張小云 李曉岑

(北京科技大學冶金與材料史研究所，北京，100083)

·桑皮紙·

新疆墨玉維吾爾族桑皮紙研究

張小云 李曉岑

(北京科技大學冶金與材料史研究所，北京，100083)

桑皮紙的生產(chǎn)在新疆歷史悠遠，為進一步了解新疆墨玉維吾爾族桑皮紙制作技術，采用現(xiàn)代造紙檢測方法及實驗室模擬實驗進行研究。通過對桑皮紙的物理性能及光學性能進行測試，觀察纖維形態(tài)，總結紙張性能與纖維特征結構之間的關系。并與云南孟定傣族構皮紙的檢測數(shù)據(jù)進行對比分析，研究了新疆墨玉維吾爾族保留下來的傳統(tǒng)造紙技術及紙張性能。

新疆;澆紙法造紙;桑皮;模擬實驗

遠在西漢時期，新疆與中原就已經(jīng)有著密切的聯(lián)系，新疆是中原與國外民族文化交流的必經(jīng)之地，隨著在政治、經(jīng)濟和文化上的聯(lián)系與交流，新疆境內各族人民的生產(chǎn)力與經(jīng)濟文化水平有了很大提高，技術文化交流亦隨之得到發(fā)展。漢代已有紙張傳入新疆，主要依據(jù)為1933年羅布泊漢代古烽燧遺址出土一塊“麻質、白色，方形薄片”的紙張。

桑皮紙是新疆古老的紙張，但造紙術具體何時傳入新疆并無定論。從考古出土的文物材料中可以看出，最晚到魏晉南北朝時期，造紙術已傳入高昌，唐代傳入于闐［1］。根據(jù)考古出土的文物來看，隋唐時期新疆已出現(xiàn)桑皮紙，唐代在和田地區(qū)已存有造紙業(yè)。1908年，斯坦因在和田策勒縣麻扎塔格寺院遺址發(fā)現(xiàn)的紙本寺院記賬文書，上面的內容中記載了在當?shù)刭I紙張的情況。1975年，吐魯番哈拉和卓古墓出土的文書紙，經(jīng)專家確定為桑皮紙［2］。

根據(jù)清代檔案史料，乾隆時期，南疆地區(qū)的桑皮紙已有相當?shù)囊?guī)模，新疆其他地方應用紙仍主要靠內地輸入［3］?！缎陆韭浴罚?］中記載“紙，俗名桑皮紙，在過去會供給全省使用，不但為本省唯一紙張來源，且銷行至隴南之帶，擧凡本省之公文印刷，均以和闐紙為大宗，據(jù)南疆視委會之調查，和闐全區(qū)桑皮紙之產(chǎn)量，每月平均在一萬五千合以上?！鼻迩r期修纂的《回疆志》［5］中描寫“回子紙:回疆紙，有黑白兩種，以桑皮棉布絮和作成，粗厚堅韌，幅小不盈大，用石子磨光，方堪寫字”。民國時出現(xiàn)過用桑皮紙印刷的鈔票［6］。民國的 《新疆志稿》［7］中記載:“和闐始蒸桑皮造紙，韌厚少光澤……迪化、吐魯番略變其法，雜棉絮或楮皮麥桿揉和為之 (或曰用棉之苞殼蒸晾而成)，大率皆麤 (粗)澀不可以為書然”，而在《西域國志》中寫到:“紙以桑枝嫩條搗爛蒸之造成，色微帶碧其精致細密，與高酈紙相埒然”。新疆桑皮紙的用途廣泛，根據(jù)所需要的不同，人們將紙張的質量分為上中下3個檔次。

1 新疆現(xiàn)存的傳統(tǒng)澆紙技術

新疆處于我國西北，維吾爾族聚居于新疆南部和東部，氣候炎熱，水土資源豐富，適于種植桑樹。這為新疆維吾爾族人民制造桑皮紙?zhí)峁┝嗽媳Ｕ?。桑皮紙現(xiàn)采用新疆墨玉縣的手工造紙方法，是一種澆紙法造紙技術。2006年新疆桑皮紙入選我國第一批非物質文化遺產(chǎn)名錄。

