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造纸厂

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造纸厂是通过机制流水线的形式进行造纸的工厂,分有机制和手工两种形式。造纸厂机制是在造纸机上连续进行,把适合于纸张质量的纸浆,用水稀释至一定浓度,在造纸机的网部初步脱水,形成湿的纸页,再经压榨脱水,然后烘干成纸;手工是用有竹帘、聚酯网或铜网的框架,把分散悬浮于水中的纤维抄成湿纸页,经压榨脱水,再行晒干或烘干成纸。

基本内容

中文名:造纸厂

污水处理:聚丙烯酰胺

分类:有机制、手工

国际公司:美国国际纸业、日本王子制纸

发展历史

纸的发明、发展也是经过了一个曲折的过程。 公元105年发明造纸后,造纸术就从河南向经济文化发达的其它地区传播。蔡伦被封到陕西洋县为龙亭侯,造纸术就传到汉中地区并逐渐传向四川。

据蔡伦家乡湖南耒阳的民间传说,蔡伦生前也向家乡传授过造纸术。东汉末年山东造纸也比较发达,出过东莱县(今掖县)的造纸能手左伯。公元二世纪造纸术在我国各地推广以后,纸就成了和缣帛、简 牍的有力的竞争者。公元三到四世纪,纸已经基本取代了帛、简而成为我国唯一的书写材料,有力地促进了我国科学文化的传播和发展。公元三到六世纪的魏晋南北朝时期,我国造纸术不断革新。

在原料方面,除原有的麻、楮外,又扩展到用桑皮、藤皮造纸。在设备方面,继承了西汉的抄纸技术,出现了更多的活动帘床纸模,用一个活动的竹帘放在框架上,可以反覆捞出成千上万张湿纸,提高了工效。在加工制造技术上,加强了碱液蒸煮和舂捣,改进了纸的质量,出现了色纸、涂布纸、填料纸等加工纸。

从敦煌石室和新疆沙碛出土的这一时期所造出的古纸来看,纸质纤维交结匀细,外观洁白,表面平滑,可谓“妍妙辉光”。公元六世纪的贾思勰还在《齐民要术》中,专门有两篇记载了造纸原料楮皮的处理和染黄纸的技术。同时,造纸术传到我国近邻朝鲜和越南,这是造纸术外传的开始。

公元六到十世纪的隋唐五代时期,我国除麻纸楮皮纸桑皮纸藤纸外,还出现了檀皮纸、瑞香皮纸、稻麦秆纸和新式的竹纸。在南方产竹地区,竹材资源丰富,因此竹纸得到迅速发展。

关于竹纸的起源,先前有人认为开始于晋代,但是缺乏足够的文献和实物证据。从技术上看,竹纸应该在皮纸技术获得相当发展以后,才能出现,因为竹料是茎秆纤维,比较坚硬,不容易处理,在晋代不太可能出现竹纸。竹纸应该起源于唐以后,而在唐宋之际有比较大的发展。欧洲要到十八世纪才有竹纸。

这一时期的产纸地区遍及南北各地。由于雕板印刷术的发明,兴起了印书业,这就促进了造纸业的发展,纸的产量、质量都有提高,价格也不断下降,各种纸制品普及于民间日常生活中。

名贵的纸中有唐代的“硬黄”、五代的 “澄心堂纸”等,还有水纹纸和各种艺术加工纸。唐代的绘画艺术作品已经有不少纸本的,正反映出造纸技术的提高。

在公元十到十八世纪的宋元和明清时期,楮纸、桑皮纸等皮纸和竹纸特别盛行,消耗量也特别大。造纸用的竹帘多用细密竹条,这就要求纸的打浆度必须相当高,而造出的纸也必然很细密匀称。

先前唐代用淀粉糊剂做施胶剂,兼有填料和降低纤维下沉槽底的作用。到宋代以后多用植物粘液做“纸药”,使纸浆均匀,常用的“纸药”是杨桃藤、黄蜀葵等浸出液。这种技术早在唐代已经采用,但是宋代以后就盛行起来,以致不再采用淀粉糊剂了。

这时候的各种加工纸品种繁多,纸的用途日广,除书画、印刷和日用外,我国还最先在世界上发行纸币。这种纸币在宋代称作“交子”,元明后继续发行,后来世界各国也相继跟着发行了纸币。

明清时期用于室内装饰用的壁纸、纸花、剪纸等,也很美观,并且行销于国内外。各种彩色的蜡笺、冷金、泥金、罗纹、泥金银加绘、砑花纸等,多为封建统治阶级所享用,造价很高,质量也在一般用纸之上。

