第二节 造皮纸技术的高度发展

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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: 110120020230001080
颗粒名称: 第二节 造皮纸技术的高度发展
分类号: TS75
页数: 14
页码: 242-255
摘要: 本文记述了明清时期,浙江常山及安徽徽州是制造楮皮纸的重要地区。楮皮纸制造过程包括砍伐楮枝、剥皮、蒸煮、去壳、沤制、漂洗、晒干、捣细、加纸药、捞纸、压榨去水、烘干等步骤。其中,使用石灰水或草木灰水进行蒸煮和沤制,以及用杨桃藤作为纸药是关键技术。此外,常山地区采用了一种卧式干燥器,操作方便且干燥速度快。徽州地区的楮皮纸制造过程也有详细记载,包括沤灰、煮烂、捣细、洁净入槽等步骤。
关键词: 明清时期 造皮纸技术 造纸技术

内容

一 浙江常山及安徽徽州的楮皮纸
  像宋元一样,明清造纸仍以皮纸和竹纸为主。制皮纸原料虽多,但制法则大同小异。关于皮纸制造技术的详细记载,前代并不多见,而是从明清才出现。我们首先应援引陆容(1436~1494)《菽园杂记》(1495)的精彩叙述。陆容字文量,号式斋,江苏太仓人,成化二年(1466)进士,授南京吏部主事,改兵部职方司郎中,出为浙江右参政。他的书成于浙江任内,以记实为主要特色。《菽园杂记》卷13谈到浙江衢州常山、开化二县造楮皮纸时写道:
  衢之常山、开化等县人,以造纸为业。其造法,採楮皮蒸过,擘去粗质,掺石灰浸渍三宿,蹂之使熟。去灰,又浸水七日。复蒸之,濯去泥沙,曝晒经旬,舂烂,水漂。入胡桃藤等药,以竹丝帘承之。俟其凝结,掀置白上,以火干之。白者,以砖板制为案桌状,圬以石灰,而厝(cuò,音错,安置)火下也①
  这段话用字虽然不多,却已巧妙地介绍了制造楮皮纸的工艺过程。其中“入胡桃藤等药”句中的“胡桃藤”,当为杨桃藤,即猕猴桃科的猕猴桃(Actinidia chinensis),此为藤本植物,历来在传统造纸作坊中用作“纸药”。关于此纸药的作用机制,本书第五章第四节已详细叙述,这里不再重复。陆容在杨桃藤后用了个“等”字,可见还有其它植物也可充作纸药,如锦葵科的黄蜀葵(Hibiscus manihot)等。此处所记载的干燥器形制及构造很别致,值得注意。
  这种干燥器看来似乎是一种卧式装置,即用砖砌成桌面形的砖板,表面涂刷一层石灰,务令平滑,然后在砖板下面用柴火加热。当湿纸放在砖板上时,通过热力实行强制干燥。这种卧式装置的最大优点是,工人操作十分方便,干燥速度快。但中国其他地方多用立式装置,用砖砌成中空的夹墙,中间由柴火烟气加热。立式干燥器优点是热能利用效率高,节省烧柴,但在上面放湿纸时,操作不及卧式方便。如果将常山、开化所用的卧式干燥器砌得较高、较长呈长方筒状,则除上面可干燥纸外,两旁侧面亦可利用,便成为卧、立结合的干燥器,热效,应就会提高。从流传到西方的清代造纸图中,我们还见有一种剖面呈“人”字形的强制干燥器②,设计这种形式是为工人操作方便。
  我们如果将《菽园杂记》卷13所述造楮皮纸技术过程加以分解,便可见以下各个工序:
  ①砍伐楮枝,剥下楮皮并打成小捆→②在蒸煮锅中用清水蒸煮→③趁热捶去或磨去楮皮外表皮→④将楮皮用石灰浆浸渍三天,踏踩、搓揉,除去残余外壳皮→⑤于河中洗去石灰→⑥将皮料在池塘中沤制七天→⑦从石塘取出后,再行蒸煮,[浸以石灰浆或淋以草木灰水]→⑧蒸煮后,将物料取出,在河水中漂洗,洗去灰水及有色杂质→⑨将物料摊放在河边或山坡,任烈日暴晒十多天,实行日光漂白→⑩将纸料捣细→⑪河水中漂洗纸料并将纸料放入纸槽中,加水配成纸浆,搅匀→⑫向纸浆中加入杨桃藤浸出液作为纸药→⑬手持竹帘向纸槽中捞纸→⑭[将湿纸层层叠起,压榨去水]→⑮将仍有少量水的纸逐张揭起,放在砖面上烘干。砖面以石灰粉刷成平滑表面,用以承受纸,砖面下以火热之→⑯烘干后,从砖面上取下成品纸→⑰对成品纸修整包装。
  整个过程分解为17个连续衔接的步骤。所要说明的是,如果在春夏之际砍伐,可直接将楮皮剥下,扎成小捆送到纸场。此时清水蒸煮目的是为使楮皮松软,经捶击,可除外层黑壳表皮。如果在冬季砍楮,则不能脱骨剥皮,此时清水蒸煮目的首先为剥皮,剥下皮后再趁热捶打,以除外层表皮。外表皮很难除尽,此处提到用石灰水浸三日,腐蚀皮料,再捶去剩余外表皮。此后第⑦个步骤对沤制脱胶后的皮料蒸煮,不能用清水,而必须用石灰水或草木灰水,或二者混合液,否则达不到予期效果。我们此处用方括号标出原文漏记之点。此外,在纸槽抄出纸(第13步骤)后(图6-13),在送去砖面干燥前,还要将湿纸叠起,并用压榨器压去多余水分,这个步骤即第⑭步骤(图6-14),是必不可少的,而原文没有提及,所以我们也用方括号补上这个步骤。除这两处外,其余分解出的步骤都是原文中指示出来的。制皮纸时,为使成品纸有一定的白度除去楮皮黑皮层是关键,第③、④步骤即为此目的。
