第七百六十五章 造纸术扩大实验(一)
已至盛春时节,草木欣荣,一些在冬日做不了的事,终于能做了,比如说,造纸。
造纸技术早在去年冬日已经完善了,但,受限时节,未能更进一步。
从去年到现在所造的所有的纸,都是麻纸,现在天气回暖了,各种草类各种树皮都可以找的到了。
李孟羲去问过那些造纸匠人,问哪些草或者哪些树皮造纸更好,结果匠人们回答各不相同,李孟羲意识到,自己的造纸技艺已经远超过匠人们了,匠人们的经验已不足借鉴了。
李孟羲也不知到底什么材料造纸最好,但是,他知道该如何进行测试。
命令再一次下达到骑兵队,李孟羲令骑兵队外出去搜集能找到的所有草木,不管是树,还是草,还是藤蔓,还是野花野菜,只要是草木,都要。并且,他特意强调,所有收集的材料不能掺混。
上次没按要求做,骑兵们已经被训斥一次了,这次再次外出,骑兵们谨慎细微了很多。
近两百骑兵四散出城,到处去找草木去了。
按李孟羲的要求,一应草木都要搜集,有的骑兵出城不远,在半路上遇到了草沟,直接下马到草沟里割了一麻袋草给装回去了。
有的人找了树,扒皮扯枝,有的人选择薅藤蔓,有的伐竹,各种忙活。
骑兵们效率很高,不半日,各种原材料络绎不绝的送了回来。
李孟羲在院子里,看着院子里堆的越来越多乱七八糟的材料,他此时犯了难。
这些个草啊树皮啊之类的,都不认识啊,连认识都不认识,怎么记录怎么贴标签。
李孟羲只好去找人来帮忙。
木匠们来了,木匠们帮忙区分了一部分,而剩下的一大部分,多是些野草的部分,匠人们意见不一,一种野草能有三五个名字。
这时,李孟羲意识到,同一种草在不同的地域叫法是不同的。
艰难的把所有草木全部给贴了标签标记好,刚忙完,又一个骑兵扛着一大捆树皮回来了。
李孟羲看着满地的青绿,他寻思,造纸的话,材料应当晒干的,此时城中到处在盖房子,没地方晒草,想来想去,只有城墙上合适。
随后,李孟羲带着人把所有材料搬到城墙上去,然后每一段城墙晒上一种材料,每一处都贴好了标签以防混淆。
匠人们忙碌着拿绳子把各种材料束起挂在城垛上,李孟羲则在寻思,如果材料都晒干的话,草晒干了就看不出是什么样子了,而又因为,此次需要的植物种类太多,后续可能会有重复的,因而,得时时区分归类,晒干的草可不好区分。
此时,一个问题出现了,该如何长久的保持植物的模样呢。
李孟羲想到了可以拿个碗把草给种起来,可是再一想到,好多草割回来是没有根的,所以这个方法没用。
进而,李孟羲思索,标本是该如何做的,泡水里?泡油脂里?还是酒精里?
酒精里泡的人参,泡多少年,还是人参的样子,酒精除了会脱色,保存能力很强的。
想到这一点,李孟羲腾腾跑下城去了。
再一次上来,李孟羲带着人,带着许多个罐子,罐子里装满了水,酒精不富裕,用不起酒精。
而后,在晾晒材料的区域,每到一个区域,李孟羲去把晒的草抓一把回来塞到罐子里,然后泡材料的罐子一处放一个。
匠人们看着李孟羲忙碌,看李孟羲把罐子挨着墙角一个个放,也是不懂。
材料处理问题解决之后,还有另一亟待解决的问题,器皿问题。
在去年冬日,当时用的造纸材料有限,用不了多少蒸煮工具,因而煮纸浆的瓮大点小点都无所谓。
但是,今次不同了,今次有庞大的测试需求,今次要测试成百上千种材料,要比较这成百上千种材料所造纸张的质量,其中之精确细微,不能有丝毫偏差。
煮纸浆的瓮大一点小一点,添的水多一点少一点,纸浆煮的稠一点稀一点,这都很影响纸张的强度,所以,需要得有一批大小完全一致的器具。
据李孟羲对陶器技术的了解,靠人工去捏泥胚,大小参差偏差,很难完全一样,所以,得用另外的技术。
李孟羲想到了铸铁,用模具铸铁,一套模具可以铸造几百个完全一样的铁件,这是现今技术条件下唯一可以批量生产的方式。
城外,窑场场所在,土窑仍在烧个不停,抬眼看去,黑烟滚滚。
想了一下,李孟羲下城去了窑场。
在窑场里找到陶匠头头,李孟羲跟其商量能否用模具做一批大小完全一致的陶器。
匠人头目不假思索的点了点头,“能做,只是得做模子。”
做模具方法多了,可以用木头,用铁铸,用粘土烧制等等方式,综合成本与速度两方面的取舍,李孟羲最终选择用木头来做模具。
——
木匠营,李孟羲跟木匠们商议着技术细节。
木匠们听完了李孟羲的要求,有人说到,“大木头不好找,要不,用木板做成桶一样的?”
