以廢紙、蘋果樹枝制備紙斗的研究

＊宋奎柱 王鵬程 張詠萍 許威龍 趙倩巍 劉潔 閆佳穎

（煙臺大學 山東 264005）

紙斗是山東省膠東地區傳統的民間容器，傳統的制作過程使用紙漿作為原料。本項目的特色之一在于就地取材，充分利用廢棄果木枝條作為紙斗制作的基本原料，利用貝殼、漁網等海洋垃圾制作外觀裝飾。特色之二是借助紙斗作為載體，傳播中國傳統文化元素[4]。由于蘋果樹枝纖維較粗，無法用來制備高質量的紙張，蘋果樹枝造紙技術一直無法實現，而紙斗，所用原材料要求較低，紙漿中纖維無需過細，因此蘋果樹枝造紙斗成為一種可實現的技術。利用廢紙制備容器，在我國歷史上非常常見。特別是在物質貧乏的農村地區，很多家庭都有用廢報紙、漁網、麻皮做的用來盛放米面、衣服、針頭的容器。隨著科技的進步，人民的生活水平不斷提高，造紙技術也愈加成熟。人們在紙斗的制作過程中，開始用紙漿替代麻皮，做出更加漂亮、輕便的紙斗。尤其是在煙威沿海地區，膠東人民為紙斗貼上具有當地習俗的剪紙，做成了既實用又極具觀賞價值的文化特色—紙斗。

圖1

1.創新點和設計特色

紙斗本身是民間手工藝產品，以傳統剪紙與手工繪畫為裝飾，項目會在紙斗的外觀裝飾上設計不同的主題，如：神話傳說、詩詞歌賦、名著的角色等。生產流程創新，改變傳統的“一站式”手工制作，實現打漿機械化，自制底模，制作周期短，增加產量和節省成本。紙斗主要以纖維狀物質漿為原料，紙斗可以回收再利用，實現再生循環利用，符合當今環保低碳的生活理念。

2.紙斗制備工藝流程

紙斗的制作基本流程為：構思、選底模、制作增強劑、制漿、塑形、修整、裝飾。

（1）產品構思：紙斗形式靈活多變，根據產品的用途設計紙斗的外觀，構思外觀是紙斗生產的前提。

（2）選底模：底模的形狀決定著紙斗的形狀。

（3）制作增強劑：增強劑也是紙漿的制作的原料之一，在紙漿中加入適量增強劑會使紙斗更加堅固。

（4）制漿：舊紙制漿，先將各色雜紙浸透水分，用碓臼搗或上碾軋成紙漿，淋水后摻和少許白泥土、牛毛菜、浸泡出的榆樹皮汁液或者摻和黑面、柳絮等，紙漿便可以得到。果木枝條制漿，蘋果樹枝磨解能耗低，易磨漿，這可能是因為蘋果樹纖維分布較松散，蘋果樹枝密度小，磨解時需要的機械力小。并且蘋果樹枝制漿時不需要漂白，減小能耗。

（5）塑性：使用模具把紙漿固定成一定形狀，進行晾曬，最終成型。

（6）修整：對成型的紙斗胚型進行打磨，讓紙斗外形更加美觀，也便于更容易粘貼裝飾品。

（7）裝飾：裝飾材料上有所創新，利用膠東地區特殊的資源—貝殼和漁網。貝殼印花體現海洋文化，漁網經清洗、染色用于紙斗裝飾。繼承傳統，推陳出新。傳承延用傳統手工藝，先在紙斗胚上糊一層純色紙，采用剪紙和手工繪畫裝飾。剪紙是粘合在紙斗表面的，民間粗獷的剪紙在粘貼時不易被破壞，非常適合彎曲的紙斗表面，而精細的剪紙可以用于多平面的紙斗外側。手工繪畫是直接在紙斗表面作畫，不受紙斗形狀的制約。剪紙和繪畫給我提供了展現不同主題的維度[5-6]。