  继《菽园杂记》之后,明人汪舜民(1440~1507在世)纂弘治《徽州府志》(1502)《物产志》谈到安徽徽州地区造楮皮纸时写道:
  造纸之法,荒黑楮皮率十分割粗得六分,净溪沤灰庵暴之、沃之,以白为度。瀹(yuè音月,浸渍)灰大镬(锅)中,煮至糜烂。复入浅水沤一日拣去鸟丁黄眼。又从而庵之,捣极细,熟,盛以布囊,又于深溪用辘轳推盪,洁净入槽。乃取羊(杨)桃藤捣细,别用水桶浸按,名曰滑水,倾槽间与白皮相和,搅打匀细。用帘抄成浆,压经宿,干于焙壁,张张摊刷,然后截沓解官。其为之不易盖如此。
  这里虽然用了文人貌似高雅而实为外行的词汇,但毕竟也叙述出一些造纸技术过程,可与陆容的简洁而明了的叙述相比较与补充。这两位进士出身的作者所述共同点是,都提出用杨桃藤为纸药和用强制干燥器烘纸。汪舜民将纸药称为滑水,当是徽州人的叫法,又将干燥器称为“焙壁”,当是立式强制干燥器,可以两面或一面烘纸。汪舜民补充说:“瀹灰大镬中”,是指最后一次蒸煮时,锅内纸料必须浸有石灰浆作碱液蒸煮。他还提到纸捞出后堆在一起,需经压榨,然后静置过夜(“压经宿”),这两点为陆容所漏记。但指出皮料在池塘中“沤一日”,为时太短,还是陆容说“浸水七日”为妥。同时,汪舜民没有指出日光漂白这道工序,倒是陆容提到了。
  二 《江西省大志》和《天工开物》所述皮纸技术
  江西是全国主要产纸地区,在王宗沐(1523~1591)修、陆万垓(1515~1600在世)补《江西省大志》中对造纸技术有详细记载。王宗沐字新甫,浙江临海人,嘉靖廿三年(1544)进士,授刑部主事,转江西提学副使时纂修《江西省大志》,嘉靖三十五年(1556)出版。此地方志论述江西经济情况、自然环境及施政得失、农工业生产等。其中卷四《溉书》载河流及圩堤、陂塘等农业水利设施,卷七《陶书》记明代景德镇陶瓷生产和管理。然而江西重要的造纸工业却未包括在《大志》嘉靖本中。有鉴于此,万历廿五年(1597)陆万垓增补的一卷为《楮书》,专记广信府铅山造纸厂生产及管理。因此该方志自万历本刊行时起已为八卷。陆万垓(约1525~1600在世)为王宗沐同时代人,浙江平湖人,隆庆二年(1568)进士,曾任江西地方官,对该省造纸情况相当熟悉。
  陆万垓在《楮书》中说:
  广信府纸槽,前不可考。自洪武年间(1368~1398)创于玉山一县。……楮(纸)之所用,为构皮,为竹丝,为帘,为百结皮。其构皮出自湖广,竹丝产于福建,帘产于徽州、浙江。自昔皆属安吉、徽州二府商贩,装运本府地方货卖。其百结皮[为]玉山土产。由此可知广信府明初造纸所用原料楮皮(构皮)来自湖广省(今湖北),抄纸用的纸帘来自徽州府和浙江,竹纤维来自福建,都通过徽州府和浙江安吉州的商贩长途贩运到江西。因此这里只是个官办的加工工场,其产品成本势必增高,但这可能是筹办纸厂初期的情况,后来逐步以本地原料代之。百结皮是广信府玉山县土产,适于造皮纸,我们认为这应当是瑞香科(Thymelaeaceae)的植物,很可能指结香(Edgeworthiachrysantha)。此为瑞香科结香属落叶灌木,产于江西,是一种优良造纸原料。日本国亦产,用于造纸,称为“三桠”。笔者曾去铅山一带作过实地调查,那里纸坊附近的山区盛产竹,可就地砍伐造竹纸,无须再由福建运来。因而明中叶以后,江西纸所用的原料,大部分由当地供应。
  《江西省大志》卷八《楮书》对造楮皮纸制作技术过程有如下记述:
  槽户雇请人工,将前物料(楮皮)浸放清流激水,经几昼夜,足踏去壳,打把捞起。甑火蒸烂,剥去其骨,扯碎成丝,用刀锉断。搅以石灰存性月余,仍入甑蒸。[蒸后]盛以布囊,放于急水,经数昼夜,踏去灰水。见清,摊放洲上日晒水淋,无论月日,以白为度。木杵舂细,成片揭开。复用桐子壳灰及柴灰和匀,滚水淋泡。阴干半月,涧水洒透,仍用甑蒸、水漂,暴晒不计遍数。多手择去小疵,绝无瑕玷。刀斫如炙,揉碎为末,布袱包裹,又放急流,洗去浊水。然后安放青石板合槽内,决长流水入槽,任其自来自去。药和溶化,澄清如水。照纸式大小、高阔,置买绝细竹丝,以黄丝线织成帘床,四面用筐绷紧。[抄]大纸[需]六人,小纸二人,杠帘入槽。水中搅转,浪动搅起,帘上成纸一张。揭下,垒榨去水。逐张掀上,砖造火焙,两面粉饰,光匀内中,阴阳火烧。熏干取下,方始成纸。工难细述论,虽隆冬炎夏,手足不离水火。谚云:片纸非容易,措手七十二①。
