[转帖] “一封神秘信件”的调查
萧山区义桥二小 学生科技组
“案情”简述：
科学课上，老师正演示“一封神秘的信件”，意外出现了：神秘的字迹并没有显现，而整张A4纸已经漆黑一片！教室里鸦雀无声，同学们遗憾扫兴，老师一脸困惑。幸好，老师还有备用，这一次，白色信笺纸上，经碘酒一喷——“学科学，爱科学”，神秘的字迹终于显现了！因为有了这次课堂意外，有的纸喷上碘酒不变色，有的纸喷上碘酒变成蓝紫色。于是我们科技组就想到了对各种纸的调查。难道A4纸里有淀粉？引起了同学们的探究兴趣。
我们在老师安排下，成立了“专案组”，对各种纸进行了有步骤的摸底调查。查找淀粉的来历，侦查过程大致如下：
（一）收集各种可以用来写字的纸，记下纸的名称，一一用碘酒做试验，把它分成变色和不变色两类。
（二）进一步调查每种纸的制造原料，大致生产过程。“专案组”分工行动，向有经验的人请教；写信给亲戚朋友打听附近的造纸厂生产流程；上图书阅览室查询阅读有关造纸知识，上internet查阅。
（三）情况汇总，真相大白。
“侦破”经过：
一、收集各种纸张
用碘酒一一检验：俞颜佳、李欣、黄钰、金海卿、俞海波几个已经“地毯式”受搜，并把收集到的纸张通过碘酒检验，
遇碘酒不变色的有：皱纹纸，纸巾、宣纸、报纸、薄信笺纸、簿本纸、透明纸、票单纸、牛皮纸、胶版纸、 铜版纸等。
遇碘酒变成蓝紫色的有：
滤纸、A4纸 、复印纸、厚信笺纸、绘图纸、卡纸、 奖状纸 、瓦楞纸、 黄纸、 草纸……
二、追查淀粉来历
纸中含有淀粉吗？为了弄清情况，先得了解造纸过程。这一回我们还分成几个组，分头行动以提高效率。
1.外调采访。组员：俞颜佳、杨柳青、俞海波，采取的行动：写信给亲戚询问。内容：对造纸工艺和生产过程的最新认识。（古代造纸方法和现代造纸方法）
造纸的一般步骤：
第1步 “斩竹漂塘”。 所谓“杀青”是指斩竹做原料而得名，竹材是古代造纸的重要来源之一，造纸的竹材以将生枝叶的新生竹为佳。造纸的工匠通常在芒种前后上山砍竹，每根竹子截成5到7尺长，然后就地开挖水塘，将截断的竹子在水塘内浸上100天，取出时用力捶洗使青壳和树皮脱掉，目的是让竹材软化。
19世纪造纸的材料来源由破布转为木材，因为木材容易取得，成本也较低。但由于木材纤维是由木质素所组成，木质素会氧化，这就是纸张泛黄的原因，这个问题又因造纸过程中添加酸剂而更加严重。
第2个步骤是将竹料拌入石灰水浸在木皇桶中蒸煮8个昼夜，经过碱液的蒸煮，原料中的木质素、树胶、树脂等杂质被除去。然后取出蒸煮的原料放入清水塘内漂洗，然后再放进锅里浸石灰水蒸煮，如此反复进行十几天。经过反复蒸煮、漂洗，竹子的纤维逐渐分解。
现今制作纸浆已改用烧碱替代石灰水。烧碱碱性较强，能使木材纤维迅速分解。另外还添加氯，以去除木浆里的杂质，目的是用来漂白，但排放的废水便含有机氯，这对生态环境伤害极大。目前造纸业已投入大量资金来清除毒素，并研究新的漂白法，如以二氧化氯取代以降低有机氯的生成。
第3个步骤是捣浆，取出煮烂的原料放在石臼里用力舂成泥面状，分为椿捣和拌浆，是最费时费力的一道工序，精细洁白的纸浆是造出好纸的关键。
第4 个步骤是抄纸。捣烂后的原料用适量的水调配，使纤维彻底分离并浸透水分，成为纸纤维的悬浮液，再倾倒入纸槽里面。然后用细竹帘在纸浆中滤取，纸纤维留在竹帘上形成一层很薄的泾纸膜。
第5个步骤：覆帘压纸。把捞过纸浆的竹帘倒铺在压榨板上，然后小心地移开竹帘，这层泾纸膜便落在板上。慢慢堆叠起一层层的纸页，再以重物挤压，排出泾纸页中的水分。重物挤压之下纸膜也慢慢成形，成为一张张四四方方的纸张，手工造纸每日每个工匠平均只能做300到500张纸。
第6个步骤：透火焙干。焙干纸张的夹巷是两道土砖砌成的砖墙，砖块之间有空隙能让热气透出。焙纸时先在夹巷内生火，然后以轻细的铜镊将一张张湿纸摊在墙上，从空隙中散发的热气使纸张慢慢干燥，干透后揭起来就是一张可使用的纸了。
