造紙

造紙

造紙是古代漢族勞動人民的重要發明。分有機製和手工兩種形式。機製是在造紙機上連續進行,將適合于紙張質量的紙漿,用水稀釋至一定濃度,在造紙機的網部初步脫水,形成濕的紙頁,再經壓榨脫水,然後烘幹成紙。

手工則用有竹簾、聚酯網或銅網的架構,將分散懸浮于水中的纖維抄成濕紙頁,經壓榨脫水,再行曬幹或烘幹成紙。機製和手工兩種造出來的紙最大區別在于,由于手工紙採用人工打漿,紙漿中的纖維儲存完好;機製紙採用機器打漿,紙漿纖維被打碎。使得手工紙在韌性拉力上大大優于機製紙。機製紙存在漿網速差導致纖維縱橫向分布不均,手工紙不存在纖維縱橫向分布比例不均,特別體現在書畫用紙上(比如:宣紙)。

  • 中文名稱
    造紙術
  • 外文名稱
    papermaking technology

造紙術的發明

公元105年,蔡倫在東漢京師洛陽總結前人經驗,改進了造紙術,以樹皮、麻頭、破布、舊漁網等為原料造紙。大大提高了紙張的質量的生產效率,擴大了紙的原料來源,降低了紙的成本,為紙張取代竹帛開闢了的前景,為文化的傳播創造了有利的條件。關于蔡倫發明造紙見之古籍記載,《後漢書·蔡倫傳》中說:“自古書契,多編以竹筒;其用縑者,謂之為紙。縑貴而簡重,並不便于人。倫乃造意,用樹膚、麻頭及敝布、魚網以為紙。”後世遂尊他為我國造紙術的發明人。

造紙

東漢的許慎在他編寫中國第一部條理清楚、體系分明的字典<說文解字>裏談到“紙”的來源。他說:‘“紙”從系旁,也就是“絲”旁。’。這句說話見當時的紙主要是用絹絲類物品製成,與現在意義上的紙是完全不同的。紙的發明、發展及傳播也是經過了一個曲折的過程。

公元105年發明造紙後, 造紙術就從河南向經濟文化發達的其它地區傳播。蔡倫被封到陝西洋縣為龍亭侯,造紙術就傳到漢中地區並逐漸傳向四川。據蔡倫家鄉湖南耒陽的民間傳說,蔡倫生 前也向家鄉傳授過造紙術。東漢末年山東造紙也比較發達,出過東萊縣(今掖縣)的造紙能手左伯。另外,紙和藻飾書通過絲綢之路也先後傳向 北方各少數民族地區。

晉代開始,我國書畫名家輩出,大大促進了書畫用紙的發展。如東晉書法家王羲之,在他父子時期書畫用紙大有提高。晉與南北朝的書寫紙抄經紙為麻和楮皮製造,紙面已敷用淀粉與白色礦物塗料並進行研光。

隋代統一南北後,唐、宋繼承與發展了數百年造紙的成就,並開闢了唐、宋我過手工造紙的全盛時期:唐代書畫與佛教盛行,使紙的需求劇增,造紙的原料擴大 到用藤和桑皮等。書畫紙還用淀粉硝煮成塗料塗布後再經打蠟,最後用粗布或石塊等揩磨砑光。寫經紙還用黃檗染成黃色以避蠹。北宋時安徽已採用日曬夜收的辦法 漂白麻纖維以製紙,抄出的生紙光滑瑩白,耐久性好。南宋時我國南方已盛產竹紙,王安石、蘇東坡等都喜歡用竹紙寫字,認為竹紙墨色鮮亮,筆鋒明快,當時受到 許多文人墨客的仿效,從而促進了竹紙的發展。宋代不但盛產竹紙,而且開始用稻、麥草造紙。北宋蘇易簡《文房四譜》中記載了浙江人以麥、稻桿做紙漿及與油藤 配用造紙。