  陆万垓对楮皮纸制造的这段生动描述,是明万历年间(1573~1619)造皮纸的最详细的原始记载。从原料及其加工处理到制成成品纸之间各技术环节都无遗地加以叙述,同时对所需生产设备也作了描写。将这段记载加以分解,可看到下列工艺流程:
  ①将剥下的楮皮打捆,并放在河水中浸渍数日→②用脚踏去部分青外壳→③打成捆捞起→④放蒸煮锅中用清水蒸煮→⑤捶去外壳皮,并将内皮扯成丝→⑥用斧刀切断成小段→⑦用石灰浆浸透皮料,沃置月余→⑧将含有石灰浆的皮料放蒸煮锅内再行蒸煮→⑨蒸煮后皮料变烂,置于布袋内用流水漂洗数日→⑩用脚在水中踏去石灰水及其它杂质→⑪洗净后,将原料摊放在河边日晒雨淋,“无论月日,以白为度”,实行自然漂白→⑫取回纸料,用杵臼或踏碓将其捣细成泥→⑬将捣碎后的纸料一片一片地垒起来→⑭向垒起来的纸料加入滚烫的草木灰水从上到下地淋透,阴干半月→⑮将上述处理后的纸料重行蒸煮→⑯蒸煮后,再经河水依前法漂洗→⑰漂洗后的纸料再次摊放在河边,“暴晒不计遍数”,实行第二次自然漂白→⑱由许多人用手逐个地剔去纸料上残余的各种杂质及有色物,务令洁白→⑲这时纸料已变得一搓即碎而为末,放入布袋中在河水内漂洗干净→⑱然后将纸料放入由青石板制的长方形大纸槽中,再向纸槽中注入由山中引来的干净的长流水,搅动纸槽中物料,配成纸浆→19配制纸药水汁,并加入纸浆中搅匀→20根据事先所定纸幅尺寸,用黄丝线将绝细竹条编成抄纸帘。制成木制帘床,将纸帘在其上绷紧→21持纸帘在纸槽中捞纸。帘有大小,大者六人操作,帘床每边各站立三人,面对面地协调动作。较小纸帘由二人操作→22捞出纸后,先在纸槽上滤水,再将湿纸层层垒在一起→23将垒在一起的湿纸用木制压榨器压去多余水分,静置过夜→〓将压榨去水的半干半湿的纸从纸堆上逐张揭起,用毛刷摊放在砖砌火墙上烘干。火墙中空,由一端烧柴,烟和火焰烤热墙面,墙的两面以细石灰粉刷成平滑表面→25将烘干后的纸从火墙上揭下,逐张堆齐→26将成品纸捆起包装待运,一般每百张为一刀。
  用上述26个步骤造出的纸,洁白异常、质地细腻。实际上每个还包括若干具体操作。此处提到加纸药这个步骤,但没有指出从什么植物中提取,总不外是杨桃藤之类。值得注意的是,提到在湿纸送去火墙烘干之前,要“垒榨去水”,即将湿纸叠起,再用榨酒用的压榨器压去一些水。这样可提高烘干速度、节省燃料。其次,提到配纸浆用的水,是从山上借竹管引来的泉水,名曰自来水。这种水新鲜,没有矿物质和细菌。明初《永乐大典》就是用江西皮纸抄写的(图6-15),而清《四库全书》用安徽皮纸写之(图6-16)。
  现在要介绍第三部论皮纸制造的书,是宋应星的《天工开物》。宋应星字长庚,江西奉新人,万历四十三年(1615)举人,历任本省袁州府分宜县教谕、福建汀州府推官、南直隶毫州(今安徽阜阳地区)知州,是明代科学家兼思想家。其所著《天工开物》初刊于崇祯十年(1637),再刊于清初顺治末年,今有各种版本传世。该书《杀青》章专讲造纸,尤其详于造竹纸,但亦有一节论皮纸。有关造皮纸的原文如下:
  凡楮树取皮,于春末、夏初剥取。树已老者,就根伐去,以土盖之,来年再长新条,其皮更美。凡皮纸,楮皮六十斤,仍入绝嫩竹麻(竹纤维)四十斤,同塘漂浸,同用石灰浆涂,入釜煮糜。近法省啬者,皮、竹十七而外,或入宿田稻稿十三,用药得方,仍成洁白。凡皮料坚固纸,其纵纹扯断如绵丝,故曰‘绵纸’,横断且费力。其最上一等供用大内糊窗格者,曰棂纱纸。此纸自广信郡造,长过七尺,阔过四尺。五色颜料先滴色汁槽内和成,不由后染。其次曰连四纸,连四中最白者曰红上纸。皮、竹与稻秆掺和而成料者,曰揭帖呈文纸。芙蓉等皮造者,统名小、皮纸,在江西则曰中夹纸。……又桑皮造者曰桑穰纸,极其敦厚,东浙所产,三吴(苏州、常州、湖州)收蚕种者必用之。凡糊雨伞与油扇,皆用小、皮纸。凡造皮纸长阔者,其盛水槽甚宽,巨帘非一人手力所胜,两人对举荡成。若棂纱[纸],则数人方胜其任。凡皮纸供用画幅,先用矾水荡过,则毛茨不起。纸以逼帘者为正面,盖料即成泥浮于其上者,粗意犹存也。……永嘉(浙江温州)蠲糨纸亦桑穰造①。
  作为科学家,宋应星对皮纸制造技术的记载,似缺乏实质内容,且有不妥之处。原因是,
  他认为皮纸与竹纸制造有些步骤相同,因之也有意减少对皮纸制造的叙述,以免重复。可是这样作时,在用词上容易使人误解。比如“同塘漂浸,同用石灰浆涂”中的“同”字,容易使人误解为将皮料与竹料一同在塘内沤制,再一同用石灰浆涂。事实上英译本译者就是这样理解“同”的含义,译之为together②,于是便造成技术上的错误。我们知道,皮料与竹料是不可一同在塘内沤制的,而实应理解为“皮料象竹料那样,同样要在塘内沤制、同样要用石灰浆涂”。宋应星用的“同”字,含义是also或in the same way。宋应星的记述提供了重要技术信息。第一,他指出砍伐构树的最佳季节是春末、夏初之际,因为这时枝条较嫩,韧皮部所含纤维较多,剥皮比较容易。第二,他指出可用60%楮皮与40%竹料混合制浆造纸,或70%楮皮、竹料及30%稻草制混料纸,这样可以降低纸的生产成本。中国从隋唐、宋元以来就生产混合原料纸,但定量记录原料配比,恐从宋应星开始。