机械造纸使人充分享受生活上的便利，但是大量的废纸让人伤透脑筋。有资料表明（来自网络搜索）1995年美国做过一项统计，发现美国人一年的平均用纸量是332公斤。2000年中国年人均用纸26公斤，预计到2010年我国人均消费纸量再36公斤以上。原来以为电脑世纪来临后用纸会减少，结果令环保人士大失所望，用纸不减反增。除了废纸回收之外，科学家还在研究旧纸的各种新用途，如生产以废纸为主要原料的建筑材料等，希望能减少人类伐木的数量。古代造纸流程，有图为证（来自网络搜索）。（图1）
本地或附近的造纸厂 主要产品：许贤下洋桥几年前有个造纸厂，主要产品纸盒纸（俗称马粪纸）。主要原料是稻草、麦草，使用化学药剂：纯碱等。 附近的戴村镇云石，一向有造纸传统和民间造纸作坊，现在主要造些黄纸。主要原料：毛竹，延续着古代造纸的方法（见图1）。蒸煮纸浆的大锅——称“皮锅”，又高又深，至今仍能找到；还有一个个料池，春夏时节的新生竹子，截断以后扔进水池内浸上100天，取出时用力捶洗使青壳和树皮脱掉，称“荡料”；目的是让竹材软化。纸浆放进水池里，用竹帘做的筛捞起，形成薄薄一层泾纸膜，叫“抄纸”（图2）； 刚揭下的纸，需要马上焙干，有一个特殊房子，叫“别笼”。两道砖墙的夹层里，一天到晚烧着火，把刚揭下的纸贴在墙上焙干（见图3、图5）…...我们这里的不远处，就是富阳渔山，那里的人都懂得传统造纸的方法，专门造些土纸或草纸。听大人们说，几年前还能见到水车，水碓。沿着溪流，一路听到潺潺流水声，伴随着水车的嘎吱声和水碓舂捣纸浆发出的砰砰声。这些造纸方法跟古代造纸方法大致相同。（图2—抄纸）
竹帘是抄纸过程中的重要工具，制作帘子也有72道工序，光削竹篾条就有10多道，每根竹篾条直径只有0.2厘米。抄纸的工匠双手端着竹帘在纸浆里使劲地舀，纸膜便会留在竹帘上。每次舀水时双手所承受的重量约20公斤，按每天抄1000张纸来计算，每天双手要承受20吨的重量。（图3—晒纸）
手工造纸必须经过水浸、石灰沤渍、堆料发酵、蒸煮、摊晒、日光漂白、打浆、抄纸等足足72道工序，其中大部分是男人的活，女人则负责较省力的晒纸。晒纸需要细心和耐心，晒得好则纸的“卖相”才会好。
透火焙干———在砖块砌成的夹巷内生火，用砖隙中透出
2.纸的种类认识：责任小组：丁吉利、杨柳青、缪娜、黄晨霜
印刷用纸：铜版纸凸版印刷纸胶印书刊纸 铸涂纸 轻量涂布纸 胶版印刷纸等
书写用纸：书写纸复印纸 有光纸 打字纸 拷贝纸 宣纸等
生活用纸：卫生纸纸巾纸 卷烟纸等
新闻用纸：普通新闻纸胶印新闻纸 低定量新闻纸等
工业用纸：离型纸压板纸 照相原纸 无碳复写纸等
包装用纸：牛皮纸纸袋纸 防油纸 半透明纸等
箱板纸：普通箱板纸牛皮箱板纸 瓦楞芯纸等
特种纸：水纹纸皮纹纸 羊皮纸 金银卡纸等
纸板：白卡纸 白板纸聚合物涂布纸板 黄板纸 玻璃卡纸 纸杯原纸纸板 灰板纸 牛皮卡纸等
3.造纸需要的原料和化学添加剂：
造纸原料主要有：木材、稻草、竹子、芦苇、破布、废纸等。
造纸用的主要化学添加剂：表面施胶剂、浆内增强剂、涂布胶粘剂、喷淋淀粉、两性淀粉等。关于表面施胶剂的概述：为用于高级纸的表面施胶剂，与淀粉等一同使用，能有效地提高施胶度、抗水性、表面强度、印刷适性。
与本文有关的几个网址链接：
http://china.worldpaperbiz.com/ 《中国造纸网》
http://www.chinapaper.net/info/C5/20021112142242.html 《中国纸业网》
http://info.datang.net/Z/Z0096.HTM 《大唐资料库》
三、真相大白
在纸的生产过程中，由于用途需要和改善纸质，一些纸往往需要使用填充料和表面上胶等处理，这样就会在纸上留下淀粉的踪迹，用这样的纸做“神秘书信”自然就不灵了。
（ 2008-4-25完稿）
执 笔：俞颜佳 丁吉利 李 欣 缪 娜
网络增援组：丁吉利 金海卿
指导老师：来水义 吴百平
