第二节 中国造纸术在欧洲传播的第二阶段

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内容出处: 《中国科学技术史:造纸与印刷卷》 图书
唯一号: 110120020230001274
颗粒名称: 第二节 中国造纸术在欧洲传播的第二阶段
分类号: F416
页数: 10
页码: 588-597
摘要: 本文记述了中国造纸术在欧洲传播的第二阶段中,18世纪法国和美国通过引进中国技术,推动了本地造纸业的发展。18~19世纪,欧洲又吸收了十项中国造纸技术,进一步促进了欧洲造纸业的近代化进程。这些技术的传入和应用,不仅丰富了欧洲的造纸工艺,也提高了纸张质量和生产效率,推动了欧洲造纸业的快速发展。
关键词: 造纸技术 传播 第二阶段

内容

一 西班牙、意大利和法国的造纸
  中、欧之间虽然距离遥远,但双方的直接和间接交往由来已久。汉代史学家班固《前汉书》(100)卷九十六《西域传》提到犂轩的魔术家(“幻人”)曾“随汉使者来观汉地”。中外专家都认为犂轩或黎轩、犂、大秦泛指罗马帝国及其属地地。《后汉书》(450)卷一百一十八《西域传》提到东汉都护班超(32~102)出使西域时到达条支(今伊拉克),再派甘英(44~109在世)西行出使大秦,因遇地中海风浪被阻。罗马著作家普利尼(GaiusPliniusSecun-dus,23~79)《博物志》(HistoriaNaturalis,73)谈到塞里斯人(Serias)会生产丝,“后织成文绮,贩运至罗马”①。塞里斯指中国,导源于Ser,即“丝”字音译,转义为“丝绸之国”。中国丝绸在陆上经波斯、海上经印度转运到罗马帝国,罗马人试图绕开中间商而与中国直接贸易,这是促进中欧交通的经济动因。
  《后汉书·西域传》更载:“至桓帝延熹九年(166),大秦王安敦遣使自日南徼外献象牙、犀角、玳瑁,始乃一通焉”②。大秦王安敦指罗马皇帝安敦尼阿斯(Marcus Aurelius Antonius,121~180)。这可能是罗马商人假借其皇帝名义,途经越南来中国贸易。晋人稽含《南方草木状》(304)卷二又称,晋武帝太康五年(284)罗马商人将从越南买的三万张用沉香树(Aquilaria agalocha)树皮纤维造的纸献给晋帝。这是罗马人接触纸的最早记载,他们有可能将一部分纸带回欧洲。
  欧洲引进造纸术是在文艺复兴前夕。在这以前,中世纪欧洲主要以羊皮及莎草片为书写材料。自从阿拉伯世界造纸后,将其输出到欧洲,欧洲人才用上纸。随着阿拉伯纸的输入,欧洲人通过阿拉伯人的媒介引入造纸术。早期接触纸和造纸术的欧洲国家是西班牙,因其一度受阿拉伯哈里发统治。阿拉伯帝国阿拔斯王朝(750~1258)创建人阿卜·阿拔斯于公元750年夺取政权后,下令将前政权倭马亚王朝(661~750)的宗室贵族斩尽杀绝,只有前朝王子阿布德拉赫曼(‘-Rahmnibnuāiyah,788)带人逃到北非避难,后又去西Abdalā-M‘w731~班牙,756年与当地人在夸达尔圭维尔河(Quadalguivir River)战役中取得胜利后,在西班牙境内建立独立统治,定都于科尔多瓦(Cordoba),西方史称为“后倭马亚王朝”(756~1036)。9~10世纪,至拉赫曼三世(‘Abd-al-Rahmānal-Nāsir,891~961)任哈里发(929~961)时起,后倭马亚王朝势力强盛,将西班牙置于穆斯林的强有力的统治之下,且越过直布罗陀海峡占领摩洛哥的一部分,将首都科尔多瓦建成为欧洲最重要的文化和学术中心之一。
  纸在西班牙境内的出现,不迟于10世纪,圣多明各城(Santo Domingo)发现的10世纪手写本,是迄今西班牙境内所存最早的纸本文物,纸由亚麻纤维所造,又施以淀粉糊,与阿拉伯纸类似。圣吉罗斯(SanGilos)修道院发现的1129年纸写本,其用纸可能由摩洛哥输入。后倭马亚王朝后因用纸量剧增,1150年在西班牙西南盛产亚麻的萨迪瓦(Xātiva)建起境内最早的纸场③。纸场由阿拉伯人(当时欧洲称为摩尔人Moors)经营,造纸技术由埃及经摩洛哥传入。旅居西班牙的阿拉伯地理学家艾德里西(‘Abu‘Abdul
  ahal-Idrisi,1099~1166)1154年于《异国风土记》(Kitāb-nuzhat al-mustak-fi ikhtirāk al-afāk)中谈到西班牙萨迪瓦城时写道:“该城制造文明世界其他地方无与伦比的纸,输往东西各国”④。1031年以后,后倭马王朝在西班牙的统治衰弱并分裂,而西班牙人也开展收复失地的斗争,1035年在拉米罗(RamiroI,1035~1063在位)领导下获得独立。独立后的西班牙于1157年在西北部的维达隆(Vidalon)建立起纸场,由西班牙人经营①。
  11~12世纪时,阿拉伯纸除由大马士革经拜占廷(今土耳其境内)的君士坦丁堡(Con-stantinople)转运到欧洲外,还由北非的埃及、摩洛哥经地中海的意大利西西里(Sicily)岛输入欧洲。造纸术可能就是经上述第二条海路经西西里传入意大利的。从12世纪起写成的几份古老的文书至今仍有保存。例如西西里国王罗杰一世(RogerⅠ,orRogerGuiscard,1031~1101)的一张诏书,是1109年用拉丁文和阿拉伯文写在色纸上的。热那亚(Genoa)档案馆所藏纸写本中,有属于1154年者。但这些早期纪年文书用纸并不能证明是当地所造,而是从阿拉伯地区运来的。由于纸价较贵,罗马帝国皇帝腓特烈二世(FrederickⅡ1194~1250)于1221年下令禁止用纸书写官方文件,以抵制阿拉伯纸的倾销,但用纸量并未因,此减少,整个13世纪内叙利亚大马士革纸源源不断流入意大利。
  1276年终于在蒙地法诺(Montefano)建起了第一家意大利纸场,生产麻纸②。蒙地法诺为古地名,即今意大利中部马尔凯区(Marche)的法布里亚诺(Fabriano)城。后来这里的纸场在造纸技术上有改进,例如1282年生产水纹纸,压水印的金属辊上带有简单的十字架和圆形图案,是欧洲生产水纹纸之始③。这种纸为欧洲其他纸场所仿制。1293年在文化城市波伦亚(Bologna)兴建了新的纸场。意大利的造纸业发展很快,纸产地也逐步增加,14世纪时该国已成为欧洲用纸的供应地。虽然他们的技术最初是从阿拉伯人那里学来的,但后来居上,在产量上已超过西班牙和大马士革,并大量出口。自1221年意大利颁布禁止用纸写官方文件的诏令之后,不到百年,这个国家便成为纸的出口大国。