  清代作者记述皮纸制造者不多,但实际上使用的技术与明代是一样的。如清代书画家赵之谦(1829~1884)编光绪《江西通志》(1881)卷49有关造皮纸过程的叙述,几乎是逐字逐句抄录万历本《江西省大志》卷八,毫无新意可言。其他清代地方志也多犯同样毛病,不是照抄明代方志,便是不谈皮纸而只谈竹纸。
  到目前为止,以管见所及,最有权威性的记载出于《菽园杂记》和《江西省大志》这两部明人作品,其次是弘治《徽州府志》,现将其所记技术作一比较。三者分别反映浙江、江西及安徽三个造纸术最发达省份的技术。《江西省大志》记述的工艺流程中包括三次蒸煮(第一次用清水,第二次用石灰水,第三次用草木灰水)、两次自然漂白和三次洗涤,还有多次人工剔除有色外皮,捣料前还要预先用斧刀将料切碎。整个造纸过程周期较长,消耗人力、物力较大,这样处理后的纸必定洁白、匀细,属最上等的纸,生产成本自然会很高。而《菽园杂记》、《徽州府志》所记以及各地其他纸坊,一般经两次蒸煮、一次自然漂白,亦可制成较好的纸。因此江西广信府造御用纸有浪费现象存在,一些重复的步骤本可省去。有些处理从技术经济学上看是不合理的,如自然漂白时“无论月日”、“暴晒不计遍数”,只这道工序便将整个造纸过程无限期拉长,民间纸坊决不肯这样作。最理想而又最经济的生产方案是介于江西与浙江-安徽之间的折衷处理方式,或将后两者使用的各步骤辅以较为精细的操作。而实际上我们现在所看到的较好的明清皮纸,就是这样制成的。
  三 著名的安徽泾县宣纸
  最后谈宣纸,因为它也是一种皮纸①。宣纸主要原料是榆科多年生木本植物青檀(Ptero-celtis tartarinowii)皮。宣纸应当象桑皮纸、瑞香皮纸那样,与楮皮纸制造方法完全一样。前面谈楮皮纸制造技术,实际上也代表所有皮纸共同的生产过程,只是原料不同而已。现在所谓的“宣纸”,明清时产于安徽宁国府的泾县(今芜湖地区)。其历史渊源可追溯至唐代,《新唐书·地理志》载宣州贡纸,而江南西道宣州辖泾县、南陵、宁国、当涂等县,州治在宣城。“宣纸”一名即导源于此。但唐代宣州贡纸,未必就是明清时泾县特产皮纸,因此明代人直呼其为“泾县纸”,看来更为确切。
  人们喜欢泾纸,好意地将其历史追溯得更早,甚至引当地传说,据称东汉蔡伦弟子孔丹来皖南以造纸为业,遂以青檀皮造纸②。但传说不是信史,是否真有孔丹其人史无记载,亦未有考古资料为证,最好还是不要将传说人物写入造纸史书中,以免造成误解。
  宣城一带造纸最早或可推至南朝,再往前的可能性不大,并不会因此降低泾县纸的身份。可靠记载是清同治十一年(1872)继善堂刻本《泾川小岭曹氏宗谱》引旧谱序(1778),载宋元之际有曹大三(约1255~1342)随人从宣城西的南陵县迁居泾县西乡小岭山区,以避兵火。因当时芜湖西南是宋、蒙军激战战场,1275年宋丞相贾似道(1213~1275)来此督师,大败而逃③。蒙军追击,附近百姓纷纷随宋军迁至各地。曹大三在南陵可能本已业纸,在泾县定居后,见小岭遍山盛产类似楮、桑的青檀树,附近又有洁净的泉水与溪水四季长流,遂与家人在此开槽造纸,此后世代相传。
  泾县纸坊昔日集中于县内的枫坑、大岭、小岭、曹溪及泥坑等地,操此业者多为曹姓,其次是翟姓。经历元代至明清时,泾县山区的青檀皮纸生产得到进一步发展。泾县纸遂成为明清文人墨客的谈论对象。明末书画家文震亨(1585~1645)《长物志》(约1640)卷七论纸时,认为“泾县连四[纸]最佳”④。沈德符(1578~1642)《飞凫语略》(约1600)说:“此外,则泾县纸,粘之斋壁,阅岁亦堪入用。以灰气且尽,不复沁墨。往时吴中(苏州)文、沈诸公又喜用。”⑤可见书画家文徵明(1470~1559)及沈周(1427~1509)等人就喜欢泾县皮纸。明人沈德符使用了“泾县纸”这一名称,恰到好处。如今所谓“宣纸”者,本该称为“泾纸”或“泾县纸”,称“宣纸”实在并不恰当,乃清末及民国时人为之。不过既已叫开,只好如此。
  前引方以智(1611~1671)《物理小识》(1643)卷八也说:“今则棉[纸](皮纸)推兴国、泾县。”清乾隆时文人蒋士铨(1725~1785)咏泾县白鹿纸诗,认为泾县纸可与澄心堂纸及宣德纸相媲美:
  司马赠我泾上白,肌理腻滑藏骨筋。
  平浦江沵展睛雪,澄心、宣德堪为伦。
