中國4大發明----造紙術

造紙術

造紙是一項重要的化學工藝，紙的發明是中國在人類文化的傳播和發展上，所做出的一項十分寶貴的貢獻，是中國化學史上的一項重大的成就。

在紙還未發明之前，甲骨、竹簡和絹帛是古代用來供書寫、記載的材料。但由於西漢的經濟、文化迅速發展，甲骨和竹簡不能滿足發展的需求，從而促使了書寫工具的改進。

當時人們已開始應用小塊的絲綿製成的紙，因為考古學家於１９３３年在新彊羅布淖爾發現了一張古紙，它是〝麻物、白色，作方塊薄片，四周不完整，長約４０厘米，寬約１００厘米，質甚粗糙，不勻淨，紙　面尚有麻筋，蓋初做紙時所做，故不精細也〞由於古漢時的紙張是由麻縷和絲綿，加上製法粗糙，所以紙張的質量不太好。而麻縷和絲綿都有其本身的作用，如要把它們用作造紙的原料，就必然會受到很大的限制，而難以得到迅速的發展，來滿足文化生活上對紙張的要求。

在新的客觀形勢要求下，蔡倫的出現便為造紙術帶來新突破，在《東漢觀記》卷二上記載：〝蔡倫﹒﹒有才學，盡忠重慎，每次休沐，閉門以絕賓客，曝體田野。典作尚方，造意用樹皮及敝布、魚網作紙。元興元年奏上，帝善其能，自是莫不用，天下咸稱蔡侯紙〞。從以上看來，蔡倫是用樹皮、破布、魚網造紙的。

雖然在蔡倫之前也有紙的存在，但是原料左身就有很大的局限，而蔡倫對新原料的發現，解決了這個問題。因為破布、破魚網早已結束了它們本身的任務，成了廢物而又用作做原料，對造紙工業起了極大的推動作用。


新原料的使用必然提出新技術的要求，但是由於典籍流失，實際的操作如何，已缺乏記載，無從考知，但大概是先張布或網撕破或剪斷，然後放在水裏浸漬相當長的時間並且需要加以舂搗，才能做成紙漿。用樹皮做紙張，困難更大一些．除初步切短和後部舂搗外，中間還需要烹煮和加入石灰漿之類的促爛劑。下圖是中國古代造紙工程之(抵壓簾覆)及(乾焙火烘)。


最重要的是造紙事業經過蔡倫的發明創造，才由自發的階段轉入獨立自主的階段。蔡倫以前，造紙只是紡織業中附帶的一個小部分，並未形成一種獨立行業。但是到了蔡倫時期，使造紙業從紡織業中獨立出來。它有自己的目的和需要，於是就有了迅速的發展。

在蔡倫之後，紙張大大地推進了書籍抄寫和文化傳播的事業。在兩晉南北朝的時候，由於書法和繪畫的需要，紙張的要求慢慢提高，尤其在書法上，因為書法對紙和筆的要求都是十分高的，所以紙張私質素是有必要提高的。

但是由於南北兩朝的文化和背景都各有不同，所以兩地所用的造紙原料都各有不同。

南朝的紙張以藤皮為主要原料，所這成的藤紙是一張質量優良的紙張，產地是剡溪。它是當時勞動人民根據蔡倫利用樹皮造紙的經驗，就地取材地製造出來的，藤紙的出現，適應了東晉偏安的地方形勢，又符合於當時所謂“江左風流”的士族的需要。北朝的造紙原料卻有所不同，主要以楮梭為主。

造紙術相傳是由中国東漢時代的蔡倫（63-121年）所發明，但是也有考古證據說明，造紙術早就存在，蔡倫只是改進造紙術的重要發展者。在中国，造紙術被称為中國古代四大發明之一。



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》裡談到「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。



其他文字載體

主条目：文獻

在紙尚未問世之前，古代中國的文字資料有許多不同的載體。



甲骨，指龜甲與獸骨（大多使用牛肩胛骨，面積大而平整，利於刻劃），主要應用於於商代，作為占卜之用。據學者郭沫若研究，認為甲骨文從初創到成熟，起碼要經歷1500年以上，所以其起源約可回遡至西元前3000年。