  法国与西班牙接壤,因此法国的造纸术显然是从西班牙引进的。过去一度认为法国第一
  家纸场于1189年建于法国南方靠近地中海的埃罗(Hérault)省洛代夫(Lodeve)城,正好处于与西班牙交界之处。后来发现这种说法不确,是由于对文献记载的误译造成的④。实际上这时法国用纸仍靠阿拉伯人在大马士革和西班牙经营的纸场供应。
  1348年在巴黎东南特鲁瓦(Troyes)附近建立的纸场,可能是法国最早的产纸区,纸场位于圣朱利安(Saint-Julien)。此时法国处于卡佩(Capetien)王朝(987~1328)的国王路易九世(LouisⅨ,1214~1270)的统治之下。他在位期间(1226~1270)进行一系列改革,发展经济并加强王权统治。1348~1388年间,在埃松(Essones)、圣皮埃尔(Saint-Pierre)、圣克劳德(Saint-Cloud)和特瓦勒(Toiles)等地又增建纸场⑤,这样法国不仅国内供纸充分,而且还向德国出口。
  二 德国的造纸
  地处中欧的德国,早在1228年即已用纸,但直到14世纪后半叶相当长一段时间内用的还是外国纸,南方要靠从意大利输入,莱因河地区由法国进口。这种情况德国人虽要尽速改变,但苦于无法掌握有关造纸技术。这时,纽伦堡(Nürnberg)商人斯特罗姆(UlmanStromer,1328~1407)在意大利看到了那里的造纸生产情况,便决定冒险在德国投资兴办这样一个纸场。
  纽伦堡德国国立博物馆藏有两页由斯特罗姆在14世纪写的日记体裁的手稿,用古体德文写成,题为PüchlvonmeinGelslechtundvonAbenteur,叙述其家世和冒险的经历。这是欧洲现存有关造纸技术的最早的文献,同时详细描述了德国第一家纸场的兴办经过,此处有加以介绍之必要。1390年,斯特罗姆在意大利北部伦巴第区(Lombardia)的商埠米兰(Milano)附近遇到几名懂造纸技术的匠人,他们是弗朗切斯·马尔基亚(FranciscusdeMarchia)及其第马库斯(Marcus),还有其徒弟及随从巴塞洛缪斯(Bartholomeus)。斯特罗姆说服他们离开伦巴第,随他来德国纽伦堡造纸。建场前,他雇一德国人奥布塞尔(ClosenObsser)为工头和监工。
  为了了解欧洲中世纪工场主雇工情况,今将斯特罗姆日记翻译于下:
  克劳森·奥布塞尔答应对我鸟尔曼·斯特罗姆效忠,并发誓对我和我的继承人忠诚老实。他将是我在纸场中的监工,使我不受损害,终生不为我和我的继承人以外的任何人造纸,不以任何方式教别人造纸。此宣誓发生于耶稣纪元1390年圣劳伦斯节(SantLorenzenTagorSaintLawrence'sDay)过后的一个星期日,在我的房间里进行晚祈祷之时,有我的儿子约尔格(J?rg)当时在场①②。此后斯特罗姆1390年又要求在他纸场中作工的其他德国工人作出同样的宣誓。他在日记中说:
  在圣劳伦斯节过后一天,约尔格·台尔曼(J?rgTyrmann)向圣灵(Saints)发誓,他将实际帮助我开发[纸场],而在今后十年内他将只为我和我的继承人造纸。未经我允许,不得传授给任何人。十年以后,他可以为自己造纸,但不得为任何其他人造,他此后可以教为他造纸的人,但不得教其他人,终生如此③④。以上是对本国人而言,但对有熟练技能的意大利造纸工,斯特罗姆采取了更严格的防范措施。他将他们带到名为康拉德(Conradus)的市长面前,以斯特罗姆的家属亲戚作为见证人作了公证。日记中对与意大利工人的契约记载如下:
  耶稣纪元1390年,弗朗切斯·马尔基亚及其弟马库斯以及其仆巴塞洛缪斯已效忠于乌尔曼·斯特罗姆,并向圣灵宣誓,他们要永远忠顺并不将造纸秘密泄露给诺曼第(Normandy)山这边全德国土地上的任何人。
  在办完上述手续后,1390年斯特罗姆便在纽伦堡城西门外佩格尼茨河(PegnitzRiver)流经的地方建起了纸场。舂捣麻料用垂直升降的杵臼,每一水车带动18个杵杆。所产的纸上有字母“S”的水印标志,代表场主Stromer。日记还提到,因场主只考虑自身权益,引起意大利工人怠工。于是1391年8月12日斯特罗姆将马尔基亚兄弟私自关押于塔楼中以示惩罚。1392年场主又雇用本国的木匠齐默尔曼(ErhartZymerman),宣誓效忠后,让他修理纸场内的杵杆和抄纸的纸槽,平日作其他木工活或砑光纸张,而其妻则对原料破麻布作筛选分类或将湿纸挂起来干燥,并在打包前统计纸的数量。在该场开工过程中,斯特罗姆雇用的德国工人从意大利伦巴第人那里学会了全套造纸技术。斯特罗姆本人在1390~1394年间经营纸场时,获得巨大利润,后来成为纽伦堡议会议员,转入政界。1394年他将纸场租给约尔格·台尔曼,而他本人于1407年逝世。
  纽伦堡由于产纸闻名,不久也成为德国新兴的印刷业中心。纽伦堡造纸法很快就被德国其他工场主得到,因而其他地方也相继建起纸场,如克姆尼茨(Chemnitz,1398)、拉文斯堡(Ravensburg,1402)和奥格斯堡(Augsburg,1407)的纸场,成了斯特罗姆的竞争对手。此后在斯特拉斯堡(Stras
  berg,1415)、吕贝克(Lübeck,1420)、瓦尔滕费尔斯(Wartenfels,1460)及肯普滕(Kempten,1468)等地也成了产纸的地方。至16世纪末,德国纸场达190家之多,已于境内遍地开花①。这些纸场成为德国印刷业发展的有力后盾。1493年,纽伦堡人谢德尔(HartmannSchedel)用拉丁文编写并出版了《方舆便览》(LiberChroni-carum),描写各地的历史风光,含645幅雕版插图。因刊于纽伦堡,又称《纽伦堡方志》(NürnbergChronicle),其中有纽伦堡城图,图的右下角即为斯特罗姆的纸场示意图(图17-1)。这是欧洲文献中最早的一幅描写纸场的木版图。