到了明代,我國用竹子造紙的技術(指手工)已臻完善,該時代宋應星著的<天工開物>系統敘述了用竹子造紙的生產過程,並附有生產設備與操作過程的插圖。該書已譯成日、法、英文傳人日本與歐洲,是我國系統記述造紙工藝的最早著作。

經過元、明、清數百年歲月,到清代中期,我國手工造紙已相當發達,質量先進,品種繁多,成為中華民族數千年文化發展傳播的物質條件。

造紙術的流傳

我國在發明造紙以後,起先是把紙本書攜往國外,然後造紙術也逐漸外傳。

造紙

造紙術到公元7世紀初期(隋末唐初)開始東傳至朝鮮、日本;8世紀西傳入撒馬爾罕,就是後來的阿拉伯,接著又傳入巴格達;10世紀到大馬士革、開羅;11世紀傳入摩洛哥;13世紀傳入印度;14世紀到義大利,義大利很多城市都建了造紙廠,成為歐洲造紙術傳播的重要基地,從那裏再傳到德國、英國;16世紀傳入俄國、荷蘭;17世紀傳到英國;19世紀傳入加拿大。造紙的發明與傳播,使文字的載體成本得到了大幅度的下降,知識在平民中的普及得以實現,從而極大的推動了世界科技、經濟的發展。

針對企圖否定蔡倫是造紙術發明人,否定中華人民共和國是造紙的發明國的歪風,1990年8月18日至22日比利時馬爾梅迪舉行的國際造紙歷史協會第20屆代表大會一致認定,蔡倫造紙術的偉大發明家,中華人民共和國是造紙的發明國。據洛陽市地方史志編委會石建厚同志考證。位于洛陽漢魏故城近郊的緱氏(今本魏書註:“紙氏”作“緱氏”,馬澗河流經緱氏那一段河流古時為“造紙河”,沿岸原有“造紙河碑刻”,借已失損。

相關文獻

據史書記載:漢和帝曾到緱氏巡視過,有可能是參觀這裏的造紙作坊)和紙庄(現分前紙庄和後紙庄,位于洛陽漢魏故城東約2000米,面臨洛河)很可能是漢代造紙作坊所在地。這兩個地方,附近有造紙需要的優越的地理環境,有比較豐富的造紙資源(如麻、楮林等)。

古代造紙方法

以我國古書「天工開物」卷中所記載之竹紙製造方法為例,作為介紹。古時以竹子造紙之步驟如下: 

1. 斬竹漂塘 斬竹嫩竹, 放入池塘,裁泡一百日以上,利用天然微生物分解並洗去竹子之青皮。

2. 煮徨足火 將以上所得之竹子,放入〝徨〞桶內與石灰一道蒸煮八日八夜。

3. 舂臼 取出上述處理之竹子, 放入石臼,以石碓叩打直至竹子被打爛,形同泥面。

4. 蕩料入簾 將被打爛之竹料倒入水槽內,並以竹簾在水中蕩料,竹料成為薄層附于竹簾上面,其餘之水則由竹簾之四邊流下槽內。

5. 覆簾壓紙 然後將簾反復過去,使濕紙落于板上,即成張紙。如此,重復蕩料與覆簾步驟,使一張張的濕紙疊積上千張,然後上頭加木板重壓擠去大部分的水。

6. 透火焙幹 將濕紙逐張揚起,並加以焙幹。焙紙的設備是以土磚砌成夾巷,巷中生火,土磚溫度上升之後,濕紙逐張貼上焙幹。幹燥後,揭起即得成紙。

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現代造紙方法

造紙

現代的造紙程式可分為製漿、調製、抄造、加工等主要步驟

1.製漿的過程 製漿為造紙的第一步,一般將木材轉變成紙漿的方法有機械製漿法、化學製漿法和半化學製漿法等三種。不過隨著森林資源的匱乏, 現在一般都開始採用廢紙脫墨製漿,廢紙脫墨製漿主要降低生產成本和降低對環境的污染。

