(明代):中国造纸的五个重要步骤 ]]
纸是一种非编制薄片,传统上是由处理过的植物纤维和纺织纤维组合而成,主要用于书写、艺术创作和包装,通常呈白色。大约在公元前3000年,古埃及人就开始使用莎草纸,後來这种技术傳播至古希腊等地中海地区,以及欧洲和西亚。
地中海世界和哥伦布以前的美洲分别存在莎草纸和这样的书写介质。羊皮纸則是一种兽皮经过复杂加工做成的书写材料,比纸更早,甚至可能早于莎草纸。13世纪的西班牙造纸厂利用水车改进造纸术。19世纪的欧洲繼以木浆大幅改进造纸技术,並為全世界接受。20世纪,随着塑料制品的出现,出现了一类“塑料纸”、含有塑料或金属的各类复合纸,以及注入或涂覆上不同材料的纸。这些材料赋予纸张不同的特性。
中国最早的造纸技术首见于西汉时期,後於东汉时期(公元25—220年)的宦官蔡伦改良。8世纪,蔡伦所改良的造纸术传播到伊斯兰世界,中東隨之改良,遂有用於造纸和造币的制浆厂和造纸厂。
莎草纸
的表面凹凸不平,保留了带状条纹的原始结构。当莎草纸变旧时,它的接缝处容易出现破损,产生线形长裂纹并最终完全破裂。]]
英语的“纸”(paper)一词源于古希腊语的papyrus,是一种名为塞浦路斯纸莎草的植物。莎草纸是一种由纸莎草的茎制作的书写材料,厚度大、与纸类似,為古埃及和地中海社会用于书写
莎草纸的制备方法:将纸莎草的内茎切成小长条,并列排放成一层,随后在上面放置第二层,两层相互垂直,接着将两层一起捶打直至成片。这样做出来的材料非常坚固,但表面不平整,条纹边缘尤甚。当用于卷轴中时,一次又一次的卷起和展开会导致条纹沿着垂直线再次分开。在许多古代莎草纸文件中都可以看到这样的裂痕。
纸与莎草纸的不同之处在于,在压制之前,植物材料首先经过浸渍或崩裂而分解,以便制成更均匀的表面,并且材料内部不會易碎,不会随着时间的流逝而破裂。
中国造纸术
时期,约公元前100年]]
),868年的《金刚经》,表明纸张在中国已得到广泛生产和使用。]]
纸的考古证据則更早于史书所记载的西汉时代,故无法推断出纸张的确切发明日期或发明者。中国现存最早的纸张碎片是在甘肃省的放马滩出土的,可能是一张地图的一部分,當可追溯至公元前179-前141年的西漢。在敦煌和玉门关亦分别发现公元前65年和公元前8年的纸张碎片。
史料记载蔡伦发明纸的时间为公元105年,比考古证据晚了数百年。蔡氏所改良之处在于使用桑树皮和其他与渔网、破布、麻头等材料,大幅降低造纸的成本,而在此之前,造纸也曾使用破布。
工艺
在商朝(公元前1600—前1050年)和周朝(公元前1050—前256年),通常使用甲骨或竹简书写,非常沉重、笨拙,且难以运输。丝绸作为一种轻质材料,有时用於书写,但通常价格昂貴而无法廣泛使用。史书记载,汉代宫廷官员蔡伦(约公元50—121年)于公元105年改善以往使用破布或其他植物纤维造纸的方法。2006年,中国西北部甘肃省放马滩发现了写有汉字的纸,这说明纸在公元前2世纪就已在中国使用。
《二十四史》有:
生产流程的第一步可能是在水中捣碎破棉布,随后将产生的纤维收集在帘子上。桑树的树皮尤为珍贵,汉代后期则使用檀木的树皮来生产高质量的纸张。东晋时期则使用杀虫染料处理过的竹子制成竹帘来造纸。在宋代,印刷术普及之后,对纸张的需求量大幅增长。1101年,有150万张纸被送至都城。
用途
可追溯至公元前2世纪汉武帝时期的考古证据表明,纸最早的用途之一是填充和包裹精美的青铜镜。该时期的史书也提到,纸作为填充物有著保护物件與使用者本身的双重作用。保护使用者是因为物件上或許沾有毒药。公元3世纪,纸已廣泛用于书写,此外亦用于包覆與其他用途。大约在六世纪末,中国开始在如廁後使用衛生紙。589年,顏之推(531—591)写道:“其故纸有五经词义及贤达姓名,不敢秽用也。”一位访问中国的阿拉伯旅行者在851年记录下了中国的厕纸传统,写道:“……[中国人]便后不用水洗;他们只用纸擦拭自己。”。
东亚
纸在3世纪传播至越南,在4世纪传播到朝鲜半岛,并在5世纪传播到日本。朝鲜的纸以光滑的白色而闻名,尤以绘画和书法而著称,通常作为贡品献给中国。朝鲜人可能早在5世纪就将纸传至日本,但佛教僧侣昙征610年东渡日本经常被认为是日本造纸的正式开端。
伊斯兰世界
的科普特语 圣经的纸质书页残片,八世纪或更晚。]]
起源