  由于各地纸场纷纷建立,造纸已不再是什么秘密,甚至成为诗人和画家的创作题材,这正反映图17-11390年斯特罗姆在纽伦堡城郊兴建的中国发明的造纸技术在德国传播的广泛程度。纸场(右下角),取自Hartmann1568年,在美因河畔法兰克福城(FrankfurtamSchedel:LiberChronicarum(1493)Main)用哥特体(GotischeSchreift)古体德文出版了一本带插图的书,题为《对具有各种贵贱、僧俗身份和不同技能、手艺与行业的世人百态之真实描述》(Eygentliche Beschreibung aller St?nde auff Erden,hoher und niedriger geistlicher,und weltlicher,aller Künsten,Handwercken und H?ndeln)。这个书名很长,或许可以简练地将其译为《百职图咏》。此书1588年于纽伦堡再版,1574年出拉丁文版。1960年于莱比钖据初版重印,简称《百职书》(DasSt?ndebuch),共134页。书中有114幅木刻图,描写不同行业的人物形象,由画家阿曼(JostAmann,1539~1591)绘制,每幅图又由纽伦堡皮匠出身的诗人汉斯·萨克斯(HansSachs,1494~1576)配诗一首,因而我们将此书简称为《百职图咏》。该书第18幅图便是描写纸工,现将萨克斯为纸工图所配的诗译成汉文如下:
  破布携入纸场中,激水转动水车忙。
  切扯破布为碎片,纸料遇水成纸浆。
  [抄工荡帘捞湿纸],速将湿纸毡上放。
  压榨除去多余水,挂起干燥待包装。
  造出雪白平滑纸,人人爱用不夸张①。
  阿曼在图(图17-2)中所绘出的两个人,一为正在纸槽旁向纸浆中荡帘捞纸的抄纸工,他每抄出一张湿纸,便将其放在案板上与纸同样大小的吸水毛毡上,湿纸上再放另一毛毡将下一张湿纸如此放上。一张纸放一层毡或毛布,如此层层堆齐,插图右下角绘出已堆起的湿纸。湿纸应当压榨去水,然后再干燥。捞纸工背后画的正是压榨器,上下有厚木板,旋转螺杆将两板间湿纸压紧,水由四周流出。图中另一人为童工或徒工,其任务是在抄纸工捞出湿纸后,逐张在上面铺毡或布,以保证师傅不停地抄纸。其另一任务是在湿纸堆到一定厚度时进行压榨去水。从此人抬纸行走的方向看,手中抬的应当是已压好的纸,正送去干燥。
  图的左上角画着捣碎纸料的水碓,由流水冲击水轮转动,再经转动装置将旋转运动变为上下直线运动,使碓杆碓头上下舂捣纸料。这种转动装置也是中国发明的,如王桢《农书》(1313)中所描述的那样,后在文艺复兴时传入欧洲。因画面小,驱动水碓的水车没有表现出来。用螺旋压榨器(螺杆为铁制)压湿纸,比中国先进,中国一般用杠杆装置借石头重力压纸,这是因为螺旋装置是欧洲发明的,17世纪传入中国。德国诗人正是根据画面所绘而以诗句解说的,因此可以断定是先作画后配诗的。诗画结合反映出当时欧洲纸工劳动的真实状态,此图是现存出版物中最早的造纸工艺图,甚至比中国科学家宋应星的《天工开物》(1637)还要早69年。
  三 荷兰、瑞士、波兰、俄国、英国和北欧国家的造纸
  与德国接壤的荷兰,从14世纪就用进口的纸,海牙(Hague)档案馆所藏最早的纸本文书,年代为1346年。直到1586年在著名城市鹿特丹以南的多德雷赫特(Dordrecht)才建起第一个纸场,显然其技术和设备是通过德国引进的。荷兰人对造纸术的贡献是1680年发明了打浆机,称为“荷兰打浆机”(Holander beater)。与拥有丰富水力资源的德国不同,荷兰是风车之国。荷兰人发现用他们的风车很难带动德国的水碓,于是试图研制比水碓所需动力更少的装置,用它还能比古法更有效地将破布粉碎成适于造纸的纤维。经纸工的世代努力,荷兰机终于制成,它是集体劳动结晶,现下还找不出具体发明人。
  荷兰机为椭圆形木槽,槽中间靠近槽边处放一可旋转的硬木辊,辊上带有30个铁制刀片,称为飞刀辊。槽底与辊之间有石制或金属制的“山”字形斜坡,称为“山形部”(backfal),上面带有固定不动的铁刀片,称为底刀,底刀对准飞刀,二者之间保持适当距离。贴近飞刀辊而面向槽中间空间处装一隔板,使浆料在槽内循环流动。飞刀辊旋转时,通过飞刀与底刀的机械作用使纸料被切成纤维状。当湿纸料沿飞刀辊转动时,便翻过斜坡的山形部,因重力作用,顺斜坡流到槽的一端,经隔板再回流到槽的另一端,如此循环,反复被刀切碎(图17-
  3)。飞刀辊可用荷兰风车驱动其旋转,而且用此机器无需对破布作预处理。1682年,德国化学家贝歇尔(Johann Joachim Becher,1635~1682)于其《愚蠢的智者和聪明的愚人》(N?rrische Weisheit und wiese Narrheit)一书中报道了他在荷兰的旅行见闻:
  我在荷兰塞恩达姆(Serndamm)附近的一家纸场中又看到一种新的技术,在这里不使用联排水碓打浆,而是通过一个辊子在很短时间内并且毫不费力地将破布不停地粉碎成纸浆。这种东西或许值得人们给予进一步的密切注意。①
  贝歇尔这里所说荷兰塞恩达姆附近纸场打浆用的“辊子”(Waltze),实际上就是刚发明不久的Hol
  ander(荷兰打浆机),因飞刀辊不停地旋转,才引起贝歇尔的注意。果然,荷兰打浆机后来传遍各地并几经改进,在全世界通用300多年。
  在通行德语的瑞士,15世纪中叶前还需进口纸,但1433年在巴塞尔(Basel)建立了纸场,像德国的纽伦堡一样,这里也是个印刷中心。德国南边的奥地利,1498年于维也纳设场造纸。地处欧洲中部的德国,还是将造纸术传向东欧的中介,波兰境内的克拉科夫(Crakow)1491年有了第一家纸场,接着威尔诺(Wilno)及华沙分别于1522及1534年建场。俄国虽然较早就接触到纸,但最早的纸坊是1576年在莫斯科建立的,时值俄罗斯帝国第一个沙皇伊凡雷帝(BacилъeBич ИBaн Ⅳ,Гpoзный,1530~1584)在位期间,建厂时可能延请了德国的技工。
  英国因与欧洲大陆有一海之隔,造纸时间晚于欧陆一些国家,但1309年已用纸书写材料,可能从西班牙进口。1476年起,在德国科隆学印刷术的英国印刷技术家考克斯顿(WiliamCoxton,约1420~1491)用欧洲大陆纸印书。英国出现一种奇怪的现象:在发展印刷术之后,才有了自己的造纸业。最先的纸厂是由伦敦的布商约翰·泰特(JohnTate,?~1507)在伦敦以北的哈福德(Hertford)建立的。他的纸由著名出版者沃德(WynkyndeWorde)用来印刷书籍。1496年他在所出版的书中说,该书是用泰特所造的纸所印。泰特纸厂的纸带有水印,形状是两个圆圈套一个八角星,很像是车轮。同样类型的纸还被沃德于1498年用来印《黄金传说》(GoldenLegend)。没有证据显示在1494年之前存在此纸厂,因而其始建时间当为1495年①。此后在1557年芬德福德(FenDertford)城也出现了纸厂。英国造纸业像德国一样发展很快,至17世纪末英国已有百多家纸厂。北欧国家因地理位置关系,造纸时间甚至比英国还晚,例如瑞典1573年在克利潘(Klippan)建立最早的纸厂,丹麦于1635年始行造纸,而挪威最早的纸厂1690年建于首都奥斯陆(Oslo),到17世纪时,欧洲各主要国家都有了自己的造纸业。