2.抄紙漿料的製備過程 漿料的製備時抄紙的的前提,一般從製漿車間來的粗漿經過打漿,磨漿達到一定的扣解度以保證抄紙工段的正常運行。磨完的漿還要經過除渣,篩選,洗滌等工段來除去漿料裏面的含有的輕重雜質,篩選完的漿在配漿池裏進行配料,紙張的質量和漿料的配料有重要的關系。最後將配好的漿稀釋到一定得濃度,保證紙張正常抄造。

一般常見的調製過程大致可分為以下三步驟: a. 散漿 b.打漿 c.加膠與充填

3.抄造過程 抄紙部門的主要工作為將稀的紙料,使其均勻的交織和脫水,再經幹燥、壓光、卷紙、裁切、選別、包裝,故一般常見之流程如下:

a.網 部脫水 使紙料從流漿箱以一定得速度噴射到聚酯網上並均勻的分布和交織,以及脫水成型。

b.壓榨部 將網面移開的濕紙引到一附有毛布的二個壓榨輥間,壓榨輥的壓擠和毛布的吸水作用,將濕紙作進一步的脫水,使得濕紙頁的纖維之間的距離進一步的減少,增加纖維間的結合力,從而增加強度。

c.幹燥 由于經過壓榨後的濕紙,其含水量仍高達53 - 60%,此時已無法再利用機械力來壓除水分,故進過一系列旋轉地蒸汽烘缸(直徑1500mm或1800mm),將水蒸發掉並通過排風將水汽帶走。

d.壓光 多數紙張進行壓光的主要目的是獲得光滑的印刷表面。

e.卷取幹燥與壓光後,紙張成品必須為隨後的機外加工集卷成一個適當的形式。通常紙機配備一個圓筒式卷紙機。

f。復卷:一詞本意是指為了進一步加工,將製成的紙幅型產品改變成卷筒型。

造紙術的發明和發展

紙是我們日常生活中最常用的物品,無論讀書、看報,或是寫字、作畫,都得和紙接觸。在工業、農業和國防工業生產中,也離不開紙。今天,如果沒有紙,那簡直是不可想像的。紙在交流思想、傳播文化、發展科學技術和生產方面,是一種強有力的工具和材料。回顧歷史,這種重要物質就是我國古代勞動人民發明的。造紙術和指南針、火葯、印刷術並稱為我國古代科學技術的四大發明,是我國人民對世界科學文化發展所作出的卓越貢獻。

最初的紙是作為新型的書寫記事材料而出現的。在紙沒有發明以前,我國記錄事物多靠龜甲、獸骨、金石、竹簡、木牘、縑帛之類。商代的甲骨文、鍾鼎文實物資料,本世紀以來不斷出土;戰國到秦漢的竹簡、木牘和帛書、帛畫,近年來也有大量出土實物。但是甲骨不易多得,金石笨重,縑帛昂貴,簡牘所佔空間很大,都不便于使用。隨著社會經濟文化的發展,迫切需要尋找廉價易得的新型書寫材料。經過長期探索和實踐,終于發明了用麻繩頭、破布、舊魚網等廢舊麻料製成植物纖維紙。

造紙

關于造紙術的起源,過去多是沿用公元五世紀的歷史家範曄(398 —445)在<後漢書·蔡倫傳>中的說法,認為紙是東漢的宦官蔡倫(62—121)于漢和帝永元十七年(公元105年)發明的。但是本世紀以來的考古發掘實踐動搖了蔡倫發明紙的說法。1933年新疆羅布淖爾漢烽燧遺址中出土了公元前一世紀的西漢麻紙,比蔡倫早了一個多世紀。1957年西安市東郊的灞橋再次出土了公元前二世紀的西漢初期古紙。經筆者對這紙的分析化驗,確認它主要由大麻和少量苧麻的纖維所製成。繼這之後,1973年在甘肅省居延的漢代金關遺址、1978年在陝西省扶風中顏村的漢代窖藏中,也分別出土了西漢時的麻紙。值得指出的是,1986年甘肅天水市附近的放馬灘古墓葬中更出土西漢初文帝、景帝時期(公元前179年到前141年)的繪有地圖的麻紙,這是目前發現的世界上最早的植物纖維紙。1990年冬在教煌甜水井西漢郵驛遺址中發掘出三十多張麻紙,其中三張紙上寫有文字。這些事實有力地說明了,早在公元前二世紀,我國勞動人民就已經發明了造紙術,而且當時造出的紙已經可以用于書寫。