这一时期里,有关造纸的著作也不断出现。如宋代苏易简的《纸谱》、元代费著的《纸笺谱》、明代王宗沐的《楮书》,尤其是明代宋应星的《天工开物》,对我国古代造纸技术都有不少记载。而《天工开物》第十三卷《杀青》中关于竹纸和皮纸的记载,可以说是具有总结性的叙述。

书中还附有造纸操作图,是当时世界上关于造纸的最详尽的记载。 经过元、明、清数百年岁月,到清代中期,我国手工造纸已相当发达,质量先进,品种繁多,成为中华民族数千年文化发展传播的物质条件。

南北朝时的造纸业

到魏晋南北朝时期(公元3-5世纪)纸的品种、产量、质量都有增加和提高,造纸原料来源更广。人们已经用藤和竹做造纸的原料了。史书上曾论及到这时期一些与原料有关的纸种名称,如写经用的白麻纸和黄麻纸,枸皮做的皮纸,藤类纤维做的剡藤纸,桑皮做的桑根纸,稻草做的草纸等。

由此看来我国在魏晋南北朝时期,麻、枸皮、桑皮、藤纤维、稻草等已普遍用作造纸原料。西晋的文学家张华在他写的《博物志》中说:剡溪(现在的浙江嵊县地带)出产古藤,可以造纸,所以就把纸称为剡藤。

在南北朝时代,北方人还用椿树皮造纸。农业科学家贾思勰,在《齐民要术》中讲到北方农民种植槠树的时候说:他们煮剥树皮,虽然很辛苦,但是获利很大;如果自己能造纸,得利就更大了。这段记载告诉我们,北方农民种植槠树的目的,就是为了造纸;而且煮剥树皮是造纸的一道重要工序。

竹子作为造纸原料始于晋还是宋,尚有不同的看法。南北朝书法家萧子良的一封信中曾说“张茂作箔纸……取其流利,便于行书”,据考据,所渭箔纸即嫩竹纸,张茂是东晋人,看来用竹子造纸可能是初始于晋。但用量很少。

隋唐时期的造纸业

隋朝的虞世南写了一部《北堂书钞》,书里引用东晋人范宁的一句话说,土纸不可作文书,文书都是藤角纸。有人认为这种“上纸”,就是麦秆、稻杆等粗纤维造的草纸。

我国唐朝的政治、经济、文化都空前繁荣,造纸业也进入一个昌盛时期,纸的品种不断增加,生产出许多名纸及大量艺术珍品。

造纸原料以树皮使用最广。主要是楮皮、桑皮,也有用沉香皮及栈香树皮的记载。藤纤维也广为使用,但到晚唐时期,由于野藤大量被砍伐,有无人管理栽培,原料供不应求,藤纸一蹶不振,到明代即告消失。

纸张多了,抄写书籍的风气就流行起来。便又出现了一种保护书卷纸张的新方法:人们在制造的时候,再加进一种味道非常苦涩的叫做黄孽的草药。这样的纸可以避免虫咬,长期保存,称为“入湟”,流行于唐代。

隋唐时,我国造纸业更加发达,这与当时的政治经济分不开。自东晋以来,原来经济落后的江南地区,经过劳动人民的长期努力,经济也已经上升到黄河流域的水平。隋朝结束了南北朝的长期分裂局面。

到了唐朝时候,农业、手工业和商业都有很大的发展,封建经济繁荣起来。辉煌灿烂的唐代文化,是中国封建文化的高峰。这种经济繁荣、文化昌盛的局面,必然要求发展造纸业,造出更多更好的纸张。

唐代造纸业发达的地区是相当广泛的,出现了不少大规模的造纸作坊。唐代皇甫枚的《三水小牍》里,写了这样一件事:巨鹿郡南和县于北,有个造纸作坊,墙壁上常常贴满了纸,让太阳把它晒干。

一天,突然之间刮来一阵旋风,把墙壁上的纸几乎都卷了下来,这些雪白的纸漫天飞午,远远看去,简直象雪花一样。可见,这个纸坊的规模相当大。

唐代的纸张品种很多,所用的原料主要是麻、藤、槠三种。当时的益州(现在的四川)和扬州等地,都是麻纸的著名产地。藤纸的生产,也从原来的产地剡溪逐渐推广到浙江、江西两省许多产藤的州县。