  四 北美和大洋洲造纸之始
  16世纪时,在美洲新大陆除用羊皮和树皮等古老材料书写外,纸要靠从欧洲进口。西班牙人移居墨西哥后,最先在美洲建立纸厂,1580年1月17日用西班牙文写的《关于新西班牙的库尔乌安坎人的叙述》(RelacióndelpueblodeCulhuancándestaNuevaEspana)中提到在墨西哥(西班牙人最初称为“新西班牙”)库尔乌安坎建立最早的纸厂。这可能是指1575年6月8日签署的皇家契约中规定租给穆农(HernánSánchezdeMu?ón)和科尔内霍(JuanCornejo)一片土地“利用他们在当地找到的原料在新西班牙造纸”②。这两个造纸者租的村子,位于墨西哥城东南的埃什特雷拉山(Estrel
  aHill)山脚下,因而墨西哥造纸始于1575年。
  美国在独立前,已于1690年在东海岸宾夕法尼亚州费城(Philadelphia)附近的杰曼顿由德国移民威廉·利特豪斯(Wiliam Littenhouse,1644~1708)建立了第一家手工造纸厂。杰曼顿英文名Germantown意思是“德人镇”,是1683~1684年形成的德国人移民居住区,在费城东北,至今原名未改。
  最早谈到这个纸厂的文献是弗雷姆(Richard Frame)所写的《宾夕法尼亚概况;叙述在该省所经历的、有趣的和愿意发现的一切。作为对英国人民致良好意愿的表示》(A short de-scription of Pennsylvania,or are lation of what things are known,enjoyed and like to be discoved
  in that said province.Presented as a token of good will to the people of England),此书于1692年由布雷德福德(William Bradford)出版。书中印有一首长诗,因篇幅关系此处不便全译,诗中说,杰曼顿镇至少有一英里长,住着德国人和荷兰人,他们多从事织麻布,而这里还是麻的产地。他们还以破麻布造出很好的纸,织布与造纸相得益彰,靠近杰曼顿建起了纸厂①。
  1710及1729年在宾夕法尼亚又建起了另两家纸厂。18世纪时在新泽西、麻省、缅因、弗吉尼亚、康涅迪格、纽约、马里兰、北卡、特拉华、肯塔基等州都有了纸厂。宾夕法尼亚州的费城作为美国最早的造纸和印刷中心,受到大科学家兼政治家本杰明·富兰克林(Benjamin Franklin,1706~1790)的推动。他在费城印刷的书所用的纸,都是在纸厂专门订造的,纸上带有王冠图案及“B-F”字母的水印,B.F.当然是本杰明·富兰克林(Benjamin Franklin)。
  北美洲的加拿大最初从美国和欧洲进口纸,1803年在魁北克的圣安德鲁斯(Saint An-dreus,Quebec)由来自美国马萨诸塞州的福尔斯(Newton Lawer Fal
  s)参加,建起了境内第一个纸厂,由韦尔(WalterWare)经营。所造的纸用于印刷《蒙特利尔公报》(Montreal Gazette)。1819年,霍兰(R. A. Hol
  and)在靠近哈里法克斯的贝德福德盆地(Bedford Basinnear Halifax)的一个村子里建立加拿大的第二个手工造纸厂②。至于说到大洋洲,第一家纸厂是1868年在澳大利亚的墨尔本(Melbourne)附近建立的③。
  到19世纪时,中国造纸术已传遍世界五洲列国,走完了它在世界传播的千年旅程。回顾这段历史,造纸术最初从中国传到中亚、西亚及北非的阿拉伯世界,再由此传到欧美各国及大洋洲,使世界各国都能分享这一发明成果,促进了人类发明的发展。归根到底要归功于751年怛逻斯战役中中国战俘的技术传授。这些身穿士兵军装的中国纸工虽未留下其姓名,但使中国技术发明远传西方世界,他们是中西技术交流史中的无名英雄,功垂千古。
  五 中国与欧洲造纸技术的比较
  据1588年法兰克福出版的阿曼的造纸图及所配诗句,1662年纽伦堡出版的伯克勒尔(GeorgAndreaeB?ckler)的《新的舞台机器》(Theatrum machinarum novum)(图17-4),1693年巴黎出版的安贝尔迪(J.Imberdis)的《纸或造纸技术》(Papyrus sive ars conficiendae papyri)插图(图17-5)以及其他文献,从中可以了解欧洲早期造纸概况。欧洲各国麻纸制造工艺和所用设备可概述如下:对原料破布收购进厂后,要先进行选择、归类,洗净后切短,加水发酵,再以石灰水蒸煮,纸料放布袋内用河水漂洗。洗后以杵臼或水碓捣料,纸料捣碎后放入纸槽,加水配成纸浆。纸槽为筒状或椭圆形木桶,很像酒桶,齐腰高,置于地面上。
  抄纸帘最初可能用中国的竹帘或马尾帘,因欧洲不产竹,后来便以铜丝编成帘面,固定于帘框上。这种纸帘幅面较小,不能弯曲,通常由一人抄纸。湿纸抄出滤水后,转移到厚羊毛布上,另一人将另一毛布铺在湿纸上,如此一张纸、一层布摞在一起,用螺旋压榨板压去水份。再将毛布取出,将纸吊在杆子上晾干。如造书写纸,还需将纸放在施胶槽中逐张以动物胶水荡过,压去多余胶水,再逐张吊起晾干。用欧式纸帘抄纸,纸的表面凹凸不平,写字时通常用玛瑙或光滑细石逐张砑光①。
  如果将欧洲传统手工造纸技术与本书第五、第六章所述中国造纸技术加以比较,就会发现双方在造纸原理和总的操作程序上是相同的,但在每个工序中的操作和所用工具设备又有所不同,这正体现了经常所说的所谓技术上的遗传和变异现象。这是由于地理和人文环境的变迁造成的,当造纸术在欧洲生根并被欧化之后,形成西方的技术风格和传统,与中国本土上的技术差异越益明显。另一方面,欧洲人从阿拉伯人学到的实际上是唐代北方麻纸技术,而在他们掌握这一技术的时代(12~13世纪)适值中国宋元时期,此时麻纸生产在中国已趋衰落,代之而起的是皮纸和竹纸生产,总体技术已超过唐代水平。欧洲人没有及时吸取宋以后新的技术成果,而是在唐代并非先进的北方麻纸技术基础上发展造纸业,而麻纸与皮纸、竹纸制造工艺是不同的。一方面,中国在宋元、明清时造纸技术获得空前发展,另一方面欧洲继续走唐代麻纸的老路,甚至到16~17世纪时还未摆脱这一技术路线,结果中、欧双方技术差距拉大。我们认为欧洲在造纸术发展路线方面走了一段弯路,以至他们在16~17世纪时还比不上11世纪中国宋代的技术水平。
