11 改进造纸术
不大的尚方局,工匠们各司其职,完成着造纸的每个步骤。
第一步是取原材料,宫人带着沈三问亲自前往竹林。
砍伐竹木,断成恰恰能够为水池容纳的一段段,将其劈开分成六瓣,沉入加入石灰水的水池中,充分浸泡,这也是整个过程中最耗时的一环,三月后才能取出。
取出的竹木初步除去了竹木中带着黑色素的渣滓,以及木头绝大部分不能造纸的部分。
这时竹子初步软化,表皮分离,需要人工取出青皮和部分浸泡时不能软化的竹质块。
得到新的较软的竹子,放入含着石灰水的封闭的锅中蒸煮,八天八夜不停歇,直到竹质松软,犹如衣服纤维。
再次将所得物放入清水中侵泡清洗,这一步才算将竹质中黑色素去除完毕,将硬的竹子初步变成了造纸的材料。
第二步是制浆。将竹纤维用手分成细细的面条状,然后放入捣烂槽捣烂,面条状的竹纤维变成面糊状的纸浆。
竹纤维面条在捣烂的过程中需要人工不断的翻挪腾转,使每一根竹纤维受力均匀,这样才能制造出合格的纸浆。
这里也用到了杠杆原理,虽然大周的人不明白什么是杠杠原理,但是丝毫不影响他们做出脚踏的锤机,锤击脚踏一侧距离支点远,纸浆锤距离支点近,小小用力踩踏,便可以使锤子大力的捣烂竹纤维。
这时造出来的纸浆便与后世放入水中的形成的丝絮状纸浆雷同,是合格的纸浆。
第三步是捞浆造纸。
此时,经过去黑、软化、打浆,得到的不过是一层淡黄色的纸饼,需要造出洁白的纸浆,还需要清洗,然后加入漂白剂或者沾色剂。
将纸饼放入竹篓,在清水中洗净打浆时落入的灰尘和渣滓。
这时候用到的染白剂也是石灰水,浓度越高的石灰水,造出的纸浆越白,纸浆在一个简单的环形的充满石灰水的坡道中循环流动,浸染十五分钟后,放入捞纸池时,便是纯白的纸浆。
不过,纸浆放入清水时,并不能凝结在一起,也不能均匀的漂浮在上层,这时,古老的东方文明也给出了绝佳的解决方案。
加入微量的绿豆、木薯、小麦的粉末,就能制造大量的合格纸浆,沈三问明白,这是淀粉糊的作用。能够增加粘稠度,让纸浆浮在水池表层。
工人们在沈三问的注释下,加入淀粉剂,开始搅拌,肉眼可见的,纸浆到最后,已经全部漂浮起来,略带粘度,犹如藕粉。
推动着竹质的捞纸机,竹板上面放着一层薄薄的小竹席,也叫篾席,浸入水中后,工人不断的抖动手中的竹板,使得竹席上的纸浆均匀的糊了薄薄的一小层。
竹板离开水面,捞出竹席,翻转过来将湿纸轻松放入指定的地方。
湿纸经过挤压脱水、分离再层叠在一起晾干,再揭下来,再分离的过程,便成了最后看到的一张一张,薄如蝉翼,白如雪花的纸片。
真是一个神奇的过程。
以前在书本上看到时,沈三问一知半解,如今方知其中的奥妙。
首先,能成纤维状的材料才能做成纸,比如能完整剥下的一种桑树的树皮也可以代替,竹子甚至是一种能做衣服的纤维。纸张虽然不同于丝绸和棉帛,但制作纸张的过程,明显也借用了制造衣料的过程。
其次,经过了一系列的加工,让柔韧的竹子变成了薄薄的纸浆,再次固定成型,中间这一系列的变化,堪称是鬼斧神工,在没有化学,不了解元素的那个年代,人们居然就能制作出如此神物,真是让人叹为观止。
最后,如今能有成品,耗时百日的劳作,有无数人尽心尽力的奉献。一代代人一步步改良,这些匠人也值得人钦佩。没有他们,就没有纸张,更没有中国源远流长的历史,没有一代代的文化传承,文明的进步。
