出品：科普大陸
制作：郭菲（煙臺大學部）
監制：大陸科學院計算機網路資訊中心
最近一段時間以來，“全國多地紙巾漲價”沖上熱搜，與此同時，生活用紙、文化用紙也跟著齊刷刷地開始漲價，
柔軟的衛生紙、能割傷手指的硬紙，不同用途的紙張制造工藝有何差別？日常用紙為什么這個時候會漲價？想要回答這些問題，我們需要對紙張生產過程有一個基本了解，
△（圖片來源：TWENTY20.com）
你用的紙從何而來？
一言以蔽之，紙是利用從植物中提取出的纖維制成的工業品，如果你用高倍顯微鏡觀察紙，會發現它們實際上是由一層層的纖維疊合而成的網狀結構，纖維間布滿著空隙。
造紙所用的纖維原料主要有三大來源，來自木材的木漿、來自草本植物纖維的非木漿以及來自于廢紙的廢紙漿，其中的木漿又分為針葉漿和闊葉漿，而非木漿則主要由禾科纖維原料漿（如稻草、麥草、蘆葦、竹、甘蔗渣等），韌皮纖維原料漿（如大麻、紅麻、亞麻、桑皮、棉桿皮等）和種毛纖維原料漿（如棉纖維等）構成。
而按照紙漿的加工方式，又可分為機械漿、化學漿以及化學機械漿。這里的機械和化學是指將原料制備成紙漿過程中所依賴的主要工藝方式。
通過來源和加工方式，我們可以將紙漿細分為機械木漿、化學木漿等，這樣一聽名字就能對紙漿的屬性有一個直觀的了解，實際生產中，木漿所占比重遠高于非木漿，但絕大部分的造紙原料其實是廢紙漿。當然，大部分的廢紙漿其實也是來自于木漿，因此我們先以最為主流的化學法為例，說說木漿是如何進行生產的，
△（圖片來源：TWENTY20.com）
如何把木材變成木漿？
制作木漿所利用的木材除了專門培育的樹種之外，大部分是一些沒有什么其他利用價值的木材廢料，比如切制板材、棒材剩下的邊角料，曲折部分過多以至于無法利用的殘次木料，定期采伐修整森林時砍下的間伐材，以及拆除古舊木造建筑時取出的建筑廢材等等，
一般來說，制造木漿的樹種主要選用松樹一類針葉樹種和桉樹或相思樹等闊葉樹種。針葉樹種的纖維較長，適合制成紙袋或者信封一類對強度要求較高的產品，而闊葉樹種的纖維較短，因此表面光潔度好，適宜于制成印刷用紙和生活用紙。
制漿用的木材先要經過切削粉碎等工序，制成小木片，之后再利用氫氧化鈉溶液對其進行煮制，所謂的化學法說的就是這一過程，它可以把纖維素和木質素進行分離，木質素像膠水一樣，把纖維素粘合在一起，是提高木材強度的主要物質。分離后的木材纖維再經過過濾除雜和漂白等工藝，就制成了我們常聽說的木漿，
為了運輸便利，木漿并不像我們想象的那樣是漿料一樣的黏稠物質，而是經過干燥和壓縮的纖維團塊。成品木漿看上去像厚紙板或者毛氈一樣，堆疊在一起。大部分制紙工廠并不自己生產木漿，而是向上游廠家采購，一般只有較為大型的制紙企業會建成從木漿到紙品的全套造紙生產線，
△（圖片來源：TWENTY20.com）
木漿到紙張，工藝并不神秘
從樹木到紙漿，萬里長征不過才走完第一步，接下來的工藝才是制作各種紙的關鍵。我們以面巾紙的制作為例來講述制紙的具體過程，
紙漿來到制紙工廠后，先要投入碎漿機中，在這里與水混合并攪拌，碎漿機像一個巨大的洗衣機，可以把木漿中含有的纖維盡可能地分離，經過碎漿機后，木漿被稀釋成質量分數大約6%的原料溶液，在下一個工序中，木漿又進一步被水稀釋到質量分數0.2%左右的稀溶液。
