文/中國(guó)化工博物館 黎戈寧

從郵票了解化工之八：造紙業(yè)

文/中國(guó)化工博物館 黎戈寧

造紙術(shù)是中國(guó)對(duì)古代科學(xué)的“四大發(fā)明”之一。紙的發(fā)明和應(yīng)用極大地促進(jìn)了人類文明與文化的發(fā)展。毫無(wú)疑問(wèn)這是中國(guó)人民對(duì)世界文明做出的最杰出的偉大貢獻(xiàn)。造紙從原料到成品的過(guò)程，最關(guān)鍵的工序是制漿。成漿的步驟看似是物理過(guò)程，但實(shí)質(zhì)上更包含多個(gè)化學(xué)處理過(guò)程。此外，紙的漂白、染色和上膠等工藝都涉及化學(xué)變化，因此在科學(xué)發(fā)展歷史上，歷來(lái)把造紙當(dāng)作古代人類對(duì)化學(xué)原理和工藝方法的重要應(yīng)用。圖1為香港發(fā)行的中國(guó)古代“四大發(fā)明”之一的造紙郵票。

圖1

造紙術(shù)的發(fā)明與古代蠶絲的漂絮法有直接的聯(lián)系。早在商代以前，中國(guó)的先民已能植桑養(yǎng)蠶，繅絲織絹。對(duì)于次繭一般將其加工成絲綿。過(guò)程為把次繭用水煮沸，脫膠除質(zhì)，用手工把繭剝開(kāi)，加以清洗，再浸沒(méi)在水中的篾席上，用棒反復(fù)捶打，直至蠶衣被搗碎，蠶繭散開(kāi)連成一片，絲綿即成。每次漂絮完畢，總有一些殘絮殘留在篾席上，晾干后就是絲絮紙，可以用于書寫。但是殘絮有限，產(chǎn)量不多，價(jià)錢也較貴，加上易于腐壞，不能長(zhǎng)期存放，難以普及推廣。圖2為中非共和國(guó)（Central African Republic）發(fā)行的蠶和桑葉的郵票。

圖2

東漢時(shí)，兼任尚方令的蔡倫（圖3）利用有利條件造出了一批質(zhì)地良好的紙，被人稱為蔡候紙。蔡倫造紙，主要擴(kuò)充了造紙用的原料，除大麻、苧麻外，還充分利用了其他廢舊的麻制品，如麻頭、麻布、漁網(wǎng)、樹(shù)皮等，極大地降低了造紙成本。在制槳工藝上，后人分析很有可能使用了堿液蒸煮制槳技術(shù)。采用灰水或灰水與石灰水的混合液來(lái)制槳，石灰水中含有氫氧化鈣，而灰水中含有較多的碳酸鉀。使用灰水或灰水與石灰水的混合液，堿性適中，既可成槳，又不破壞纖維素。蔡倫造紙被列為中國(guó)古代“四大發(fā)明”之一 ，對(duì)人類文化的傳播和世界文明與進(jìn)步作出了杰出貢獻(xiàn)。圖4中的郵票顯示了古代造紙的工藝過(guò)程。

圖3

圖4

隋唐以后，造紙的原料擴(kuò)展到竹類、麻類、楮皮、桑皮、瑞香皮、木芙蓉皮等，標(biāo)志著植物莖桿纖維造紙的時(shí)代出現(xiàn)。造紙?jiān)系臄U(kuò)充、紙品的增加、生產(chǎn)設(shè)備的改進(jìn)、加工技法的創(chuàng)新等，印刷品成為紙的主要用途。明清時(shí)期是中國(guó)傳統(tǒng)造紙術(shù)的集大成階段，紙工們?cè)诳偨Y(jié)前朝經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，所造出的紙?jiān)谫|(zhì)量、產(chǎn)量、用途等方面都有所發(fā)展。大量論述造紙技術(shù)的書籍也開(kāi)始出現(xiàn)，《天工開(kāi)物》的“殺青卷”中，記述了造竹紙、皮紙的生產(chǎn)工藝，還附有清晰的插圖，形象地表明了從原料砍伐、挑選、蒸煮到撈紙、壓榨、烘干成紙的主要工序。圖5為臺(tái)灣發(fā)行的根據(jù)《天工開(kāi)物》插圖制作的有關(guān)造紙郵票。

由于地域的便利，紙和造紙術(shù)首先傳入與我國(guó)毗鄰的亞洲國(guó)家。紙的西傳是經(jīng)過(guò)新疆邊界而傳出的，據(jù)說(shuō)是在戰(zhàn)爭(zhēng)中由被俘的紙工把造紙術(shù)傳出的。西班牙是第一個(gè)用紙書寫的歐洲國(guó)家，也是第一個(gè)掌握造紙術(shù)的歐洲國(guó)家。約在1150年，西班牙第一家紙坊在生產(chǎn)亞麻的薩蒂瓦設(shè)立。1157年在靠近法國(guó)的比達(dá)隆建立由基督徒經(jīng)營(yíng)的紙坊。早在12世紀(jì)意大利已使用紙，它是由大馬士革經(jīng)君士坦丁堡、西西里傳入意大利。意大利最早的紙坊建于1268～1276年。此后，逐步傳遍整個(gè)歐洲。17世紀(jì)以后，歐洲移民把造紙術(shù)帶到美洲。圖6為幾內(nèi)亞發(fā)行的印刷術(shù)傳入歐洲的郵票。到了19世紀(jì)，中國(guó)的造紙術(shù)已傳遍了整個(gè)文明世界。與此同時(shí)，造紙化學(xué)也逐步形成一門專一的化學(xué)學(xué)科門類。

古代造紙技術(shù)的產(chǎn)生，使人類文明往前邁出一大步。到了近現(xiàn)代，造紙工業(yè)已經(jīng)發(fā)展到非常成熟的程度。機(jī)器造紙工業(yè)的各個(gè)主要技術(shù)環(huán)節(jié)，仍然可從我國(guó)古代造紙術(shù)中找到最初的發(fā)展形態(tài)。圖7為西班牙發(fā)行的現(xiàn)代造紙工業(yè)和古代造紙場(chǎng)景的郵票。與古代造紙對(duì)比，現(xiàn)代造紙的效率更高，紙的品種更為豐富，紙的品質(zhì)和應(yīng)用領(lǐng)域都有巨大的發(fā)展。同時(shí)，現(xiàn)代造紙更注重對(duì)資源的科學(xué)利用，更關(guān)注對(duì)環(huán)境的保護(hù)。因此，也更注重現(xiàn)代化學(xué)科學(xué)技術(shù)在造紙工業(yè)領(lǐng)域的運(yùn)用。

圖5

圖6

圖7