植物羊皮紙的制作

曹曉瑤（江門職業(yè)技術(shù)學(xué)院，廣東江門529090）

植物羊皮紙的制作

曹曉瑤
（江門職業(yè)技術(shù)學(xué)院，廣東江門529090）

現(xiàn)代工業(yè)化生產(chǎn)的羊皮紙，主要由植物纖維制成。該文概述了植物羊皮紙的制作原理、制作的工藝流程和制作要點(diǎn)。

植物羊皮紙；工藝流程；制作要點(diǎn)

羊皮“紙”又稱羊皮片。12世紀(jì)以前，歐洲有個(gè)“貝加曼”的小地區(qū)，因?yàn)閷?duì)埃及禁運(yùn)莎草紙感到不滿，當(dāng)?shù)氐摹皺?quán)勢(shì)者”下令利用吃肉后多余的羊皮來代替莎草紙寫字，這就是羊皮“紙”的由來。他們先把山羊、綿羊的皮浸在水里泡軟，用刀將皮上的殘肉刮凈，再放入石灰汁中，經(jīng)過一段時(shí)間把皮取出，用水清洗，撐平，用鵝卵石磨光，最后掛起來晾干，制成了一張張兩面光潔的羊皮紙。過去，在莎草紙上只能一面寫，而羊皮“紙”卻可以兩面寫，寫字的容量增加1倍，這是它的一大優(yōu)點(diǎn)；但是，羊皮“紙”的價(jià)格畢竟太貴了，一般人用不起。當(dāng)物美價(jià)廉的中國(guó)紙傳入歐洲后，羊皮“紙”退出了歷史舞臺(tái)。

現(xiàn)代工業(yè)化生產(chǎn)的羊皮紙，則主要是由植物纖維制成?，F(xiàn)代的植物羊皮紙是用化學(xué)藥劑與纖維素發(fā)生接枝或交聯(lián)等化學(xué)反應(yīng)，可使原紙的特性發(fā)生變化，屬于特種紙制作的一種變性加工方法。

1　植物羊皮紙的制作原理和主要的工藝流程

1.1植物羊皮紙的羊皮化原理

植物纖維的羊皮化是一個(gè)復(fù)雜的物理化學(xué)反應(yīng)過程。在硫酸的作用下，紙中的纖維發(fā)生潤(rùn)脹，并部分地溶解，在短時(shí)間內(nèi)，一部分纖維分解成糖類分散物，然后很快地加入冷水，停止硫酸的作用，使此溶解過程停止在膨脹階段[1]。這樣，紙中纖維因膨脹和氧化分解變成膠凝狀態(tài)，使纖維與纖維之間互相緊密地結(jié)合起來，取得羊皮化。

1.2植物羊皮紙生產(chǎn)的基本工藝流程

圖1為植物羊皮紙生產(chǎn)的基本工藝流程。

圖1　植物羊皮紙生產(chǎn)的基本工藝流程

植物羊皮紙紙機(jī)生產(chǎn)的示意圖如圖2所示。羊皮化后的紙頁(yè)，需脫除紙頁(yè)中的硫酸。脫酸作業(yè)由浸漬和壓榨組合而成。浸漬時(shí)吸收低濃的酸液，壓榨時(shí)再脫出，將紙頁(yè)中的殘酸不斷溶解帶出，因此需多段脫酸。脫酸液也采取逆流的方式，即最后一段通入清水，逐次向前一段脫酸槽溢流，第1段脫酸槽溢流出來的是較濃的廢酸，送往酸回收。

經(jīng)過最后一段脫酸槽后，紙內(nèi)殘酸仍較高，需進(jìn)一步水洗，基本凈化后，用碳酸鈉中和殘酸。為增加紙的塑性，最后經(jīng)過塑化劑處理，進(jìn)入干燥、卷取。

圖2　羊皮紙紙機(jī)示意圖

2　植物羊皮紙的制作要點(diǎn)

2.1原紙的質(zhì)量

為了便于硫酸的良好浸漬和均勻羊皮化，原紙應(yīng)有較好的吸收性。吸收性低會(huì)使羊皮化程度不足，而吸收性過高，會(huì)使羊皮紙干燥時(shí)收縮變形大，不利于操作，甚至使羊皮化過度，纖維素降解，紙頁(yè)腐爛、斷頭等。生產(chǎn)中的原紙吸水性控制為35～40mm/10min[1]。

影響原紙吸收性的主要因素是原紙漿料的組成及打漿度。棉漿和精制木漿漿料纖維素的純度較高，有利于吸收，因此是最佳原料；這些漿的成紙強(qiáng)度也好，可取較低打漿度（24～28°SR）以利于吸收，同時(shí)能滿足成紙強(qiáng)度要求。但是一般來說，原紙的打漿度低，吸收性好；不過，成紙強(qiáng)度低，不利于加工，要保證其良好的羊皮化，就要由其他羊皮化條件來控制。

另外紙的勻度要好，不應(yīng)有褶子、皺紋、漿塊、沙粒等雜質(zhì)，以及孔洞等組織缺欠。對(duì)于有色羊皮紙，原紙的染色應(yīng)該均勻，所用染料對(duì)硫酸要有適應(yīng)性。