  蒋氏可谓一语言中,正如以下第四节所述,澄心堂纸→宣德纸→泾县纸之间有清晰可查的技术遗传关系,而泾县纸就因仿宣德纸时,其工艺乃得改进。另一位乾隆时人周嘉胄(1731~1795在世)《装潢志》也极力推崇泾县纸:“纸选泾县连四,……余装轴及卷册、碑帖,皆纯用连四”①。连四也许就是后来的“四尺”。泾纸洁白柔韧、平滑受墨,清代时供作内府及官府用纸及上等书画用纸。北京故宫博物院藏乾隆(1736~1795)时榜纸,即为泾县皮纸,高6.7尺,长丈余,较厚,称丈二匹纸。又四库馆所抄《四库全书》用纸,亦为泾纸。清末光绪十二年(1886)泾县皮纸在巴拿马万国博览会上得金质奖章,因而已蜚声国外。
  最初所造泾县皮纸原料纯用青檀皮,因纸的产量逐年猛增,砍伐无度,造成山区青檀林面积越来越小,原料供应短缺。后来便向其中配入一些楮皮或沙田稻草,以减少檀皮消耗量,又可降低生产成本。明代科学家宋应星《天工开物》就提倡用这种办法。根据宋氏意见,配入的稻草不宜超过30%,否则影响纸的质量。因而清代宣纸,尤其清末者,实际上成了皮料与稻草的混料纸。然纸场产品标明“净皮”或“净料”者,仍是纯料皮纸,价钱较高。从历史经验和造纸学观点看,我们认为向青檀皮中配稻草不如配楮皮、桑皮或麻料好,或干脆以楮皮代之,因稻草属短纤维,会减少纸的寿命和强度。前述乾隆年《四库全书》写本所用宣纸,今己出现点点黄斑,即因配有稻草所引起,而代以楮、桑或麻料,便不致出现这种现象。如配稻草超过50%或更多,便不再是本来意义下的泾县皮纸了,实际上成了草纸,质量会明显下降,但价格便宜。泾县各纸坊重信用,纸料配比不同均标不同名称。
  关于泾县皮纸制造技术,明清人作品中较少提及。光绪九年(1883)日本人楢原陈政(旧姓井上)化名陈明,冒充华人潜入泾县产纸区探查纸的制造秘诀,写成《清国制纸取调巡回日记》②。据载,当时大岭、小岭3000户曹姓,多业纸,雇百人以上的大厂有7~8家,以冬青科野生灌木毛冬青(Ilexpubescens)的浸出液为纸药。日记篇幅较长,但似未讲到技术要领,或许另有专题报告。至1923年,泾县文人胡韫玉(1879~1947)著有《纸说》,收入其《朴学斋丛刊》卷四。
  胡韫玉《纸说》谈到泾县纸制造时写道:
  纸之制造,首在于料。料用楮皮或[青]檀皮,必生于山石崎岖、倾仄之间者,方为佳料。冬腊之际,居人斫其树之四枝,断而蒸之。脱其皮,漂以溪水,和以石灰,自十余日至二十余日不等。皮质溶解,取出以碓舂之。碓激以水,其轮自转,人伺其旁。俟其融,再漂再舂凡三、四次,去渣存液。取杨枝藤汁冲之,入槽搅匀。用细竹帘两人共舁捞之。一捞单层,再捞双层,三捞三层,垒至丈许而榨之。榨干,粘于火埴,随熨随揭,承之风日之处,而纸成矣③。
  文内载所用纸药“杨枝藤”,当为杨桃藤,或刊印之误造成。这段记载大体上勾画了造纸过程的轮廓,但与明人陆万垓对江西楮皮纸制造的记述相比,仍嫌过于简略,而且漏记一些技术工序。例如谈到皮料经沤制、灰沃之后,便直接以水碓捣细,显然这中间还应有灰液蒸煮及随之而来的洗涤两道工序,而没有提及。在捣料前对皮料的日光漂白过程也没有指出。有的地方所述,恐不够准确,如说“垒至丈许而榨之”,便大有疑问。实际上垒至这样高,是不可能压榨的,此尺寸应缩小三倍才近乎实际。
  关于制厚纸的方法,胡氏讲,“一捞单层,再捞双层,三捞三层”,意思是说,用同一纸帘从纸浆中捞一次即成单层纸,连续捞二、三次就成双层、三层厚纸。表面看来,似乎说得通,而实际上纸工并不这样操作。因为这样劳动,要浪费很多时间,也造成从纸帘滤水的困难。自古以来造厚纸有两个方法,一是单抄重(zhòng)捞,即将纸帘深插入纸槽,带出较多纸浆,一次捞出厚纸;二是单抄双晒,一次捞出湿纸,层层垒起,烘纸时,将两张或三张湿纸揭起,干后即成厚纸。第二种方法最为普遍,前人称厚纸可分层揭开,即为此理。照胡氏所述方法造纸,厚纸是不可能分层揭开的。
  泾县纸在清末时成为大宗出口商品,引起中外人士的喜爱,人们对其制造技术存有一种好奇之心,外国纸商也一心想仿制,前述楢原陈政的泾县之行便含有这层意义。又加上此纸在国内评比中居于首位,于是当地槽户以为自己垄断一种特殊技术,对外人严格保密,父子相传,造成一种神秘之感。更有人说那里有一种特殊的水或纸药,因而才能造出好纸,结果弄得玄之又玄,以至在纸坊设有保镖,生怕外人进入。其实泾县纸制造技术并无任何神秘或特殊之处,像明清其余皮纸一样,其制造过程早在明代成化十一年(1475)及万历廿五(1597)年分别由陆容和陆万垓透彻地记述,而其原料配比于明崇祯十年(1637)由宋应星所披露。只要将楮皮代之以青檀皮,则泾县纸的制造过程不难理解。
