钟鹏举对纸张寄予了厚望。毕竟这个项目成功了,会既有良好的经济效益,又会有良好的社会效益。
一个月前钟鹏举伫立在自己那已然步入正轨的冶炼及锻造工场前,炽热的炉火映红了他的面庞,工匠们在一旁忙碌穿梭,手中的农具与兵器半成品在火光下闪烁着金属的光泽。
可此刻,钟鹏举的思绪却飘向了更为宏大的蓝图,身为机械制造与设计专业的大学生,又在力学和应用化学领域深造至研究生阶段,他敏锐地洞悉,在这动荡乱世,知识就是撬动命运齿轮的关键杠杆。
冶炼及锻造工场虽已平稳运营,能持续产出较复杂的农具结构和猛火油柜这样结构复杂的兵器,可他的目光,早已越过当下,牢牢锁定在一个潜力无限的新兴领域——民用消费品或消耗品。
在现代社会,纸张俯拾皆是,是人们生活、学习与工作中不可或缺的基础物品。然而,回溯至目前这个时期,造纸技术虽已存在,却宛如尚未打磨的璞玉,远未达到普及与高效的水准。
钟鹏举心底十分清楚,若能成功打造一间先进的造纸工厂,收获的不仅是丰厚的商业利润,更将成为推动文化传播与发展的强大引擎。
钟鹏举开启了造纸之旅的第一步——探寻适宜的造纸原料。这个时期,麻、竹、藤是主流的造纸原料。
钟鹏举决定就地取材,用廉价的竹子做主要的原料,是基于以下的原因:
竹纤维特性好:竹子纤维长度适中,通常在1.5-2.0毫米左右,宽度在10-20微米之间,这种纤维长度和宽度的比例较为理想,使得纸张在强度和柔韧性方面表现出色。
同时,竹子纤维的细胞壁较薄,纤维之间的结合力较强,能够形成紧密的纤维网络,从而提高纸张的物理性能。
色泽洁白:竹子本身的色泽较为洁白,经过适当的处理后,可以获得较高的白度,无需过多的漂白工序,减少了对环境的污染,同时也有助于保持纸张的稳定性和耐久性。用竹子制成的纸张,白度可达到80%-90%以上,能够满足高档纸张对色泽的要求。
吴国地处江南,温润的气候滋养出大片茂密的竹林,竹子自然成为了他眼中的上上之选。
钟鹏举带领着林积容等几位得力助手,一头扎进了竹林深处。他们仔细端详竹子的色泽、纹理,触摸竹子的质地,观察竹子的生长态势,经过反复甄别与筛选,最终选定了几种纤维细长、韧性上佳的竹子品种,这些竹子将成为造纸工厂的核心原料。
竹林满载而归后,钟鹏举一头扎进了工坊,全身心投入到造纸工艺流程的设计当中。
他凭借扎实的机械制造及设计和力学与应用化学知识,对传统造纸工艺展开大刀阔斧的改良。
首当其冲的便是竹子的前期处理环节。按照传统工艺,竹子需浸泡在石灰水中长达数月,依靠自然之力使其腐烂,而后再历经敲打、蒸煮等繁杂工序。
这般方法耗时冗长,且最终产出的纸张质量良莠不齐。钟鹏举决心打破常规,利用化学知识,调配出一种特殊溶液。他采用更有效的脱胶方法,提高纤维的纯度和质量。
其实就是采用化学制浆法,如硫酸盐法或亚硫酸盐法。将竹子切片后,与化学药剂在特定的温度和压力下进行蒸煮,加速果胶、木质素等杂质的分解和去除,提高纤维的纯度和质量。使竹子纤维分离出来,形成纸浆。
在工坊的一方天地里,他开启了漫长而艰辛的实验征程,一次次调整溶液配方,经历了无数次的失败与挫折,在无数个日夜的坚守与尝试后,终于寻得了最佳配比。
这一特殊溶液,能够显着加速竹子的分解进程,同时巧妙保留竹子纤维的优良特性,为后续制造高质量纸张奠定了坚实基础。
解决了原料处理问题,钟鹏举的目光转向了造纸机械的设计。
他深知,传统手工造纸效率极为低下,要实现大规模生产,机械助力势在必行。凭借机械制造与设计专业积累的深厚功底,钟鹏举铺开图纸,开始精心勾勒造纸机械的蓝图。
他设计的竹子粉碎机,巧妙借助水力驱动,通过精心设计的齿轮传动系统,能够将竹子精准粉碎成细腻的纤维。
改进打浆机结构:对传统的石臼、杵臼等打浆工具进行改进,设计类似现代荷兰式打浆机的设备。采用旋转的打浆刀辊和固定的底刀,通过调整刀辊的转速、刀距和打浆时间,实现对纤维的高效切断、帚化和分丝,提高纸浆的质量和均匀性。
这一设计在当时可谓石破天惊,极具前瞻性与创新性。然而,理想很丰满,现实却极为骨感,制造过程中难题接踵而至。
冶炼及锻造工场虽能熟练制造农具和兵器,但面对这种精密复杂的机械制造需求,依旧显得力不从心。
钟鹏举不得不亲自上阵,全程指导工匠们作业。他对每一个零件的尺寸、精度都提出了近乎严苛的要求,容不得半点偏差。
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