但是早期的西漢麻紙仍有待進一步改進。到了公元二世紀,在東漢宮廷中任尚方令的蔡倫,憑借充足的人力和物力,監製並且組織生產了一批良紙,于永元十七年獻給朝廷,從此造紙術在國內推廣起來。同時,東漢還進而用樹皮特別是楮皮造紙,擴大了原料來源。從這個意義上說,蔡倫在歷史上是作為良紙的監製者和推廣者的身份出現的,這些活動在客觀上對造紙術的發展有利,因此他的作用不應該完全抹殺。

漢代麻紙製造過程,根據我們的實驗研究,大體上是把麻頭、破布等原料先用水浸,使它潤脹,再用斧頭切碎,用水洗滌。然後用弱鹼性草木灰水浸透並且蒸煮,這可以說是後世鹼法化學製漿過程的濫觴。通過鹼液蒸煮,原料中的木素、果膠、色素、油脂等雜質進一步被除去,用清水漂洗後,就加以舂搗。搗碎後的細纖維用水配成懸浮的漿液,再用漏水的紙模撈取紙漿,經脫水、幹燥後就成紙張。如果紙表皺澀,還要砑光,方能書寫。

漢代勞動人民用簡單平常的設備,從紡織廢料中用化學和機械加工方法使纖維原料更生,製成植物纖維紙,在化學史和工藝史上的確是件值得大書的一項成就。這裏有兩個技術關鍵。一是用化學方法把纖維原料中的非纖維素成分去掉,再用強力舂搗使純纖維素大分子被切短和分絲。二是設計出一種多孔的平面篩,使紙漿能在篩面上滯流,把大部分水濾出後,含少量水的纖維便留在篩面上,再經幹燥脫水,就構成一張有一定機械強度的紙。這種平面篩就是抄紙器,是現代長網和圓網造紙機的原始雛型。

從敦煌石室和新疆沙磧出土的這一時期所造出的古紙來看,紙質纖維交結勻細,面板潔白,表面平滑,可謂“妍妙輝光”。公元六世紀的賈思勰還在<齊民要術>中,專門有兩篇記載了造紙原料楮皮的處理和染黃紙的技術。同時,造紙術傳到我國近鄰朝鮮和越南,這是造紙術外傳的開始。

公元六到十世紀的隋唐五代時期,我國除麻紙、楮皮紙、桑皮紙、藤紙外,還出現了檀皮紙、瑞香皮紙、稻麥稈紙和新式的竹紙。在南方產竹地區,竹材資源豐富,因此竹紙得到迅速發展。關于竹紙的起源,先前有人認為開始于晉代,但是缺乏足夠的文獻和實物證據。從技術上看,竹紙應該在皮紙技術獲得相當發展以後,才能出現,因為竹料是莖稈纖維,比較堅硬,不容易處理,在晉代不太可能出現竹紙。竹紙應該起源于唐以後,而在唐宋之際有比較大的發展。歐洲要到十八世紀才有竹紙。

這一時期的產紙地區遍及南北各地。由于雕板印刷術的發明,興起了印書業,這就促進了造紙業的發展,紙的產量、質量都有提高,價格也不斷下降,各種紙製品普及于民間日常生活中。名貴的紙中有唐代的“硬黃”、五代的 “澄心堂紙”等,還有水紋紙和各種藝術加工紙。唐代的繪畫藝術作品已經有不少紙本的,正反映出造紙技術的提高。

