杭州富阳图书馆

一 采用淀粉糊的施胶技术
  魏晋南北朝时期造纸原料品种的增加和质量的改进，与造纸技术的革新有关。根据我们对这一时期大量纸样的分析检验，可知已在对沤制脱胶、碱液蒸煮、舂捣、漂洗、捞纸等工序更加精工细作，舂捣、漂洗已进行不止一次，同时以碓代替杵臼，打浆度得以提高。为了改善纸的性能，晋代已采用施胶技术。早期的施胶剂是植物淀粉糊剂。将它掺入纸浆中搅匀，再捞纸，这便是后来所谓的纸内施胶，此法行之简便，一次完成，不足之点是难以保证每张纸面都均匀施胶，因为在此后压榨工序中有些施胶剂要走失。另一方法是将施胶剂用刷子均匀地逐张刷在纸面上，再以光滑石头砑光。如果只一面写字，就不必正反两面施胶。这是后世所谓的纸面施胶。此法优点是保证每张纸都均匀而彻底施胶，缺点是费工费时。根据对纸的技术要求和具体情况，上述两种方法都交互使用。如果对成品纸表面刷以淀粉糊剂，干燥后可在纸表使淀粉粒子沉淀并形成一层覆膜，再经砑光，写字时便不晕染。同近代所用植物胶、动物胶相比，淀粉施胶是弱性施胶，但这很适合中国具体情况。
  施胶技术是中国古代纸工发明的，但始于何时，很长时间内难以定夺。有关这方面的早期文献记载不足，晚期记录虽有，却解决不了其起源问题。看来最有效的方法是从实物研究做起。纸是否施胶，可从对纸表的观察、挥毫试验和对纸料的显微分析、化学测试中有效地判断出。中国关于施胶的较早记载见于唐人张彦远（834～894在世）《历代名画记》（874），欧洲提到施胶的早期著作是17世纪法国人安贝尔迪（J.Imberdis）1693年用拉丁文发表的《造纸术》（Papyrus sive ars conf iciendae papri）。欧洲最早施胶纸不会早于13世纪。1886年维也纳大学的威斯纳对奥国赖纳（Erzherzog Rainer）亲王所收藏的出土纪年阿拉伯文文书纸作了系统检验，发现874、900及909年的纸曾用淀粉糊施胶，这说明阿拉伯人在欧洲人之前，已于9～10世纪掌握了这种技术①②。德国汉学家夏德（Friedrich Hirth，1845～1927）通过自己的历史研究，证明阿拉伯人的造纸技术是于唐代天宝十年（751）从中国引进的③，这自然也包括施胶技术在内，因此人们注意的焦点集中于中国何时出现这种技术。如前所述，单从文献无法解决这个问题，因张彦远的著作问世时（874），阿拉伯正好已有了施胶纸，不足以说明技术传播的证据。
  然而证据很快就找到了。当威斯纳对阿拉伯古纸化验结果公布14年后，1900年斯坦因（Mark Aurel Stein，1862～1943）在新疆和阗（今和田）、尼雅考古时发掘一些魏晋木牍及唐代纸本纪年文书，纸上的年款分别为唐代大历三年（768）、建中二年（781）、建中三年（782）、贞元二年（786）及贞元三年（787）。其中最早的纪年是768年，比出土的最早的阿拉伯纸早106年，用这样一个时间间隔说明中国纸对阿拉伯纸的影响就可以令人接受。斯坦因将纸样交威斯纳检验，1902年维也纳《帝国科学院报告》数理科学卷发表了检验结果④。检验证明，中国8世纪纪年文书纸原料为麻类破布，与百年后的阿拉伯纸一样，同时中国纸还有用双子叶植物韧皮部的生纤维制成者，为阿拉伯纸所无有，而所有这些唐代文书用纸都经淀粉剂施胶。因此造纸史家根据这一发现把施胶技术之始定为768年，而写在史册中⑤。此后，新疆、甘肃又相继出土古纸，威斯纳化验后证明也有施胶的麻纸，其中年代可查的有北魏太平真君十一年（450）的文书，因此中村长一认为施胶技术不始于唐，而至少可以再上溯至南北朝时的450年①，当然也是淀粉施胶。
