第522章 秦淮河畔的工坊(下)
第522章 秦淮河畔的工坊(下)
「造紙機?!」
葉琛聞言不由得呆了一呆,覺得眼前這位陛下有些異想天開,但他看看周圍那些巧奪天工的機械,頓時又把後半句話生生咽了回去。
最後他還是說道,「可是,可是造紙和織布又不一樣,如何才能用機械來造紙呢?」
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魯錦聞言卻說道,「所謂的機械,也不過是用來生產的工具而已,萬物都是從無到有,軒轅黃帝之前,可有人想到要製造車輪?嫘祖之前,又可有人想到要繅絲織布?
「紡車和織機也並非天生地長出來的,而是從最基礎的紡錘、腰機等最基礎的工具不斷改進完善出來的,既然腰機能變成織機,那抄紙用的抄網就能變成造紙機,這有何不可?」
「」葉琛聽的一陣無語,但隨即又道,「道理的確是那麼個道理,但臣還是想不出,這造紙究竟該用何種機械,造紙的流程步驟如此之多,又怎麼可能全用機械代替呢。」
魯錦則是再次說道,「可織布也是環節眾多啊,就拿棉布來說吧,人工採集到的棉花,先要去籽,朕聽說松江府那邊已經有專門用來去籽的軋棉機,去了籽的棉花還要彈松,搓成棉條,再上紡車捻成紗線,最後上織機織成布匹。
「這設計造紙機也是一樣,無非先把造紙的各項流程分解,爭取把每一個環節都能用機械取代人工,再把這些機械整合到一起,最後便成了造紙機,景淵先生最是熟悉造紙流程,你可知道造紙都分哪些步驟?」
葉琛聞言蹙眉想了想才說道,「這要看是皮紙還是竹紙,如果是皮紙的話,先要採集構樹皮,將樹皮清洗乾淨,去掉外皮只留內層潔淨之物,然後還要加石灰或鹼水上鍋蒸煮數日,蒸煮後再次清洗,接著進行搗煉,將樹皮打碎,最後是放到太陽下暴曬數月到半年之久,使其脫色,變成白色。
「等這些都做完,再下一步就是打漿,混以紙藥,抄紙,壓榨,揭紙,晾曬或者烘乾,最後裁切計數,一刀一百張,就可以售賣了,可是這麼多步驟,又該如何用機械替代人工?」
魯錦聽完則是伸出一根手指左右搖了搖,「不不不,你說的這些太複雜了,其實將這些環節精簡一下,無非是五步而已,備料,打漿,抄紙,壓榨,烘乾,至於最後怎麼裁切,那還不是隨心所欲。」
葉琛當即點了點頭,「的確如此。」
於是魯錦再次說道,「先分解了步驟,後面就簡單了,先易後難,備料且先不提,先說打漿,無非是把準備好的材料打碎磨碎而已,據我所知,當下已有些紙坊使用水碓用來打漿,然否?」
「然也,確有此事。」葉琛立刻點頭道。
「但水碓的效率還是太低了,這世上最高效的運動其實是旋轉,如此才能讓工作連續起來。」魯錦說著話便指了指頭頂房樑上嗚嗚轉動的天軸。
葉琛聞言仰頭看了看那些天軸,還有下面連接的機器,「是這個道理。」
這時魯錦突然轉過身來看著他,「那何不做一個環形的水槽,在水槽中間安放一對石磨或者石碾,再把這石碾接到天軸上,將兌了水的紙漿倒進槽子裡,讓紙漿每流動一圈,就被中間的石磨磨上一遍,這樣用不了幾遍,豈不是就把紙漿磨碎了?」
葉琛聞言按魯錦的說法想了想,頓時興奮的點頭道,「這,似乎是可行的,如此一來打漿幾乎就用不到人了,只需工匠往裡添加紙漿,撈取紙漿即可。」
「不錯,打漿完成了,接下來就是抄紙,以往抄紙都是一張一張的抄,費時費力費工,一個抄紙匠干不到半個時辰,便累得腰都直不起來。
「既然如此,為何不能做個空心的滾筒,把抄紙的紙網覆在滾筒表面,然後由天軸帶動,這樣只需把打好的紙漿從上面自行流下,滾筒形的紙網不停的旋轉,就能把紙漿留在紙網上面,水直接從網下面漏下去,做出一張連綿不斷的長紙?」
葉琛聞言眼前一亮,「這法子確實好,還不用工匠,可如此一來,這麼長的一條濕紙,該如何進行後面的步驟呢,如果不將其裁斷,那不就全都堆到一處了?」
魯錦頓時無語道,「你不會找個東西接著把濕紙往前送啊,比如胡虜製作的毛氈,那東西又厚又結實,還吸水,做個幾丈長的氈毯,將其箍到一對輥子外面,也隨抄紙機一起運轉,這樣後面剛抄出來的濕紙就可以直接攤到氈毯上往前輸送。
「然後在這節氈毯的中間,放上幾對同樣運轉的重型滾筒,讓氈毯從中經過,把氈毯連同濕紙里的水分一起壓榨出來,再將榨出大部分水分的濕紙繼續往前送,前面再放一條火箱,或者熱輥,將經過的濕紙烘乾,一直到這條線的最後,就像織布那樣,把造好的紙卷繞在軸上,這紙不就造成了?
