顾名思义,就是制造纸张的技术,中国古代四大发明之一
东汉元兴元年(105)蔡伦改进了造纸术。
他用树皮、麻头及敝布、鱼网等原料,经过挫、捣、炒、烘等工艺制造的纸,是现代纸的渊源。这种纸,原料容易找到,又很便宜,质量也提高了,逐渐普遍使用。1797年,法国人尼古拉斯·路易斯·罗伯特成功地发明了用机器造纸的方法,从蔡伦时代起中国人持续领先近2000年的造纸术才被欧洲人超越。
造纸术的发明和推广,对于世界科学、文化的传播产生深刻的影响,对于社会的进步和发展起着重大的作用
一看标题,很多人会说:谁不知道造纸术是东汉蔡伦发明的,这是小学生都知道的中国古代四大发明之一。2004年出版的《中国大百科全书》简明版修订本等书也都说:“公元105年,中国蔡伦发明造纸术”。然而,今天如再说造纸术是东汉蔡伦发明的,“蔡伦纸”是中国最早的纸,便不对了。因为学术的发展已证明,“蔡伦纸”不是中国最早的纸,造纸术也不是东汉蔡伦发明的。
(一)
自20世纪30年代以来,中国考古学界不断地对“蔡伦纸”是不是中国最早的纸,以及造纸术是不是东汉蔡伦发明的提出疑义。
1933年,考古学家黄文弼在新疆罗布淖尔古烽燧亭中,发现属于西汉晚期的古纸(见《罗布淖尔考古记》)。1957年,在陕西西安东郊的灞桥古墓中出土属于西汉晚期的“灞桥纸”。1973年~1974年,在甘肃居延金关汉代(西汉)亭燧故址出土“金关纸”。1978年,在陕西扶风县中颜村的西汉窑藏出土“中颜纸”。1979年,在甘肃敦煌西北马圈湾西汉烽燧遗址出土“马圈湾纸”。罗布淖尔纸、灞桥纸、金关纸、中颜纸、马圈湾纸都是西汉晚期的纸,比东汉前期的蔡伦纸都要早。于是,一些专家对蔡伦发明造纸术提出异议,认为西汉晚期已有造纸术。另一些专家认为,这些纸的质地较粗糙,结构也比较松散,能不能称上真正的纸值得研究。
1986年,在甘肃天水东南的放马滩汉墓(西汉)中再次发现西汉时期的古纸,被称为“放马滩纸”(也有人称为“天水纸”)。这次出土的古纸,质量较好,纸面平整光滑,质地薄软,上面绘有细墨线绘制的山川、河流、道路等图形,即放马滩地图。经鉴定,古纸为西汉文、景两帝时期(公元前179年~前141年)的制品,即西汉早期的作品。这张天水“放马滩纸”,比蔡伦纸要早200多年,不仅是目前为止世界上所知最早的纸,而且成了中国西汉早期就有优质纸张的物证。20世纪90年代,又在甘肃敦煌悬泉置邮驿遗址出土200多片纸文书残片,年代从西汉武帝、昭帝、宣帝、元帝、成帝,至东汉到西晋(纵跨400多年);古纸的颜色和质地多样,有黑色厚纸、黑色薄纸、褐色厚纸、白色薄纸、黄色厚纸等8种。而且,《汉书·孝成赵皇后传》《北堂书钞》等古籍亦已有汉武帝时用纸的记载,表明在西汉武帝时用纸已不是稀见之事。
(二)
经过以上的系统梳理,中国学术界于21世纪初逐步形成以下共识:①中国西汉已有造纸术,造纸术不是东汉蔡伦发明的;②目前最早的纸不是“蔡伦纸”,而是比它早200多年的“放马滩纸”;③蔡伦的功绩仍然要肯定,他虽然不是造纸术的发明者,但是中国古代造纸术的重大改革者。他总结前人的造纸经验,用树皮、麻头、破布、旧渔网等极为廉价原料,成功制造出适宜于书写的高质量纸,对造纸术的发展和纸的推广应用起到了重大作用。
诚如时任中国科学院院长路甬祥主编的,于2009年出版的《走进殿堂的中国古代科技史》所指出的:对蔡伦发明造纸术的问题,“早在唐朝时代就有人提出质疑。他们认为,蔡伦之前就有纸,蔡伦只是精工于前人而已。如唐代张怀瓘《书断》卷下称:‘汉兴用纸代简,至和帝时,蔡伦工为之’。上述观点在当时并没有引起许多人的重视,直到20世纪中国考古工作者陆续发现了一些被断代为蔡伦之前的古纸,如断代为西汉时期的罗布淖尔纸、灞桥纸、金关纸、扶风中颜纸、马圈湾纸、放马滩纸、悬泉置纸等,局面才开始有所改观。现在,越来越多的学者认为,造纸技艺开始于蔡伦之前”。