用槠树皮造的槠纸,在唐代更加流行。唐朝文学家韩愈曾把纸称为“槠先生”,就是指槠树皮造的纸。此外,唐朝又开始用海草、檀树皮等造纸。

我国的宣纸是很有名的,讲究写字绘画的人,都喜欢使用宣纸。

这种纸直到现在还是手工纸里的精品。宣纸用檀树皮和稻草造成。它洁白细密均匀柔软,质地坚韧,经久不变色,还有吸水力强的特点。早在唐朝时候,宣纸就已经是宣州的著名产品了。

宋元之后的造纸业

宋代竹纸发展很快,市场上十之七八是竹纸。就产区而言有四川、浙江、江西、福建、广东、湖南、湖北等,最盛之地当推浙江、四川。在工艺上宋代竹纸大多无漂白工序,纸为原料本色,除色黄之外,竹纸也有性脆的缺点。

元明时期竹纸的兴盛创造了历史新篇章,尤以福建发展最突出。使用了“熟料”生产及天然漂白,使竹纸产量大有改进。

明朝时候有个科学家叫宋应星,他写了一部《天工开物》,里面就讲到造竹纸的方法:先把竹子截断,剖成竹片,拌了石灰浸在水塘里,再取出来煮烂,制成纸浆,然后用绷在木架上的竹帘子从纸浆面上荡过去。

这样,竹帘上就留下一层纤维,把这层纤维揭下来烘干,纸就制成了。当时用石灰等蒸煮纸浆,实际上就是化学处理法。这以经是一套相当完整的造纸方法了。

清代由于造纸业的大发展,麻及树皮等传统造纸原料已不能满足需要,竹纸在清代占了主导地位,其他草浆也有发展,河南、山东、山西等地有人用麦草、蒲草。陕西、甘肃、宁夏有人用马莲草,西北用芨芨草,东北用乌拉草。造些野生草类植物,在清代末期当地居民已用以制造粗草纸。

我国用蔗渣造纸始于清末,张东铭在徐家坡设一造纸厂以蔗渣为原料,对此《清朝续文献通考》卷三八四有记载。清代草浆生产技木有了很大进步,用仿竹浆、皮浆的精制方法制取漂白草浆。著名的泾县宣纸就是用一定配比的精制稻草浆和檀皮浆抄制而成,其生产工序一直延续至今。

芦苇在清末也有使用。据光绪三十二年《东方杂志》三卷3期载:“陈兴泰在汉口桥口地方,设一造纸厂,先后以芦浆(芦苇)、蔗渣、稻草杆等物,试造日用纸张,有成效”。

造纸术西传后所用的原料及工艺仍习我国之故,以麻和破布为主,不过欧洲的破布普遍是棉纤维,成品纸不如中国产品柔顺薄韧,而且破布日感供不应求。到19世纪末,在欧洲产业革命的推动下,以木材为原料的机制纸迅速发展,并普遍认为木材是一种较好的造纸原料。

我国在满清末年和民国初年也逐渐出现了机械化的造纸厂,木材和非木材原料均有使用。

造纸原料范围的扩大,对于造纸业的发展和进步有重要意义,各地就可以利用当地出产的材料来造纸了。 由于原料范围的扩大,纸的种类也越来越多,纸的质量也越来越好,生产的数量也大大增加。

另外史书上还有提到有关蚕茧纸、苔纸、发笺纸、侧理纸等名词,那么是否当时曾用青苔、毛发等造纸呢?

根据这类纤维的特性来看,毛发极少纤维结合力,成纸强度很低,不宜单独用来造纸,至于蚕茧纸和发笺纸之说很可能是一种象形名词,白净、细密的麻纤维纸表面形似蚕茧,可能就称其为蚕茧纸。假如在纸浆中加入少许着色的长纤维或毛发,给人以披发的感觉,故而可能就称其为发笺纸,形似青苔并且显绿色花纹者可能谓之苔纸。这只是一种推论,尚需送一步考据。