八世纪,纸张已在中亚使用,但其来源尚不清楚。根据11世纪的历史学家的说法,在751年怛罗斯战役中被俘的中国囚犯将造纸技术传到了撒马尔罕。但同时代的阿拉伯史料没有记录这场战役。后来返回中国的一名俘虏提到,被俘的囚犯中有织布工、画家、金匠和银匠,但没有造纸工。10世纪的巴格达作家曾记录中国匠人在呼罗珊地区造纸:
印度次大陸使用纸的证据最早出现在7世纪下半叶。七、八世纪的中国佛教徒朝圣回忆录以及一些印度佛教徒都曾提到了纸,印度佛教徒称其为Kakali或Saya,后者可能是印度对汉语“纸”的音译。唐代高僧义净写道,印度的禅师和教友会祭拜印在丝绸或纸上的佛像。义净在游记里还写道,印度人用纸做帽子、加固雨伞,并将纸用于净身。
根据印度历史学家的说法,有理由认为,伴随着阿拉伯人在信德地区(今为巴基斯坦南部的一部分)的统治,造纸术在11世纪之前已到达信德13世纪德里苏丹国的苏菲派学者阿米尔·库斯洛曾于1289年提及造纸工艺的流程。使用树皮作为造纸原料表明,印度东部地区的造纸业可能直接来自中国,而不是来自西亚或中亚民族征服后形成的诸苏丹国。此外,通过分析这些历史手稿的木制封面而证实,它是由印度本土而非西藏的热带木材制成的。
纸在欧洲
副本,藏于纽约公共图书馆 ]]
在欧洲,已知最古老的纸质文件是11世纪的,使用的纸张可能是伊比利亚半岛伊斯兰地区生产的。其纤维来源是火麻和亚麻。哈蒂瓦有伊比利亚半岛第一家有记录的造纸厂(1056年)。造纸业于1085年从托莱多进入欧洲,并于1150年在哈蒂瓦驻扎下来。法国在1190年已拥有了一家造纸厂,意大利法布里亚诺(1276年)、特雷維索(1340年)还有意大利北部其他城镇逐渐有了造纸厂。然后造纸术进一步向北扩散,有证据表明,1348年的法国特鲁瓦、1340–1350年的荷兰、1320年的德国美因茨、1390年在纽伦堡建立的工厂等等,都在生产纸。这恰好也是木刻从织物转移到纸张的时代。1432年,瑞士有了一家造纸厂,而于1490年在哈特福附近建立了英格兰的第一家造纸厂。但英国第一家在商业取得上成功的造纸厂则要等到1588年在肯特郡的达特福德附近建立造纸厂。在此期间,造纸业在1491年传播至波兰、在1498年至奥地利、在1576年至俄罗斯、在1586年至荷兰、在1596年至丹麦、在1612年至瑞典。
他们还改装了造纸厂的水车,以驱动每个槽中的三个木锤,通过固定在由大树干制成的水车轴上的凸轮将锤头抬起。
纸在美洲
在美洲,考古证据表明,玛雅人在公元5世纪之前使用了和纸类似的树皮书写材料,它被称为amatl或amate,在西班牙人征服之前一直在中美洲中广泛使用。最早的树皮纸样品出土于墨西哥附近的Huitzilapa,属于西墨西哥的,可以追溯至公元前75年。
和莎草纸相比,树皮纸更类似于纸。将树皮材料浸泡在水中,或用现代方法煮沸,使其分解成纤维团;然后将其放在框架中压成薄片。这是一种真正的纸产品,因其材料被加工后不再是原始形式;树皮纸的纤维比现代纸使用的纤维大得多。因此,树皮纸的表面比现代纸更为粗糙,并且随着长度不一的纤维收缩,树皮纸可能会干燥并变成凹凸不平的薄片。
欧洲造纸工艺先是在1575年传播至墨西哥,然后在1690年传播至费城。
最早的造纸厂集中在新英格兰和纽约上州,后者成为了大型造纸公司國際紙業的总部所在地,国际纸业是世界上最大的纸浆和造纸公司,在2017年占据20%的市场份额,在产业转移至加拿大之前,该公司最高峰的1898年曾生产整个北美大陆新闻用纸的60%以上。马萨诸塞州霍利奥克是新英格兰乃至全世界造纸城市中的佼佼者,曾一度生产美国80%的书写纸,并曾是总部所在地,该公司在1920年是全球最大的生产商,1885年,霍利奥克市每日生产190吨纸,是费城的两倍以上,时至今日仍然被称为“纸都”。很快,这座城市成为了造纸机械和涡轮技术的枢纽,这里拥有19世纪80年代世界上最大的造纸厂以及19世纪美国最大的造纸工程公司,陶尔两兄弟及其助手的造纸厂设计业务遍布五大洲在美国,陶尔公司支撑了(马萨诸塞州西部和康涅狄格州西北部)的造纸业发展,为制造了用于生产美元钞票的工厂,还为威斯康星州的金百利克拉克公司引入了第一家亚硫酸盐工厂,使该公司成为阿巴拉契亚山脉以西第一家采用该工艺的造纸厂,从而得以利用广阔的森林资源。