在公元十到十八世紀的宋元和明清時期,楮紙、桑皮紙等皮紙和竹紙特別盛行,消耗量也特別大。造紙用的竹簾多用細密竹條,這就要求紙的打漿度必須相當高,而造出的紙也必然很細密勻稱。先前唐代用淀粉糊劑做施膠劑,兼有填料和降低纖維下沉槽底的作用。到宋代以後多用植物粘液做“紙葯”,使紙漿均勻,常用的“紙葯”是楊桃藤、黃蜀葵等浸出液。這種技術早在唐代已經採用,但是宋代以後就盛行起來,以致不再採用淀粉糊劑了。

這時候的各種加工紙品種繁多,紙的用途日廣,除書畫、印刷和日用外,我國還最先在世界上發行紙幣。這種紙幣在宋代稱作“交子”,元明後繼續發行,後來世界各國也相繼跟著發行了紙幣。明清時期用于室內裝飾用的壁紙、紙花、剪紙等,也很美觀,並且行銷于國內外。各種彩色的蠟箋、冷金、泥金、羅紋、泥金銀加繪、砑花紙等,多為封建統治階級所享用,造價很高,質量也在一般用紙之上。

這一時期裏,有關造紙的著作也不斷出現。如宋代蘇易簡的《紙譜》、元代費著的《紙箋譜》、明代王宗沐的《楮書》,尤其是明代宋應星的《天工開物》,對我國古代造紙技術都有不少記載。而《天工開物》第十三卷《殺青》中關于竹紙和皮紙的記載,可以說是具有總結性的敘述。書中還附有造紙操作圖,是當時世界上關于造紙的最詳盡的記載。

造紙

以竹紙為例,《天工開物》中指出:在芒種前後登山砍竹,截斷五七尺長,在塘水中浸漚一百天,加工捶洗以後,脫去粗殼和青皮。再用上好石灰化汁塗漿,放在楻桶中蒸煮八晝夜,歇火一日,取出竹料用清水漂洗,更用柴灰(草木灰水)漿過,再入釜上蒸煮,用灰水淋下,這樣十多天,自然臭爛。取出入臼,舂成泥面狀,再製漿造 紙。這些記載,和後來的民間土法造竹紙過程大體相同。

造紙術在公元七世紀經過朝鮮傳入日本,八世紀中葉經中亞傳到阿拉伯。在阿拉伯(古時稱“大食”)的報達(今伊拉克的巴格達)、大馬色(今敘利亞的大馬士革)和撒馬爾罕等地組織第一批造紙工場的時候,還是我國造紙工人親自傳授技術以後興建的。阿拉伯最初造的麻紙,用破布做原料,採用的是我國的技術和設備。阿拉伯紙大批生產以後,就不斷向歐洲各國輸出,于是造紙術也隨後由阿拉伯傳入歐洲。

公元十二世紀,歐洲最先在西班牙和法國設立了紙廠,十三世紀在義大利和德國也相繼設廠造紙。到十六世紀,紙張已經流行于全歐洲,終于徹底取代了傳統的羊皮和埃及紙莎草紙等,此後紙便逐步流傳到全世界。

在公元前二世紀到公元十八世紀初的兩千年間,我國造紙術一直居于世界先進水準。我國古代在造紙的技術、設備、加工等方面為世界各國提供了一套完整的工藝體系。現代機器造紙工業的各個主要技術環節,都能從我國古代造紙術中找到最初的發展形式。世界各國沿用我國傳統方法造紙有一千年以上的歷史。

競爭格局

一、進入壁壘:資金和技術要求高

造紙工業是資金密集性行業,對資金的需求很大,進入壁壘比較高。造紙企業需要大量的固定資產投資以形成產能,行業具有重資產、低周轉特征,製約了企業盈利能力。造紙行業非流動資產比重達到60%以上,高于製造業整體約20 個百分點,固定資產周轉率也僅僅在1.5 左右,遠遠低于製造業4-5 的水準。

造紙行業具有相當高的規模經濟性,現代製漿工業的起始規模經濟點是30萬噸產能,造紙工業的起始規模經濟點為15萬噸,而中國目前產能超過5萬噸就算是大型企業。較高的規模經濟起點排斥小企業的進入。