  自从中村长一的《纸之施胶》1961年发表后，人们所知最早施胶年代是公元450年。可是1964年我们研究魏晋南北朝造纸时，对北京图书馆藏敦煌石室出土西凉（401～421）建初十二年（相当东晋义熙十二年，416年）写本《律藏初分》用纸作了化验，发现在原料麻纤维纸浆中含有淀粉糊剂，显微镜下清楚可见分散的淀粉粒子（图3-16），因此我们又把中国采用施胶技术的时间从南北朝上溯到东晋、十六国（304～439）时期②。1973年，我们检验新疆出土后秦（384～417）白雀元年（384）衣物疏（墓内随葬品清单）用纸时，也注意到它用淀粉剂作表面施胶，再以细石砑光。384年是我们从实物化验中看到的最早的施胶年代，实际上这种技术至迟应起源于魏晋之际，即3世纪后半期。在南北朝用纸中，这种情况屡见不鲜。1977年2月，我们检验新疆阿斯塔那出土西凉建初十一年（415）契约纸（编号63TAM1∶14），再次看到施胶迹象，但只是纸表单面施胶。
  二 帘床抄纸器的结构及抄纸方法
  如前所述，汉代纸多厚重，经自动厚度计实测其厚度为0.20～0.29毫米之间，多为0.20毫米，较少有再薄的纸。魏晋南北朝麻纸虽然厚度也有在0.1～0.2毫米之间者，但多见有更薄的纸，如武威旱滩坡出土晋麻纸厚0.07毫米，新疆楼兰出土的南北朝纸厚0.09毫米③。而且都有明显可见的帘纹。这是为什么呢？从技术上来分析，晋南北朝时是用类似现今传统手工方式抄纸时所用的可拆合的帘床抄纸器抄造的。这种抄纸器显然是造纸技术史中具有划时代意义的发明。其技术上的优越性在于，用它能抄出紧薄而匀细的纸，用同一抄纸器可连续抄千万张纸，而无需另换抄纸器，从而减少生产工时，提高劳动生产率，又降低设备投资。这种可拆合的帘床抄纸器起源于何时，文献上迄未找到任何早期的记载，只能从出土古纸来作判断。分散的植物纤维在水中的悬浮液即纸浆，只有通过在抄纸器上滞留而漏去水，才能形成湿的纸膜，再将多余水份除尽，最后形成纸。在这一过程中，抄纸器即成纸的模具在纸面打下了自己的痕迹，即所谓帘纹。从帘纹形制能判断该纸用何种模具抄造。
  魏晋南北朝纸虽仍有织纹或布纹者（图3-17），但多数具帘纹。汉代纸虽多织纹，但亦有些纸呈帘纹。因而魏晋帘纹纸是在汉代抄纸技术基础上发展起来的。帘纹纸模具有两种形式，一是以竹条或其他植物茎杆编成帘子，再用木框架固定住，是不可拆卸的。抄出纸后，将湿纸与纸模具一起晒干，因而是一模一纸。纸坊要备有大量这类抄纸器，揭下晒干的纸，再取回重新抄造。第二种形式是用上述方法造成纸帘后，将它放在活动的帘床上，上下两边贴近帘床边框，左右两边用活动的边柱临时固定。用以上所述两种抄纸设备和抄纸方法所造之纸，虽然都有帘纹，但前者是固定式模具，后者是活动式模具，反映出一种技术上的重大革新。由固定式过渡到拆合式，可能实现于东汉，经过一段两种方式并存的时期。