李孟羲想了想,相比从一整段树桩当中掏一个模子,用一些薄木板给拼一个模具似乎来的更简单。
又一条有价值的巧妙技术出现了,李孟羲当即写了军票塞给木匠。
接过军票,木匠愣了一下,随后笑了。
总是这样,每每匠人们都没察觉到自己三言两语的话有什么价值,结果奖励出乎意料的就来了。
模具的技术已经确定了,随便拿木板给拼个凹槽就行,做模具比做木桶还要简单的多,因为不必去做密封,拼起就成。
对于模具的形状,李孟羲想到,既然随后的测试要精确添加样品和水,那可以把器具做的精密一点,可以把器具做成试管形状,做成细长的一个长筒,这样便于精确操作。
确定好了形状,李孟羲就离开了木匠营,他回到城主府,城主府的院子里,又堆满了一地的草草秧秧。
一段时间后,木匠们做好了模具并送去了窑厂。
窑场的头头接过模具,看着模具又长又细的跟个筒子一样的形状也是诧异。
虽感诧异,再一想军师平日做的稀奇古怪的事多了,窑场头目没有多问,拿着模具去忙碌了。
做陶器先要淘洗粘土,然后手捏成型,再修整,再晾干,再入窑烧制,等等一系列流程。
窑场里,一应材料丝毫不缺,不一会儿,陶匠们就比着模具做出了第一个泥胚,然后是第二个,第三个。
很快,问题出现了。
因为模具太细长,做出的泥胚也过于细长,泥胚做好之后放在那里,因为重力的关系会坍塌和变形。
窑场头头过来看了看形变了的泥胚,他不由皱眉,按长久以来的经验,泥胚如果这样细长,放窑里一烧,水汽蒸腾出去再一收缩,铁定变形开裂。
犹豫片刻,窑场头头进了城来到了城主府。
城主府,李孟羲正在给一捆树皮贴上标签,看窑场负责人来了,李孟羲问,“怎样?模具做好了吗?”
窑场头头说明了来意,说模具不行,至于如何不行,巴拉巴拉讲了一堆。
李孟羲皱眉听着,他听明白了,泥胚这玩意儿放窑里烧,竟然会缩,三尺大的一个胚,烧完竟然只剩一尺,得缩去三分之二那么多。
模具太细长,收缩的时候,容易变形开裂。
但,为什么细长了会容易变形开裂,这他喵的为什么,李孟羲皱眉寻思。
说来,到现在为止,李孟羲跟泥土接触的足够多了,他带着人盖过土炕,带人垒过热处理窑,还带人湖过灶,尤其是盖土炕的时候,怕炕不结实怕人掉下去,当时考虑到了拱形的形状。
(对,拱形!)李孟羲恍然大悟,他想明白了,泥胚形状跟开裂变形之间的关联乃是,泥胚形状越坚固,越不容易变形开裂。
一个长方体的泥胚,跟一个球形的泥胚,同样去烧,到底哪个容易开裂?毫无疑问,长方体远比球形容易开裂。
要问为什么,穹顶,蛋壳,悉尼歌剧院什么的。
蛋壳有多吊,球形就有多吊。
明白过来之后,李孟羲想到解决办法了。既然过于细长的泥胚容易烧坏,那就换个模具,换个普通模具得了。
而鉴于泥胚烧制过程中会大幅度收缩这一点,李孟羲意识到,因为收缩幅度太大,做泥胚的时候,多活点水少活点水泥胚湿度大有不同,这就很容易造成,同样大小的泥胚放同一个窑里一烧,结果出来一个大一个小。
更何况,窑跟窑还不一样,每窑的火力也不一样,这就又一个意外变量。
李孟羲意识到,铁器可以铸造出成千上百个一模一样的铁件很简单,但要生产一批完全一样的陶器,却很难。
到此一步,李孟羲想起了——【大工业术】。
大工业术,核心原理是,数学原理当中的【离散】,离散,简单描述起来就是,假设说一台机器的加工精度是毫米,那么,该如何生产精度的是毫米的超高精度零件?