從競爭格局來看,低技術壁壘以及地方保護等原因導致了大量小企業的存在,行業集中度低,企業在產品價格上的定價權較弱。重資產的特徵也使得企業具有較強的投資欲望,以擴大產能、攤低單位成本。每輪大規模產能的投放也造成隨後產品的供過于求和價格的低迷。以銅版、新聞紙為代表,每輪產能投放高峰都會導致產品價格大幅下挫,產能擴張以提高市佔率、降低單位成本,卻造成了競爭加劇和供過于求,降低了企業的盈利能力。總之造紙業整體進入壁壘較高。

二、退出壁壘:固定成本高 退出成本高

造紙及紙製品整個行業中紙漿製造和造紙子行業,由于資金投入較高,因為設備的專用性強,固定成本高,退出成本也較高。而紙製品製造業退出壁壘相對較小,我國造紙行業小企業眾多,且技術水準低、企業的資產規模很小。這對于紙製品眾多的小企業來說其退出壁壘明顯很小,或者不存在退出壁壘的問題。

三、準入條件:進入門檻提高

(一)執行更加嚴格環保標準

加大對國家《環境保護法》、《水土保持法》、《清潔生產促進法》、《水污染防治法》、《造紙產業發展政策》、《製漿造紙工業水污染物排放標準》(GB3544-2008)等法律、法規、標準與政策的執行力度。

(二)能源消耗和資源綜合利用

嚴格執行《中華人民共和國水法》,全面推行總量控製和定額管理,大力開發和推廣套用節水新技術、新工藝、新設備,加強水資源的合理開發和利用。推進位漿造紙企業在生產過程中使用串聯用水系統和迴圈用水系統,提高水的重復利用率,減少新鮮水用量。到“十二五”末,單位產品平均取水量比2010 年降低18%。三是推進位漿造紙企業採用先進成熟適用的回收利用技術,對生產過程中產生的廢氣(餘壓、餘熱)、廢渣、廢液進行綜合利用處理,最大限度地實現資源化。四是鼓勵發展高得率紙漿和廢紙漿造紙,節約纖維資源。“十二五”末,噸紙及紙板消耗原生紙漿由2010 年平均340 千克降至324 千克。五是在有條件的地區和企業實施造紙產業迴圈經濟示範工程,促進綜合利用、迴圈利用,發展迴圈經濟。

(三)提高新增擴建項目起始規模

調整企業規模結構。切實貫徹適度經濟規模的要求,發揮規模效益,除薄頁紙、特種紙及紙板等特殊品種外,對新增、改擴建項目要突出起始規模。努力提高產業集中度。

市場前景

造紙工業是發達國家國民經濟十大支柱性產業之一,從我國造紙行業現狀看來,近年來我國造紙工業的發展也進入快速成長期。

在經歷了2012年的整體低迷後,2013年上半年,造紙行業未見實質性改善,產能過剩、競爭激烈、環保等壓力將倒逼行業最佳化轉型,行業正經歷轉型陣痛期。

前瞻產業研究院發布的《2015-2020年中國造紙行業發展前景與投資戰略規劃分析報告前瞻》資料顯示,2013年以來,造紙行業產品價格下行,需求不景氣,導致行業產品銷售收入增速下滑。上半年,行業實現產品銷售收入6402.7億元,同比成長8.94%,增速較上年同期下滑2.87個百分點。

進口下滑,出口成長,出口成為行業重要支撐。2013年上半年,紙漿、造紙及紙製品業進口量與進口額雙雙同比下滑,進口量為975.85萬噸,增速由上年同期的14.53%下滑至-4.99%;進口額為78.36億美元,同比下滑4.72%,降幅同比收窄1.01個百分點。受上年基數較低及外需改觀影響,出口量及出口額增速均提高,出口額為64.32億美元,同比成長16.11%,增速同比提高3.29個百分點;出口量達到380.34萬噸,同比成長12.64%,增速同比提升12.07個百分點。