  一般说，判断用哪种方式抄纸，可从纸的帘纹、纸浆质量、纸的厚度等方面来分析。用固定帘模具不可能抄出较薄的纸，已由我们的模拟实验和纸工的实际经验所确认，较薄而紧密匀细的纸都是用拆合式帘床抄造的。这样的纸已在汉末和魏晋时期出现。看到这类纸，也就足可想见其模具（图3-18、19）。
  图3-18描绘了拆合式帘床抄纸器的构造、部件及纸帘编制原理。它由可舒卷的竹条帘子、帘床框架和边柱三个部件组成，三个部件可随时离合，是优于固定式纸模的活动帘床。操作固定模具较为简单，但使用活动帘床要求更熟练的技巧，动作还要迅速、准确。用固定模抄纸，纸厚度较易掌握，但用活动帘床抄纸，纸的厚度要由纸工荡帘来掌握，难度较大。因此一种先进设备的出现，必然伴随着操作技术水平的提高。在纸坊中抄纸工向来是由熟练的师傅担任，如果是雇佣关系，其工资应是最高的。中国发明的这种拆合式帘床抄纸器，在魏晋以后一千多年间通行于全世界，成为最有效而先进的标准造纸设备。
  帘床抄纸器的关键部件是纸帘，一般由专门的篾工编制（图3-19）。先制成圆而细的竹条，无竹地区亦可用圆细的植物茎杆，再用丝线或马尾编成帘子。每根竹条的衔接情况，帘子上部有木制帘轴，下边有边条，左右两边用布包边。帘子大小取决于想要造出的纸的幅面。抄纸时，将纸帘平放于木制帘床上，帘的左右两边用两根边柱压紧。帘与床结合后，以手提起，斜插入纸浆中，纸浆流入帘面。将帘床提出纸槽，水从竹条间隙中滤出，在帘面上形成湿纸，再拆下边柱，取出纸帘，翻扣在平板上，提起纸帘，让湿纸层吸着于板上。再用此空帘依前法继续捞纸，将新的纸层放在上次纸层上，如此层层相叠到千百张。最后将湿纸粗压一番，挤出更多水，在半干状态下逐张揭起烘晒，揭下即成纸。这样抄造的纸，纸面上都呈帘纹。
  三 纸的帘纹和幅面
  编帘技术在《天工开物·杀青》章中有文字叙述和插图说明。赵希鹄《洞天清录集》（1240）《古翰墨真迹辨》谈到晋代纸时写道：“北纸用横帘造纸，纹必横，又其质松而厚，谓之侧理纸。..南纸用竖帘，纹必竖。”这个意见数百年来成为鉴定碑帖、书画的依据。然而当我们将赵氏这些论述以魏晋南北朝古纸检证后，发觉此说并不尽然。按晋人记载，侧理纸是南方所造，赵希鹄却列为北纸。南北方造纸所用纸帘结构一致，只有竹条粗细及编织技术精粗之分，根本没有什么横帘、竖帘之别。其实每张纸上都既有横纹，又有竖纹，横纹一般指竹条纹，竖纹指编竹条成帘的丝线纹。如“帘纹”只指竹条纹，那么帘纹之横竖，取决于写字和观看的方位。横纹扭转90。角，便成竖纹，这与地区没有任何关系。最后，纸质厚薄、精粗也不一定与地区有关，北方可生产紧薄洁白的纸，如东晋写本《三国志》；南方纸也有粗劣者，如西晋陆机《平复帖》用纸。所以从造纸技术角度观之，赵希鹄的上述论断要作相应的修正。帘纹横竖不是鉴别南北纸的技术指标，反之，帘条纹（主要是竹条纹）之精细倒与地区有时存在某种关系。鉴别古纸，应对纸的原料、形制、外观及纸浆品质作实际研究，要将不同时期、地区的纸加以对比，从中得出带有规律性的认识。不过宋人赵希鹄谈到晋纸时提到帘纹，倒是个重要记载，说明至迟在晋代抄纸已用帘床纸模。