答桉是,直接生产一万个。
为什么生产一万个就行了?
因为,加工精度毫米的机器,其在生产的时候,加工出的每一个零件,其尺寸是围绕着波动的,上一个尺寸可能是,下一个尺寸可能就是、
如果画一个函数图来看,会发现实际尺寸是围绕着这个数值均匀分布的。
当生产的零件数目多达一万个的时候,数目如此多的时候,总有一两个零件的尺寸恰好是卡到这个精度。
于是乎,足够的数量之下,超高精度的那个零件,就此波动出来了。
基于此理论,难以烧制出尺寸完全一样的陶器,这该怎么办?
很简单,一百个烧出来,完全一样的才三两个,那直接烧一万个,当中完全一样的,岂不就有几十个了。
于是,李孟羲告诉窑场头头,他让窑场头头这几天先把别的活停下,等新模具做好,烧一万个陶器。
——
木匠营,李孟羲跟匠人们讨论着做新的模具。
上一个模具,太细长,没有实用性。
那么新的模具,就尽可能往圆了做,越是接近穹顶越是接近蛋壳形状,就越是坚固,成品率就越高。
很不可思议,泥胚的外形竟然跟烧制成功率大有关联。
考虑到为了【大工业术】,一次要烧一万个陶器,考虑到烧这么多陶器如果只是为了测试之用,有些浪费了,所以,考虑到降低成本,李孟羲决定把陶器做的大一点,这样,测试结束之后,陶器拿到别处还可以另外使用。
最终,新的模具做成,按要求,模具做的肚大身圆,圆滚滚的,很像一个鼎的形状。
同时,为了方便倾倒液体,模具上沿,留了一个便于倾倒的口。
模具之整体容积,大概可以放料十斤加水一桶的量,这个容积是造药时候得出的经验,药物在植物中含量太少了,三五斤树皮熬不出三两勺药粉,因而,如果放料太少,很不利于提取。
新的模具做好,令人送去了窑场。
——
蒸煮器具标准问题解决,梳理了下造纸技术的整体流程,还有最后一个未统一的步骤,这最后一个步骤,乃是——抄纸。
抄纸很简单,拿着一个纱网把纸浆抄起来就是,可问题在于,抄浆简单,做出厚薄一样的纸却很难。
抄浆的时候,浆抄的厚了点,薄了点,直接影响纸张厚薄,纸张厚薄要是不一,那之后测试的时候,去测试两张纸的韧度,误差太大了。
如果误差太大,那弄这么一堆测试,意义不大了。
所以,抄网也得统一。
李孟羲找人去做抄网了,他准备用一样的布料,一样的竹篾,做出一样大小的抄网。
做抄网的时候,李孟羲想,该如何做出一样厚度的纸,靠抄浆法肯定不行,抄网那么大一张,下去一捞,抄浆多少没数,很不精确。
换个思路想,厚薄相同的不同材质的纸张,是重量相同吗。
答桉是,重量并不相同,有的植物纤维重,有的轻,因而,厚薄相同,轻重却不一。
既然重量不同,那么,厚薄相同的纸张,相同的是什么,答桉是,体积。
是纸张的体积,也是纸浆的体积。
从这一点,控制纸张厚度的方法有了,可以弄一个试管,试管盛同样多的纸浆,然后把一试管纸浆倒在抄网上,然后拿刮刀给刮平。
这样,同样体积的纸浆平铺在同样大小的抄网上,纸张厚度肯定就是一样厚薄的了。
从使用来讲,平常书写和印刷书籍使用的纸张根本就不需要那么精致,不需要精确到完全一样厚薄,但是,在一个重要使用场景,厚薄完全一样的造纸技术有至关重要的作用。
比如说,纸币。造钱币的时候,控制纸币的厚薄一致极为重要,假设能做到成千上万张纸币厚薄完全一样,这样,若是有人想造假,他造假难度就会很高,就算他真的把假币造出来了,拿来跟真币一对比,一对比发现,厚薄不一,对方直接暴露了。
在造币这个重要行业上,一应最顶级的造纸技术有了用武之地。
找到制造厚薄相同的纸张的方法之后,剩下的,制作工具。
工具包括,大批规格一样的抄网,大批试管,有鉴于试管不好做,李孟羲想找竹管代替,可竹管纹理不一,粗细不一,很难找到一堆相同的竹管。
想来想去,要么求助于烧陶技术,烧一堆陶管出来,要么求助于铸铁技术,铸造一堆铁管出来。
片刻前方意识到,陶器因为烧制过程中会收缩,难以烧制的规格完全一样的产品。
考虑到这一点,所以,试管只能求诸于铸造。
因为铁管不好做刻度,所以干脆不要刻度了,干脆每次盛纸浆的时候盛一满管,这样,每一种纸浆都是一满管,就不存在误差了。
