸种的要求,用漂白剂把纸浆漂到所要求的白度,接着利用打浆设备进行打浆。然后在纸浆中加入改善纸张性能的填料、胶料、施胶剂等各种辅料,并再次进行净化和筛选,最后送上造纸机经过网部滤水、压榨脱水、烘缸干燥、压光卷取,并进行分切复卷或裁切生产出卷筒纸和平板纸。如果生产要生产涂布印刷纸,则需要干燥中部或生产成卷筒纸后经涂布加工而实现。
除以上基本过程外,还包括一些辅助过程,如蒸煮液的制备、漂液的制备、胶料的熬制及蒸煮废液和废气中的化学药品与热能的回收等。
卫生纸的新造纸技术
由于造纸技术的不断突破,目前,美国的一家卫生纸制造厂引用了这样一种新造纸技术;制造卫生纸的原料为用过的书写纸和废弃的打印纸,先将它们捣碎制成纸浆。然后进行纸浆过滤,再将其进行逐渐粘合和抽水处理,最后进行切割包装。这些工序做完后,制出的卫生纸就又可以进行二次使用了。这种技术不仅可以废物利用、节省资源,而且制出纸的过程也比传统工序简练。
发明
造纸术是中国古代“四大发明”之一。纸的发明,极大地方便了信息的储存和交流,对于推动世界文明的发展具有划时代的意义。 在造纸术发明以前,人们把字刻写在龟甲、兽骨、竹片、木片和绢帛上。甲骨、木片很笨重,用起来不方便;绢帛太贵,一般人用不起。大约在西汉初期,人们用大麻和苎麻造出了纸。这种早期的纸比较粗糙,不太适合写字。 …