  对同一时期欧洲和中国生产的纸不妨作一技术对比。1960~1980年代,笔者在国内外曾系统检验了16~17世纪意大利、法国、西班牙、德国、荷兰、瑞士、英国等国和中国明清时生产的数百件古纸标本,发现有明显的技术差异。
  从上表中可以看出,中国造纸技术比欧洲先进,因为中国在原料选择、制造工艺及设备上有更合理的部分,发展造纸的技术路线更正确。欧洲单一发展麻纸生产,首先在原料供应上受到局限,不能充分利用自然资源,一旦破布短缺,纸厂就会陷入困境。欧洲人不用中国可弯曲的纸帘抄纸,而是用铜丝编成不可弯曲的固定型纸模抄纸,从技术上看是倒退之举,因为这种金属帘滤水速度过快,只能抄出厚重的纸,难以抄薄纸,而且所抄之纸凹凸不平。用欧式帘还只能抄小幅纸,抄大幅纸时湿纸不易从帘面脱离,且易破。
  由于欧洲人不将植物粘液或“纸药”放入纸浆中,抄出湿纸后要垫上厚羊毛布,压榨后要逐层取下,增多了附加工序。而将压榨后的半干纸吊起晾干,是笨重操作,干后纸易变形,还要逐张砑光,不用中国的烘干器烘纸,也是失策。由此可见,欧洲传统手工纸生产中操作程序繁杂,存在着对人力、物力和时间上的浪费,所造的纸不但幅面小,而且质地欠佳。此外,中、欧施胶操作方法也大不相同,中国在成纸前将胶水及分散剂放入纸浆中实行集约施胶,每抄一张纸已完成施胶目的,手续简便。欧洲是在成纸后,将其在施胶槽逐张施胶、再压榨、吊干,手续繁复。相比之下,中国宋元以后造纸工艺简练,劳动生产率高,生产周期短,成本又低,但欧洲人用螺旋压榨板比中国杠杆装置先进,而17世纪出现的荷兰打浆机又比水碓优越。不过这两项技术并未能抵消欧洲造纸工艺总体上的一些不尽人意之处。
  不可否认,文艺复兴后的欧洲在自然科学方面领先,但18世纪以前其工农业某些生产部门尤其造纸业并未改变其中世纪面目。进步是有的,但缺乏足以改变传统工艺程序的革新。1760年代开始的工业革命主要表现在纺织、动力、机械制造业方面,还未涉及到造纸业。中国与欧洲造纸技术上的岐异,除因所用原料及制造工艺的不同所致之外,也与双方文化背景不同有关。中国人用柔软的毛笔在纸上写字、作画,小大由之,大纸、小纸都要生产。中国墨本身含胶,书写纸通常不必施胶。欧洲人写字、作画用的笔及创作材料都不同,写字用硬笔书小字,不能写成汉文那样斗大的字,用不上大幅纸,但其墨水不含胶,书写纸通常要施胶。以硬笔写字,用不平滑的纸亦可,且习惯双面写字,要求纸厚重些,而以中国北方麻纸技术借欧式纸帘抄造的纸也通常厚重而不平滑。
  中国人从一开始用纸就习惯单面书写,此习惯又影响到印刷,也是单面印字,再对折成
  一书页,因此通常用薄纸,而用细竹帘抄成的纸较薄而平滑。但造厚纸易,而造薄纸难。欧洲早期画家不习惯以纸作画,盛行以麻布作油画,布幅可长可短。待18世纪欧洲画坛流行以纸创作水彩画、版画和室内装饰画时,才需要大幅纸,而纸工又造不出来,只好将小幅纸粘连起来,无疑接缝的出现有损作品的完整性。西方科学虽已相当发达,却无助于解决纸工遇到的具体技术问题。从18世纪起,欧洲人真正意识到他们在造纸方面仍赶不上中国,遂决心重新引进先前还未学到的技术。这就导致中国造纸术在欧洲的第二阶段的传播。
  
  
  一 18世纪法国和美国如何引进中国技术
  18世纪以后,随着欧洲经济、科学、文化教育和印刷业的发展,社会上耗纸量与日俱增,由于单一生产麻纸,使原料破布的供应严重短缺,各国纸厂普遍面临原料危机,许多厂家纷纷倒闭,威胁着造纸业的进一步发展,也殃及印刷业。人们在探索是否可找到代替破布的其他造纸原料,纸厂也在设法抄造大幅平滑纸,以满足市场上不断增长的需要,并在相互竞争中推出新产品。因原料和工艺问题引起的纸价上扬局面得不到控制,为降低成本,除改换原料外,还要改革现有工艺。改善造纸现状是当时各国政府和社会各界一致关切的问题,就在这时欧洲人将目光投向造纸业经久不衰的中国。中国之所以被引起注意,也还由于18世纪欧洲大陆掀起的“中国热”正在势头之上。
  有心人开始查阅有关中国的著作和中国书的译文,询问访华归来的旅行者或访问侨居欧洲的中国人,以期获得造纸技术信息。有关中国著作中及在华耶稣会士发回的通讯中,不少地方谈到中国造纸,尤其巴黎刊行的《中华帝国通志》(4卷,1735)①、《海外耶稣会士书信集》(34卷,1702~1776)②和《北京耶稣会士有关中国纪要》(16卷,1776~1814)③等书,成为获得中国知识的宝库。例如《中华帝国通志》卷二引宋人苏易简(958~996)《文房四谱》(986)卷三《纸谱》,介绍中国以不同原料造纸时说:
  苏易简《纸谱》云:蜀纸以麻为之,唐高宗敕命以大麻作高级纸以写密令。福建以嫩竹造纸,北方以桑皮造纸,浙江以稻麦杆造纸,江南以树皮造皮纸,更有罗纹纸,湖北造者名楮纸④。
  欧洲读者读后,立刻会联想产生用其他原料造纸的念头。从中国获得技术信息的最典型人物,是1774~1776年任法国财政大臣的经济学家杜尔阁(Anne Robert Jacques Turgot,1727~1781)。他在任利摩日(Limoges)州州长期间(1761~1774)读过有关中国作品,对中国造纸已有初步了解。为发展法国造纸业,这位州长率先采取措施引进中国技术。正好1754(清乾隆十九年)北京二青年高类思(1733~1780)和杨德望(1734~1787)赴法留学,在高等学校修读自然科学,学成归国之际,1765年杜尔阁来巴黎与他们会面,面交52项有关中国问题,希他们返华后帮助解决①,其中几项与造纸有关,如①中国编制抄纸帘的材料和技术,希望提供实物样品,以便仿制;②造纸所用各种原料种类,希望得到这些原料的实物标本及用诸种原料所造的各种纸样,以便试制;③中国如何抄造8×12尺大幅纸,如何荡帘入槽,又如何将湿纸从帘上揭下而不致破裂;④希望得到300~400张适于铜版版画印刷的6×4尺幅面的皮纸纸样,以便仿制。
  杜尔阁提出的这些问题都是当时法国和欧洲其他国家急切要解决的,他们把解决这些问题的希望寄托于中国,果然没有失望。1766年高类思、杨德望回到中国后,就利用离法前路易十五(Louis XV, leBien-Aime,1710~1774)国王赠给的年金1200里弗尔(livres),购买杜尔阁所希望得到的中,国纸帘、各种造纸原料标本及纸样,连同技术说明材料,通过商船寄运到法国,使该国首先获益。
  为使读者了解杜尔阁向高、杨二青年所提问题的具体内容,我们选某一部分翻译于下:
  (31)要造一张纸,需用一种将纸浆摊开成型的纸模,即抄纸帘。中国人不像欧洲那样用黄铜粗丝编成帘面,而用从藤条抽出的纤维(按:应当是用细竹丝)编帘。据说以这种方法抄纸,可使纸面更加平滑。希望得到一个中号的抄纸帘。
