從郵票了解化工之八：造紙業(yè)

文/中國化工博物館 黎戈寧

從郵票了解化工之八：造紙業(yè)

文/中國化工博物館 黎戈寧

造紙術(shù)是中國對古代科學的“四大發(fā)明”之一。紙的發(fā)明和應用極大地促進了人類文明與文化的發(fā)展。毫無疑問這是中國人民對世界文明做出的最杰出的偉大貢獻。造紙從原料到成品的過程，最關(guān)鍵的工序是制漿。成漿的步驟看似是物理過程，但實質(zhì)上更包含多個化學處理過程。此外，紙的漂白、染色和上膠等工藝都涉及化學變化，因此在科學發(fā)展歷史上，歷來把造紙當作古代人類對化學原理和工藝方法的重要應用。圖1為香港發(fā)行的中國古代“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，中國的先民已能植桑養(yǎng)蠶，繅絲織絹。對于次繭一般將其加工成絲綿。過程為把次繭用水煮沸，脫膠除質(zhì)，用手工把繭剝開，加以清洗，再浸沒在水中的篾席上，用棒反復捶打，直至蠶衣被搗碎，蠶繭散開連成一片，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，價錢也較貴，加上易于腐壞，不能長期存放，難以普及推廣。圖2為中非共和國（Central African Republic）發(fā)行的蠶和桑葉的郵票。

圖2

東漢時，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古代“四大發(fā)明”之一 ，對人類文化的傳播和世界文明與進步作出了杰出貢獻。圖4中的郵票顯示了古代造紙的工藝過程。

圖3

圖4

隋唐以后，造紙的原料擴展到竹類、麻類、楮皮、桑皮、瑞香皮、木芙蓉皮等，標志著植物莖桿纖維造紙的時代出現(xiàn)。造紙原料的擴充、紙品的增加、生產(chǎn)設(shè)備的改進、加工技法的創(chuàng)新等，印刷品成為紙的主要用途。明清時期是中國傳統(tǒng)造紙術(shù)的集大成階段，紙工們在總結(jié)前朝經(jīng)驗的基礎(chǔ)上，所造出的紙在質(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)的書籍也開始出現(xiàn)，《天工開物》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為臺灣發(fā)行的根據(jù)《天工開物》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)首先傳入與我國毗鄰的亞洲國家。紙的西傳是經(jīng)過新疆邊界而傳出的，據(jù)說是在戰(zhàn)爭中由被俘的紙工把造紙術(shù)傳出的。西班牙是第一個用紙書寫的歐洲國家，也是第一個掌握造紙術(shù)的歐洲國家。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年在靠近法國的比達隆建立由基督徒經(jīng)營的紙坊。早在12世紀意大利已使用紙，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，逐步傳遍整個歐洲。17世紀以后，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，中國的造紙術(shù)已傳遍了整個文明世界。與此同時，造紙化學也逐步形成一門專一的化學學科門類。

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。機器造紙工業(yè)的各個主要技術(shù)環(huán)節(jié)，仍然可從我國古代造紙術(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)和古代造紙場景的郵票。與古代造紙對比，現(xiàn)代造紙的效率更高，紙的品種更為豐富，紙的品質(zhì)和應用領(lǐng)域都有巨大的發(fā)展。同時，現(xiàn)代造紙更注重對資源的科學利用，更關(guān)注對環(huán)境的保護。因此，也更注重現(xiàn)代化學科學技術(shù)在造紙工業(yè)領(lǐng)域的運用。

圖5

圖6

圖7