接下來，木漿溶液將進入抄紙機，這是紙張形成特定厚度以及性質的關鍵工藝。木漿溶液隨后鋪滿塑膠制作的網狀模具（稱為抄紙網）表面，在此攤平成纖維均勻分布、厚度統一的薄膜，單張抄紙網的大小往往有將近20米長、5米寬，
接下來，利用軋輥將中間形態薄膜中的水分擠出，再進行加熱烘干，最后進行表面和形狀的整形，卷成卷狀的原紙。用來進行卷紙工藝的滾筒線速度可以達到每小時120公里，而卷狀的原紙一卷就可能有上萬米長，重達5、6噸，出廠前，再將原紙卷分割切成所需的大小然后進行包裝運輸。
△（圖片來源：unsplash.com）
相似的工藝如何制成千姿百態的紙
各種紙的加工基本都沿用上述的方式，但我們日常生活中的紙卻有著完全不同的用途和質地：有些用來書寫，有些用來進行衛生護理，有些用來包裝，為什么相似的工藝能夠生產出完全不同的紙品呢？奧秘在于它們的生產參數和工藝有些細微的不同，例如，我們上面提到紙漿中的針葉漿、闊葉漿以及廢紙漿的比例，就是決定紙張性質的關鍵參數之一，此外，制紙時紙漿的稀釋度和堆疊厚度不同也將讓制成的紙張擁有不同的密度和厚度，這也直接決定了紙張的用途。
此外，含水量也是非常關鍵的因素。用于衛生護理的紙張，例如衛生紙的含水量較高，大約為5%，這也是它們能夠有綿柔觸感的關鍵，有時，我們希望衛生護理用紙能夠在保證柔軟質地的同時還擁有一定的強度，不會一接觸水或者一受力就出現破損。為了解決這一需求，造紙廠在制紙過程中加入紙力增強劑，它可以在纖維間形成聯結，從而提高紙張對水和外力的抵抗能力，添加紙力增強劑以及其它化學試劑是造紙過程中的必須工藝，這些添加劑含量微小，不會對人體和環境造成損害。
△（圖片來源：TWENTY20.com）
紙張為何漲價？
在全國多地紙巾漲價的同時，卻有不少紙廠暫停生產的消息傳出，商品漲價廠家難道不是應該加足馬力生產嗎？為什么反而暫停生產呢？
通過上文的分析，我們不難發現，要生產一張紙，造紙廠要先從上游的紙漿廠進口紙漿，然后才能進行各種紙張的生產。紙品廠家和紙漿廠家各自組織生產，屬于產業鏈上下游或者說是供應商和采購方的關系，因此，原材料的成本很大程度上決定了產業鏈中下游企業的利潤空間，大陸的大多數紙企位于造紙產業鏈的中下游位置，原材料木漿進口占比超三分之二，局面相當被動，
這次紙張漲價的根源其實是國際紙漿供應發生了暫時的波動：一方面，受疫情影響，國際航運成本提高，而紙漿又是嚴重依賴海運的大宗商品；另一方面，制紙工業對于森林資源有一定消耗，各大木漿生產國也需要合理組織木漿生產，平衡好短期利益和長期利益，此外，大陸在近期施行了更加嚴格的固體廢物原料進口管理措施，這也直接對從國外進口廢紙原料進行了限制，
以上原因使得紙張原料價格大幅提高，讓不少紙品加工廠無利可圖，因此才選擇暫停生產，但從積極角度來說，更高的原材料價格對于紙品工業而言，可能反而是一個去除落后產能的契機。
紙是人們生活所不能缺少的重要物資，值得欣慰的是，目前回收紙已經占到了紙漿原料的60%以上。不過并不是所有種類的紙都具有回收價值，這也體現了資源回收和垃圾精細分類的重要性，我們當然沒有必要推崇極端的環保方式，紙該用還是要用，但要避免無謂的浪費，同時要切實提高紙張的回收程度，
△（圖片來源：TWENTY20.com）
參考來源：
1. 紙ができるまで
2. 木から紙ができるまでを解説してください