  我们认为，所谓“帘纹”应严格说包括帘条纹与编织纹两者。古人常常将这两者混淆起来，有时单指帘条纹，有时专指编织纹。其实这是很容易区别开来的。帘条纹总是互相间紧密相连接，上下一根接一根地紧贴着；而编织纹总是与帘条纹相垂直，其纹与纹之间有较大的间距，约1.5～2.5厘米不等，编织纹相互间距离有时匀一，有时不匀一。仔细研究其间距，能发现造纸的时代和地域特点。因此研究帘纹，实际上也是研究造纸用的纸帘子，应当对古纸的帘条纹直径即粗细和编织纹间距大小及形式作实际测量，再从实测数据中导出相应结论。
  根据我们对魏晋南北朝大量古纸帘纹的实际测量，在每1厘米内有9根以上帘条纹者（9～15根/厘米），是用较细竹条编制的纸帘；每1厘米有5～7根（大部分是5根，每根粗2毫米）帘条纹的，是用粗竹条、芨芨草或萱草茎杆编成的纸帘。芨芨草为莎草科野生宿根草本植物（Achnatherum），主要分布于西北及东北，茎杆坚硬，高1～2.5米，茎粗2毫米；萱草（Hemerocallisfulva）为百合科多年生草本，生于田野间，茎高达1米，也分布于北方。因此北方无竹或缺竹地区用芨芨草编纸帘，帘条纹就粗，这就显出地区特点。较细帘条纹纸帘多制于中原地区，尤其南方产竹地区，这里的篾工精于竹条纸帘制造。我们认为，帘条纹的粗细是辨别北纸与南纸的技术指标之一。至于编织纹，变化幅度较大，如果纸较厚（1.5～2.0毫米），有时不及帘条纹明显。用粗条纹帘抄纸，由于滤水速度较快，易使纸质不够紧密匀称。为克服这一缺点，常常要将纸抄得厚重一些，因此人们粗看起来只注意到帘条纹，因为在这种情况下编织纹不甚明显。赵希鹄说北纸较厚重，也不无道理，倘若用芨芨草等粗条编帘，通常抄厚重之纸。反之，如果用细竹条帘抄纸，通常抄出薄纸，因为这种纸帘滤水速度慢，较厚重纸浆容易阻塞竹条间缝隙，使更多的水滞留于纸帘上，造成翻帘困难。从技术上看，造厚纸易，而造薄纸难。造薄纸，要求有细密的纸帘和高度分散纤维的稀薄纸浆，打浆度必须较高。要做到这一点，从原料的预处理到成浆过程的每一工序都要掌握好。因此晋南北朝时出现薄纸，还反映制浆技术水平的提高。
  从纸幅大小演变也能看出造纸术的进步，而中国造纸技术史的一条规律是，纸幅逐代稳步加大，就是说后一个历史阶段或朝代的纸总是比前一阶段或朝代的纸在长度和宽度上增加。关于晋纸尺寸，苏易简《文房四谱》卷四《纸谱》说：“晋令诸作纸，大纸[广]一尺三分，长一尺八分，听参作广一尺四分；小纸广九寸三分，长一尺四分。”因为晋代1尺为24.4厘米，将上述尺寸换算后，则知晋代大纸为31.3×43.4厘米，小纸为22.9×33.7厘米。赵希鹄《洞天清录集》说，东晋书法家“二王”用纸“止高一尺许，而长尺有半。盖晋人所用，大率如此。”此处所说“一尺许”，如按1尺计，换算后则高24.1、宽36.2厘米。