過去兩年產能陸續釋放,對供求形成較大沖擊,行業產能過剩明顯;此外,行業較為低迷,造紙企業短期內擴張意願明顯下降,造紙行業產能擴張速度已降至較低水準。2013年上半年,行業累計實現固定資產投資1118.30億元,同比成長12.6%,增速較上年同期下滑9.26個百分點。

2013年上半年,得益于控製成本得力,造紙行業產品銷售成本增速下滑,利潤增速大幅提升。行業銷售成本為5576.97億元,同比成長9.27%,增速較上年同期減少2.85個百分點;造紙行業利潤總額增速大幅提升,累計實現利潤298.7億元,同比成長13.9%,增速較上年同期提高11.7個百分點。

2013年,造紙行業延續2012年的低迷態勢,行業難以出現實質性改觀,市場競爭進一步加劇,價格難以上行,盈利能力難以出現根本性改觀。

移動網際網路已經掀起了各行業創新行銷的新風暴,以移動網際網路線上推廣帶動線下市場的成長已經成為各行業未來發展的主要趨勢。

歷史

公元二世紀造紙術在我國各地推廣以後,紙就成了和縑帛、簡 牘的有力的競爭者。公元三到四世紀,紙已經基本取代了帛、簡而成為我國唯一的書寫材料,有力地促進了我國科學文化的傳播和發展。公元三到六世紀的魏晉南北朝時期,我國造紙術不斷革新。在原料方面,除原有的麻、楮外,又擴展到用桑皮、藤皮造紙。在設備方面,繼承了西漢的抄紙技術,出現了更多的活動簾床紙模,用一個活動的竹簾放在架構上,可以反覆撈出成千上萬張濕紙,提高了工效。在加工製造技術上,加強了鹼液蒸煮和舂搗,改進了紙的質量,出現了色紙、塗布紙、填料紙等加工紙。

早在東漢(公元25年~公元220年)的蔡倫發明“蔡侯紙”之前,中國已經出現了紙的雛形。中國甘肅省天水放馬灘漢墓出土的西漢(公元前206年~公元23年)早期的紙,是現已發現的最早的紙。此外,新疆羅布泊和西安灞橋等地都出土過西漢的古紙。但這些紙都比較粗糙,原料是麻或絲絮。

東漢時,公元105年,宦官蔡倫總結西漢以來的造紙技術並加以改進,開創了以樹皮、破布、麻頭、魚網為原料,並以漚、搗、抄一套工藝技術,造出了達到書寫實用水準的植物纖維紙,稱為“蔡侯紙”。從此,紙逐步取代了竹木筒和帛,成為主要的書寫材料。

造紙術到公元7世紀初期(隋末唐初)開始東傳至朝鮮、日本;8世紀西傳入撒馬爾罕,就是後來的阿拉伯,接著又傳入巴格達;10世紀到大馬士革、開羅;11世紀傳入摩洛哥;13世紀傳入印度;14世紀到義大利,義大利很多城市都建了造紙廠,成為歐洲造紙術傳播的重要基地,從那裏再傳到德國、英國;16世紀傳入俄國、荷蘭;17世紀傳到英國;19世紀傳入加拿大。造紙的發明與傳播,使文字的載體成本得到了大幅度的下降,知識在平民中的普及得以實現,從而極大的推動了世界科技、經濟的發展。

造紙術的發明,不僅是書籍製作材料上的偉大變革,而且在人類文明史上具有劃時代的偉大意義。

敦煌出土大量古紙再次推翻蔡倫是造紙術發明人

造紙

中新網蘭州5月5日訊息:多年以來,中國使用的教科書告訴人們,東漢時期蔡倫開始造紙。而二十世紀以來有幾項考古發現表明,在蔡倫之前的西漢時期中國就有“紙”,這兩種觀點引起了學術界40多年的爭論。目前,敦煌出土的大批古紙似乎提供了更有力的證明:早在西漢時期中國就有了真正意義上的紙。