根據(jù)2008年李曉岑的調查，墨玉維吾爾族桑皮紙的制作工藝流程為［8］:先將桑樹皮放在水中浸泡;剝去表面深色表皮取出里皮青白色的樹皮;晾曬至白色;加入胡楊草木灰蒸煮，至煮熟軟爛，約1 h左右;用木制榔頭搗料，邊撿雜質邊砸，將桑皮料砸成泥餅狀，變?yōu)辄S白色;拌料;將一個固定式的布紙簾放入小水坑，再用大瓢將紙漿液舀起，澆注在紙模上，用十字木棒攪拌，使?jié){液均勻分布，雙手把紙簾平端著抬出小水坑;斜放晾曬;揭紙，即做成地道的新疆墨玉維吾爾族桑皮紙。一般情況下，桑皮紙沒有專門的漂白，因此紙張呈現(xiàn)淺褐色［9］。

這種澆紙法造紙工藝現(xiàn)在僅存在少數(shù)民族地區(qū)，如西藏、新疆、云南、貴州等地。因為這些地方均處于比較偏遠的山區(qū)，與發(fā)達地區(qū)的交流較少，這份文化遺產(chǎn)才得以保留下來。

2 實驗

2.1 實驗原料

新疆墨玉維吾爾族桑皮紙 (生產(chǎn)時間為2008年)，實驗室模擬實驗制備的桑皮紙。

2.2 實驗方法

2.2.1 實驗室模擬實驗制備桑皮紙

選用桑皮作為原料，通過選料、清洗、及捶打 (含水分)(見圖1)、直接打漿、澆紙、晾曬 (見圖2)及揭紙。共制備兩組桑皮紙，區(qū)別在于其中一組在打漿前進行了清洗。

2.2.2 儀器

采用XWY－VI型造紙纖維測量儀［10］(北京華倫科技公司和珠海華倫造紙科技公司聯(lián)合生產(chǎn))對纖維形態(tài)及性能進行分析。該儀器主要使用生物顯微鏡觀察纖維樣品，使用數(shù)碼攝像機把顯微鏡里的圖像信號轉變?yōu)殡娮訑?shù)碼信號輸送給計算機，經(jīng)計算機處理后重新顯示在顯示器屏幕上。顯微鏡物鏡的放大倍數(shù)依次為1、4、10、20、40倍，相對應顯示器上圖像放大的總倍數(shù)為 60、130、450、1200、2000倍［11］。與儀器相匹配的軟件還可以檢測和計算纖維的長度、寬度、粗度、細胞壁厚度、纖維配比、纖維彎曲度及纖維帚化度等質量指標，使用時根據(jù)不同的需求選擇合適的倍數(shù)。

圖1 捶打

圖2 晾曬

3 實驗結果及分析

3.1 纖維形態(tài)分析

對墨玉維吾爾族桑皮紙進行纖維形態(tài)分析。桑皮紙透過日光照射觀察，纖維堆積的薄厚程度不均勻，顏色為淺褐色，紙張表面存在較多的深色雜質物和尺度較大的未分散纖維束，如圖3所示。在超景深顯微鏡下觀察紙張表面纖維分布狀況如圖4所示。由圖4可見，纖維分布沒有規(guī)律且不均，纖維之間存在黃色物質，即韌皮纖維外的皮層細胞組織。在澆紙成形過程中，用木棒攪拌，纖維不能很好地分散在紙簾上。在測光下觀察纖維分布如圖5所示，可見表面存在的纖維束更為清楚，紙張表面不夠平整。

圖3 透過日光照射觀察墨玉維吾爾族桑皮紙表面

圖4 超景深顯微鏡下觀察墨玉維吾爾族桑皮紙 (×100)