因此,在2009年出版的《中国大百科全书》第二版“蔡伦”条中,把原定性语“造纸发明人”改为现在的“中国古代造纸术的重大改革者”,并说:“过去文献将蔡伦定为造纸术发明人。近百年来,在甘肃、陕西等地多处发现西汉纸实物,最早者为公元前2世纪的纸(指“放马滩纸”,本文作者注)。因此认为,蔡伦是吸纳了前人的经验,对造纸工艺作了改革,扩大了造纸原料,并以沤、锉、捣、抄一套工艺技术,造出了达到书写实用水平的植物纤维纸,在造纸史上有重大贡献”。“四大发明”条指出:“依据《后汉书》,人们(曾)公认东汉蔡伦于105年发明造纸术。20世纪30年代以来中国考古发现一些蔡伦纸以前的西汉纸,包括居延金关纸、扶风中颜纸、新疆罗布淖尔纸等原始纸。蔡伦总结前人的经验对造纸技术进行重大革新,改进造纸工艺,使纸的质量和产量都有大幅度的提高”。
(三)
在纸发明之前,中国古人先后用甲骨(其文称为甲骨文)、青铜器(其文称为金文或钟鼎文)、陶器(其文称为陶文)、竹简和木牍(统称简或简牍,其文称为简文)、丝帛(其文称为帛文)等载体纪事,古埃及人曾用莎草片书写,古印度人曾用棕榈树叶书写(其文称为贝叶文),古巴比伦人是用泥砖书写,古欧洲人则用山羊皮、铜器、铅板书写,美洲玛雅人和太平洋许多岛屿的人是用树皮书写。他们或笨重(如简牍、铅板等),或昂贵(如丝帛、山羊皮等),或来源少(如青铜器、山羊皮等),或难以保存(如树叶、泥砖等),极大地阻碍了人类文化的发展和传播。
在中国,于魏晋南北朝时期纸张得到了广泛的使用,替代了竹简、木牍和丝帛。在隋唐,出现中国造纸术的第一个辉煌时期,以皮纸(包括藤纸、楮皮纸、桑皮纸等)为代表。于宋元,形成中国造纸术的第二个辉煌时期,以竹纸(包括姚黄纸、学士纸,卲公纸)为代表。至明清,中国造纸术达到鼎盛,以宣德纸(包括洒金纸、五色大帘纸、瓷青纸等)为代表。传统的草纸、麻纸、皮纸、竹纸、宣纸等传统工艺一直保留至今。
在国外,中国的造纸术于3~4世纪东传朝鲜半岛和日本,8世纪开始先后传至西亚、北非、欧洲,到19世纪中叶传遍世界各地,对世界文明作出了无可比拟的贡献。它不仅为人类提供了一种便于使用的图文载体,促进各国、各地文化的传播和发展,而且为印刷术的发明提供了基础条件,因为没有纸张这种廉价的材料,印刷术便失去了存在的必要。另外,它还造就了中国独特的书法艺术。
东汉元兴元年(105)蔡伦改进了造纸术。他用树皮、麻头及敝布、鱼网等原料,经过挫、捣、炒、烘等工艺制造的纸,是现代纸的渊源。这种纸,原料容易找到,又很便宜,质量也提高了,逐渐普遍使用。为纪念蔡伦的功绩,后人把这种纸叫做“蔡侯纸”。
纸是中国劳动人民长期经验的积累和智慧的结晶,纸是用以书写、印刷、绘画或包装等的片状纤维制品。一般由经过制浆处理的植物纤维的水悬浮液,在网上交错的组合,初步脱水,再经压缩、烘干而成。中国是世界上最早发明纸的国家。根据考古发现,西汉时期(公元前206年至公元前8年),中国已经有了麻质纤维纸。质地粗糙,且数量少,成本高,不普及。
远古以来,中国劳动人民就已经懂得养蚕、缫丝。秦汉之际以次茧作丝绵的手工业十分普及。这种处理次茧的方法称为漂絮法,操作时的基本要点包括,反复捶打,以捣碎蚕衣。这一技术后来发展成为造纸中的打浆。此外,中国古代常用石灰水或草木灰水为丝麻脱胶,这种技术也给造纸中为植物纤维脱胶以启示。纸张就是借助这些技术发展起来的。