圖2

3.試驗方案

（1）首先將蘋果樹枝、樹葉（規格為長20～30cm，直徑4～5mm）進行汽蒸15min，再放入粉碎機粉碎、用100目篩子過篩，將樹枝樹葉粉進行煮沸15min。（2）將煮沸后的樹枝樹葉粉進行化學處理，化學處理過程先用0.15mol/L氫氧化鈉和0.03mol/L亞硫酸鈉混合溶液處理（5g樹枝樹葉粉需要用20mL混合溶液進行處理），處理的條件為60℃攪拌、水浴加熱，處理時間為0.5h。（3）通過調整上述反應中氫氧化鈉和亞硫酸鈉混合溶液的溶度進行多組平行實驗，通過對紙斗硬度的檢測來判斷實驗最優條件。（4）因為后期需要對紙斗進行外表的加工，所以無需對紙漿進行漂白，這便節約了資源。（5）將處理后的材料放入水中，加入造紙膠，1L水加入10mL造紙膠，預熱磨漿后得到紙漿。（6）將紙漿倒入模具進行塑性、壓實、脫水。（7）將塑性后的材料放入烘箱50℃進行烘干得到紙斗。（8）對紙斗外表進行填涂，通過繪制地方特色圖案進行文化宣傳,如，神話傳說、詩詞歌賦、名著的角色等。

圖3

4.產品技術實現原理

（1）廢紙成漿：紙漿是以植物纖維為原料，經加工獲得的纖維狀物質，這種纖維狀物可以實現循環可再生，同時也可以重復利用。廢紙在浸泡碾壓，加入后白泥土、牛毛菜等物質后可得到紙漿。廢紙打成漿的機械主要根據它的用途進行設計，一是研磨粉碎原料，二是壓榨原料成漿，三是攪拌。

（2）以果木枝條為原料制漿：制造原理與我們平時所用各類紙張的造紙原理類似，提取枝條中的纖維狀物質，加入造紙膠制備紙漿。蘋果樹枝制備紙漿產量和針葉木漿產量相當，蘋果枝條制備的紙漿不需要使用高檔的漂白藥劑，從而節約了能源。蘋果樹生長周期短、抗病性強，修剪下來的蘋果樹枝更是沒有好的途徑處理，用于制備紙漿，有利于生態環境。蘋果樹枝原料為優質的長纖維造紙原料，我國蘋果樹資源豐富，特別是膠東地區，這為紙漿的制備提供了大量的原材料。

5.產品優勢

(1)原材料優勢

產品主要以廢舊紙張，以廢棄果木枝條為原料。根據調研，原材料豐富。煙臺蘋果2019年種植面積約280萬畝，每年十二月下市后至冬季果農將對落葉后的果樹進行枝條修剪，平均一畝地果樹大概修剪出二十斤枝條，每年堆積的廢棄果木枝條高達20多萬噸以上。另外，我國每年廢紙產生約600萬噸，而且提高廢紙回收率是國家正在進行的項目。

(2)技術優勢

在造紙行業，果木枝條相較其他木原料較細，樹皮比重相對較多，不太適合造紙。而紙斗對紙漿的要求相對較低，可以利用果木枝條做的紙漿，一定程度上解決廢棄果木枝條不能造紙漿的問題。因后期需要對紙斗進行外觀修飾，所以無需對紙漿進行漂白，這便節約了資源。

本產品的方法主要特點是利用蘋果樹的樹枝和樹葉進行造紙斗，紙斗可以散發出蘋果樹枝獨特的清香，凝神靜氣。利用蘋果樹的樹枝和樹葉造紙斗既可增加果農的收入，又可以節約大量的紙漿，并且借助紙斗作為載體，傳播膠東提取特色文化。

6.社會價值

（1）解決了手藝人以及當地留守老人，殘疾人的溫飽問題，順應了國家攻堅克難大力扶貧的政策，促進當地就業，通過一系列由原料到生產到銷售的無縫銜接工藝，促進當地經濟的可持續發展。

（2）傳承了優秀的紙斗文化，對中國的傳統文化傳承事業具有重要意義，也可以給其他的傳統文化的繼承和發展帶來新的啟發。

（3）通過利用當地堆積的廢棄果木枝條和貝殼，改良了紙漿的制備方法，改善了當地的環境，順應了國家綠色發展的主題。

（4）紙斗市場不斷擴大，有利于中國優秀的傳統文化走向世界，提高文化自信，同時提高人們對紙斗文化的理解和興趣，增強人們保護傳統文化的意識。