金，即指各種金屬器具，應用得最多的為青銅，即銅與錫的合金，也有少量鐵、金、銀等，流傳於先秦時期。當時文字多銘刻於鐘、鼎等典禮儀式用品，故稱為金文或鐘鼎文。

石：以石為載體的文獻包括碣、碑、崖刻等，從秦朝到現代都有應用。

竹、木：將竹或木頭劈成長而窄的竹片（木片），稱為竹簡（木簡），可用來記錄文字，廣泛應用於先秦至三國兩晉時期。此外，還有以寬木板作為書寫載體的，稱為牘。

帛，是古代高貴的紡織品，由蠶絲製成，質輕、柔軟而堅韌，是很理想的書寫用品。但是產量少、價錢昻貴，一般人用不起。1972年出土的馬王堆漢墓，年代約在西元前193年，內有帛書多卷，內容包含歷史（如《春秋》）、哲學（如《老子》）、醫學（經絡、養生）等，是一筆珍貴的人類遺產。



紙的發展史

1957年，西安市東郊的灞橋出土了公元前2世紀的古紙，世稱灞橋紙。這是中國古代最早發明的紙。經鑒定，該紙是以大麻和少量苎麻的纖維為原料製成的。製作技術較原始，質地粗糙，還不便於書寫。 蔡倫於漢明帝永平末年入宮，漢章帝建初年間，擔任小黃門（較低品級的太監職位）。漢和帝即位之後，升任中常侍，參與國家機密大事的謀劃。蔡倫有真才實學，為官盡忠職守，多次不惜觸犯皇帝的威嚴，進諫指出朝廷施政的得失。



後來，蔡倫擔任尚方令，監督宮廷物品的製作。人們認為就是從這個時候，蔡倫開始接觸東漢最好的手工工藝，並改進當時的造紙技術。據《後漢書·宦者列傳》記載，自古以來，書籍文檔都是用竹簡來做書寫載體的，後來出現了質地輕柔的縑帛，但是用縑帛製紙的費用很高昂，而竹簡又笨重，於是蔡倫想進行技術創新，改用樹皮、破布、麻頭和魚網等廉價之物造紙，大大降低了造紙的成本，為紙的普及準備了條件。漢和帝元興元年（105年），蔡倫把改進造紙術的成果報告給皇帝，皇帝對蔡倫的才能非常讚賞，並把改進過的造紙技術向各地推廣，漢安帝元初元年（114年），朝廷封蔡倫為龍亭侯，所以後來人們都把紙稱為「蔡侯紙」。

2008-06-07 13:14:46 補充：
材料
蔡侯紙

原料

使用了桑皮、楮皮、三椏、蕘花等植物做為原料。





助料

在造紙的過程中，使用的助料有很多，最基本的為蒸煮與漂白兩種。蒸煮助料的作用為去除原料中的雜質，以便取得纖維；漂白助料的作用為去除其中的色素。





現代材料

造纸的纤维来源于:麻、棉、藤、桑皮、檀皮、芙蓉皮、稻杆、麦杆、竹等。



過程

2008-06-07 13:14:58 補充：
古代

參照右上方圖片，有五個主要的步驟。從圖中可知當時中國的造紙業已經相當成熟，每道工序的專家各司其職，並且已開發出一些造紙專用的設備。



斬竹漂塘：砍下竹子置於水塘浸泡，使纖維充分吸水。可以再加上樹皮、麻頭、和舊魚網等植物原料搗碎。

煮楻足火：把碎料煮爛，使纖維分散，直到煮成紙漿。圖中可見大鍋中的碎料用大石壓住，有助於完全煮爛。

蕩料入簾：待紙漿冷卻，再使用平板式的竹簾把紙漿撈起，過濾水分，成為紙膜。此一步驟要有純熟的技巧，才能撈出厚薄適中、分布均勻的紙膜。

覆簾壓紙：撈好的紙膜一張張疊好，用木板壓緊，上置重石，將水壓出。

透火焙乾：把壓到半乾的紙膜貼在爐火邊上烘乾，揭下即為成品。

2008-06-07 13:15:09 補充：
現代

現今科技一日千里，製紙工序已經機械化了。





紙漿

磨木紙漿（Groundwood Pulp）

利用機械碾磨力以取得木材纤维，又稱為機械紙漿（mechanical pulp），主要可再分為一般機械漿、精製機械漿、熱磨機械漿等。

化學紙漿（Chemical Pulp）

利用化學法將纤维與木質素分開以取得木材纖維，主要可再分為蘇打漿、亞硫酸鹽漿、硫酸鹽漿等。

半化學紙漿（Semichemical Pulp）

結合機械法與化學法之製漿方式，可再分為中性半化學漿、冷蘇打漿、化學機械漿等。

2008-06-07 13:15:44 補充：
機械造紙工序



國際紙業的造紙廠造紙的木材鋸成合適的呎吋後即進行去皮的工序，將原木放入大型滾筒內，滾筒轉動時原木互相磨擦而去除樹皮，脫落的樹皮會用作鍋爐的燃料，去皮後的原木會被切割成1.5到2吋，厚度0.25吋的方形木片，軟木（Softwood）片及硬木（hardwood）片因物理特性不同而需分開處理。