纸,对于人类生活,对于科技进步的作用,是每个人都能体会到的,尤其是,现在迫切需要纸张的沈三问,就感觉到了这种生产力制约发展的麻烦。
他看完这一整个过程,除了解了以前的疑惑,当真没有想出改良的办法。
毕竟他大写修的是法学,不是化学,隔行如隔山。
沈三问怀着沉重的心情回家了。
第一步,竹质软化需要用到的是石灰水。
第二步的打浆虽然也耗时,但是不需要三个月的浸泡,数天的时间是非常能接受的,毕竟人工造出的精品,需要的是庞大人力来维护,只要不是大自然需要的大量的时间,这一步都不需要过多的干预、改进。
第三步,是加入粘稠和捞纸,如今木匠工艺可以达到自动捞纸的地步,但是相对应的,精确度和质量恐怕没有而今的手工纸品高。
第一步,耗费了十分之九的时间,也是如今造纸效率低下最重要的原因,沈三问问过,三个月是去除竹质渣滓,造出白纸最短需要的时间,否则纸张中的滓质和黑点会毁了用纸人的心态。
怎么改良石灰水泡竹,缩短时间便是提高效率的关键。
场地有限,一年内仅能泡竹四次,以夏季芒种节气造出来的纸张最好。
沈三问将这些要点列在纸上。
同时,在最后加上一句,米糊这类淀粉粘稠剂,可以用粘性强的植物汁液代替,用食物来造纸,并不适宜十分大规模的扩大生产。这个无关紧要,只是一个小改进。
有着高中物理知识的沈三问只知道,这浸泡的过程中,竹质中的纤维留下了,但是木质成分却消失了,但是到底是酸性综合还是碱性综合,还是一系列的反应,为什么需要这么长的时间,他,一无所知。
石灰水虽然是碱性物质,但是他放置在水中,发生的反应真的难说。
一无所知,便只能通过不断的试验来改进,用最简单的酸和碱来浸泡,得到答案。
而最简单的一种酸便是,盐酸。
最容易得到的碱性水,便是小苏打。
他的试验也很简单,取最小最嫩的竹块,放入两种水中浸泡,能够最快产生软化反应的,便是他需要的材料。
期间,沈三问向崔玄传达了这个喜讯,一旦能够在改良第一个步骤上取得成功,改进造纸术,后面的动作就全部能加快,他们的梦想就能早日实现。
崔玄对此的表示是:呵呵。
从汉朝,到大周,这千年的时间,改进了多少次,终于在此时归于沉寂,他本以为驸马爷会有更好的替代纸张的物品,比如人手一块小黑板,或者是其他方案弄到免费的纸张,谁知道,这个人居然这么不靠谱的想要改进造纸术!
他若是从小接触造纸术的工人,崔玄便相信他有这个能耐了,你一个养尊处优的驸马,自己想办法,还不如朝廷下重赏求改良方案呢。
崔玄觉得,这希望啊,越来越渺茫了。
沈三问浑然不觉,这是化学啊,去除木质,得到纤维质,然后顺利造纸,功在千里,利在当代,是最为完美的方法。
小黑板这些的确能够让人学习写字和识字,但是绝对没有白纸黑字一笔一划写下来,然后对照着查错补缺方便,教师也不可能一次次收集厚重的小黑板来纠正每个学生的错误,毕竟,那是会被抹除的,记忆力会不够深刻。
只有白纸黑字的写出来,才是教育的出路,才能为第一步打下最好的基础。
十五天之后,弱酸水和弱碱水分出了胜负。
每天都要检查一边竹子的护卫兴奋的报告沈三问,“酸水里面的竹子变软了!”
