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| 造纸术 Vol.1 造纸术的起源及发展-吉林省科协云服务平台 - 吉林省科学技术协会主办
来源:本站
2022-10-20 11:07:44
在讨论造纸术何时发明于中国之前,首先要把纸的定义搞清楚。所谓纸,指植物纤维原料经机械处理(切断、舂捣)及化学处理(碱液蒸煮),再制浆、抄造、干燥后形成的有一定强度的片状纤维制品。古纸质量有高下之别,但均可用于包装、书写,其微观特征是纤维纯而分散、作异向交织,纤维较短且有帚化现象。
关于造纸起源,大体有两种不同观点。其一认为东汉(25-220年)宦官蔡伦(约62一121)于105年发明了纸,主要依据文献记载。应当说在考古学新发现以前,此说千年来颇为流行。其二认为蔡伦之前的西汉(前206一公元25年)已有纸,主要依据现代考古发现。这是从1933年考古学家黄文弼(1893-1966)在新疆罗布淖尔汉烽燧遗址出土西汉麻纸(前49年)并提出西汉造纸说承袭下来的观点。1949年以来,两种观点各抒己见。除罗布淖尔纸之外,考古学家还于1957一1992年在不同地点发掘出了几批西汉麻纸(下图),且经科学工作者化验,西汉造纸说已有足够证据反驳蔡伦造纸说。
马圈湾纸
蔡伦不是纸的发明者,他的历史贡献在于总结了西汉以来前辈们制造麻纸的技术经验,组织生产大批优质麻纸献于朝廷,利用官方力量使之改进与推广。他倡导研制楮皮纸,完成了以木本韧皮纤维造纸的技术突破,这一发明,扩充了原料来源,推动了造纸术的发展。蔡伦是承前启后的造纸技术革新家。
在检验汉纸及做了古纸对比工作之后,笔者曾于1965年秋去四川、陕西等地农村产纸地区学习和调查了民间土法造麻纸技术。结合陕西凤翔县纸坊村造麻纸的16步流程,经分析,最原始的造纸流程应包括:①浸湿一②切碎一③洗涤一④舂捣一⑤打浆一⑥抄纸一⑦晒纸一⑧揭纸(下图)。
| 汉代造纸工艺流程图(潘吉星设计,张孝友绘,1979年)
从8步流程过渡到凤翔县的16步流程,中间应有一系列技术阶梯,是可能的阶梯有11种。笔者取废旧麻头、麻布等为原料,在手工纸场用古式设备模拟上述11种实验方案。凡重要的实验,至少重复2~3次,以排除偶然因素。经研究,认为模拟实验的第4种方案,即①浸湿一②切碎→③洗涤一④浸灰水一⑤舂捣一⑥洗涤一⑦打浆一⑧抄纸一⑨晒纸一⑩揭纸,得到的产物具有西汉纸的特征。经鉴定并在放大镜下与西汉纸对比、结果认为这一方案所成纸样与西汉灞桥纸在制造技术上属于同一阶梯。
西汉是麻纸萌芽阶段,纸产量不大,产地不广,质量欠佳,不足以代替简帛。至东汉和帝时,在宫廷少府中任尚方令的蔡伦,凭借充足的人力、物力,监制出一批优质麻纸,于元兴元年(105年)献之于朝廷,得到推广,“自是天下莫不从用焉”。
东汉末最著名的造纸工当属山东菜阳人左伯,其所造麻纸“妍妙辉光”,驰名一时。当时左伯纸与张芝笔,韦诞墨齐名。
1.魏晋南北朝时期的造纸技术
纸在与简帛竞争中节节取胜,至晋代(4世纪)已成为主要书写材料,纸写本迅速增加,促进了文教、科技和宗教的发展。
同汉代相比,魏晋南北朝时期造纸在产量、质量或加工等方面都有提升,原料不断扩大,造纸设备得到更新,出现新的工艺技术,产纸区域和纸的传播也越来越广,造纸名工辈出。
从留存的实物看,魏晋南北朝的纸比汉代纸有明显的进步,主要表现在白度提高、表面更光滑、结构较紧密,纸质细薄且有明显的帘纹,纸上纤维束较少,有的晋纸纤维打浆度达到70%,接近机制纸。