剩最后一个问题。
一个三尺宽,四尺长的大纸,需要用多少纸浆,需要多大的铁管才刚好够用呢。
单张纸的纸浆还没试出来,李孟羲又意识到一个问题。
问题是,纸大一点好,还是小一点好,到底是纸大一点纸浆刮的很均匀,还是纸张小一点刮的均匀。
这个问题似乎极简单,可,李孟羲怎么也想不明白。
不管是纸张,还是别的事物,到底是大了容易均匀,还是小了容易均匀。思来想去,李孟羲想出了两种截然不同的答桉。
如果说,纸张大小跟纸质均匀的关系是跟刷墙一样,那么自然是小了容易刷,墙体越大,刷的面积越多,每一刷子刷下去,都可能有误差,面积越大,误差越大。
可,若是以另外的思路,之前找人试药的时候,一组为何要找十个病人,这是为了降低误差。如果只一两个病人,很可能这一两个病人恰好体魄强悍,恰好好的快。但是十个病人,这十个病人恰好全都体魄优秀的概率就小的多了。
由此,纸张均匀跟纸张大小的问题,跟试药问题是一个问题,那么毫无疑问,纸张越大,纸质越容易均匀。
李孟羲大脑要死机了,他怎么想怎么觉得,可能大了好,也可能小了好,都有道理。
若是一般人,不会纠结这种细枝末节,可李孟羲现在不一样了,从造纸开始,造纸术之众多技术改进,全都是细枝末节中抠出来的。正因如此,一遇未知,不敢轻弃。
李孟羲最终还是没能想明白纸张大了好还是小了好,他把问题问向匠人们,匠人们说大说小的都有。
李孟羲叹息一声,他只好拿出纸笔,郑重的把这个平平无奇的问题记下来,待日后,有空了再寻求答桉。
随后,李孟羲开始测量造一张消耗纸浆的数量,他找来一个小勺子,往勺子里舀了二十勺纸浆,然后二十勺纸浆倒在抄网上,拿着块木板把纸浆刮开摊开。
这时,问题又出现了。
第一个问题,二十勺纸浆根本不够造纸之用,第二个问题,工具太粗糙,破木板边愣太锐,把抄网刮破了。
李孟羲觉得,最好是换材料,换一些光滑的石头或者陶土刮板,用木头的也行,得把木头打磨光滑。
还有,纸浆粘稠,容易粘到刮板上,更容易粘到抄网上。
这个粘连问题,除非弄来高分子材料,不然难以解决了。
粘连解决不了,那就改变测试流程,在测试的时候,可以先做几张纸,当抄网和刮板上都粘连了一些纸浆纤维之后,后边再做,因粘连带来的误差就很小了。
这一点极其重要,新工具所做的第一张纸,抄网上会粘掉大量的纤维,刮板上也会粘上许多,这就造成了,第一张必然比后边的纸张薄的多。
二十勺纸浆不足以造出来了三尺宽四尺长的纸,李孟羲又取二十勺,终于够了。
拿着木板把纸浆在抄网上刮来刮去给均匀的摊薄开来,片刻后,把纸揭起,拿到一边烘干,烘干的纸经检查厚薄恰当。
单张纸的纸浆用量已经试出来了,一张大纸用四十勺浆。
再次盛了四十勺浆之后,李孟羲寻来一些竹管,把粗细不一的竹管一一试过,最终,一支手指长牙膏粗的竹管接近装满。
拿着这跟容量接近的竹管,李孟羲去铁匠营,他让铁匠营根据竹管的大小做出模具,然后铸造数百个同样大小的铁管。
幸好是铁管不大,再大一点就行没法铸造了。
抄网,替代试管的铁管,还有刮板,刮板自然得交给木匠营来做。
这时,李孟羲想到,刮板的厚薄长短,是否也会影响纸张的均匀,应该会有一定的影响。
本着尽可能减少误差的想法,李孟羲又去了木匠营,他让木匠们用同样的木材,做同样大小,同样长短,同样厚薄的刮板。
木材刮具种类的不同,会影响纸张的厚薄吗,谁知道呢。鬼知道会不会有些木头会不会因为纹理粗或者油脂多,从而会更容易粘连纤维。
所以,同样材质同样厚薄同样大小乃至同样形状的木板,规格统一,有其必要。
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造纸技术早在去年冬日已经完善了,但,受限时节,未能更进一步。
从去年到现在所造的所有的纸,都是麻纸,现在天气回暖了,各种草类各种树皮都可以找的到了。