沈三问也兴奋的跑到了装着两块竹木头的水碗前,拿出来反复瞅了瞅,这变软程度,对照竹子的柔韧程度来说,真是微不可查。不是每天检查的人,还真不好触摸出来。
靠这样的水,三个月,百分之一万的没有石灰水来的有效。
看来还是得下重手,既然酸是有用的,那么用强酸就好了。
对,用硫酸啊!
好在,张扬已经把煤炭炼制提上日程,虽然捣鼓了大半年没有什么特别大的成果,但是突厥人幸不辱命的把冶炼煤炭除毒过程中最重要的产物--硫酸,提炼出来了。
所以说,关键时候还是要靠兄弟。
张扬给沈三问寄送了三小瓶用贵重的琉璃盛放的硫酸,北上突厥的商道正待修建完成,以后的运输也会方便许多,来大周这些年,沈三问真的没有做多少无用的事。
虽然,很大程度上是无意的,但是好人总有好报。
但行好事,莫问前程。
前路一片坦途。
这次的试验简单快速了许多。
最开始的硫酸能够将整片竹子烧的不剩一星半点,沈三问不断的将不同分量的硫酸倒入水中,进行稀释,最后还鬼使神差的加了些盐,大致确定了其中的比例,能够在短短数分钟制作出,软化的竹子。
看着这么强大的药剂,公主府里一众人惊呆了双目。
这东西要是碰到人身体上,那妥妥的分分钟要人命,沈三问也命人封锁了消息,万一有心怀不轨的人,利用这个来行刺,作为唯一有力量提供这种强大能力药剂的人,沈三问有口难辩。
这些都不重要。
重要的是,将制作出来的原料充分的浸泡清洗过滤后,送到尚方局,得到了肯定的答复,硫酸盐能够制作纸浆原料,缩短造纸整整三个月的时间!
所以,现在沈三问又有些忧愁,是直接将方法公之于众呢,还是自己保留下来呢,自己制作比较麻烦,公之于众,硫酸这种东西,在大周杀伤力太高了,被泼上轻则毁容,重则丧命,而且防不胜防,太危险。
大概是不能够公之于众的。
沈三问自然要与公主商量一二,这武器虽然能够使用的距离不远,但是杀伤力不弱于火枪,公主的第一反应自然是,张将军掌握这么厉害的武器,然后就这么拿出来了。
显然是很忠诚,没什么私心,提炼出来了,就暗中收集下来了,但是她和她的母皇陛下都不知道,就沈三问一个人知道,还从头到尾就知道这是个什么样的东西...
现在的年轻人都这么博学吗,还是她了解的东西太少了。
沈三问:“...”
这就是单纯的时代差异啊,你要问他孔子说的许多名言是什么意思,他也不清楚,每个时代有特定的常识,这是科技的高下之分,并没有文化的优劣问题。
总之,最后是决定了,硫酸作为勇武军的秘密武器,文部另外设立分部,给全国的造纸厂家,提供无需三个月取料期的成品纸浆原料。
收益依然是国有。
所以,也无需担心任何人的觊觎。
沈三问给自己准备了三个月的时间,来完成这项工作,所有从文部尚工分部取得原料的人,都要优先以市场价八折的价格供应文部使用,其次才是供应全国。饶是如此,绝大部分得知消息的造纸商人,都立刻与沈三问签订了契约。
有更多的原料,就能有更多的时间进行其他步骤,大周目前纸张价格昂贵,利润丰厚,更为关键的是,纸张永远是供不应求的,只是造纸的速度达不到要求。
工人的费用只是很小一部分开支,有原料,就等于有钱。造纸商人,至少得有几代人的积累,才能成为一流的纸商,其中长远的眼光,和计算得失的心态,自然不是常人能比的。
即使沈三问事先声明了,纸张价格会降低的问题,也丝毫不影响契约的订立。
沈三问还考虑到了竹子会不会供不应求的问题,一方面在南部地广人稀的地区准备了大量适合竹子生长的土地,收集各类能够快速生长的竹种资源,另一方面,工匠所说的能够造纸的纤维树皮,也予以了关注和准备,作为备选。
万事俱备,大周第一次变革拉开了帷幕。
这一次,全民教育的进程无人可挡!