魏晋南北朝造纸技术的进步及纸质量的提高,还可从当时文人咏纸的诗赋中看出。南朝梁人萧绎《咏纸》诗云:“皎白犹霜雪,方正若布棋。宣情且记事,宁同渔网时。”如果说书写材料在汉代还是简帛并用,纸只是作为新材料尚不足以完全取代,那么这种情况在晋代已发生根本变化。由于能造出大量洁白平滑而方正的纸,人们就无须再用昂贵的缣帛和笨重的简牍,逐步习惯于用纸书写,最后彻底淘汰了简牍。东晋末年桓玄废晋安帝而自称为帝,随即下令曰:“古无纸,故用简,非主于敬也。今诸用简者,皆以黄纸代之。”考古发掘表明,东晋以降,墓葬或遗址中出土的文书便不再是简牍,而全是纸了。
纸在中国社会的普遍使用,有力地促进了书籍文献资料的猛增和科学文化的传播。反之,科学文化和图书事业的发展又要求造出更多更好的纸。晋初官府藏书即以万卷计,著述之多引起抄书之风盛行,又促进书法艺术的发展及汉字字体的变迁。晋以后由汉隶过渡到楷隶,最后形成现在通行的楷书,草书也因此得到发展,可以说汉字的变迁因用纸而引起,因为在纸上可随心所欲地挥毫。晋代能出现王羲之、王献之那样杰出的书法家,在很大程度上归因于纸的普遍使用。同样在纸上作画也会收到良好的艺术效果。当时抄佛教、道教的经书也耗掉大量的纸,所耗纸量可能比抄写非宗教著作还多。
| 东晋王羲之书法
这时南北各地都建立有官私纸坊,就地取材造纸。北方以长安(今西安)、洛阳、山西、山东、河北等地为中心,生产麻纸、楮皮纸、桑皮纸。东晋南渡后,今绍兴、安徽南部、南京、扬州、广州等地成了南方造纸中心,纸种基本与北方同。但浙江嵊州剡溪沿岸又成为藤纸制造中心。
南朝刘宋时张永所造的纸为宫廷御用纸所不及,除本色纸外,他还生产各种色纸;除使用单一原料外,还将树皮纤维与麻纤维原料混合制浆造纸。
从出土古纸中看,活动帘床抄纸器至迟在魏晋时已普遍使用,抄纸器的形状及大小和所抄的纸一样,这种抄纸器在此后1000多年间通行全世界。经笔者检测几十种实物纸样,魏晋南北朝时纸及抄纸器多为长方形,长30~55厘米,宽23~27厘米,一人操作即可,很少见后世的大幅纸。由于纸幅较小,多用于书写,而作画则仍用大幅的缣帛。
魏晋南北朝时对纸的加工技术也有发展,包括施胶、表面涂布、染色等。
为改善纸的性能、晋代已有施胶技术,早期施胶剂是植物淀粉剂,或刷在纸面上,或掺入纸浆中,这样处理可增加纸对水透过性的阻扰能力,将纤维间毛细孔阻死,或改善纸浆悬浮性。经笔者化验,西凉建初十二年(416年)写本《律藏初分》用纸即以施胶技术处理。而迄今年代最早的施胶纸是后秦白雀元年(384年)墓葬物清单用纸,表面施以淀粉剂,再经磨光。
表面涂布技术是将白色矿物细粉用胶黏剂均匀涂刷在纸面,再以石砑光,这样既可增加纸表的白度、平滑度,又可减少透光度,使纸表紧密,吸墨性好。笔者检验发现,前凉建兴三十六年(348年)文书纸及东晋写本三国志·孙权传》用纸都是表面涂布纸,比欧洲早了1400多年。
对纸张加工的另一技艺是染色。除增加纸的外观美外,有时还有改善纸性能的实际效果。最常用的色纸是黄纸,早在汉代时就有。魏晋发展了染潢技术,或先写后潢,或先潢后写。黄纸广泛在公私场合使用,尤其抄写佛教、道教经典。染潢所用的染料为芸香科落叶乔木黄檗皮,除染色外,还有驱虫防蛀作用。王羲之、王献之都爱用黄纸写字。除黄纸外,还有青、赤、缥、绿、桃花等色纸。
| 编辑节选自《中国三十大发明》,华觉明 冯立昇 主编,潘吉星作、陈彪整理。本文谢绝转载。文章配图部分来源于网络,吉林科普微窗收集整理。