李孟羲去问过那些造纸匠人,问哪些草或者哪些树皮造纸更好,结果匠人们回答各不相同,李孟羲意识到,自己的造纸技艺已经远超过匠人们了,匠人们的经验已不足借鉴了。
李孟羲也不知到底什么材料造纸最好,但是,他知道该如何进行测试。
命令再一次下达到骑兵队,李孟羲令骑兵队外出去搜集能找到的所有草木,不管是树,还是草,还是藤蔓,还是野花野菜,只要是草木,都要。并且,他特意强调,所有收集的材料不能掺混。
上次没按要求做,骑兵们已经被训斥一次了,这次再次外出,骑兵们谨慎细微了很多。
近两百骑兵四散出城,到处去找草木去了。
按李孟羲的要求,一应草木都要搜集,有的骑兵出城不远,在半路上遇到了草沟,直接下马到草沟里割了一麻袋草给装回去了。
有的人找了树,扒皮扯枝,有的人选择薅藤蔓,有的伐竹,各种忙活。
骑兵们效率很高,不半日,各种原材料络绎不绝的送了回来。
李孟羲在院子里,看着院子里堆的越来越多乱七八糟的材料,他此时犯了难。
这些个草啊树皮啊之类的,都不认识啊,连认识都不认识,怎么记录怎么贴标签。
李孟羲只好去找人来帮忙。
木匠们来了,木匠们帮忙区分了一部分,而剩下的一大部分,多是些野草的部分,匠人们意见不一,一种野草能有三五个名字。
这时,李孟羲意识到,同一种草在不同的地域叫法是不同的。
艰难的把所有草木全部给贴了标签标记好,刚忙完,又一个骑兵扛着一大捆树皮回来了。
李孟羲看着满地的青绿,他寻思,造纸的话,材料应当晒干的,此时城中到处在盖房子,没地方晒草,想来想去,只有城墙上合适。
随后,李孟羲带着人把所有材料搬到城墙上去,然后每一段城墙晒上一种材料,每一处都贴好了标签以防混淆。
匠人们忙碌着拿绳子把各种材料束起挂在城垛上,李孟羲则在寻思,如果材料都晒干的话,草晒干了就看不出是什么样子了,而又因为,此次需要的植物种类太多,后续可能会有重复的,因而,得时时区分归类,晒干的草可不好区分。
此时,一个问题出现了,该如何长久的保持植物的模样呢。
李孟羲想到了可以拿个碗把草给种起来,可是再一想到,好多草割回来是没有根的,所以这个方法没用。
进而,李孟羲思索,标本是该如何做的,泡水里?泡油脂里?还是酒精里?
酒精里泡的人参,泡多少年,还是人参的样子,酒精除了会脱色,保存能力很强的。
想到这一点,李孟羲腾腾跑下城去了。
再一次上来,李孟羲带着人,带着许多个罐子,罐子里装满了水,酒精不富裕,用不起酒精。
而后,在晾晒材料的区域,每到一个区域,李孟羲去把晒的草抓一把回来塞到罐子里,然后泡材料的罐子一处放一个。
匠人们看着李孟羲忙碌,看李孟羲把罐子挨着墙角一个个放,也是不懂。
材料处理问题解决之后,还有另一亟待解决的问题,器皿问题。
在去年冬日,当时用的造纸材料有限,用不了多少蒸煮工具,因而煮纸浆的瓮大点小点都无所谓。
但是,今次不同了,今次有庞大的测试需求,今次要测试成百上千种材料,要比较这成百上千种材料所造纸张的质量,其中之精确细微,不能有丝毫偏差。
煮纸浆的瓮大一点小一点,添的水多一点少一点,纸浆煮的稠一点稀一点,这都很影响纸张的强度,所以,需要得有一批大小完全一致的器具。
据李孟羲对陶器技术的了解,靠人工去捏泥胚,大小参差偏差,很难完全一样,所以,得用另外的技术。
李孟羲想到了铸铁,用模具铸铁,一套模具可以铸造几百个完全一样的铁件,这是现今技术条件下唯一可以批量生产的方式。
城外,窑场场所在,土窑仍在烧个不停,抬眼看去,黑烟滚滚。
想了一下,李孟羲下城去了窑场。
在窑场里找到陶匠头头,李孟羲跟其商量能否用模具做一批大小完全一致的陶器。
匠人头目不假思索的点了点头,“能做,只是得做模子。”
做模具方法多了,可以用木头,用铁铸,用粘土烧制等等方式,综合成本与速度两方面的取舍,李孟羲最终选择用木头来做模具。
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木匠营,李孟羲跟木匠们商议着技术细节。
木匠们听完了李孟羲的要求,有人说到,“大木头不好找,要不,用木板做成桶一样的?”