「而且全程都不用人,只要紙漿管夠,這機器就能日夜不眠不休的造紙。」
葉琛聞言頓時大為震驚,不是因為他見到了造紙機,而是魯錦剛剛說的這一套流程,按照魯錦的描述,僅從原理上來說確實具有可行性,如果真能造出這種東西,那生產效率自然不是人工能比的。
葉琛頓時拱手欽佩道,「陛下不愧是公輸聖裔,果真擅長機關器械和百工之學,若真能造出此物,造紙效率必定極大增加,只是臣還有一個疑問。」
「你說。」
葉琛當即又道,「陛下說的這種造紙機,固然能提高抄紙的效率,可前面最關鍵的備料,才是最耗時間的啊,若這種機器在紙坊大量推廣,恐怕用不了多久,天下所有的紙坊都會斷料停工,無米下鍋了,實在是紙漿的供應,趕不上造紙的速度啊。」
魯錦聞言點了點頭,當即又反問道,「先生說的確實不錯,那依先生之見,拖慢紙漿供應,最大的困難是什麼?」
「這」葉琛想了想當即說道,「一為材料短缺,竹紙尚且好說,但皮紙是真的不夠,皮紙所用的構樹皮,雖然生長迅速,可也是天生地長,需要時間,絕趕不上造紙機的生產速度。
「二來,就算有足夠的材料,可暴曬脫色這個步驟,少說也要三個月到半年,這時間是省不了的,否則造出來的紙張泛黑泛黃,如同上墳燒的黃草紙,拿來書寫尚且勉強,可拿來印書是肯定不行的。
「就算真的為了圖快,強行造出來,那不也是暴殄天物,浪費材料嗎?」
魯錦點點頭,隨即又反問道,「既然樹皮的材料不夠,而一棵樹明顯樹幹的材料要比樹皮多的多,那為何偏用樹皮來造,直接把樹幹打碎了來造紙不行嗎?
「而且為何一定要用構樹皮?楊樹、松樹、柳樹、樺樹,這些樹木都生長迅速,價格又便宜,為何不能把整棵樹都打碎了造紙?這樣材料不就豐富了?」
「這」葉琛聞言當即蹙眉道,「陛下這想法倒是不錯,可是從來沒人試過啊。」
「那就去試,宋朝以前不是也沒辦法用竹子造紙嗎?可竹紙的製作方法還是在宋朝成熟了,只要願意去試,總能找到辦法。」魯錦當即說道。
葉琛聞言也點了點頭,「這也是條路子,可暴曬脫色呢,這個步驟才是耗時最長的啊,短則數月,多則一年半載,造紙機如何等得起?」
魯錦當即一指身旁跟著的陶廣義問道,「成道,你說,有沒有什麼辦法能快速脫色?」
陶廣義被點到名字,想了想才說道,「回稟陛下,若學生記得沒錯的話,公輸秘典的生物一書上曾說,植物材料的變色和褪色,大部分都是由自然空氣氧化導致的,既然氧化可以引起變色和褪色,那我們完全可以煉製酸鹼,這種強氧化劑,加快材料的氧化速度。
「臣記得公輸秘典的化學一書中,恰好有提到一種強氧化劑,俗名謂之漂白粉,具有漂白褪色,殺菌殺毒之功效,好像叫做次氯酸鈣。」
魯錦當即點點頭,又考校道,「那次氯酸鈣如何製作?」
「將氯氣通入石灰乳中,便可反應生成。」
「那氯氣如何生產?」
「這,好像在制鹼一篇中,提到有種制鹼法的副產物就是氯氣,因書中格外強調氯氣乃劇毒之物,聞者須臾之間便可中毒身亡,故而學生記憶格外深刻,尤其是那書中還說,可將氯氣用於戰爭,毒殺敵軍。
「但書中又說,這漂白粉,哦,也就是次氯酸鈣,還可用作淨水殺毒劑,少量添加入水壺中,還可用緩慢釋放的氯氣淨化污水,保障士卒飲水安全,尤其是在安南或是南洋作戰時,此物有大用,可極大避免軍中發生瘟疫。
「這氯氣當真亦正亦邪,既可拿來救人殺毒,還可用於戰爭,殺人於無形,沒想到如今談到造紙,居然也有如此妙用。」陶廣義講完書中的知識點後,隨即又感慨了一句。
魯錦聞言卻說道,「記住,物品都是死物,本無善惡正邪之分,只看你如何使用而已,就如同氨氣一樣,既可拿來製作肥料提高糧食產量,同樣也能拿來製作炸藥,用於戰場殺伐。
「你跟我學習化學,務必謹守本性,時刻記住自己還是個人,千萬不要用所學為惡,不然朕肯定不饒你。」
陶廣義連忙拱手道,「多謝陛下教誨,學生一定謹記在心。」
「嗯。」魯錦點了點頭,「那讓你來主持化工事宜,生產三酸兩鹼和這漂白粉,你可有把握?」
陶廣義頓時亞歷山大,額頭冒汗,拱手尷尬道,「這,學生學藝不精,恐暫時難以勝任,請陛下責罰。」
魯錦聞言指了指他,最後還是嘆了口氣,「唉,算了,也是朕之前北伐太忙,沒時間教你們,而且缺少教具,這物理和化學終究還是實驗學科,只靠死記硬背的背書,還是很難學會的,算了,這次就不罰你了。
「一會有空了,把那個理綜班的學生都召集起來,朕要選幾個人給他們安排事做。」
「是。」陶廣義這才鬆了口氣答應道。
一旁的葉琛則是聽的一頭霧水,剛才魯錦和陶廣義說的那些東西,他一句都沒聽懂,那漂白粉的用處倒是大抵聽了個明白,可次氯酸鈣又是什麼東西,氯氣和氨氣又是什麼東西?為何會取這麼拗口的名字?