历史上关于汉代的造纸技术的文献资料很少,因此难以了解其完整、详细的工艺流程。后人虽有推测,也只能作为参考之用。总体来看,造纸技术环节众多,因此必然有一个发展和演进的过程,绝非一人之功。它是中国劳动人民长期经验的积累和智慧的结晶。
在造纸术发明的初期,造纸原料主要是树皮和破布。当时的破布主要是麻纤维,品种主要是苎麻和大麻。据称,我国的棉是在东汉初期,与佛教同时由印度传入,后期用于纺织。当时所用的树皮主要是檀木和构皮(即楮皮)。最迟在公元前2世纪时的西汉初年,纸已在中国问世。最初的纸是用麻皮纤维或麻类织物制造成的,由于造纸术尚处于初期阶段,工艺简陋,所造出的纸张质地粗糙,夹带着较多未松散开的纤维束,表面不平滑,还不适宜于书写,一般只用于包装。
直到东汉和帝时期,经过了蔡伦的改进,形成了一套较为定型的造纸术工艺流程,其过程大致可归纳为四个步骤:
第一是原料的分离,就是用沤浸或蒸煮的方法让原料在碱液中脱胶,并分散成纤维状;
第二是打浆,就是用切割和捶捣的方法切断纤维,并使纤维帚化,而成为纸浆;
第三是抄造,即把纸浆渗水制成浆液,然后用捞纸器(篾席)捞浆,使纸浆在捞纸器上交织成薄片状的湿纸;
第四是干燥,即把湿纸晒干或晾干,揭下就成为纸张。
汉代以后,虽然工艺不断完善和成熟,但这四个步骤基本上没有变化,即使在现代,在湿法造纸生产中,其生产工艺与中国古代造纸法仍没有根本区别。造纸技术的发展主要体现两个方面:在原料方面,魏晋南北朝时已经开始利用桑皮、藤皮造纸。到了隋朝、五代时期,竹、檀皮、麦杆、稻杆等也都已作为造纸原料,先后被利用,从而为造纸页的发展提供了丰富而充足的原料来源。
其中,唐朝利用竹子为原料制成的竹纸,标志着造纸技术取得了重大的突破。竹子的纤维硬、脆、易断,技术处理比较困难,用竹子造纸的成功,表明中国古代的造纸技术已经达到相当成熟的程度。唐时,在造纸过程中加矾、加胶、涂粉、洒金、染色等加工技术相继问世,为生产各种各样的工艺用纸奠定了技术基础。生产出来的纸张质量越来越高,品种越来越多,从唐代到清代,中国生产的用纸,除了一般的纸张外,还有各种彩色的腊笺、冷金、错金、罗纹、泥金银加绘、砑纸等名贵纸张,以及各种宣纸、壁纸、花纸等。使纸张成为人们文化生活和日常生活的必需品。纸的发明、发展也是经过了一个曲折的过程。
公元三到四世纪,纸已经基本取代了帛、简而成为我国唯一的书写材料,有力地促进了我国科学文化的传播和发展。公元三到六世纪的魏晋南北朝时期,我国造纸术不断革新。在原料方面,除原有的麻、楮外,又扩展到用桑皮、藤皮造纸。在设备方面,继承了西汉的抄纸技术,出现了更多的活动帘床纸模,用一个活动的竹帘放在框架上,可以反覆捞出成千上万张湿纸,提高了工效。在加工制造技术上,加强了碱液蒸煮和舂捣,改进了纸的质量,出现了色纸、涂布纸、填料纸等加工纸。
东汉元兴元年(105)蔡伦改进了造纸术。[1]他用树皮、麻头及敝布、鱼网等原料,经过挫、捣、炒、烘等工艺制造的纸,是现代纸的渊源。这种纸,原料容易找到,又很便宜,质量也提高了,逐渐普遍使用。为纪念蔡伦的功绩,后人把这种纸叫做“蔡侯纸”。
蔡伦
纸是中国劳动人民长期经验的积累和智慧的结晶,纸是用以书写、印刷、绘画或包装等的片状纤维制品。一般由经过制浆处理的植物纤维的水悬浮液,在网上交错的组合,初步脱水,再经压缩、烘干而成。中国是世界上最早发明纸的国家。根据考古发现,西汉时期(公元前206年至公元前8年),中国已经有了麻质纤维纸。质地粗糙,且数量少,成本高,不普及。