李孟羲想了想,相比从一整段树桩当中掏一个模子,用一些薄木板给拼一个模具似乎来的更简单。
又一条有价值的巧妙技术出现了,李孟羲当即写了军票塞给木匠。
接过军票,木匠愣了一下,随后笑了。
总是这样,每每匠人们都没察觉到自己三言两语的话有什么价值,结果奖励出乎意料的就来了。
模具的技术已经确定了,随便拿木板给拼个凹槽就行,做模具比做木桶还要简单的多,因为不必去做密封,拼起就成。
对于模具的形状,李孟羲想到,既然随后的测试要精确添加样品和水,那可以把器具做的精密一点,可以把器具做成试管形状,做成细长的一个长筒,这样便于精确操作。
确定好了形状,李孟羲就离开了木匠营,他回到城主府,城主府的院子里,又堆满了一地的草草秧秧。
一段时间后,木匠们做好了模具并送去了窑厂。
窑场的头头接过模具,看着模具又长又细的跟个筒子一样的形状也是诧异。
虽感诧异,再一想军师平日做的稀奇古怪的事多了,窑场头目没有多问,拿着模具去忙碌了。
做陶器先要淘洗粘土,然后手捏成型,再修整,再晾干,再入窑烧制,等等一系列流程。
窑场里,一应材料丝毫不缺,不一会儿,陶匠们就比着模具做出了第一个泥胚,然后是第二个,第三个。
很快,问题出现了。
因为模具太细长,做出的泥胚也过于细长,泥胚做好之后放在那里,因为重力的关系会坍塌和变形。
窑场头头过来看了看形变了的泥胚,他不由皱眉,按长久以来的经验,泥胚如果这样细长,放窑里一烧,水汽蒸腾出去再一收缩,铁定变形开裂。
犹豫片刻,窑场头头进了城来到了城主府。
城主府,李孟羲正在给一捆树皮贴上标签,看窑场负责人来了,李孟羲问,“怎样?模具做好了吗?”
窑场头头说明了来意,说模具不行,至于如何不行,巴拉巴拉讲了一堆。
李孟羲皱眉听着,他听明白了,泥胚这玩意儿放窑里烧,竟然会缩,三尺大的一个胚,烧完竟然只剩一尺,得缩去三分之二那么多。
模具太细长,收缩的时候,容易变形开裂。
但,为什么细长了会容易变形开裂,这他喵的为什么,李孟羲皱眉寻思。
说来,到现在为止,李孟羲跟泥土接触的足够多了,他带着人盖过土炕,带人垒过热处理窑,还带人湖过灶,尤其是盖土炕的时候,怕炕不结实怕人掉下去,当时考虑到了拱形的形状。
(对,拱形!)李孟羲恍然大悟,他想明白了,泥胚形状跟开裂变形之间的关联乃是,泥胚形状越坚固,越不容易变形开裂。
一个长方体的泥胚,跟一个球形的泥胚,同样去烧,到底哪个容易开裂?毫无疑问,长方体远比球形容易开裂。
要问为什么,穹顶,蛋壳,悉尼歌剧院什么的。
蛋壳有多吊,球形就有多吊。
明白过来之后,李孟羲想到解决办法了。既然过于细长的泥胚容易烧坏,那就换个模具,换个普通模具得了。
而鉴于泥胚烧制过程中会大幅度收缩这一点,李孟羲意识到,因为收缩幅度太大,做泥胚的时候,多活点水少活点水泥胚湿度大有不同,这就很容易造成,同样大小的泥胚放同一个窑里一烧,结果出来一个大一个小。
更何况,窑跟窑还不一样,每窑的火力也不一样,这就又一个意外变量。
李孟羲意识到,铁器可以铸造出成千上百个一模一样的铁件很简单,但要生产一批完全一样的陶器,却很难。
到此一步,李孟羲想起了——【大工业术】。
大工业术,核心原理是,数学原理当中的【离散】,离散,简单描述起来就是,假设说一台机器的加工精度是毫米,那么,该如何生产精度的是毫米的超高精度零件?