2.2羊皮化過程的影響因素

這是羊皮紙生產(chǎn)的中心環(huán)節(jié)，羊皮化的程度如何，直接影響產(chǎn)品的質(zhì)量。羊皮化過程的3個(gè)重要影響因素分別是硫酸的濃度、溫度和羊皮化時(shí)間。硫酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)為68%～72%，溫度為10～20℃，時(shí)間為3～10 s。

2.2.1硫酸濃度

硫酸濃度越高，纖維的膠化越劇烈。濃度過高時(shí)，紙頁(yè)表面的纖維會(huì)迅速膠化，孔隙消失，反而阻礙酸液浸入紙頁(yè)內(nèi)部；因此紙頁(yè)表面焦化，而內(nèi)層羊皮化卻不充分，產(chǎn)生羊皮化不均勻現(xiàn)象。

2.2.2羊皮化時(shí)間

若紙幅經(jīng)羊皮化槽的速度太慢，其與硫酸的作用時(shí)間太長(zhǎng)，則使紙幅表面生成的淀粉狀物繼續(xù)分解成溶于水的糊狀物，甚至分解成單糖葡萄糖或炭化；反之，羊皮化程度不夠，植物羊皮紙產(chǎn)品質(zhì)量也不合格。羊皮化的時(shí)間應(yīng)取決于硫酸的濃度和溫度。

2.2.3硫酸溫度

一般低溫（10～15℃）羊皮化為最好，其原因是避免硫酸在溫度過高時(shí)引起的纖維迅速水解，而溫度低可以保證羊皮化作用均一，有利于正常操作。

上述3個(gè)因素應(yīng)根據(jù)原紙的特性來綜合考慮確定，以取得滿意的羊皮化效果。首先，硫酸濃度的大小應(yīng)根據(jù)原紙的吸收性和漿料組成來確定。舉例如下：

（1）吸收性高的棉漿原紙，可以采用質(zhì)量分?jǐn)?shù)為72%的較高濃度的硫酸，時(shí)間可縮短到2.5～3.0 s，從而提高羊皮化效率；

（2）對(duì)于吸收性較低的漂白木漿原紙，例如針葉木漿35%，闊葉木漿65%，由于其吸收慢，為防止表面焦化所導(dǎo)致的羊皮化不均勻現(xiàn)象，應(yīng)該降低酸的濃度并適當(dāng)延長(zhǎng)羊皮化時(shí)間，使酸液能充分被吸收到紙頁(yè)內(nèi)部，取得均勻的羊皮化效果，此時(shí)硫酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)取68%，羊皮化時(shí)間可延至4～5 s為宜。

2.3脫酸和洗滌

為了有利于紙內(nèi)殘酸的擴(kuò)散和溶出，采用逆流式脫酸操作，最后一段補(bǔ)充的是溫水。

脫酸后的紙頁(yè)內(nèi)，尚含有質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1%～2%的殘酸，厚紙含酸量可達(dá)8%質(zhì)量分?jǐn)?shù)以上，必須進(jìn)一步水洗脫除。洗滌采用噴淋清水和壓榨組合的形式。

2.4中和

成紙最終的含酸量為0.01%～0.02%（不超過0.03%）質(zhì)量分?jǐn)?shù)，但靠水洗很難達(dá)到，且浪費(fèi)水量太大，需用堿進(jìn)行中和。中和一般采用質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.8%～1.2%的Na2CO3堿液。為了使堿液能迅速擴(kuò)散到紙層內(nèi)部，使殘酸得以中和，堿液溫度通常保持40～45℃。中和后再經(jīng)過一段水洗，除去紙頁(yè)殘堿。

2.5塑化

由未精制的木漿抄造的原紙，羊皮化后往往變硬發(fā)脆。這時(shí)可以采用甘油等塑化劑進(jìn)行塑化，即借塑化劑的吸濕性而增加紙頁(yè)含水量，從而變得柔軟并富有彈性。

2.6羊皮紙的干燥

羊皮紙干燥的特點(diǎn)：一是紙頁(yè)的緊度高，水分?jǐn)U散慢，干燥速度受限制；二是干燥時(shí)紙頁(yè)收縮大，一般橫向收縮率可達(dá)10%～12%，因此使紙頁(yè)定量也相應(yīng)增加10%～12%。厚度方向增加可達(dá)13%～15%，最大可達(dá)25%。因此羊皮紙的干燥應(yīng)該在較低的溫度下緩和干燥，否則易使紙頁(yè)過度收縮，并產(chǎn)生氣泡，發(fā)生扭曲。干燥初始溫度為50～55℃，逐漸升溫，最高溫度為85～90℃。

3　結(jié)語(yǔ)

植物羊皮紙相比原紙而言，紙頁(yè)的性質(zhì)發(fā)生了很大變化，由于孔隙率大大減小，紙內(nèi)結(jié)合強(qiáng)度增高。羊皮紙具有較高的強(qiáng)度和韌性，具有半透明性，防水、防潮性好，具有較好的防油性；因此植物羊皮紙可供機(jī)器零件、儀表、化工、醫(yī)藥行業(yè)的包裝；又由于具有難燃性和硫酸滅菌化后的無(wú)菌性，植物羊皮紙又可作冷凍食品、油脂、干濕食品等的包裝紙；最后植物羊皮紙作為特種紙也應(yīng)用于高級(jí)印刷品、毛紡和自動(dòng)程序控制等領(lǐng)域[2]。

［1］郝永濤，劉亞青，張磊，等.植物化纖羊皮紙的生產(chǎn)［J］.中華紙業(yè)，1998，19（5）：48-49.