  (34)……我们想得到二三里弗尔(livres,相当1~1.5公斤)各种各样的造纸原料。要将其用槌打碎,放入罐中,而且要加以干燥。包装后要附加正确的标签。所寄各种原料的量要足以保证用它试制各种纸之用。至于竹料,请寄来原物和制浆时各阶段的样品。
  (35)请附寄用诸种原料制成的各种纸的样品。
  (36)我们造纸时,将纸浆摊在纸模上以成型,然后将湿纸转移到布上以吸收其水份。在欧洲使用称为法兰绒(flanchet)的厚羊毛布来达到这一目的。中国很少用这种毛布,那么将湿纸从帘上取下后放在什么材料上呢,是绢布还是棉布,还是用其他某种材料的布,希望得到一枚制上等纸所用的这种新布(按:中国从不用任何布垫湿纸,而是将湿纸直接层层摞起)。
  (38)请详细说明造长一丈二尺、宽八尺大幅纸的工艺方法,如何在纸槽中荡帘,使纸浆分布于帘上,又如何从槽中提起纸帘。如何将帘翻转过来使湿纸不发生卷曲,并将其摊放于布上,又如何将这样大幅纸揭下来、再将其摊开而不发生破裂,最好加以详细说明。
  (39)希望二位寄来一百或二百张长六尺、宽四尺的最好的纸。如果这种纸适于铜版印刷,我们有意试制。我们只要皮纸,不要竹纸,最好寄来三百至四百张皮纸。纸放在包装箱内时,不要折叠,尽可能按原样平放①。
  法国人在18世纪向中国学习造纸技术这一事实,甚至还成为法国现实主义作家巴尔札克(HonorédeBalzac,1799~1850)作品中的创作题材。他的小说《破灭的幻想》(LesIllusionsPerdues)发表于1843年,但反映的事件发生于18世纪后半叶至19世纪初。小说中主人公大卫·赛夏(DavidSéchard)是造纸技术家,有两项奋斗目标:一是试用其他植物原料造纸,以代替日益昂贵的破布,或以其他原料与破布混合制浆,以降低麻纸生产成本;二是试验将胶料配入纸浆中,代替成纸后逐张施胶。这正是欧洲造纸业普遍面临的两个问题,但在中国早已解决。大卫阅读有关中国作品后,以中国纸为模仿对象,在中国技术思想影响下以草类、芦苇为原料从事造纸试验,又试用浆内施胶技术,终于成功,后遭奸商暗算而放弃其发明专利,使他科学研究的幻想破灭。
  对大卫产生影响的中国著作,据笔者考证,包括明代科学家宋应星的《天工开物》(1637)②。但侵吞大卫研究成果的法国厂商,用其方法“造出一种廉价的纸,和中国纸品质差不多,书的重量和厚度可以减去一半以上”③。巴尔札克写道:
  自从有了大卫·赛夏的发明,法国造纸业好比一个巨大的身躯补足了营养。因为采用破布以外的原料,法国造的纸比欧洲任何国家都便宜④。
  当然,这个大卫不一定实有其人,但法国和欧洲现实生活中这类人肯定是有的。
  如果说杜尔阁代表引进中国造纸技术的西方政界人物,那么富兰克林(1706~1790)可说是号召西方采用中国技术的科学界人物。1788年6月20日,曾任驻法大使(1776~1783)的美国开国元老和科学家富兰克林在费城向相当于美国科学院的美国哲学会(AmericanPhilosophicalSociety)会议上宣读一篇论文,题为《论中国人造大幅单面平滑纸的方法》。论文于1793年发表于《美国哲学会会报》上。这篇论文郑重表达了18世纪的欧美人在造纸技术方面要向中国人重新学习的普遍愿望。文内首先讲欧洲通用的造纸方法,并批评这种方法手续繁杂,重复无谓的劳动,浪费工料与工时。与此相比,中国人的方法显得极其简便而有效。他接着介绍中国造大幅平滑纸的方法。
  我们将其所述概括于下:将纸浆放在大纸槽中,以大幅竹帘抄纸,帘床系以绳,绳的另一端固定在天花板上,此即“吊帘”,为的是荡重帘时操作省力,而由两名纸工协调荡帘。如欲施胶,则将施胶剂直接配入纸浆中,抄出之纸便具同样效果。待帘面多余水从竹帘空隙流出后,再由二人将湿纸用刷子刷在光滑的烘墙上烘干,不必再逐张砑光,纸已单面平滑。富兰克林写道:
  中国人便这样制成了大幅平滑的施胶纸,从而省去了欧洲人所用的很多操作手续⑤。
  他说,中国人用简练的工艺所造的纸长4.5、宽1.5埃尔。埃尔(el
  )为英国古尺名,1埃尔=45英寸=114.3厘米=3.43华尺,换算后上述中国纸为5.14×1.71米。虽然所述若干细节不全准确,但介绍造大幅平滑施胶纸的原理是正确的,这就为欧美纸工拓宽了思路。富兰克林这篇论文旨在希望人们摆脱欧洲传统技术影响,“按中国人的方式造大幅单面平滑施胶纸”,正体现他的远见卓识。
  二 18~19世纪传入欧洲的十项中国造纸技术
  18世纪末,清乾隆年由中国画师所手绘的造竹纸全套工艺过程的工笔设色组画,由在京法国耶稣会士蒋友仁(MichelBenoist,1715~1774)寄往巴黎,可能是应法国方面的要求。蒋友仁是前述留法的高、杨二青年的拉丁文老师,参与圆明园的建筑设计,受乾隆帝赏识。他寄回的造竹纸系列图共24幅,有宫廷画师画风,因其兼具艺术和技术双重价值,欧洲人不断临摹,彩色摹本藏于巴黎国立图书馆、法兰西研究院图书馆及德国莱比钖书籍博物馆(Buch-museumLeipzig)等处,法、美等国还有19世纪中期摹本①。1815年巴黎出版的《中国艺术、技术与文化,图说》②,公布了其中13幅造纸图。
  编者说,画稿是在华法国耶稣会士请中国人画的,送巴黎后制成铜版。但我们发现画面被西洋人润色,很可能经改绘后制版(图6-22,6-23)。这些铜版画为此后其他有关造纸著作所转引,前述富兰克林的论文中所附插图,即引自中国画稿的法国铜版画。可以想像到这套组画传播开来之后,定会在欧美产生很大影响。1952年,贝内代罗(Adolf Benedelo1886~1964)于德文版《十八世纪中国造纸图说》③中公布了全套图的黑白照片。后来笔者应德,国友人委托,对莱比钖藏本(27×32公分)从造纸技术角度作了专题研究①。此组画最重要的几点是向欧洲人展示了抄纸竹帘的形制及用法、湿纸人工干燥技术、植物粘液的使用等。当时我们没有看到画稿上汉文解说词,但德文解说中有Koteng-Pflanze一词,当是指植物粘液或纸药,而Koteng可能是“膏藤”之音译。由于纸浆中加纸药,才能保证抄出皮纸、竹纸后,直接摞起,压榨后易于揭下,从而免去用毛布垫纸的欧洲工序。纸药还能帮助纤维在槽内悬浮而不产生絮聚现象。这是欧洲人过去未曾掌握的一项重要技术。
  前述《天工开物》早在18世纪就传到巴黎,藏于皇家文库,1840年法兰西学院汉学教授