答桉是,直接生产一万个。
为什么生产一万个就行了?
因为,加工精度毫米的机器,其在生产的时候,加工出的每一个零件,其尺寸是围绕着波动的,上一个尺寸可能是,下一个尺寸可能就是、
如果画一个函数图来看,会发现实际尺寸是围绕着这个数值均匀分布的。
当生产的零件数目多达一万个的时候,数目如此多的时候,总有一两个零件的尺寸恰好是卡到这个精度。
于是乎,足够的数量之下,超高精度的那个零件,就此波动出来了。
基于此理论,难以烧制出尺寸完全一样的陶器,这该怎么办?
很简单,一百个烧出来,完全一样的才三两个,那直接烧一万个,当中完全一样的,岂不就有几十个了。
于是,李孟羲告诉窑场头头,他让窑场头头这几天先把别的活停下,等新模具做好,烧一万个陶器。
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木匠营,李孟羲跟匠人们讨论着做新的模具。
上一个模具,太细长,没有实用性。
那么新的模具,就尽可能往圆了做,越是接近穹顶越是接近蛋壳形状,就越是坚固,成品率就越高。
很不可思议,泥胚的外形竟然跟烧制成功率大有关联。
考虑到为了【大工业术】,一次要烧一万个陶器,考虑到烧这么多陶器如果只是为了测试之用,有些浪费了,所以,考虑到降低成本,李孟羲决定把陶器做的大一点,这样,测试结束之后,陶器拿到别处还可以另外使用。
最终,新的模具做成,按要求,模具做的肚大身圆,圆滚滚的,很像一个鼎的形状。
同时,为了方便倾倒液体,模具上沿,留了一个便于倾倒的口。
模具之整体容积,大概可以放料十斤加水一桶的量,这个容积是造药时候得出的经验,药物在植物中含量太少了,三五斤树皮熬不出三两勺药粉,因而,如果放料太少,很不利于提取。
新的模具做好,令人送去了窑场。
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蒸煮器具标准问题解决,梳理了下造纸技术的整体流程,还有最后一个未统一的步骤,这最后一个步骤,乃是——抄纸。
抄纸很简单,拿着一个纱网把纸浆抄起来就是,可问题在于,抄浆简单,做出厚薄一样的纸却很难。
抄浆的时候,浆抄的厚了点,薄了点,直接影响纸张厚薄,纸张厚薄要是不一,那之后测试的时候,去测试两张纸的韧度,误差太大了。
如果误差太大,那弄这么一堆测试,意义不大了。
所以,抄网也得统一。
李孟羲找人去做抄网了,他准备用一样的布料,一样的竹篾,做出一样大小的抄网。
做抄网的时候,李孟羲想,该如何做出一样厚度的纸,靠抄浆法肯定不行,抄网那么大一张,下去一捞,抄浆多少没数,很不精确。
换个思路想,厚薄相同的不同材质的纸张,是重量相同吗。
答桉是,重量并不相同,有的植物纤维重,有的轻,因而,厚薄相同,轻重却不一。
既然重量不同,那么,厚薄相同的纸张,相同的是什么,答桉是,体积。
是纸张的体积,也是纸浆的体积。
从这一点,控制纸张厚度的方法有了,可以弄一个试管,试管盛同样多的纸浆,然后把一试管纸浆倒在抄网上,然后拿刮刀给刮平。
这样,同样体积的纸浆平铺在同样大小的抄网上,纸张厚度肯定就是一样厚薄的了。
从使用来讲,平常书写和印刷书籍使用的纸张根本就不需要那么精致,不需要精确到完全一样厚薄,但是,在一个重要使用场景,厚薄完全一样的造纸技术有至关重要的作用。
比如说,纸币。造钱币的时候,控制纸币的厚薄一致极为重要,假设能做到成千上万张纸币厚薄完全一样,这样,若是有人想造假,他造假难度就会很高,就算他真的把假币造出来了,拿来跟真币一对比,一对比发现,厚薄不一,对方直接暴露了。
在造币这个重要行业上,一应最顶级的造纸技术有了用武之地。
找到制造厚薄相同的纸张的方法之后,剩下的,制作工具。
工具包括,大批规格一样的抄网,大批试管,有鉴于试管不好做,李孟羲想找竹管代替,可竹管纹理不一,粗细不一,很难找到一堆相同的竹管。
想来想去,要么求助于烧陶技术,烧一堆陶管出来,要么求助于铸铁技术,铸造一堆铁管出来。
