造纸术是怎么发明的?
可以看出,最初的纸是用丝绸制成的。许慎认为纸是被水打中后留在床上的一张薄薄的丝绵。这种床单可能是最原始的“纸”,有人把这种“纸”叫做“赫体”。这可能是纸发明的前奏。这种“纸”的记载可以追溯到西汉皇帝颜渊元年(公元前12)。《汉书·赵皇后传》记载,成帝之妃曹魏,能生一子,被赵皇后之妹所迫害。他们给曹卫能的毒药是用“合提”纸包着的,上面写着:“叫卫能试试喝这个药!不能重入,你是知道的!”
在古代,中国人知道如何养蚕和缫丝。秦汉时期,以蚕茧为丝棉的手工业非常盛行。这种处理二次茧的方法叫牙线,操作的基本点包括反复打浆捣碎蚕衣。这项技术后来发展成为造纸中的打浆。此外,中国古代常使用石灰水或草木灰水对丝、麻进行脱胶,这也启发了造纸中植物纤维的脱胶,借助这些技术发展了纸张。
从目前为止的考古发现来看,造纸术的发明不晚于西汉早期。最早出土的西汉古纸发现于1933年新疆罗布泊古烽火台亭,其年代不晚于公元前49年。
1957年5月陕西省Xi市灞桥出土的古纸,经科学分析鉴定为西汉麻纸,其年代不晚于公元前118年。1973年在甘肃居延水井关发现两张不晚于公元前52年的麻纸,呈暗黄色,质地粗糙。
1978西汉宣帝时期(公元前73-49年)陕西扶风中烟村出土三张麻纸。1979年,甘肃敦煌马圈湾西汉遗址出土西汉麻纸五张八张。1986年甘肃天水放马滩出土的西汉(公元前179年~公元前141年)纸地图残片表明,当时的纸是可以用来书写和绘画的。从西汉出土的纸张质量来看,西汉初年的造纸技术已经基本成熟。
历史上关于汉代造纸技术的文献很少,很难了解其完整详细的工艺流程。后人虽有推测,但只能作为参考。一般来说,造纸技术有很多环节,必然有一个发展演变的过程,绝不是一个人的工作。它是我国劳动人民长期经验和智慧的结晶。
然而,上述地区出土的丝绸制成的“纸”与我们今天使用的纸有着本质的不同。这种“纸”质量差,制造成本贵,不便于大规模推广。那么,是谁改进了造纸,做出了真正的纸呢?他就是东汉的蔡伦。蔡伦是桂阳县(今湖南省耒阳市)人。他在汉和帝时,掌管宫中的御用器皿和御用手工作坊。这期间,他总结了西汉以来的造纸经验,改进了造纸技术,从树皮、麻布、麻头、渔网等原料中提炼出优质纸张。105年,蔡伦把自己改进的论文献给了汉武帝。
汉武帝看到蔡伦改进的论文,非常高兴,表扬了蔡伦。就这样,造纸术开始从首都洛阳向其他经济文化发达的地区传播。蔡伦在陕西洋县封龙亭侯,造纸术传到汉中地区,逐渐传到四川。据蔡伦家乡湖南耒阳的民间传说,蔡伦生前还向家乡传授造纸术。东汉末年,山东的造纸也比较发达,是左博东莱县(今叶县)的造纸能手。2世纪造纸术在中国各地普及后,纸成为帛书和竹简的有力竞争者。3 ~ 4世纪,纸已基本取代帛书和竹简成为中国唯一的书写材料,有力地促进了中国科学文化的传播和发展。公元3-6世纪的魏晋南北朝时期,中国的造纸术不断革新。在原料上,除了原来的麻和纸,还扩展到用桑皮、藤皮造纸。在设备方面,继承了西汉的造纸技术,出现了更多的活动帘床纸模。框架上放置一个可移动的竹帘,可以反复捞出上千张湿纸,提高了工作效率。在加工制造技术上,加强了碱液蒸煮和打浆,提高了纸张质量,出现了彩色纸、铜版纸、填充纸等加工纸。
从敦煌石窟和新疆沙琪峰出土时期的古纸来看,纸纤维均匀打结,外观洁白,表面光滑,可谓“辉煌灿烂”。公元6世纪,贾思勰还在《齐·姚敏书》中专门写了两篇文章,记载了造纸原料的处理和染黄纸的技术。与此同时,造纸术传到了中国的邻国朝鲜和越南,这是造纸术传播的开端。
6-10世纪隋唐五代时期,中国除了出现麻纸外,还出现了平装本、桑皮纸、藤纸、檀香纸、瑞香纸、稻草纸、新竹纸等。在南方产竹地区,竹子资源丰富,所以竹纸发展迅速。关于竹纸的起源,有人认为始于晋代,但没有足够的文献和物证。从技术角度来说,竹纸应该是在皮纸技术发展之后出现的。因为竹子是秆纤维,比较硬,不好处理,所以晋代不太可能出现竹纸。竹纸本应起源于唐代以后,但在唐宋时期有了很大发展。直到公元18世纪,欧洲才出现了竹纸。
这一时期的造纸区遍布南北。由于雕版印刷的发明,书籍印刷业兴起,促进了造纸业的发展。纸的产量和质量提高了,价格也在下降。各种纸制品在人们的日常生活中普及开来。珍贵的纸张包括唐代的“硬黄”,五代的“程心唐纸”,以及水纹纸和各种艺术加工纸。唐代绘画艺术作品较多,也反映了造纸技术的提高。
公元10年至18年宋元明清时期,宣纸、桑皮纸等皮纸特别流行,消耗量很大。造纸用的竹帘多采用细竹条,这就要求纸张的打浆度必须相当高,生产出来的纸张必须非常精细对称。淀粉糊在前唐时期用作上浆剂,具有填充和减少池底纤维下沉的作用。宋代以后,植物粘液被用作“纸药”,使果肉均匀。常用的“纸药”是杨桃和黄蜀葵的浸提液。这种技术早在唐代就已采用,但宋代以后开始流行,以至于淀粉糊不再使用。
这时加工纸的种类很多,纸的用途也越来越广。除了绘画、印刷和日常使用,中国是世界上最早发行纸币的国家。这种纸币在宋代被称为“交子”,元明以后继续发行。后来,世界各国也纷纷发行纸币。壁纸、纸花、剪纸等。明清时期用于室内装饰也非常漂亮,远销海内外。各种彩色蜡钞、冷金、泥金、线、泥金银画、浮雕纸,多为封建统治阶级所享用,成本之高、质量之高,在普通纸之上。
这一时期,关于造纸的书籍也不断出现。如宋代的《纸谱》、元代的《纸注谱》、明代王的《君书》,特别是明代宋的《天工》,对我国古代造纸术都有不少记载。《天工开物十三卷》对竹纸、皮纸的记载,可以说是一种总结性的叙述。书中还有一张造纸操作图,是当时世界上最详细的造纸记录。经过元明清数百年,到清代中期,中国的手工造纸已经相当发达,质量先进,品种繁多,成为几千年来中华文化发展和传播的重要物质条件。
学习点
天宫吴凯
《天宫吴凯》是明代科学家宋所著。它系统地总结了中国古代的技术,构成了一个完整的科技体系。总结了丰富的农业经验,充分体现了科技成果。书中描述的许多生产技术一直沿用到现代。该书言简意赅,书中所有记录均由作者直接观察和研究获得。自出版以来,已有多个版本流传,并被翻译成日、英、法、德等国文字,被外国学者称为“中国17世纪工艺百科全书”。