  儒莲(StanislasJulien,1799~1873)将其中造纸章译成法文,刊于《科学院院报》第十卷②1856年又于《东方及法属阿尔及利亚评论》上发表《竹纸制造》一文③,至此中国传统造纸技,术原著内容已译成欧洲人能看懂的法文。如果说18世纪时高、杨两位北京人向杜尔阁提供的技术资料只供内部使用,则儒莲提供的中国权威著作的译文已公开发表于法国科学院刊物中,任何人都可阅读。《天工开物》为西方人提供的技术信息是:①除破布外,还可以楮、桑、芙蓉皮、稻草、竹类造纸,废纸亦可回槽再生;②以不同原料混合制浆造纸的原料配比,如60%楮皮及40%竹,70%皮、竹及30%稻草。按需要调整配比,制出质地与价格不同的纸;③制造皮纸、竹纸的工艺技术与设备,尤其可弯曲的竹帘形制、编制及使用;④通用的具有光滑烘面的强制烘纸装置;⑤以杨桃藤(Actinidiachinensis)植物粘液配入纸浆中作为纸药的重要技术措施。欧洲人在18世纪得到的有关中国技术的零散信息,至此以系统形式出现,而且《天工开物》中的插图在技术上是准确的。
  第六章第二节已指出,清康熙年(1662~1722)中国不只用竹帘,同时还用铜网抄纸。而且对铜帘予以改革,研制出“圆筒侧理纸”,纸呈长丈余的筒形。这是按下述三项技术构思实现的:①圆筒形铜网抄纸器的设计;②用筒形抄纸器旋转抄纸;③以两个反方向旋转的圆筒对湿纸压榨去水。乾隆年间(1782)再次仿制于浙江。由此可知,中国人在18世纪时最先提出后来西方所谓的revolving endless wirecloth(无端环状旋转式纸帘)抄纸的技术构想,并在实践中加以应用。标志近代世界造纸技术革命的18~19世纪两种类型的造纸机结构原理,都与中国上述技术构思相吻合,但比中国晚了一个世纪。这也说明为什么圆筒侧理纸很像近代西洋机制纸的原因。圆筒侧理纸曾批量生产,进御后又由皇帝尝赐群臣,相互间以诗唱合,且有不少流入民间,可以说朝野上下众人皆知。这种纸不会不引起在华耶稣会士和商人的注意,并通过各种渠道介绍到欧洲。与此同时,中国以不滤水的材料将大纸帘间隔成几段,从而用一帘一次抄出几张纸的技术以及以白色矿物粉与胶水刷于纸表实行表面涂布的技术,都传入欧洲。
  综上所述,18世纪至19世纪上半叶期间通过各种渠道欧洲从中国引进的造纸技术和技术思想,归纳起来至少有下列十项:①造纸原料多元化,即用破布以外的木本韧皮纤维、竹类茎杆纤维、草本植物纤维造纸;②制造各种皮纸、竹纸、草纸的技术;③以破布与皮料、竹类、草本及故纸等不同原料,按一定配比混合制浆造纸;④以可弯曲的大纸帘抄大幅纸,代替欧洲以不可弯曲的小纸帘抄小幅纸的传统技法;⑤将植物粘液或纸药配入纸浆中,以保证纤维均匀悬浮于浆内和将湿纸直接摞起揭而不裂的技术,代替以大量厚羊毛布垫湿纸的笨拙方法;⑥将胶料配入纸浆中实行纸内施胶,代替成纸后逐张表面施胶;⑦以具有光滑烘面的人工强制烘干器烘纸、借以使纸具有平滑表面;代替将纸吊起自然晾干法;⑧圆筒形铜网抄纸器的设计、使筒形抄纸器旋转抄纸的构思和以旋转滚筒压榨脱水的设计原理;⑨以不滤水材料将大抄纸帘帘面间隔成几段,一次抄出几张纸的技术,代替以一帘一次只抄一张纸的作法;⑩以白色矿物粉与胶水混合剂刷于纸表的表面涂布技术和以白色矿物粉的水悬浮液加入纸浆制成填料纸的技术。以上十项中国技术都是17世纪以前欧洲所缺乏的,引进后要涉及对欧洲传统造纸生产中所用原料、制造工艺、基本设备方面的改变和革新,换言之,使其脱离中世纪技术面目并对原有造纸技术路线作新的调整。法国、德国和英国在这方面走在其他国家前面。
  欧洲人首先在造纸原料方面按多元化思想作了许多试验。法国首先从中国引种楮树,以期造楮皮纸,接着美国也仿此事例,然因气候及土壤条件不同,楮树在这两个国家长势不佳。与此同时,法国科学家盖塔尔(Jean Etienne Guettard,1715~1786)和德国植物学家谢弗(Jacob Christian Sch?fer,1718~1790)等人都作过巴尔札克小说中主人公大卫·赛夏类似的工作。盖塔尔发表过《对各种造纸原料的考察》和《对可能用作造纸的原料的研究》①等论文。尤其访问过亚洲的谢弗,1765~1772年发表6卷本著作,题为《不全用破布,而以破布掺入少量其他填加物制造同样纸的实验和实验样品》,该书卷二(1765)介绍以破布与大麻、树皮、稻草等中国所用原料纤维混合制浆造纸的实验,并附以这些混料纸的纸样②。(图17-7)
  1800年,库普斯(MatthiasKoops)在伦敦试验以木材、稻草造纸,并以所造草纸印自己所著有关书史的作品③,次年该书再版时又印以再生纸,即《天工开物》所描述的以废纸回槽重新抄造的纸,此人于1800~1801年得到制草纸、再生纸和木浆纸的三项专利。至1856年,英人戴维斯(Charles Thomas Davis)于《纸的制造》(The Manufacture of Paper)一书中已能列举950种可能供作造纸的原料。接着1857~1860年英国人劳特利奇(Thomas Routledge)以生长于西班牙和北非的禾本科野生植物针茅草(Stip tenacisims)造纸成功,用以印刷《伦敦图片报》(Ilustrated London News)。法国从法属阿尔及利亚获得此草后,也忙于作造纸的试验。
  1875年,劳特利奇又以竹为原料试制竹纸,并以其印刷自己著作的《作为造纸原料的竹》①的小册子。因英国不产竹,所用竹材需由印度供应。第二年(1876),荷兰阿纳姆(Arnhem)城用荷兰文出版同样书名的书(Bamboe en Ampas als Grondstaffen voor Papierberei-ding),也是印以竹纸。这些事例都证明欧洲人学习中国人利用破布以外的其他植物原料造纸,或以破布与其他原料混合制浆造纸取得成功,使18世纪以来的原料危机获得缓解。这是中国对欧洲近代造纸所作出的一大贡献。
  随着造纸原料的改变,欧洲于18世纪中叶开始用从中国引进的可弯曲的竹帘抄纸器抄纸,以代替过去的固定型纸模。法国人将这种中国式抄纸器称为typedevélin,这种类型抄纸器由竹帘和支撑竹帘的帘床(框架)两部分组成,二者可分可合,故称活动帘床。正如富兰克林所说,它具有三个优点:①可以制成大幅纸;②抄出的湿纸易于脱离帘面;③所造的纸表面较平滑。如果将竹帘用不滤水材料分割成几段,还可一次抄出几张纸,这是欧洲人以前不曾想象到的。1826年英国肯特郡沃特曼(James Whatman)造纸厂在欧洲首次用这种中国技术一次抄出八张作信纸用的纸。
  三 中国造纸技术的再传入和欧洲造纸的近代化