見旁邊的葉琛一副不明覺厲的樣子,魯錦這才轉過頭對他說道,「先生也聽到了,這縮短紙漿褪色時間的辦法也是有的,只要將這漂白粉煉製出來,原本一年半載才能自然褪色的紙漿,用了漂白粉之後最多只需一天或者數個時辰而已,只要想做,還怕沒有辦法嗎?」
葉琛頓時瞪大了眼睛,「此物真有如此神奇的功效?」
「等煉製出來你就知道了,聽說先生擅長經營,但這造紙機和漂白粉也不是一時半會能製成的,暫時還是要先用內閣會議上說的那些辦法,不如就先讓景淵先生在工商部做個主事,專門負責造紙和印刷課本之事,如何?」魯錦當即安排道。
葉琛哪敢拒絕,立刻拱手道,「臣全聽陛下安排,多謝陛下授官。」
「嗯,那就走吧,再去旁邊的玻璃工坊看看。」魯錦點了點頭,隨即又帶著兩人去了旁邊不遠處的玻璃工坊。
北伐之前,魯錦曾讓人從山東琉璃之鄉,尋找會燒造琉璃的工匠,還讓他們去安徽鳳陽尋找水晶礦,正所謂皇帝動動嘴,下面跑斷腿,古代的『九族嚴選』雖然是句戲言,但可沒人敢不把他的話當回事,功夫不負有心人,也總算是都完成了。
如今秦淮河畔新建的一間玻璃工坊,已經完全搭建了起來,也在嘗試燒造各種玻璃器具,尤其是化學用的實驗器材。
魯錦帶著幾人在工坊中參觀了一下,見到一個工匠正在製作玻璃棋子,不禁好奇的仔細觀看了一會,他一直很好奇,古代中國在沒有純鹼的情況下,這些匠人究竟是怎麼燒制玻璃的,直到今天親眼所見,他才看明白其中的工藝。
按照他所學的知識,現代燒制玻璃的過程中,純鹼主要起到降低二氧化矽材料熔點的作用,把熔點降至五百多度左右,而沒有純鹼的情況下,想要熔化二氧化矽,起碼需要上千度的高溫。
然而中國幾乎沒有天然純鹼,那就只能靠別的辦法了,好在中國古代的冶煉技術比較發達,煉鋼和瓷器在全世界都是獨一份,最擅長的就是高溫燒制,眼前的這些工匠所燒制的『藥玉』,靠的就是硬燒
用一個封閉的爐子,使用焦炭提高溫度,裡面再放一口坩堝,把石英、瑪瑙等材料放在坩堝里強行燒到融化,靠的不是純鹼,而是能把生鐵熔化的上千度高溫,真就是大力出奇蹟啊
魯錦拿起旁邊一些燒制好的玻璃器皿查看,只是掃一眼,就看到這些器皿仍然不夠透明,泛著些雜色,不禁有些失望。
陶廣義當即介紹起來,「陛下,這都是試製的試管,錐形瓶,燒瓶,燒杯,透明度還是達不到陛下的要求,但臣也讓他們試著用純淨的白水晶燒制過,但是很難將其融化,反而浪費了些材料,除非往裡面添加一些瑪瑙和長石,才能勉強將其融化,但這樣一來雖然能燒制了,但透明度就不夠了。」
魯錦想了想才說道,「這也是沒辦法的事,暫時就先這樣對付一下吧,雖然透明度不夠,但也勉強夠用,一會將這些實驗器材都拿回去,我先教你們如何在實驗室中煉製三酸兩鹼。
「大不了先讓那些學生,在實驗室里小批量試製純鹼,全都供給工坊這裡使用,有了純鹼便可融化水晶,到時就能製作出透明度更高的試管了。
「沉住氣,慢慢來,逐步疊代就是,總能造出我們想要的東西。」
「是。」