［2］蔣小軍，焦群，竇江，等.植物羊皮紙?jiān)埖拇驖{優(yōu)化［J］.江蘇造紙，2014（4）：35-37.

本文文獻(xiàn)格式：曹曉瑤．植物羊皮紙的制作[J]．造紙化學(xué)品，2016，28（2）∶8-10．

富陽(yáng)誕生第4家造紙大集團(tuán)

近日，浙江杭州富陽(yáng)經(jīng)濟(jì)與信息化局對(duì)《2016年富陽(yáng)區(qū)集團(tuán)公司歸并范圍》進(jìn)行公示，富陽(yáng)42家企業(yè)將合并為四大百萬(wàn)噸級(jí)造紙集團(tuán)，除了浙江永正控股集團(tuán)有限公司、浙江春勝控股集團(tuán)有限公司、浙江鴻昊控股有限公司外，第4家百萬(wàn)噸級(jí)造紙巨鱷是浙江新勝大控股集團(tuán)有限公司。目前其組成成員有7家造紙廠：杭州豐達(dá)紙業(yè)有限公司、杭州富陽(yáng)華隆紙業(yè)有限公司、浙江文豐紙業(yè)有限公司、杭州藍(lán)鳥紙業(yè)有限公司、杭州瑞星紙業(yè)有限公司、杭州亞倫紙業(yè)有限公司和富陽(yáng)市鑫源紙業(yè)有限公司。

公開資料顯示，新勝大控股集團(tuán)在原杭州富陽(yáng)勝大紙業(yè)有限公司、杭州豐達(dá)紙業(yè)有限公司、杭州富陽(yáng)華隆紙業(yè)有限公司的基礎(chǔ)上籌建，實(shí)際控股13家企業(yè)，其中收購(gòu)企業(yè)10家。在13家企業(yè)中，除了剛剛已經(jīng)提到8家外，還包括：杭州富陽(yáng)勝大紙業(yè)有限公司、浙江孫氏紙業(yè)集團(tuán)有限公司、浙江萬(wàn)眾紙業(yè)有限公司、杭州富陽(yáng)豐正物資有限公司、杭州富陽(yáng)盛源貿(mào)易有限公司。

公開資料還顯示，新勝大控股集團(tuán)已于2016年1月22日完成工商登記，注冊(cè)資本1個(gè)億，現(xiàn)有土地面積284 351 m2，房產(chǎn)面積225 840 m2，造紙總產(chǎn)能指標(biāo)達(dá)87.85萬(wàn)t，實(shí)際總生產(chǎn)產(chǎn)能達(dá)100余萬(wàn)噸，集團(tuán)合計(jì)資產(chǎn)約25億元。

（文心）

龍達(dá)紙業(yè)12萬(wàn)t瓦楞紙項(xiàng)目投產(chǎn)

上海輕良實(shí)業(yè)有限公司與河北泊頭市龍達(dá)紙業(yè)經(jīng)過幾個(gè)月的共同努力，一條5 000 mm/550長(zhǎng)網(wǎng)多缸瓦楞紙機(jī)于1月25日成功上線并且一次性開機(jī)成功。這條瓦楞紙機(jī)由輕良實(shí)業(yè)生產(chǎn)，開機(jī)第1天就達(dá)到了400 m車速并穩(wěn)定運(yùn)行。龍達(dá)紙業(yè)瓦楞紙年產(chǎn)能將增加至17萬(wàn)t左右。

公開資料顯示，龍達(dá)紙業(yè)有限責(zé)任公司位于河北省泊頭市工業(yè)區(qū)，專業(yè)生產(chǎn)高強(qiáng)瓦楞紙，新線投產(chǎn)前年產(chǎn)能達(dá)5萬(wàn)t左右。公司占地面積6.8萬(wàn)m2，注冊(cè)資金3 000萬(wàn)元。

（雕龍）

The Production of Plant Sheepskin Parchment

CAO Xiao-yao
（Jiangmen Polytechnic，Jiangmen 529090，China）

Modern industrialized production of parchment are mainly made of plant fiber.This paper provides an overview of the making principle，the technological process and the main making points of the plant sheepskin parchment.

plant sheepskin parchment；the process flow；making points

TS761.7

A

1007-2225（2016）02-0008-03

2015-12-22（修回）

曹曉瑤女士（1977-），碩士，講師；研究方向：特種紙；E-mail：cxy681186@163.com。