新華網報道說,“蔡倫發明造紙術”的根據,來源于中國重要的史書《後漢書》。由于《後漢書》作者對這一事件的記錄非常明確,而且《後漢書》在當時和歷史上都具有重要意義和地位,所以在沒有其它歷史文獻為證的情況下,後人認定,是東漢蔡倫發明了造紙術。

1957年,陝西出土了西漢晚期的灞橋紙,1974年,甘肅居延金關漢代亭燧故址出土了金關紙,1978年,陝西扶風中顏村西漢窯藏出土了中顏紙,這些考古發現使學術界對蔡倫造紙的觀點提出了抗告。1986年,甘肅天水放馬灘再次發現了西漢時期的古紙,與以往考古發現不同的是,這次出土的古紙質量較好,紙面平整光滑,質地薄而軟,上面還有用細墨線繪製的山川、河流、道路等圖形。經專家考證,這張古紙的“生日”是西漢早期,比東漢蔡倫造紙的歷史早了300多年。所以,這張目前為止世界上所知最早的天水放馬灘紙,當時成為中國在西漢早期就有優秀紙張的唯一物證。

近日,甘肅敦煌懸泉置遺址的考古研究又有重大發現,甘肅省考古所研究員何雙全透露,該遺址出土了200多片紙文書殘片和麻紙,成為目前中國考古發掘中發現古紙最多的地方。根據同時出土的簡牘和地層分析,這些古紙的年代從西漢武帝、昭帝及宣、元、成帝至東漢初到西晉都有。古紙的顏色和質地也非常之多,有黑色厚、黑色薄、褐色厚、白色薄、黃色厚等8種。從殘留在紙面上的殘渣看,這些古紙主要用麻織物和很細的絲織物製作,用于書寫檔案、信件及包裹物品。何雙全說,此次敦煌出土古紙的數量之大、品種之繁多、時代跨度之久,在中國考古發掘中尚屬首次。這些古紙的發現不但有力地印證了蔡倫不是造紙術的發明人,也為中國研究紙的歷史發展提供了豐富的實證。

紙張絲流淺解

纖維是構成一般紙張最基本物質,同時這種纖維必須是植物性纖維。有些利用羊毛、蠶絲等動物性纖維所製成薄片物,雖俱有種種紙張功能和特徵,也不能稱為“紙”;使用化學聚合物纖維所製作完成紙片,也隻能稱為合成紙。

造紙另外一個要件是纖維打漿叩解,利用攪刀及大馬力機械,使植物纖維分叉破碎,再抄製成紙匹俱有較大結合力,不像光潔絲狀纖維容易滑脫;另外在打漿後所產生碎屑及糊狀物,在抄紙時有填塞孔隙及黏結紙匹功用。古時候或現代手抄紙,利用架構竹在紙漿中篩取紙漿裏的漂浮纖維,由于篩取動作有前後短邊及左右長邊篩動,所以手抄紙纖維可以非常均勻呈各種方向自由排列,沒有產生本文所說絲流問題。再則現代化無水幹式造紙法,使用空氣散布並以膠合方式製造紙張,其纖維也是呈現自由狀排列,也是沒有絲流方向。

濕式機械抄紙,不論老式圓網機、單網機、雙網機,可以用很稀薄約1%左右紙漿,由頭箱流布在抄紙網面後,抄網呈現水準或斜升式運動,會使纖維呈現順著抄紙網運動方向直列,原理一如江水快速流動下,若無其他擾動因素,浮木自然順水流方向排列居多,較少斜向或橫向流動,以減少阻力,所以在抄紙網上的稀薄紙漿內纖維,在水份未流失前因抄網前進造成流速單向作用,纖維大多形成平行流動方向排列,因此形成了將來機械造紙“絲流”排列原因。

紙張的絲流對紙張種種“性”、“狀”有很大的影響,如抗撕裂力、卷曲、伸長度、縮收性及加工折紙,書籍挺度和翻開適性等等,都有絕對影響,像商標紙絲流要平行出身高度,才能使自動包裝機順利作業。但是紙張絲流的重要性鮮少受重視,並非一件印刷工程企畫上的好事。

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