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第一步是取原材料,宫人带着沈三问亲自前往竹林。
砍伐竹木,断成恰恰能够为水池容纳的一段段,将其劈开分成六瓣,沉入加入石灰水的水池中,充分浸泡,这也是整个过程中最耗时的一环,三月后才能取出。
取出的竹木初步除去了竹木中带着黑色素的渣滓,以及木头绝大部分不能造纸的部分。
这时竹子初步软化,表皮分离,需要人工取出青皮和部分浸泡时不能软化的竹质块。
得到新的较软的竹子,放入含着石灰水的封闭的锅中蒸煮,八天八夜不停歇,直到竹质松软,犹如衣服纤维。
再次将所得物放入清水中侵泡清洗,这一步才算将竹质中黑色素去除完毕,将硬的竹子初步变成了造纸的材料。
第二步是制浆。将竹纤维用手分成细细的面条状,然后放入捣烂槽捣烂,面条状的竹纤维变成面糊状的纸浆。
竹纤维面条在捣烂的过程中需要人工不断的翻挪腾转,使每一根竹纤维受力均匀,这样才能制造出合格的纸浆。
这里也用到了杠杆原理,虽然大周的人不明白什么是杠杠原理,但是丝毫不影响他们做出脚踏的锤机,锤击脚踏一侧距离支点远,纸浆锤距离支点近,小小用力踩踏,便可以使锤子大力的捣烂竹纤维。
这时造出来的纸浆便与后世放入水中的形成的丝絮状纸浆雷同,是合格的纸浆。
第三步是捞浆造纸。
此时,经过去黑、软化、打浆,得到的不过是一层淡黄色的纸饼,需要造出洁白的纸浆,还需要清洗,然后加入漂白剂或者沾色剂。
将纸饼放入竹篓,在清水中洗净打浆时落入的灰尘和渣滓。
这时候用到的染白剂也是石灰水,浓度越高的石灰水,造出的纸浆越白,纸浆在一个简单的环形的充满石灰水的坡道中循环流动,浸染十五分钟后,放入捞纸池时,便是纯白的纸浆。
不过,纸浆放入清水时,并不能凝结在一起,也不能均匀的漂浮在上层,这时,古老的东方文明也给出了绝佳的解决方案。
加入微量的绿豆、木薯、小麦的粉末,就能制造大量的合格纸浆,沈三问明白,这是淀粉糊的作用。能够增加粘稠度,让纸浆浮在水池表层。
工人们在沈三问的注释下,加入淀粉剂,开始搅拌,肉眼可见的,纸浆到最后,已经全部漂浮起来,略带粘度,犹如藕粉。
推动着竹质的捞纸机,竹板上面放着一层薄薄的小竹席,也叫篾席,浸入水中后,工人不断的抖动手中的竹板,使得竹席上的纸浆均匀的糊了薄薄的一小层。
竹板离开水面,捞出竹席,翻转过来将湿纸轻松放入指定的地方。
湿纸经过挤压脱水、分离再层叠在一起晾干,再揭下来,再分离的过程,便成了最后看到的一张一张,薄如蝉翼,白如雪花的纸片。
真是一个神奇的过程。
以前在书本上看到时,沈三问一知半解,如今方知其中的奥妙。
首先,能成纤维状的材料才能做成纸,比如能完整剥下的一种桑树的树皮也可以代替,竹子甚至是一种能做衣服的纤维。纸张虽然不同于丝绸和棉帛,但制作纸张的过程,明显也借用了制造衣料的过程。
其次,经过了一系列的加工,让柔韧的竹子变成了薄薄的纸浆,再次固定成型,中间这一系列的变化,堪称是鬼斧神工,在没有化学,不了解元素的那个年代,人们居然就能制作出如此神物,真是让人叹为观止。