制浆和造纸工业在其他地区继续发展,包括加利福尼亚、俄亥俄州的(形成了代顿、汉密尔顿和辛辛那提等造纸中心),以及德克萨斯州和乔治亚州等南部地区,驻扎于乔治亚州的乔治亚太平洋公司和分别是今天美国第二大和第三大造纸商。威斯康星州的造纸业屹立不倒,至2019年,它拥有34家造纸类企业,远远多于其他州。虽然只有较小的专业制造商留在宾夕法尼亚州和新英格兰,但纽约保留了28家工厂,其次是乔治亚州的20家,密歇根州的17家和阿拉巴马州的16家。
造纸厂
造纸厂,建于1493年,位于该图右下角。 由于噪音巨大、气味难闻,中世纪的法律要求造纸厂建在城市外围。]]
中国和穆斯林世界很早就使用人力和动物驱动的造纸厂。然而,直到11世纪,似乎都没有证据表明这两个地区使用水力驱动的造纸厂。学者注意到在794-795年间阿拔斯王朝的巴格达可能有使用人类/动物驱动的造纸厂。有证据表明,在整个伊斯兰世界,如伊朗、叙利亚(哈马和大马士革)和北非(埃及和的黎波里),水力驱动被广泛运用于亚麻和布料的纸浆生产。
注意到11世纪波斯学者阿布·雷汉·比鲁尼在作品中可能提及了撒馬爾罕的水力造纸厂,但他认为这段话太简短了,无法使我们确定他所指的就是水力造纸厂。而哈莱维将此视为撒马尔罕首次在造纸中利用水力的证据,但同时他指出,尚不清楚同时代在伊斯兰世界的其他地区是否将水力应用于造纸。伯恩斯则持怀疑态度,因为只有一份孤立的史料,而且13世纪前伊斯兰造纸普遍使用人力劳动。
有明确证据的水力造纸厂可追溯至1282年的西班牙阿拉贡王国。信仰基督教的国王彼得三世一项法令要求在哈蒂瓦的造纸中心建立皇家水磨,尽管它似乎遭到了当地穆斯林造纸社区的一些不满;该法令保证他们有权通过手动打浆来继续传统的造纸方式,并给予他们免于在新工厂工作的权利。造纸厂在13世纪末期的意大利开始快速增多,使得纸张价格降至羊皮纸的六分之一,随后进一步下降。造纸厂一个世纪后到达德国。
1390年, 乌尔曼·斯特默在纽伦堡建立了阿尔卑斯以北的第一家造纸厂。该事件在插图丰富的《纽伦堡编年史》中得到了描述。从14世纪中叶开始,欧洲造纸业在许多工业流程上都取得了快速改进。
纤维来源
在造纸技术工业化之前,最常见的纤维来源是废弃的纺织品(即碎布)中的再生纤维。这些碎布来自火麻、亚麻和棉花。1774年,德国法学家发明了一种从再生纸中去除印刷油墨的方法,今天这种方法称为。直到1843年木浆的引入,造纸才不再依赖碎布材料。他的书是使用刨花制成的纸印刷的,没有使用纸浆法制成的书页。他从皇室那里获得了财政支持,来制造自己的印刷机、获取开展印刷业务所需的材料和基础设施。但他的事业非常短暂。在他的第一本也是唯一一本印刷书籍(他自己写并印刷的这本书)出版仅几年之后,他便破产了。这本书制作得非常好,坚固且外观精美,但成本很高。
接着在19世纪30年代和40年代,来自两个不同大陆的两个人接过了大旗,但他们选择了全新的方式。和都使用木材开始实验,但使用的造纸技术相同。他们没有采用碎布制作纸浆,而是想到了用木材制浆。1844年中期,他们大致在同一时间宣布了自己的发现。他们发明的机器可以从木材中提取纤维(就像用碎布一样),然后从中制成纸。查尔斯·费内蒂还漂白了纸浆,使纸张呈白色。这两人的创新开启了造纸的新纪元。到19世纪末,西方世界几乎所有打印机都使用木材代替碎布来造纸。
木制实用纸与同时代实用钢笔和批量生产铅笔的发明相结合,再加上蒸汽驱动轮转印刷机的出现,在19世纪工业国家里引起了重大的经济和社会变革。随着廉价纸张的引入,到1900年,教科书、小说、非小说和报纸逐渐普及。廉价的木质纸还意味着保留个人日记或写信成为可能,因此到1850年,文员或作家不再是地位很高的工作。
最初的木浆纸由于明矾的使用而呈酸性,因此随着时间的流逝,容易通过缓慢氧化过程逐渐分解,用更昂贵的碎布纸写的文件则更为稳定。大众市场的平装书仍然使用这些较便宜的机械纸,而图书出版商现在可以使用无酸纸来售卖精裝書和平裝書。
参见
- 纸
- 造纸术
参考资料
书目
- (alk. paper)
- Bloom, Jonathan (2001). Paper before print: the history and impact of paper in the Islamic world. Yale University Press.
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