片刻前方意识到,陶器因为烧制过程中会收缩,难以烧制的规格完全一样的产品。
考虑到这一点,所以,试管只能求诸于铸造。
因为铁管不好做刻度,所以干脆不要刻度了,干脆每次盛纸浆的时候盛一满管,这样,每一种纸浆都是一满管,就不存在误差了。
剩最后一个问题。
一个三尺宽,四尺长的大纸,需要用多少纸浆,需要多大的铁管才刚好够用呢。
单张纸的纸浆还没试出来,李孟羲又意识到一个问题。
问题是,纸大一点好,还是小一点好,到底是纸大一点纸浆刮的很均匀,还是纸张小一点刮的均匀。
这个问题似乎极简单,可,李孟羲怎么也想不明白。
不管是纸张,还是别的事物,到底是大了容易均匀,还是小了容易均匀。思来想去,李孟羲想出了两种截然不同的答桉。
如果说,纸张大小跟纸质均匀的关系是跟刷墙一样,那么自然是小了容易刷,墙体越大,刷的面积越多,每一刷子刷下去,都可能有误差,面积越大,误差越大。
可,若是以另外的思路,之前找人试药的时候,一组为何要找十个病人,这是为了降低误差。如果只一两个病人,很可能这一两个病人恰好体魄强悍,恰好好的快。但是十个病人,这十个病人恰好全都体魄优秀的概率就小的多了。
由此,纸张均匀跟纸张大小的问题,跟试药问题是一个问题,那么毫无疑问,纸张越大,纸质越容易均匀。
李孟羲大脑要死机了,他怎么想怎么觉得,可能大了好,也可能小了好,都有道理。
若是一般人,不会纠结这种细枝末节,可李孟羲现在不一样了,从造纸开始,造纸术之众多技术改进,全都是细枝末节中抠出来的。正因如此,一遇未知,不敢轻弃。
李孟羲最终还是没能想明白纸张大了好还是小了好,他把问题问向匠人们,匠人们说大说小的都有。
李孟羲叹息一声,他只好拿出纸笔,郑重的把这个平平无奇的问题记下来,待日后,有空了再寻求答桉。
随后,李孟羲开始测量造一张消耗纸浆的数量,他找来一个小勺子,往勺子里舀了二十勺纸浆,然后二十勺纸浆倒在抄网上,拿着块木板把纸浆刮开摊开。
这时,问题又出现了。
第一个问题,二十勺纸浆根本不够造纸之用,第二个问题,工具太粗糙,破木板边愣太锐,把抄网刮破了。
李孟羲觉得,最好是换材料,换一些光滑的石头或者陶土刮板,用木头的也行,得把木头打磨光滑。
还有,纸浆粘稠,容易粘到刮板上,更容易粘到抄网上。
这个粘连问题,除非弄来高分子材料,不然难以解决了。
粘连解决不了,那就改变测试流程,在测试的时候,可以先做几张纸,当抄网和刮板上都粘连了一些纸浆纤维之后,后边再做,因粘连带来的误差就很小了。
这一点极其重要,新工具所做的第一张纸,抄网上会粘掉大量的纤维,刮板上也会粘上许多,这就造成了,第一张必然比后边的纸张薄的多。
二十勺纸浆不足以造出来了三尺宽四尺长的纸,李孟羲又取二十勺,终于够了。
拿着木板把纸浆在抄网上刮来刮去给均匀的摊薄开来,片刻后,把纸揭起,拿到一边烘干,烘干的纸经检查厚薄恰当。
单张纸的纸浆用量已经试出来了,一张大纸用四十勺浆。
再次盛了四十勺浆之后,李孟羲寻来一些竹管,把粗细不一的竹管一一试过,最终,一支手指长牙膏粗的竹管接近装满。
拿着这跟容量接近的竹管,李孟羲去铁匠营,他让铁匠营根据竹管的大小做出模具,然后铸造数百个同样大小的铁管。
幸好是铁管不大,再大一点就行没法铸造了。
抄网,替代试管的铁管,还有刮板,刮板自然得交给木匠营来做。
这时,李孟羲想到,刮板的厚薄长短,是否也会影响纸张的均匀,应该会有一定的影响。
本着尽可能减少误差的想法,李孟羲又去了木匠营,他让木匠们用同样的木材,做同样大小,同样长短,同样厚薄的刮板。
木材刮具种类的不同,会影响纸张的厚薄吗,谁知道呢。鬼知道会不会有些木头会不会因为纹理粗或者油脂多,从而会更容易粘连纤维。
所以,同样材质同样厚薄同样大小乃至同样形状的木板,规格统一,有其必要。
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