2008-06-07 13:16:15 補充：
木材由細小的細胞膜質纖維（cellulose fibers）以稱為木質素（lignin）的膠狀物質黏合組成，製造紙漿時利用化學物蒸煮木片分解木質素從而而將纤维分離。將木片放入稱

2008-06-07 13:16:24 補充：
為蒸煮器（digesters）的巨大容器內，其功能類似廚房用的壓力鍋（pressure cooker），木片及化學物在加壓下蒸煮1.5到4小時直至成為濕軟如燕麥片的混合物，分離後的纖維可懸浮於水上。混合物經清洗以去除剩餘的化學物和分解的木質素及漂白至合適的白度（whiteness）。從這裡紙漿要通過一系列精鍊機（refiners），將紙漿內的纖維壁上線狀元素鬆閞令表層粗糙，纖維互相纏著成為張狀。接著加上染料（dyes）及其他添加劑使成品的紙張擁有所需的特性。

2008-06-07 13:16:43 補充：
紙漿以二十份水對一份纖維的比例加水，通過造紙機的成形布或網（forming fabric or wire），紙漿的纖維互相交織而形成紙張及除去大部分水份。以每分鐘3,000呎的高速前進，紙張再通過一系列的吸水布及蒸汽加熱稱為烘乾機（dryers）的滾軸，清除紙

2008-06-07 13:16:57 補充：
張內留存的水份。紙張再經一個塗佈工序在紙張兩面添加澱粉溶液，澱粉使紙張表面平滑及將來用於印刷時油墨不會化開，由于塗佈過程帶來水份，紙張需重覆先前的烘乾程序。烘乾後的紙張再通過沉重而光滑的滾軸進行磨光令表面更加光滑，紙張在後方收集卷成大紙卷，再分割成合適闊度的小紙卷，部分原卷包裝出貨，而部分再加工切成合適呎吋的平張才包裝出貨。

2008-06-07 13:17:10 補充：
造紙術的文化影響及傳播途徑



文化影響

在漢朝以後，紙張大大地推進了書籍抄寫和文化傳播的事業。在兩晉南北朝的時候，由於書法和繪畫的需要，紙張的要求慢慢地提高。特別是在書法上，因為書法對紙筆的要求都是十分高的，所以紙張私質素是有必要提高的。



但是由於南北兩朝的文化和背景都各有不同，所以兩地所用的造紙原料都各有不同。

2008-06-07 13:17:48 補充：
傳播途徑

在中國造紙技術的傳播順序，先為紙張和紙製品，其次才為造紙技術。考古发现证实，早在西汉时，纸就已經傳播到朝鮮。大约公元四世纪末，造紙術传入朝鮮和越南。到了7世紀，产自朝鲜半岛的“高丽纸”已经为中国文人所喜用。公元610年，朝鲜僧人昙征将造纸术献与日本摄政王圣德太子，日本人称昙征为纸神。公元9—10世纪，造纸术经丝绸之路传到西域，并由此传入印度，开始出现纸质的佛教经卷。

2008-06-07 13:17:57 補充：
在公元8世紀751年，唐朝高仙芝與大食國（當時的阿拉伯）爆發怛羅斯戰役，戰敗的唐朝士兵俘虜中有懂得造紙的工匠，造紙術便傳入了西方；首先在撒馬爾罕（今烏茲別克境內）建立了中東第一個造紙作坊，794年巴格達出現中東第二個造紙作坊，造紙術由此傳到阿拉伯地區。

2008-06-07 13:18:03 補充：
12世紀初傳入西班牙，13世紀傳入義大利，14世紀傳入法國、德國並最終傳遍歐洲，美洲。但到17世纪时，欧洲造纸术仍然只是中国宋代的水平。乾隆年间，在清廷任职的法籍画师、耶稣会教士蒋友仁将中国造纸术绘制成图，寄回巴黎，从此先进的中国造纸技术才在欧洲传播开来。1797年，法国人尼古拉斯·路易斯·罗伯特发明机器造纸，从而超越了中国。




