一 水碓打浆和巨型纸槽、纸帘抄纸

知识类型: 析出资源
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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: 110120020230001068
颗粒名称: 一 水碓打浆和巨型纸槽、纸帘抄纸
分类号: TS75
页数: 3
页码: 212-214
摘要: 本文记述了宋元时期,造纸技术取得显著进步,表现为采用新技术工序和生产设备更新。南方利用丰富水利资源,发明水碓打浆法,节省人力且提高舂捣质量。同时,出现巨幅纸制造技术,要求高精度打浆、熟练编制竹帘、协调抄纸动作及大型纸槽。这些技术进步推动高质量纸的出现,体现中国古代造纸工艺的卓越成就。
关键词: 宋元时期 造纸技术 造纸工艺

内容

宋元时期能有一些高质量纸的出现,是由于造纸技术的进步,即新的技术工序的引用和生产设备的更新等方面。南方产纸区水利资源多,舂捣纸料时一般不用人力或畜力,而是靠水力驱动水碓。所谓水碓,是借水流的力量使叶轮旋转,再通过十字头、连杆和齿轮转运系统将旋转运动变成上下方向的直线运动,带动碓头捣料。这已经进入早期机械打浆的范畴。用水碓捣料是中国人发明的打浆方法。东汉的桓谭(前32~后39)《新论》(约20)已提到水碓:“伏羲之制杵臼,万民以济。及后人加巧,因延力借身重以践碓,而利十倍杵臼。又复设机关,用驴骡牛马及役水而舂,其利乃且百倍”④。
  单纯以双手操作杵臼到以脚踏杵杆的踏碓是个进步过程,再从人力踏碓到使用畜力驱动又是个进步,从使用畜力到以水力为动力实行半自动式操作,则是古代最高技术成就。据房玄龄(579~648)《晋书》(635)卷43《王戎传》载,西晋“竹林七贤”之一王戎(234~305)字濬仲,累官尚书令、司徒,“性好兴利,广收八方园田,水碓周遍天下,积实聚钱,不知纪极”。可见从汉代出现的水碓在晋代已遍于南方。元人王祯《农书》卷19更介绍“连机碓”,机上的主轴可同时带动四个碓操作,提高了工效。他说:“今人造作水轮,轮轴长可数尺,列贯横木,相交如滚枪之制。水激转轮,则轴间横木间打所排碓梢,一起一落舂之,即连机碓也。……凡在流水岸边,俱可设置,须度水势高下为之”⑤。早期水碓多用于舂米,后来转用于大规模造纸,宋元时南方纸坊就使用水碓舂捣纸料。
  费著《蜀笺谱》谈元代四川造纸时写道:“江旁凿臼为碓,上下相接。凡造纸之物,必杵之使烂,涤之使洁”。费著在这里讲的就是以水碓捣料。此后经明清一直通行至近代,笔者在江南各省作技术调查时,仍见用单个水碓或连机碓造纸。用水力机碓舂料,既节约人力,又能保证舂捣质量。因而一进纸坊村,就能听到机碓的声音不绝。这样捣出的纸料分散度比较匀一,因为冲力总是一样的,确是改进的打浆设备,碓旁需有一人经常翻动纸料,将未捣到的部分翻到上面。我们从宋应星《天工开物》(1637)中所看到的明代水碓包括连碓机插图中注意到,明代设备构造几乎与宋元时一样(图5-9)。而德国纽伦堡人阿曼(JostAmman,1539~1591)于《造纸》(DerPapier,1568)书中插图所示欧洲最早的连碓机,也是应用了中国早期设备的同样原理,至17世纪欧洲带动的碓数目增至5到6个①。
  宋元造纸技术的进步还表现在抄造出比前代更大的巨幅纸。北宋人苏易简《文房四谱》卷四说:
  黟、歙间多良纸,有凝霜、澄心之号。复有长者,可五十尺为一幅。盖歙民数日理其楮,然后于长船中以浸之。数十夫举抄以抄之,旁一夫以鼓而节之。于是以大薰笼周而焙之,不上于墙壁也。由是自首至尾,匀薄如一②。
  歙州即现在的安徽南部的歙县地区,在北宋初这里造出五丈(约15米)长的巨幅楮皮纸,确是个很了不起的技术成就。明人文震亨(1585~1645)《长物志》(约1640)卷七指出宋代“有匹纸,长三丈至五丈。”①。陈继儒(1558~1639)《妮古录》(约1613)卷三云:“元李氏有古纸,长二丈许,光泽细腻,相传四世。请赵文敏(赵孟頫,1254~1322)书,文敏不敢落笔,但题其尾。至文徵仲(文徵明,1470~1559),止押字一行耳。不知何时乃得书之。”宋代所造匹纸也有传世实物可见,如辽宁博物馆藏宋徽宗赵佶(1082~1135)草书《千字文》,一纸竟长达三丈有余,中无接缝,纸上朱地描以泥金云龙图案,制造及加工技巧十分精湛。北京故宫博物院藏南宋画家法常(1176~1239)《写生蔬果图》,明人沈周(1427~1509)在此图卷跋语中写道:“纸色莹洁,一幅长三丈有咫,真宋物也”。笔者检验后认为是一种白色精细皮纸,实测其直高47.3、横长814.1厘米,即8.14米,画面为38,507平方厘米,约3.85平方米。纸的每一处厚薄均匀,纤维分散情况很好,表面平滑。
  制造这样的巨幅匹纸,技术要求很高,至少要作到以下几点:(1)纤维的打浆度必须很高,纤维在纸浆中的悬浮情况必须良好,因此在选料、舂捣方面应当精工细作;(2)要能编制成巨幅抄纸用竹帘,以较长细竹条用丝线拼接而成,要求有高度的熟练技巧;(3)举帘抄纸时,由许多人同时抬起,动作必须协调一致,如同一人操作,烘干及揭纸时也同样如此;(4)如在纸上用泥金绘云龙图案时,由许多画工同时执笔,图案位置及形状必须处处一致,如出一人之手。此外,抄造这样大的纸,还要有大型纸槽才能容纳纸浆并承受帘上滤下的水。苏易简记载说,这样的纸槽由长型木船改造而成,由多人同时举帘,旁边有一工长通过敲鼓指挥其操作。抄出湿纸后,用许多薰笼在纸的各处烘干,再逐处将完整的纸从纸帘上揭下并砑光。在几十人同时迅速协调动作时,不允许有一人出差错,否则会在个别部位上出现破绽。西方各国在19世纪机制纸出现前,一直用手工方法造不出大纸,自然印刷也受到影响。
  迟至1818英国印出的最大报纸为22×32英寸(55×80厘米),1798年法国著名的迪多(FrancoisDidot,1730~1804)纸厂技工罗勃特(NicolesLouisRobert,1761~1828)在欧洲最先发明长网造纸机,可造12到15米长的纸②。这已是当时最大的纸了,对比之下北宋所造15米长的匹纸,欧洲人看后就会认为是奇迹。这充分体现了中国古代纸工的集体创造智慧。当然这种纸过去不能大规模生产,因而制造成本较高,使用者较少。但宋元时造出长达1~2米的纸,已是轻而易举的事,即令如此,也比1818年英国伦敦所能印刷的最大号报纸大得多。

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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