  我们前面对明代江西及浙皖造皮纸过程作了比较后指出,“最理想而又最经济的生产方案是介于江西与浙江—安徽之间的折衷处理方式,或将后两省使用的各步骤辅以较为精细的操作”。而实际上这正是泾县皮纸厂所采用的生产方案,从这个意义上说,泾县纸场是在吸取了当地和全国其他地方造皮纸技术经验的基础上逐步形成自己的造纸生产格局的。后来者居上,终于登上皮纸的最高宝座地位。从历史发展脉络来看,泾县纸是对徽州和广信府贡纸的改进
  品种。其成功秘诀在于,吸收了宣德纸制造中精工细作的优点,而又克服了不计时日与工本的缺点,因而制订出在技术与经济上均称合理的生产方案。这样的生产方案是什么样的呢?我们认为至少应当有下列的轮廓:
  ①每年春、夏之际砍青檀技条,去掉技桠及叶子,剥下檀皮,再扎成小捆→②放入锅内用清水蒸煮四个时辰→③取出檀皮并进行捶打,扯成细丝,青皮纷纷脱落,务使其除去→
  ④将皮料扎成捆,在池塘中沤制半月左右→⑤再将皮料捆起,以石灰浆浸之,堆置一个月,使灰汁浸透皮料→⑥将浸有石灰浆的皮料成捆地放入锅中蒸煮→⑦煮后取出,放河水中漂洗,边洗边用脚踩动,以除去杂质→⑧将洗后的皮料摊放在河边或山坡上,任烈日暴晒或雨淋,为时三至六个月,实行自然漂白,随时翻动→⑨将漂白后的料取回,水洗,仔细剔除白料上的有色物及其余杂物→⑩将物料以水碓反复捣细成泥,边捣边翻动,使所有皮料捣匀→11捣后物料放布袋内,在河内漂洗,边洗边揉动→12洗净的白料放入纸槽中,注入山间泉水,搅匀,制成纸浆→13向纸浆中加入杨桃藤、毛冬青等植物粘液,作为纸药,搅匀→14举起纸帘向纸槽中捞纸,根据纸的大小,或二人或四人或更多人同时举帘操作→15湿纸捞出并滤水后,在案板上层层叠在一起→16将叠在一起的湿纸用木制压榨器压榨去水,静置过夜→17将压去水份的半干纸逐张揭下,用毛刷摊放在火墙上烘干→18烘干后,从墙上取下纸,逐张堆齐,切平四边,盖印、打包,以百张为一刀。
  以上所述各步骤是不可少的,每个步骤又包括若干工序。根据具体情况,有的步骤可重复运用,如捣后发现仍有未分散的纤维束,则重行舂捣,直到捣细为止。为控制纸料白度,入槽前始终注意除去白皮外层青皮,必要时有专人仔细从事这项工作,同时强化蒸煮过程,延长蒸煮时间,或在锅内已浸有石灰浆的皮料上再淋入滚烫的草木灰水。传统泾县纸即以此法最终制成。不难看出,消耗时间最多的步骤是自然漂白,因这不是靠人力而是靠自然力来实现的,于是成为制约生产周期的限制因素。之所以需要这道工序,是因为以石灰水或草木灰水为蒸煮剂,化学作用不够强烈,不足以使纤维更洁白、柔软、细腻。因之清末时改用西方或日本所用的苛性碱和漂白粉,生产时间明显缩短,不过以传统方式生产纸的过程亦同时保留。以上所述仅为纯皮料纸生产过程,如果再配入稻草,则处理稻草还要有一套生产工序,但较为简单,此不赘述,因为在本书第五章第一节已有所提及。
  在中国历史中,看来只有宣德纸和泾县纸产区形成综合造纸体系,用近代话说就是纸业托拉斯或联合企业,不但成品纸品种、规格齐全,而且能自制形制不同的纸帘,具有各种帘纹其中包括水纹;除本色纸外,当地还产不同颜色的色纸及各种各样的艺术加工纸。正如同江西景德镇是中国的陶瓷基地那样,安徽泾县成了中国最大的造纸基地,从清代起直到今日仍是如此。
  泾县纸的名目繁多,令人眼花缭乱,不同名目取自不同分类。以尺幅大小而分,有四尺(69×138,单位公分,下同)、五尺(84×153)、六尺(97×180)、八尺(124×284)、丈二(145×367.5)及丈六(193.2×503.7),丈六为巨幅纸。按原料配比,则有净皮、绵料、半皮等名。按加工分类,有生宣、熟宣、云母、虎皮、雨雪、冷金和色宣等名。以厚度分,有单层、双夹、三层之名。以帘纹形制分,有罗纹、龟纹、阔帘、窄帘之别。还有的沿用古名,如金榜、潞王、白鹿属高级书画纸,卷帘、连四、公单为书写纸,千张、火纸为竹料纸,下包、高帘为草纸。将不同分类结合起来,又构成一些名目。如四尺宣,便可细分为四尺单、四尺夹及四尺三层,还可分为净尺四尺、绵料四尺及半皮四尺,更可分为虎皮四尺、雨雪四尺、冷金四尺等,如果再考虑到颜色,则有红四尺、黄四尺、青四尺和绿四尺等。统计起来品种名目以百计,适于各种不同用途,可谓集皮纸之大成。应当有一部《泾纸谱》或《宣纸谱》之类的著作出现,以系统介绍这类品种。
  四 圆筒侧理纸的研制
  明清时用皮纸造成的高级文化用纸,为使其具有潜在的美,还用花帘抄造。即在纸帘上编出凸起的花纹、图案或文字,抄造后便隐于纸中,迎光能看出这些图案,称为花帘纸,即西方所谓的水纹纸。这种编帘技术中国古已有之,但明清时期有新突破,呈现花纹的纸帘不用竹帘,而用铜网,这样便可使图案更为复杂,也使纸表更光滑。撇去图案不说,单就以铜网代替竹帘抄纸,这本身便是个技术上的创新。徐康(1820~1880在世)《前尘梦影录》(1897)卷上云:
  老友陈柏君大令(县令),曾觅得康熙年间(1662~1722)阔帘罗纹纸数页(张),周围暗花边,皆六尺匹。托杭城(杭州)造笺纸良工王诚之,为之加推染色,[以]同于古制。诚之云:今仅有狭帘罗纹,纸料虽小,皆出于竹帘。阔帘乃铜线织成,久已断坏,无人继作。
  康熙年所造的这种纸,其四周所以有暗花图案,并不是用砑花板压上去的,而是因纸帘上编有复杂花纹、图案,抄纸后自然出现在纸上的。这种实物我们不时见到,前述泾县皮纸中的“龟纹”,便在纸上出现无数规则排列的六角形图案。刘岳云(1849~1917)《格物中法》(1871)卷六下引《文房乐事》云:“福建皮丝烟纸,其铺号住址藏于纸中。法以竹、丝编为字形,使漉纸浆,自然成迹。宣纸佳者亦有之,或作种种花纹……山西造纸亦有之”。“以竹、丝编为字形”有语病,应当是“以丝于竹帘上编为字形”。我们确实在清代山西票据中看到这类纸。美国纸史家亨特二次大战前,来北京收集造纸工具时,也得到一个抄纸帘,上面编有“丁瑞泰”字样,看来是丁记纸坊槽户名称①。我们还看过类似《前尘梦影录》所说四周有图案花边的花帘纸,且有“臣彭元瑞恭进”之字样。彭元瑞(1731~1803)为乾隆(1757)进士,授庶吉士,官至工部尚书、协办大学士,乃高宗宠臣。可见花帘纸在康、乾时盛行。值得注意的是,17世纪时中国已有用铜网抄花帘纸的记录。然一般情况下仍主要以
  竹帘编织图案及文字,主要因编铜网费工,造价高,并非不掌握这种技术。
  清康熙、乾隆年间,江南还制造一种皮纸,形制特别,名“侧理纸”。戏曲家孔尚任(1648~1718)《享金簿》云:“侧理纸方广丈余,纹丈余,纹如磨齿,一友人赠余者。晋武帝赐张华(232~300)侧理纸,是海苔所造,即此类也”②。
  吴振域(1792~1871)《养吉斋丛录》(约1863)卷26云:
  乾隆丁丑(1757)高宗南巡,得圆筒侧理纸二番。藏一,书一,作歌纪之。后捡旧库,复得五番。壬寅(1782),浙江新制侧理纸成,进御,先后皆有题咏。此纸囫囵无端,每番重沓如筒,故有圆筒[纸]之称。尝以颁赐诸臣,彭公元瑞(1731~1803)有恭和御制元韵纪恩诗③。
  诗人丁敬(字钝丁,1695~1765)《砚林诗集》中有侧理纸长诗,注中说:仁和县的诗人赵昱(号谷林,1689~1747)小山堂藏有侧理纸二幅,高宗南巡时,献之行在,帝赐以宫锦。后来,同郡人沈廷芳(1702~1772)御史以“赐锦堂”称赵氏小山堂,并由书法家梁国治(1723~1786)重新书写堂名。这成为当时浙江文坛中的有名故事,载入内阁学士沈德潜(1673~1769)的《赵徵君赐锦堂记》之中。阮元(1764~1849)于《石渠随笔》(1793)卷八云:“乾隆年间,又仿造圆筒侧理纸,色如苦米,摩之留手,幅长至丈余者”④。
  综合以上史料,并结合笔者所见实物,可作如下说明。圣祖、高宗是康熙、乾隆盛世时的君主,都有文治武功,喜爱书画,而且都是诗人兼书法家。像明宣宗那样,他们也特别讲求用纸,想让历史上各种有名的纸再现于世。晋代人王嘉(约315~385)《拾遗记》(约370)所载晋武帝赐张华(232~300)侧理纸万番,以其形制独特,从而引起康熙帝的好奇心,但内府不藏此纸。按古书所载,晋侧理纸产于南越,即浙江南部,为海苔所制,其纹理纵横斜侧,故名侧理纸。于是浙江地方官想在本省试制出此纸以进御。正如本书第三章第二节所考证的,其实侧理纸即后世的“发笺”,即以苔类或发菜(石发)搀入纸浆而抄造者。但因清初人不明此意,亦无标本可寻,以苔类造纸失败后,便制成具有磨齿状纹理的皮纸,作为侧理纸献上。
  中国历史博物馆藏有完整的清代所造侧理纸一件,为张伯驹(1897~1982)先生旧藏。仔细观察此纸后,注意到外观呈深肤色,纸质厚重,表面有斜侧帘条纹,但编织纹不明显,不是一般竹帘所抄成。此为皮料纸,没有苔类或石发成分,浆汁匀细,表面凸凹不平,如阮元所说,“色如苦米,摩之留手”。纸的长宽幅度很大,为便保管,纸已折叠。展开后,全纸呈圆筒状,看不到接缝,如吴振域所说,“此纸囫囵无端,每番重沓如筒”。实物形制完全证实了文献所载,称其为圆筒侧理纸,十分恰当。。这次仿制的技术重点不在用料如何,而是着重体现“纵横斜侧”的帘纹,呈上内府后,因康熙帝也不知古侧理纸应是什么形制,遂以为便是如此。除自己使用外,还颁赐群臣。乾隆廿二年(1757)高宗南巡,浙江仁和人赵昱将家藏康熙时造侧理纸二番献之于行在,蒙宫锦之赐。高宗带回北京后,在其中一张上写字,另一张收藏,今北京故宫珍宝馆乐寿堂东廊石刻上,仍可见乾隆戊寅(1758)御笔《咏侧理纸》长诗。今将有关诗句摘抄于下:
  海苔为纸传《拾遗》,徒闻厥名未见之。