最后,如今能有成品,耗时百日的劳作,有无数人尽心尽力的奉献。一代代人一步步改良,这些匠人也值得人钦佩。没有他们,就没有纸张,更没有中国源远流长的历史,没有一代代的文化传承,文明的进步。
纸,对于人类生活,对于科技进步的作用,是每个人都能体会到的,尤其是,现在迫切需要纸张的沈三问,就感觉到了这种生产力制约发展的麻烦。
他看完这一整个过程,除了解了以前的疑惑,当真没有想出改良的办法。
毕竟他大写修的是法学,不是化学,隔行如隔山。
沈三问怀着沉重的心情回家了。
第一步,竹质软化需要用到的是石灰水。
第二步的打浆虽然也耗时,但是不需要三个月的浸泡,数天的时间是非常能接受的,毕竟人工造出的精品,需要的是庞大人力来维护,只要不是大自然需要的大量的时间,这一步都不需要过多的干预、改进。
第三步,是加入粘稠和捞纸,如今木匠工艺可以达到自动捞纸的地步,但是相对应的,精确度和质量恐怕没有而今的手工纸品高。
第一步,耗费了十分之九的时间,也是如今造纸效率低下最重要的原因,沈三问问过,三个月是去除竹质渣滓,造出白纸最短需要的时间,否则纸张中的滓质和黑点会毁了用纸人的心态。
怎么改良石灰水泡竹,缩短时间便是提高效率的关键。
场地有限,一年内仅能泡竹四次,以夏季芒种节气造出来的纸张最好。
沈三问将这些要点列在纸上。
同时,在最后加上一句,米糊这类淀粉粘稠剂,可以用粘性强的植物汁液代替,用食物来造纸,并不适宜十分大规模的扩大生产。这个无关紧要,只是一个小改进。
有着高中物理知识的沈三问只知道,这浸泡的过程中,竹质中的纤维留下了,但是木质成分却消失了,但是到底是酸性综合还是碱性综合,还是一系列的反应,为什么需要这么长的时间,他,一无所知。
石灰水虽然是碱性物质,但是他放置在水中,发生的反应真的难说。
一无所知,便只能通过不断的试验来改进,用最简单的酸和碱来浸泡,得到答案。
而最简单的一种酸便是,盐酸。
最容易得到的碱性水,便是小苏打。
他的试验也很简单,取最小最嫩的竹块,放入两种水中浸泡,能够最快产生软化反应的,便是他需要的材料。
期间,沈三问向崔玄传达了这个喜讯,一旦能够在改良第一个步骤上取得成功,改进造纸术,后面的动作就全部能加快,他们的梦想就能早日实现。
崔玄对此的表示是:呵呵。
从汉朝,到大周,这千年的时间,改进了多少次,终于在此时归于沉寂,他本以为驸马爷会有更好的替代纸张的物品,比如人手一块小黑板,或者是其他方案弄到免费的纸张,谁知道,这个人居然这么不靠谱的想要改进造纸术!
他若是从小接触造纸术的工人,崔玄便相信他有这个能耐了,你一个养尊处优的驸马,自己想办法,还不如朝廷下重赏求改良方案呢。
崔玄觉得,这希望啊,越来越渺茫了。
沈三问浑然不觉,这是化学啊,去除木质,得到纤维质,然后顺利造纸,功在千里,利在当代,是最为完美的方法。
小黑板这些的确能够让人学习写字和识字,但是绝对没有白纸黑字一笔一划写下来,然后对照着查错补缺方便,教师也不可能一次次收集厚重的小黑板来纠正每个学生的错误,毕竟,那是会被抹除的,记忆力会不够深刻。
只有白纸黑字的写出来,才是教育的出路,才能为第一步打下最好的基础。
十五天之后,弱酸水和弱碱水分出了胜负。
每天都要检查一边竹子的护卫兴奋的报告沈三问,“酸水里面的竹子变软了!”