  1972年2月，我们从新疆十六国时期墓葬出土文书纸中，找到一张完整的纸，呈未经任何剪裁的原始状态，同墓出土有前秦（351～394）建元廿年（384）文书。这张纸使我们准确知道晋代抄纸帘的大小和形状，经实测为23.4×35.5厘米。接近于王羲之父子所用纸的大小，差不多相当今天《中国电视报》、《北京晚报》一版那样大，已经可以书写很多文字。但这还应属于苏易简所说“小纸”之类，“大纸”差不多相当今天《光明日报》及英文《中国日报》（ChinaDaily）一版那样大。在1500多年前能造出这样大的纸，已经很不容易了。当然造这样的纸，由一人荡帘足可应付自如。其余晋、南北朝纸虽四边稍经剪裁，但大体保持原纸幅度。敦煌石室写经纸为我们了解这一时期纸的规格尺寸提供了极可靠的实物资料，胜于任何文献记载。现将我们对几十种魏晋南北朝纸的实际测量中所求得的长宽幅度变化值列表如下：
  从这里可以看到，魏晋南北朝纸和抄纸器多为长方形，很少见斗方形。抄纸一般在白天进行，抄至一叠（大约1000张）停工，接着压挤湿纸中多余的水，次日重行抄造。将半干的纸烘晒，由另外的人担任。魏晋南北朝时的中国基本上由一些政权割据一方，全国没有实现真正统一，各地区造纸生产发展很不平衡，经济状况不一，因此我们看到这一时期的纸在质量上参差不齐，有好有坏。我们在探讨时，当然应选择代表该时期最好技术水平的纸作为研究对象。
  四 强制干燥器的使用
  在论述了魏晋南北朝时的抄纸器及抄纸方法后，还应当讨论一下湿纸抄成后如何干燥的方法。在汉代早期用织纹固定型抄纸器抄纸，无疑是将抄纸器与湿纸一起放在日光下自然干燥。此法既费时间及设备，又不能造出平滑的纸表面。唐人皇甫枚（843～915在世）《三水小牍》（910）卷上云：“钜鹿郡（今河北省境内）南和县街北，有纸坊，长垣悉晒纸。忽有旋风自西来，卷壁纸略尽，直上穿云，望之如雪焉。”
  这条重要史料表明，唐代纸坊将半湿的纸揭下后，放在特制的长墙上晒之，这便是较为进步的干燥方法。三十年前，笔者去陕西凤翔县纸坊村调查手工生产麻纸技术时，所见情况便是如此，而且在当地看到已倒塌的古代晒纸墙遗址中注意到唐代晒纸墙与近代的几乎一样。这种晒纸墙以土坯垒成，表面刷上一层洁白而极其平滑的石灰面，墙上以稻草制成顶盖，防止雨淋或空中尘土降落，可以四季全天候晒纸，既令雨天也无妨。一般所需干燥时间为30分钟左右，一垛墙上可同时上下分排晒几十张至上百张纸。随干、随揭、随晒，不停地运转。用这种方法晒纸，一是干燥速度快，二是靠近墙面的纸，表面平滑，称为正面，用以书写或印刷。而向阳并有刷痕的一面称为反面，较粗涩。因此，看到一张纸，从正反面不同表面即可判断是否经墙面晒干。
  我们仔细对比了魏晋南北朝与隋唐五代各种纸的正反面及帘纹情况，发现绝大多数都经墙面干燥，即皇甫枚所叙述的那种干燥方法。当然，亦可用平滑木板代替墙面，日本、朝鲜和中国亦间用此法晒纸。但所需木板要很大，由一些板面接成，小规模造纸尚可。专业大纸坊仍用墙面，因晒纸表面可任意加大，石灰有吸水性，湿纸上去后经日晒很快即干，北方缺少木材的地区用墙面晒纸更觉方便。后来又加改进，将晒纸墙垒成中空夹层，用燃柴产生的热量实行人工强制干燥，可提高功效数倍，并可于室内操作。这种方法起于何时，还难以说清，但宋元、明清肯定已用上了。我们从魏晋南北朝干燥纸的方式中，还能推断出这时在抄出湿纸后、送至墙面干燥前，已有了将一堆湿纸实行强制压榨脱水的工序，从而也减少了墙面干燥所需的时间。于是这一时期已形成了此后造纸技术在全世界的一种行之千年的技术格局。