  中国抄纸竹帘的可弯曲性体现一种先进的造纸思维方式,因而有极大发展前途,是通向近代造纸机的必要阶梯。美国著名纸史家亨特说:“今天的大[机器]造纸工业,是根据两千年前最初的东方(中国)竹帘纸模建造的②。”
  这个论点正确而公允,但需要加以解说,才能使更多的读者了解其含义。如前所述,欧洲18世纪面临的造纸问题是原料单一,工艺过程繁琐,抄纸设备陈旧,不能造大幅平滑纸。在解决原料问题后,下一步要解决的问题是简化工艺程序和对竹帘抄纸器的改革。具有工业革命背景的欧洲人这时认识到,解决问题的出路在于实现造纸过程的机械化和近代化,以赶上其他已实现这两化的工业部门。因为在手工生产方式下用再好的竹帘抄纸,成纸的长宽度总要受到限制,欧洲人在中国技术和设备的启发下思路大开,想要用机器代替手工劳动,造出无限长的纸,这就导致近代造纸机的发明。
  第一个作出这种尝试的是法国人罗伯特(Nicolas-Louis Robert,1765~1828)。他曾受雇于迪多(Francois Didot,1730~1804)在埃松(Essonnes)经营的法国最重要的纸厂,在厂主支持下1797年作了用机器造纸的试验,后来终于制成功两张大纸。1798年11月8日,罗伯特申请发明专利。他在申请书中写道:
  几年来我受雇于法国一家主要的纸厂,一直梦想简化造纸操作程序,用最低的成本制造幅面特别大的纸,而且不用任何工人,只用机器方式操作。通过努力工作、经验积累,并付出可观的代价,我取得成功,所制成的机器实现了我的预想。这种机器能减少工时与成本,且能制成长12~15米的大张纸,……。总之,我在埃松工厂主、公民迪多的厂家所建造的机器,业已启动①。
  法国政府部门迅速承认了罗伯特的发明,允许其拥有15年专利权,且奖以3000法郎以制造更大的机器。根据罗伯特在原始材料中的描述,他的机器是将一长的竹帘两头接起,形成类似坦克履带那样的无端长椭圆形抄纸帘,由两个转轮驱动,使其沿水平方向在纸槽上移动。浆料桶中的纸浆通过导流装置均匀流到帘面,纤维留在帘上,水从帘面空隙流入纸槽中。湿纸层经包有毛毡的滚筒压榨,便可以脱离纸帘,再吊起晾干。纸帘抄出一张纸后,移动至一端时,再像坦克履带那样转动到下方,再由另一端重新转动于上方抄纸,沿着长椭圆形轨迹循环转动。这就是近代第一台长网(长帘)造纸机(图17-8),它的结构相当简单。罗伯特说“甚至小孩子都能操纵这台机器”。
  因法国大革命爆发而引起的社会动荡,造纸机没有能取得进展,罗伯特又将专利权转给迪多。迪多请其姻亲英国工厂主甘布尔(John Gamble)措筹资金用罗伯特的图纸重造机器。甘布尔发现伦敦文具商富德里尼尔(Henry Fourdrinier,1766~1854)兄弟有意投资,又建议请机械师唐金(Bryan Donkin,1768~1855)按罗伯特的发明制造机器。制成后,1803年获英国专利。次年唐金又加以改进,这种长网造纸机便称为“富德里尼尔”(Fourdrinier),与原文具商富德里尼尔同名。法国的发明现在却打上了英国的烙印。由于富德里尼尔兄弟申请的专利中没有提出,如其他厂家仿制时要支付技术转让费,结果各厂家纷纷仿制。英国的造纸机每台售价低至715~1040镑,致使投资六万英镑的富氏兄弟蒙受相当可观的经济损失。这种造纸机经改进后,将竹帘易以铜网,增加了伏辊、压辊及蒸气烘辊、卷纸辊,机器越来越庞大和复杂,形成从纸浆到成品纸的连续一条龙作业(图17-10),至19世纪中叶时欧洲建立起纸的大机器生产,实现了造纸生产的近代化过程。
  长帘机投产后,英国人迪金森(JohnDickinson,1782~1869)于1809年又制造出与罗伯特纸机在成纸方式上不同的另一类型的造纸机。其主要部件为圆筒形框架包以一层铜网,使抄纸帘呈圆筒形,放在浆槽内旋转抄纸,由筒内形成的真空吸水,这就是单筒圆网造纸机。后来圆网机又被改进。这两种类型的造纸机都可制造无限长度的纸。
  自从长网机、圆网机相继问世与投产后,彻底解决了欧洲传统工艺的改造问题,工业革命又促使机制纸生产获得迅速发展。以木材及其他植物原料为处理对象的化学制浆法的发明,又使机制纸的发展如虎填翼。欧洲造纸之所以能实现近代化,有赖于原料的拓宽和造纸机的发明,归根到底有赖于下列六项原理(或思想)的运用:①原料多元化;②以可弯曲的纸帘抄大幅纸的思想;③以圆筒形纸模在浆内旋转抄纸;④以旋转圆辊对湿纸压榨去水;⑤以热源对湿纸强制干燥;⑥以机器生产代替手工造纸。
  此处第②~⑥项与造纸机发明有直接关系,而第②~⑤项是造纸机关键部件设计的思想基础。例如罗伯特长网机的关键是将可弯曲的竹帘制成无端环状,圆筒形纸模是迪金森圆网A.浆槽B.环形纸帘C.定边板D.压榨辊E.移动式毡布F.伏辊G.压辊H.卷纸辊机的心脏。没有以热源对湿纸强制干燥的设想,就设计不出烘辊。旋转圆辊在造纸中的运用具有重大意义,否则谈不上压辊、伏辊、烘辊和卷纸辊的安装,也就达不到连续流水作业的结果。而可弯曲的竹帘、圆筒形纸模、旋转圆辊和强制烘干器的运用,都是中国纸工在欧洲人之前使用过的,且与此有关的信息或实物已于18世纪传入欧洲。
  将17世纪以前的欧洲传统造纸各技术要素加以分解后,我们注意到几乎没有一项能与近代技术接轨(仅17世纪出现的打浆机一项例外),相反,起源于中国并从中国传入欧洲的前述十项技术要素内有一半以上却能与近代技术挂上钩,并直接转化为近代技术的组成部分。这是中国对欧洲近代造纸发展所作出的第二大贡献。只有以机器生产代替手工造纸是欧洲人最先想到与作到的。但如果他们不掌握此思想得以落实的前述几项技术要素,也只是梦想而已。清代康熙、乾隆年间制成的圆筒侧理纸设备,无疑是长网机和圆网机的先驱,但近代造纸机毕竟发明于欧洲,而不是中国。这是因为18~19世纪之际的欧洲具备了实行机器生产的各种条件,而中国缺少这些条件。尽管如此,18~19世纪中国造纸技术和技术思想的再传入,在欧洲从手工纸生产向近代机器大生产转变的过渡时期内起了重要的技术接轨作用。没有来自中国的技术和技术思想,欧洲造纸机是不会凭空制造出来的①。

知识出处

中国科学技术史:造纸与印刷卷

《中国科学技术史:造纸与印刷卷》

出版者:科学出版社

本书利用最新考古发掘资料,对出土文物的检验、传统工艺的调查研究和中外文献的考证,系统论述中国造纸及印刷技术的起源发展以及外传的历史,从而揭示出中国“四大发明”中两项发明的系统历史。全书共三编十七章,内容深入浅出,资料翔实,别具特色。

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