造纸工艺的沿革

编辑: 日期:2016-10-13 17:03:33
若非19世纪的造纸技术进步,根本不可能有辛克莱家族生产出的这种用完即弃的廉价笔记本。继蔡伦造纸术之后,造纸工艺几乎一直止步不前。13世纪,人们开始使用水磨作坊,大大减少了将造纸原料(通常为麻布或其他破布)制成纸浆所需的人力。可是,每造一张纸就需要用篦席捞一次浆,这项工作十分耗时——理查德·贺林在其1855年出版的《纸张与造纸》中描述了一张“博物馆纸”(尺寸为53英寸 31英寸的纸)是如何制成的:
造一张纸就需要非常多的纸浆,即使借助轮滑将模具抬出纸浆缸,也仍需要至少九个人才能抬出篦席。
造纸是项体力活,需要耗费大量人力。实业家们对此有诸多不满,不断寻求办法,试图用机械代替人力。1790年,法国工程师路易斯-尼古拉斯·罗伯特来到法国埃松省的迪多造纸厂工作,发现造纸需要如此大的人力投入,很不满意,设法发明出一种机械来代替人力。
 
数月后,他把自己的计划拿给厂主皮埃尔-弗朗索瓦·迪多看,迪多坦言他的计划“不靠谱”,不过仍然鼓励他继续努力。罗伯特照着自己的设想做了一个机械样本,结果根本用不起来。尽管罗伯特出师不利,迪多还是很相信罗伯特。不过,迪多认为他的精力还是用在别处比较好,于是把他调到了别的岗位。随后六个月,罗伯特暂调去磨坊工作。虽然这段时间,迪多强行中断过罗伯特的实验,但最终还是鼓励他再试一次,还找来一些技术人员帮他。他们做了一个微缩版样本(“比鸟的器官大不了多少”),十分满意,于是制造出了一台大一点的样本,能够生产24英寸大的纸张。罗伯特拿了两张给弗朗索瓦的儿子圣·莱热看,给他留下了深刻印象。次日,圣·莱热就跟他一起去巴黎,为这项新发明申请了专利。
以前,一个线框只能制出一张纸,而罗伯特发明的机器自带连续网环。旋转圆筒将纸浆倒在网上,网环不断向前拖,水得以过滤,滴进下方水缸中。纸浆接着通过覆毡滚筒下,进一步挤压剩余水分,制造出滚筒等宽而“长度超长”的纸张。罗伯特记载道,“这个机器,儿童都会操作。”
迪多家族曾给予罗伯特鼓励与帮助,可他们最终还是闹翻了。罗伯特以2.5万旧法郎(相当于现在的4万英镑)的价格把专利卖给迪多家族,分期付款。可是,1801年,迪多家族逾期付款,罗伯特收回了自己的专利。法国大革命后,这个发明就没什么进展了。1799年,圣-莱热·迪多给约翰·甘布尔写信,咨询这种机器在英国是否有发展空间。甘布尔联系了伦敦的文具商亨利·福德利尼尔和西利·福德利尼尔,他们对这个机器很感兴趣。在技师布莱恩·唐金的帮助下,他们改良了罗伯特的设计,制造出一款新机器。此后六年,亨利和西利投资6万英镑(相当于现在的580万英镑),跟唐金一起全面完善了这款机器。可惜,他们的专利申请出了问题,这款机器设计很快被人盗用抄袭,他们的一番心血全都付诸东流。
 
现代造纸机虽然在纸张干燥和打磨上与福德利尼尔造纸机不同,但基本工作原理相同。福德利尼尔造纸机生产出来的纸张虽然有脱水过程,但纸张切割后仍需悬挂晾干。而现在造纸机多了一道工序,纸张在滚筒上时会经过烘缸作烘干处理,烘干后的纸张经过两个压光滚筒,变得平整光滑,厚薄均匀。
人们在改进福德利尼尔造纸机时,并未改变纸浆,用的原料仍是破布。很快,破布就供不应求了。截至19世纪末,英国一年用于造纸的破布总量高达12万吨,其中四分之三依靠进口(主要从意大利和德国进口)。寻找新原料的任务迫在眉睫。

1801年,马赛厄斯·库普斯写了一本书,书名非常“壮观”——《关于从远古时期到纸的发明期间用于记录事件、传播思想的材料的历史叙述》。当时,大多数书籍用的仍是由破布纸浆制成的纸,而库普斯这本书用的纸是由稻草制成的。不过,书的最后几页纸用的原料不是稻草,库普斯在书末附录中