經過了1,000多年的時間傳播，中國的造紙術就此傳遍了整個世界。

造纸术相传是由中国东汉时代的蔡伦（63-121年）所发明，但是也有考古证据说明，造纸术早就存在，蔡伦只是改进造纸术的重要发展者。在中国，造纸术被称为中国古代四大发明之一。
东汉的许慎在他编写中国第一部条理清楚、体系分明的字典《说文解字》里谈到“纸”的来源。他说：‘“纸”从系旁，也就是“丝”旁。’。这句说话见当时的纸主要是用绢丝类物品制成，与现在意义上的纸是完全不同的。纸的发明、发展及传播也是经过了一个曲折的过程。
纸的发展史
1957年，西安市东郊的灞桥出土了公元前2世纪的古纸，世称灞桥纸。这是中国古代最早发明的纸。经鉴定，该纸是以大麻和少量苎麻的纤维为原料制成的。制作技术较原始，质地粗糙，还不便于书写。 蔡伦于汉明帝永平末年入宫，汉章帝建初年间，担任小黄门（较低品级的太监职位）。汉和帝即位之后，升任中常侍，参与国家机密大事的谋划。蔡伦有真才实学，为官尽忠职守，多次不惜触犯皇帝的威严，进谏指出朝廷施政的得失。
后来，蔡伦担任尚方令，监督宫廷物品的制作。人们认为就是从这个时候，蔡伦开始接触东汉最好的手工工艺，并改进当时的造纸技术。据《后汉书宦者列传》记载，自古以来，书籍文档都是用竹简来做书写载体的，后来出现了质地轻柔的缣帛，但是用缣帛制纸的费用很高昂，而竹简又笨重，于是蔡伦想进行技术创新，改用树皮、破布、麻头和鱼网等廉价之物造纸，大大降低了造纸的成本，为纸的普及准备了条件。汉和帝元兴元年（105年），蔡伦把改进造纸术的成果报告给皇帝，皇帝对蔡伦的才能非常赞赏，并把改进过的造纸技术向各地推广，汉安帝元初元年（114年），朝廷封蔡伦为龙亭侯，所以后来人们都把纸称为“蔡侯纸”。
造纸术的文化影响及传播途径

文化影响
在汉朝以后，纸张大大地推进了书籍抄写和文化传播的事业。在两晋南北朝的时候，由于书法和绘画的需要，纸张的要求慢慢地提高。特别是在书法上，因为书法对纸笔的要求都是十分高的，所以纸张私质素是有必要提高的。
但是由于南北两朝的文化和背景都各有不同，所以两地所用的造纸原料都各有不同。

传播途径
中国造纸技术的传播顺序，先为纸张和纸制品，其次才为造纸技术。考古发现证实，早在西汉时，纸就已经传播到朝鲜。大约公元四世纪末，造纸术传入朝鲜和越南。到了7世纪，产自朝鲜半岛的“高丽纸”已经为中国文人所喜用。公元610年，朝鲜僧人昙征将造纸术献与日本摄政王圣德太子，日本人称昙征为纸神。公元9—10世纪，造纸术经丝绸之路传到西域，并由此传入印度，开始出现纸质的佛教经卷。
在公元8世纪751年，唐朝高仙芝与大食国（当时的阿拉伯）爆发怛罗斯战役，战败的唐朝士兵俘虏中有懂得造纸的工匠，造纸术便传入了西方；首先在撒马尔罕（今乌兹别克境内）建立了中东第一个造纸作坊，794年巴格达出现中东第二个造纸作坊，造纸术由此传到阿拉伯地区。
12世纪初传入西班牙，13世纪传入意大利，14世纪传入法国、德国并最终传遍欧洲，美洲。但到17世纪时，欧洲造纸术仍然只是中国宋代的水平。乾隆年间，在清廷任职的法籍画师、耶稣会教士蒋友仁将中国造纸术绘制成图，寄回巴黎，从此先进的中国造纸技术才在欧洲传播开来。1797年，法国人尼古拉斯路易斯罗伯特发明机器造纸，从而超越了中国。
经过了1,000多年的时间传播，中国的造纸术就此传遍了整个世界。 HY

中國四大發明之一的造紙術，又是如何傳播的呢？

中國造紙技術的傳播順序，首先為紙張和紙製品，其次為造紙技術。
從公元三世紀開始，中國造紙術就已經開始向外傳播了；到了八世紀，唐朝高仙芝與大食國（當時阿拉伯）在阿拉伯發生戰爭，戰敗的士兵俘虜中有懂得造紙的工匠，造紙術便傳入了西方；首先在撒馬爾罕（今烏茲別克境內）建立造紙廠，隨後造紙術傳向了歐洲。十六世紀，紙張傳遍歐洲，經過了一千多年的時間，中國的造紙術傳遍了全世界！