自古以来，纸张便是人类文明传承的重要载体。自东汉蔡伦对造纸术进行改良后，纸便成了思维与信息传播不可或缺的工具，无论是厚重的书籍、琳琅满目的杂志，还是便捷的便条簿、艺术家手中的素描本，纸张都扮演着至关重要的角色。尽管历经岁月的洗礼，造纸的基本原理并未发生根本性的变化，但现代科技的融入，无疑为这一古老工艺注入了新的活力，极大地提升了纸张的质量和生产效率。

追根溯源，所有纸制品的主要源头可追溯至那郁郁葱葱的树木。在造纸厂内，首先需要将树木的树皮剥离，随后将木材切割成细小的木片，再经过一系列复杂的机械处理，将其转化为细腻的纸浆。这一纸浆，便是纸张诞生的起点。通过精密的机器加工，纸浆被赋予了光滑与耐用的特性，为后续的纸张制造奠定了坚实的基础。

在造纸技术工业化之前，人类曾利用兽骨、竹子甚至莎草纸来记录想法与事件。而历史上首张植物纤维纸的诞生，则标志着造纸技术的一次重大飞跃。那时的人们将纸浆稀释成纤维素悬浮液，再利用抄纸帘进行过滤，使纤维相互交织形成纸张的雏形。随后，通过压榨脱水处理去除多余的水分，一张质朴无华的纸张便应运而生。

19世纪的到来，为造纸业带来了革命性的变化。长网造纸机的发明，使得纸张的大规模生产成为可能。与此同时，钢笔与铅笔的普及，更是推动了木浆纸的广泛应用，进而对全球经济与社会环境产生了深远的影响。在这一时期，学术文献、报纸、书籍等纷纷涌现，知识的传播与文化的交流达到了前所未有的高度。

时至今日，造纸业已发展成为全球性的产业，北美、欧洲与东亚地区成为造纸业的三大中心。每年，世界各地的造纸厂都会生产出数以亿吨计的纸张，满足着全球各地的需求。现代造纸机虽然沿袭了传统造纸的基本步骤，但在速度、质量与效率方面却实现了质的飞跃。造纸生产线被精细地划分为网部、压榨部、干燥部与压光部四个环节，每一环节都凝聚着科技的力量与工匠的智慧。

其中，长网造纸机作为现代造纸装置的代表，其生产效率令人叹为观止。每小时能够生产出长达60公里的纸张，这一速度不仅满足了家庭、办公室与学校的日常需求，更为纸张的广泛应用提供了坚实的保障。而这一切，都离不开现代制浆技术的助力。正是这些先进的技术手段，使得我们能够生产出品质优良、价格亲民的纸张产品。

上图：在造纸过程中，纸张会通过一系列圆筒，以协助烘干和整平纸张。

造纸过程的第一步就是将树木切成木片，再来便能制成纸浆。

在造纸的奇妙旅程中，机械法制浆是首要环节。强大的磨浆机将木头的纤维素纤维巧妙分离，使木片瞬间转化为细腻的纸浆。随后，纸浆进入清洁阶段，经过洗涤、过筛与烘干，有时还需化学漂白，以确保最终纸张的洁白无瑕。

与此同时，化学法制浆也在紧锣密鼓地进行。木片被蒸煮，以去除木质素这一关键成分，为造纸打下坚实基础。而这一切的起点，是林业部门精心培育与砍伐的树木，他们每年种植数百万株新苗，以替代被砍伐的树木，确保造纸原料的源源不断。

在纸浆准备就绪后，废纸脱墨环节至关重要。通过浮选脱墨法，有效去除废纸中的胶黏物和油墨，为回收利用的纸制品重获新生铺平道路。紧接着，流浆箱将水和浆状纤维的混合物均匀喷至移动的成形网上，纸张的雏形由此诞生。

随后，纸张进入成形与压制阶段。成形网排水，纤维交织成湿纸幅，再经过压榨辊，含水量降至50%左右。接着，纸张被缠绕在卷纸机上，裁切成市售尺寸，准备迎接下一步的加工。

最后，表面施胶、超级压光与烘干环节为纸张增添光彩。涂布改善印刷品质，压光赋予纸张滑顺质感，而烘干则通过一系列烘缸的加热，使纸张迅速干燥，达到理想状态，为纸张的广泛应用奠定坚实基础。

值得一提的是，随着环保意识的日益增强，废纸回收的利用已成为造纸业的一大趋势。通过回收利用废纸，不仅可以减少资源的浪费，还能降低生产成本，实现可持续发展。而“种子纸”作为一种创新的纸制品，更是将环保理念发挥到了极致。这种纸张内嵌有种子，将其埋入土中，适宜条件下能生根发芽，为地球增添一抹绿色。

除了环保之外，纸张的定量与克重也是造纸业关注的重点。纸张的等级与类型取决于多种因素，包括纤维长度、打浆度、填料含量以及纸张形成后所经受的压光强度。这些因素共同决定着纸张的品质与用途，使得纸张能够满足不同领域、不同场景的需求。

此外，纸张产业背后还隐藏着许多有趣的知识。例如，美国每年纸张的使用量高达8000万吨，涵盖了液体包装、瓦楞纸板、办公用品、学校教科书等多个领域；而一棵针叶树便能生产出逾8万张A4打印纸，其产量之大令人叹为观止；和纸艺术在日本17世纪曾风靡一时，展现了纸张在艺术创作中的无限可能；如今，约有三分之二的纸张能够得到回收利用，制作每吨再生纸可节省超过3万1000公升的水资源；而纸张的白度与平滑度更是五花八门，满足了人们多样化的需求。

综上所述，造纸术作为人类文明史上的伟大发明之一，其演变与发展见证了人类智慧的结晶与科技的进步。在现代社会，纸张不仅承载着知识与信息，更承载着人们对美好生活的向往与追求。随着科技的不断发展与环保理念的深入人心，相信未来的造纸业将会更加绿色、高效、创新，为人类的文明进步贡献更多的力量。

文中图片均来源于《How it works》杂志

作者：《how it works》科普团队

审核：孙明轩 上海工程技术大学 教授

来源: 科普中国创作培育计划

内容资源由项目单位提供