远古以来,中国劳动人民就已经懂得养蚕、缫丝。秦汉之际以次茧作丝绵的手工业十分普及。这种处理次茧的方法称为漂絮法,操作时的基本要点包括,反复捶打,以捣碎蚕衣。这一技术后来发展成为造纸中的打浆。此外,中国古代常用石灰水或草木灰水为丝麻脱胶,这种技术也给造纸中为植物纤维脱胶以启示。纸张就是借助这些技术发展起来的。
历史上关于汉代的造纸技术的文献资料很少,因此难以了解其完整、详细的工艺流程。后人虽有推测,也只能作为参考之用。总体来看,造纸技术环节众多,因此必然有一个发展和演进的过程,绝非一人之功。它是中国劳动人民长期经验的积累和智慧的结晶。
在造纸术发明的初期,造纸原料主要是树皮和破布。当时的破布主要是麻纤维,品种主要是苎麻和大麻。据称,我国的棉是在东汉初期,与佛教同时由印度传入,后期用于纺织。当时所用的树皮主要是檀木和构皮(即楮皮)。最迟在公元前2世纪时的西汉初年,纸已在中国问世。最初的纸是用麻皮纤维或麻类织物制造成的,由于造纸术尚处于初期阶段,工艺简陋,所造出的纸张质地粗糙,夹带着较多未松散开的纤维束,表面不平滑,还不适宜于书写,一般只用于包装。
直到东汉和帝时期,经过了蔡伦的改进,形成了一套较为定型的造纸术工艺流程,其过程大致可归纳为四个步骤:
第一是原料的分离,就是用沤浸或蒸煮的方法让原料在碱液中脱胶,并分散成纤维状;
第二是打浆,就是用切割和捶捣的方法切断纤维,并使纤维帚化,而成为纸浆;
第三是抄造,即把纸浆渗水制成浆液,然后用捞纸器(篾席)捞浆,使纸浆在捞纸器上交织成薄片状的湿纸;
第四是干燥,即把湿纸晒干或晾干,揭下就成为纸张。
汉代以后,虽然工艺不断完善和成熟,但这四个步骤基本上没有变化,即使在现代,在湿法造纸生产中,其生产工艺与中国古代造纸法仍没有根本区别。造纸技术的发展主要体现两个方面:在原料方面,魏晋南北朝时已经开始利用桑皮、藤皮造纸。到了隋朝、五代时期,竹、檀皮、麦杆、稻杆等也都已作为造纸原料,先后被利用,从而为造纸页的发展提供了丰富而充足的原料来源。
其中,唐朝利用竹子为原料制成的竹纸,标志着造纸技术取得了重大的突破。竹子的纤维硬、脆、易断,技术处理比较困难,用竹子造纸的成功,表明中国古代的造纸技术已经达到相当成熟的程度。唐时,在造纸过程中加矾、加胶、涂粉、洒金、染色等加工技术相继问世,为生产各种各样的工艺用纸奠定了技术基础。生产出来的纸张质量越来越高,品种越来越多,从唐代到清代,中国生产的用纸,除了一般的纸张外,还有各种彩色的腊笺、冷金、错金、罗纹、泥金银加绘、砑纸等名贵纸张,以及各种宣纸、壁纸、花纸等。使纸张成为人们文化生活和日常生活的必需品。纸的发明、发展也是经过了一个曲折的过程。
造纸术
公元105年改进造纸后,造纸术就从河南向经济文化发达的其它地区传播。蔡伦被封到陕西洋县为龙亭侯,造纸术就传到汉中地区并逐渐传向四川。据蔡伦家乡湖南耒阳的民间传说,蔡伦生前也向家乡传授过造纸术。东汉末年山东造纸也比较发达,出过东莱县(今掖县)的造纸能手左伯。公元二世纪造纸术在我国各地推广以后,纸就成了和缣帛、简 牍的有力的竞争者。
造纸术相关雕塑
公元三到四世纪,纸已经基本取代了帛、简而成为我国唯一的书写材料,有力地促进了我国科学文化的传播和发展。公元三到六世纪的魏晋南北朝时期,我国造纸术不断革新。在原料方面,除原有的麻、楮外,又扩展到用桑皮、藤皮造纸。在设备方面,继承了西汉的抄纸技术,出现了更多的活动帘床纸模,用一个活动的竹帘放在框架上,可以反覆捞出成千上万张湿纸,提高了工效。在加工制造技术上,加强了碱液蒸煮和舂捣,改进了纸的质量,出现了色纸、涂布纸、填料纸等加工纸。
从敦煌石室和新疆沙碛出土的这一时期所造出的古纸来看,纸质纤维交结匀细,外观洁白,表面平滑,可谓“妍妙辉光”。公元六世纪的贾思勰还在《齐民要术》中,专门有两篇记载了造纸原料楮皮的处理和染黄纸的技术。同时,造纸术传到我国近邻朝鲜和越南,这是造纸术外传的开始。