在XWY－Ⅵ型造紙纖維儀下觀察墨玉維吾爾族桑皮紙和模擬實驗制備的桑皮紙纖維形態(tài)特征為:與碘氯化鋅染色劑作用顯暗酒紅色;纖維較長，分絲帚化的程度很低;纖維壁上有明顯橫節(jié)紋，胞腔比較明顯;纖維外壁附有一層透明膜，就是常說的膠衣，在端頭尤為明顯，與染色劑作用的顏色較淺;兩組桑皮纖維形態(tài)是相同的，最大的區(qū)別為薄壁細胞、灰分及其他物質的表現(xiàn)形態(tài)不同 (見圖6和圖7所示)。墨玉維吾爾族桑皮紙中薄壁細胞和雜細胞的含量多，而模擬實驗所制備的紙張纖維形態(tài)中存在較多的是韌皮纖維外的表皮細胞，顯黃色，偏深。

圖5 測光下觀察墨玉維吾爾族桑皮紙表面

圖6 墨玉維吾爾族桑皮紙纖維(×450)

圖7 模擬實驗制備的桑皮紙纖維(×450)

表1 桑皮紙和構皮紙的基本性能

3.2 纖維基本特性

纖維的長度、寬度等指標會直接影響成紙后的各種物理強度及光學性能。經(jīng)檢測桑皮纖維最大長度為12.95 mm，最小長度為4.04 mm，數(shù)量平均長度6.00 mm;最大寬度為36μm，最小寬度為3μm，數(shù)量平均寬度為15μm;長寬比為400。這種植物纖維是造紙原料的優(yōu)選。模擬實驗中所用到的桑皮纖維與桑皮紙纖維的長寬接近，長寬比為438，這也更利于紙張性能的對比研究。

3.3 紙張性能

3.3.1 桑皮紙與構皮紙

紙張性能包括厚度、緊度、抗張強度、耐破度、撕裂度、耐折度及白度、光澤度等。

云南孟定傣族以構皮為原料澆造紙張，云南孟定傣族構皮紙的性能數(shù)據(jù)來自參考文獻［12］。

將墨玉維吾爾族桑皮紙與相同澆紙法造紙的云南孟定傣族構皮紙進行比較，各項性能結果見表1。由表1可知，構皮紙定量 (40.8 g/m2)的數(shù)值比桑皮紙的定量 (36.8 g/m2)大;構皮紙的緊度 (0.26 g/cm3)與桑皮紙 (0.27 g/cm3)的基本一致。

表2 桑皮紙和構皮紙的強度性能

桑皮紙和構皮紙的強度性能見表2，由表2可知，構皮紙抗張指數(shù)為33.9 N·m/g、耐破指數(shù)為3.64 kPa·m2/g、撕裂指數(shù)為65.2 mN·m2/g，桑皮紙抗張指數(shù)為25.8 N·m/g、耐破指數(shù)為3.59 kPa·m2/g、撕裂指數(shù)為72.6 mN·m2/g。從實驗結果來看，桑皮紙的抗拉伸的能力稍弱，耐破指數(shù)與構皮紙的很接近，抗撕裂能力較強。這主要的是由于纖維交織結合力稍差、纖維束較多、纖維分布不均勻及原料本身的強度等因素造成的。桑皮紙的耐折度變化范圍很大，而耐折度平均值低于構皮紙的，這與桑皮紙紙張勻度差或許有關系。

表3 桑皮紙和構皮紙光學性能

桑皮紙和構皮紙光學性能結果見表3。由表3可知，總體來看構皮紙光澤度稍高、白度高、色彩比較明亮、正反面的色差較小。桑皮紙光澤度較低，主要是因為紙張表面接收到的光線大部分發(fā)生了散射或是折射現(xiàn)象造成的。根據(jù)墨玉維吾爾族桑皮紙的造紙工藝，其紙簾較粗糙，成形的桑皮紙只經(jīng)過粗略的壓光制造而成。桑皮紙中含有韌皮纖維外的一層黃色物質及其他的雜質，對光線吸收得多，進而光漫反射的程度比較低，導致白度低。而按照墨玉維吾爾族桑皮紙的造紙工藝，白度低也可能是由于清洗不夠造成的。

桑皮紙的表面比較粗糙，其平滑度實驗室儀器不能測出其值。與構皮紙 (平滑度為1 s)相比，桑皮紙的纖維之間空隙較大，表面存在嚴重的凹凸不平的現(xiàn)象 (見圖3)。也許由于手工打漿，打漿度低，存在纖維束及纖維分布不均勻的現(xiàn)象，再加上桑皮紙成紙后沒有經(jīng)過壓榨等過程，導致平滑度很低。