沈三问也兴奋的跑到了装着两块竹木头的水碗前,拿出来反复瞅了瞅,这变软程度,对照竹子的柔韧程度来说,真是微不可查。不是每天检查的人,还真不好触摸出来。
靠这样的水,三个月,百分之一万的没有石灰水来的有效。
看来还是得下重手,既然酸是有用的,那么用强酸就好了。
对,用硫酸啊!
好在,张扬已经把煤炭炼制提上日程,虽然捣鼓了大半年没有什么特别大的成果,但是突厥人幸不辱命的把冶炼煤炭除毒过程中最重要的产物--硫酸,提炼出来了。
所以说,关键时候还是要靠兄弟。
张扬给沈三问寄送了三小瓶用贵重的琉璃盛放的硫酸,北上突厥的商道正待修建完成,以后的运输也会方便许多,来大周这些年,沈三问真的没有做多少无用的事。
虽然,很大程度上是无意的,但是好人总有好报。
但行好事,莫问前程。
前路一片坦途。
这次的试验简单快速了许多。
最开始的硫酸能够将整片竹子烧的不剩一星半点,沈三问不断的将不同分量的硫酸倒入水中,进行稀释,最后还鬼使神差的加了些盐,大致确定了其中的比例,能够在短短数分钟制作出,软化的竹子。
看着这么强大的药剂,公主府里一众人惊呆了双目。
这东西要是碰到人身体上,那妥妥的分分钟要人命,沈三问也命人封锁了消息,万一有心怀不轨的人,利用这个来行刺,作为唯一有力量提供这种强大能力药剂的人,沈三问有口难辩。
这些都不重要。
重要的是,将制作出来的原料充分的浸泡清洗过滤后,送到尚方局,得到了肯定的答复,硫酸盐能够制作纸浆原料,缩短造纸整整三个月的时间!
所以,现在沈三问又有些忧愁,是直接将方法公之于众呢,还是自己保留下来呢,自己制作比较麻烦,公之于众,硫酸这种东西,在大周杀伤力太高了,被泼上轻则毁容,重则丧命,而且防不胜防,太危险。
大概是不能够公之于众的。
沈三问自然要与公主商量一二,这武器虽然能够使用的距离不远,但是杀伤力不弱于火枪,公主的第一反应自然是,张将军掌握这么厉害的武器,然后就这么拿出来了。
显然是很忠诚,没什么私心,提炼出来了,就暗中收集下来了,但是她和她的母皇陛下都不知道,就沈三问一个人知道,还从头到尾就知道这是个什么样的东西...
现在的年轻人都这么博学吗,还是她了解的东西太少了。
沈三问:“...”
这就是单纯的时代差异啊,你要问他孔子说的许多名言是什么意思,他也不清楚,每个时代有特定的常识,这是科技的高下之分,并没有文化的优劣问题。
总之,最后是决定了,硫酸作为勇武军的秘密武器,文部另外设立分部,给全国的造纸厂家,提供无需三个月取料期的成品纸浆原料。
收益依然是国有。
所以,也无需担心任何人的觊觎。
沈三问给自己准备了三个月的时间,来完成这项工作,所有从文部尚工分部取得原料的人,都要优先以市场价八折的价格供应文部使用,其次才是供应全国。饶是如此,绝大部分得知消息的造纸商人,都立刻与沈三问签订了契约。
有更多的原料,就能有更多的时间进行其他步骤,大周目前纸张价格昂贵,利润丰厚,更为关键的是,纸张永远是供不应求的,只是造纸的速度达不到要求。
工人的费用只是很小一部分开支,有原料,就等于有钱。造纸商人,至少得有几代人的积累,才能成为一流的纸商,其中长远的眼光,和计算得失的心态,自然不是常人能比的。
即使沈三问事先声明了,纸张价格会降低的问题,也丝毫不影响契约的订立。
沈三问还考虑到了竹子会不会供不应求的问题,一方面在南部地广人稀的地区准备了大量适合竹子生长的土地,收集各类能够快速生长的竹种资源,另一方面,工匠所说的能够造纸的纤维树皮,也予以了关注和准备,作为备选。
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