汉朝造纸术流程图
公元六——十世纪的隋唐五代时期,我国除麻纸纸、楮皮、桑皮纸、藤纸外,还出现了檀皮纸、瑞香皮纸、稻麦秆纸和新式的竹纸。在南方产竹地区,竹材资源丰富,因此竹纸得到迅速发展。关于竹纸的起源,先前有人认为开始于晋代,但是缺乏足够的文献和实物证据。从技术上看,竹纸应该在皮纸技术获得相当发展以后,才能出现,因为竹料是茎秆纤维,比较坚硬,不容易处理,在晋代不太可能出现竹纸。竹纸应该起源于唐以后,而在唐宋之际有比较大的发展。欧洲要到十八世纪才有竹纸。
造纸术
这一时期的产纸地区遍及南北各地。雕版印刷术发明于唐朝,并在唐朝中后期开始普遍使用[2],因此兴起了印书业,这就促进了造纸业的发展,纸的产量、质量都有提高,价格也不断下降,各种纸制品普及于民间日常生活中。名贵的纸中有唐代的“硬黄”、五代的 “澄心堂纸”等,还有水纹纸和各种艺术加工纸。唐代的绘画艺术作品已经有不少纸本的,正反映出造纸技术的提高。
在公元十到十八世纪的宋元和明清时期,楮纸、桑皮纸等皮纸和竹纸特别盛行,消耗量也特别大。造纸用的竹帘多用细密竹条,这就要求纸的打浆度必须相当高,而造出的纸也必然很细密匀称。先前唐代用淀粉糊剂做施胶剂,兼有填料和降低纤维下沉槽底的作用。到宋代以后多用植物粘液做“纸药”,使纸浆均匀,常用的“纸药”是杨桃藤、黄蜀葵等浸出液。这种技术早在唐代已经采用,但是宋代以后就盛行起来,以致不再采用淀粉糊剂了。
造纸术
这时候的各种加工纸品种繁多,纸的用途日广,除书画、印刷和日用外,我国还最先在世界上发行纸币。这种纸币在宋代称作“交子”,元明后继续发行,后来世界各国也相继跟着发行了纸币。明清时期用于室内装饰用的壁纸、纸花、剪纸等,也很美观,并且行销于国内外。各种彩色的蜡笺、冷金、泥金、罗纹、泥金银加绘、砑花纸等,多为封建统治阶级所享用,造价很高,质量也在一般用纸之上。
造纸术
这一时期里,有关造纸的著作也不断出现。如宋代苏易简的《纸谱》、元代费著的《纸笺谱》、明代王宗沐的《楮书》,尤其是明代宋应星的《天工开物》,对我国古代造纸技术都有不少记载。而《天工开物》第十三卷《杀青》中关于竹纸和皮纸的记载,可以说是具有总结性的叙述。书中还附有造纸操作图,是当时世界上关于造纸的最详尽的记载。 经过元、明、清数百年岁月,到清代中期,我国手工造纸已相当发达,质量先进,品种繁多,成为中华民族数千年文化发展传播的物质条件。
造纸术是中国四大发明之一,纸是中国古代劳动人民长期经验的积累和智慧的结晶,人类文明史上的一项杰出的发明创造。中国是世界上最早养蚕织丝的国家。中国古代劳动人民以上等蚕茧抽丝织绸,剩下的恶茧、病茧等则用漂絮法制取丝绵。漂絮完毕,篾席上会遗留一些残絮。当漂絮的次数多了,篾席上的残絮便积成一层纤维薄片,经晾干之后剥离下来,可用于书写。这种漂絮的副产物数量不多,在古书上称它为赫蹏或方絮。这表明了中国古代造纸术的起源同丝絮有着渊源关系。
现今科技一日千里,现代制纸工序已经机械化了。
磨木纸浆(Groundwood Pulp) 利用机械碾磨力以取得木材纤维,又称为机械纸浆(mechanical pulp),主要可再分为一般机械浆、精制机械浆、热磨机械浆等。
化学纸浆(Chemical Pulp) 利用化学法将纤维与木质素分开以取得木材纤维,主要可再分为苏打浆、亚硫酸盐浆、硫酸盐浆等。
半化学纸浆(Semichemical Pulp) 结合机械法与化学法之制浆方式,可再分为中性半化学浆、冷苏打浆、化学机械浆等。