3.3.2 模擬實驗制備桑皮紙和墨玉維吾爾族桑皮紙的比較

1#為模擬實驗中打漿前未經(jīng)清洗的漿澆紙法制備的桑皮紙，2#為模擬實驗中打漿前經(jīng)清洗的漿澆紙法制備的桑皮紙，3#為墨玉維吾爾族桑皮紙。3種桑皮紙的物理性能、光學性能的檢測結果見表4和表5。

表4 模擬實驗制備桑皮紙與墨玉維吾爾族桑皮紙物理性能檢測結果對比

表5 模擬實驗制備桑皮紙與墨玉維吾爾族桑皮紙光學性能檢測結果對比

由表4可知，1#和2#實驗的耐折度和抗張強度均低于3#，1#的耐破度略大。對于同種植物纖維原料，耐折度和抗張強度更大程度取決于纖維之間的結合力，這與漿料中微纖維的量有關，微纖維會增大纖維之間的結合面積，而耐破度主要是紙張表面上所承受的強度，取決于纖維間的結合力、纖維分布的均勻程度。未考慮桑皮纖維自身的強度、韌性等因素。

由表5模擬實驗制備的桑皮紙與墨玉維吾爾族桑皮紙的比較結果來看，模擬實驗制備的桑皮紙光澤度略高、白度較高，色彩比較明亮、正反面的色差較小;光澤度較高，主要是因漿料中存在的纖維束較少;由于在模擬實驗中2#比1#的漿料在打漿前多清洗了1次，因此，2#的白度大，正反面色差低，3#的漿中非纖維類物質含量較高的表現(xiàn)，同樣反映在正反兩面色差ΔE值較大上。

4 結語

新疆墨玉維吾爾族保留下來的傳統(tǒng)桑皮紙造紙技術是較原始的民間造紙技術。通過對新疆墨玉維吾爾族桑皮紙的物理性能及光學性能的檢測以及與模擬實驗澆紙法制備的桑皮紙進行對比，再結合云南孟定傣族構皮紙紙張性能的檢測結果，研究了新疆墨玉維吾爾族保留下來的傳統(tǒng)造紙技術及桑皮紙的性能。

同為澆紙法造紙工藝技術，新疆墨玉維吾爾族桑皮紙與云南孟定傣族構皮紙原料不同，紙張性能存在差異，與云南孟定傣族構皮紙相比，新疆墨玉維吾爾族桑皮紙的抗張強度、耐破度、耐折度均較低，光澤度、白度較低，色彩比較暗淡、正反面的色差較大。

新疆墨玉維吾爾族桑皮紙與模擬實驗制備桑皮紙的性能也有一定的差異，與模擬實驗制備的桑皮紙相比，新疆墨玉維吾爾族桑皮紙的抗張強度和耐折度均較高，而耐破度略低;光澤度、白度較低，色彩比較暗淡、正反面的色差較大。

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(責任編輯:馬 忻)

Studies on the M ulberry Paper of Uygur Nationality in Xinjiang's M oyu County

ZHANG Xiao－yun*LIXiao－cen
(Institute of historicalmetallurgy and materials，University of Science and Technology Beijing，Beijing，100083)
(*E－mail:xiaoyunzxym@163.com)

The purpose of the study was to investigate themulberry paper technology in Xinjiang's Moyu county by using themodem papermaking testingmethods and simulation experiment.The relationship between the paper properties and characteristics of fiber structure was summarized based on the testing of themulberry paper basic properties，mechanical properties and optical properties and observation of fiber morphology.The traditional papermaking technology of Uygur nationality in Xinjiang and relevant issueswere studied on the basis of comparison with the testing data of Yunnan Dai paper.

xinjiang;papermaking by fixed mould;mulberry;simulated experiment

張小云女士，在讀碩士研究生;主要研究方向:傳統(tǒng)工藝。

TS761

A

0254－508X(2014)03－0030－05

2013－11－26(修改稿)

國家文物局“指南針計劃”專項項目“中國古紙的科學價值挖掘研究”(項目編號:20090304)。