早在上世纪30至90年代,因考古界不断发现西汉麻纸,就已引发了一场是西汉时期发明纸还是东汉蔡伦发明纸的激烈争议。

鲜为人知的是,甘肃多次发现西汉麻纸残片———西汉时期放马滩纸、肩水金关纸、马圈湾纸(敦煌残页)、金关纸、敦煌纸,都是“蔡侯纸”之前的遗物,以确凿的证据推翻了蔡伦造纸说。特别是天水放马滩纸为西汉初期遗物,将中国造纸术的发明时间提前了近300年,为研究我国造纸史提供了宝贵资料。 如今,敦煌“残页”和遗留在我省各地的西汉麻纸交相辉映,以无可雄辩的事实,改写了中国造纸的历史,同时也以丰厚的物藏,成为见证中国造纸业发展历史的“自然博物馆”。 敦煌有汉字的“西汉麻纸”,一经有关部门认定,立即引起了所有关注中国造纸业历史年代者的关注。西汉麻纸,其实诞生在一个特定的历史时代。西汉初年,因对传播工具的需求,纸作为新的书写材料应运而生。 《说文解字》的作者许慎认为纸是丝絮在水中经打击而留在床席上的薄片。这种薄片可能就是最原始的“纸”,有人把这种“纸”称为“赫蹄”。 关于这种“纸”的记载,可以追溯到西汉成帝元延元年牗公元前12年牍。《汉书·赵皇后传》中记录了成帝妃曹伟能生皇子,遭皇后赵飞燕姐妹的迫害,她们送给曹伟能的毒药就是用“赫蹄”纸包裹,“纸”上写:“告伟能,努力饮此药!不可复入,汝自知之!”这应该是最早在纸上书写的历史记录,但随着甘肃多处西汉麻纸的发现以及敦煌西汉“残页”的面世,不仅证明了《史记》的真实,而且把中国造纸的历史推向更早的年代!

行业发展

2006年1-12月,中国造纸行业实现累计工业总产值311,931,253千元,比上年同期增长21.28%;实现累计产品销售收入303,777,560千元,比上年同期增长21.69%;实现累计利润总额15,102,407千元,比上年同期增长27.76%。

2007年1-12月,中国造纸行业实现累计工业总产值383,295,712千元,比上年同期增长23.56%;2008年1-10月,中国造纸行业实现累计工业总产值382,007,566千元,比上年同期增长26.16%。

中国造纸企业和国家企业整体相比,企业规模明显偏小,营业收入不高。根据2007年发布的中国企业500强企业数据统计,100强企业的营业收入合计113827.74亿元,平均收入为1138.28亿元。中国造纸企业100强营业收入合计为1297.96亿元,平均收入为12.98亿元,中国企业百强收入水平是造纸企业百强的87.7倍,而且造纸行业没有一家企业进入中国企业百强。但这也表明,中国造纸产业正处于成长发展阶段,具有更大的发展空间,具有良好的发展前景。

2008上半年行业经历高增长,下半年由于经济减速导致的下游需求不振,在供求关系变化、新增产能等因素影响下,主要产品价格见顶回落,企业减产及降价措施使产品市场呈现量价齐跌态势,行业景气下行。产销率下降、库存增加,同时纸及纸板出口量下降,而原料进口依旧保持增长。

国外企业

北美洲

美国 国际纸业(International Paper) 美国 Mead/Westvaco 美国 金百利(Kimberly Clark) 美国乔治亚太平洋(Georgia Pacific)

亚洲

日本 日本制纸 日本王子制纸日本 大昭和制纸 印尼 亚洲纸浆暨纸业公司(Asia Pulp & Paper)泰国暹罗制浆造纸(Siam Pulp & Paper)中国广州造纸集团有限公司 中国 金东纸业(江苏)有限公司 中国 东莞玖龙纸业有限公司台湾永丰余造纸股份有限公司

欧洲

芬兰斯道拉恩索(Stora Enso) 芬兰 芬欧汇川(UPM Kymmene)德国Haindle

非洲

南非 萨佩公司(Sappi Ltd.)

污水处理

造纸厂污水处理用聚丙烯酰胺想要净化造纸厂排放的废水,那么首先要了解造纸厂的水质特性。造纸污水其中COD、悬浮物(SS)含量高,色度严重。造纸废水的SS、COD浓度较高,COD则由非溶解性COD和溶解性COD两部分组成,通常非溶解性COD占COD组成总量的大部分,当废水中SS被去除时,绝大部分非溶解性COD同时被去除。因此,废纸造纸废水处理要解决的主要问题是去除SS和COD。

采用气浮或沉淀方法,通过投加阳离子聚丙烯酰胺,可去除绝大部分SS,同时去除大部分非溶解性COD及部分溶解性COD和BOD。其典型的处理工艺流程如下:

废水→筛网→集水池→气浮或沉淀→排放

气浮和沉淀均为物化处理方法,处理效果与选用的设备、工艺参数、混凝剂等有关,其COD去除率一般高于制浆中段水的COD去除率,通常能达到70%~85%。对吨纸废水排放量>150m3、浓度较低的中小型废纸造纸企业,通过气浮或沉淀处理,出水水质指标可达到或接近国家排放标准。[1]

参考文献