  何来映座光配墓,不胫而走系予思。
  囫囵无缝若天衣,纵横细理织网丝。
  即侧理耶犹然疑,张华李墨试淬妃。
  羲、献父子书始宜,不然材可茂先追。
  何有我哉宛抚兹,万番勿乃伤记私。
  两幅已足珍瑰奇,藏一书一聊纪辞。
  看来清高宗很喜欢这种纸,得到两幅后即赋诗记之。更下令重查内府旧库,结果又得到五番。乾隆四十七年(1782),浙江新制侧理纸成,进呈后,再有御笔题咏。新制者形制如同旧库藏品,因数量很多,帝愿与诸臣共享,工部尚书、协办大学士彭元瑞等人得纸后,均步御笔原韵进上纪恩诗。为什么将纸制成圆筒状?这是没有文献依据的,明清以前古书谈侧理纸均未说是圆筒形,大概为使其体现“囫囵无缝若天衣”的某种神秘感吧。
  如何能造出这种纸?这个问题倒要思考,此处拟陈管见。首先,此侧理纸外观初看时颇似机制纸,但确为清代所造,因那时全世界仍以手工方式抄造,则其抄纸器必为特殊设计出来的,绝非传统所用竹帘,因为竹帘织不出这种斜侧的帘纹,而且以竹帘抄纸,表面一般都较平滑,不能出现凸凹不平的表面。我们因而料想是用粗细不同的铜丝编织成纸帘,即以粗铜丝为帘条,以细铜丝穿帘,如高宗诗所说“纵横细理织网丝”,只是此丝为铜丝。浙江于清初即有以铜网为帘,抄阔帘罗纹纸的先例,再将其改编成具有斜侧纹的铜网,在技术上是没有困难的。其次,要将纸抄成圆筒状,则使湿纸浆成型的抄纸器原则上也应是圆筒形,因平板形抄纸器两边不能合拢,尤其是抄大幅纸,将平帘合拢成筒形,有技术上的困难。其结果只能是在筒形框架上用铜丝编成巨幅筒形纸帘,而且要求编粗铜丝的细铜丝,细到不能在纸上显出纹理,只能显出粗铜丝的纹理,才能抄出我们所看到的侧理纸的形象。第三个要考虑的问题是,如何使纸浆均匀分布在筒形纸帘上形成湿纸层?毫无疑问,只有使筒帘绕中心轴线旋转,才能作到这一点,这意味着还要制成一个驱动纸帘转动的机械装置。对中国匠人来说,这并非什么难题。
  下一步是如何将纸浆置于纸帘上。一个方法是将纸浆放在高位槽内,通过鸭嘴形出料口使纸浆流入正在转动的纸帘,边灌浆边滤水,转动一周后形成筒形湿纸。但此法在当时条件下不易控制出料并保证纸浆的均匀分布,而圆筒上部滤下的水,有可能冲刷底部已形成的湿纸,因此这个方法并不足取。另一方法是将筒形抄纸器置于大纸槽内,通过动力传动装置使其于槽内旋转,因而纸浆能均匀流到整个宽度的筒形纸帘上,纸浆中的水通过铜网孔流入网下成为白水,而纤维附着于旋转的筒形铜网网面上形成纸层。这种方法操作简便,切实可行,抄侧理纸很可能用此方法①。
  用上述方法抄出筒形湿纸层后,第四个要考虑的问题是,如何压榨去水、烘干和揭纸?如果是平面形巨幅湿纸,最原始和简便方法是置于高出地面之处,任其自然干燥或略加烘烤,但此法恐不适于圆筒形巨幅湿纸。古人既已用机械方式抄出此纸,自然有办法使其压榨去水。最简便的办法是,再制成一个能转动的筒形辊,辊表面包上柔软材料。将此辊与附着有湿纸的筒形抄纸器贴近,再使两个筒状物沿相反方向转动,便可将剩下的水压出。作到这一点,无需费任何思索,因为用传统方法从甘蔗中榨取糖汁,就是利用双辊反向转动的原理和设备的,明人宋应星《天工开物》对此早有记载。经过压榨脱水后的筒形湿纸已有一定强度,可以任其自然干燥,但为减少干燥所需时间,亦可于圆筒下置炭火盆若干,边转动边烘干。烘干后的纸,先分别自两端揭起纸边,再用长的薄片向前探揭,操作必须精心,直到整个纸筒揭离铜网,最后再从一端慢慢抽拉出来。圆筒侧理纸便这样制造成功。
  因此,圆筒侧理纸既已制成,就必须解决下述三个技术关键问题:①圆筒状钢网抄纸器的设计与制造;②使圆筒抄纸器转动抄纸的技术构思和转动装置的制造;③利用榨糖机原理,使抄纸圆筒与另一辊筒贴近,通过二者反向转动以压榨脱水。这三点正是构成近代单缸圆网造纸机(mono-cylinder paper-machine)的基本要素,而这种机器在欧洲迟至1809年才由英国造纸家约翰·迪金森(John Dickinson,1782~1871)所发明并取得专利②,后用于世界各地。值得注意的是,中国早在康熙年间(1662~1722)浙江纸工复原晋代侧理纸时,没有按本来意义下向纸浆中搀入海苔或发菜的思路行事,而是另辟蹊径,用旋转铜网抄纸器的机械方法造出圆筒侧理纸,而且于乾隆四十七年(1782)再次重复生产,从而在世界上最先产生用旋转机械抄纸的技术构思,并制成人类最早的圆网造纸机的原型。有趣的是,中国筒形抄纸器与狄金森的圆网造纸机在结构与工作原理上相当一致,这就说明为什么圆筒侧理纸初看起来颇象近代机制纸,因为它本来就是按圆网造纸机原理制造出来的。可以说康熙年间能研制出这样一种独特的造纸机器,是个技术奇迹,但确是历史事实,中国传统造纸技术发展到清代,已经自发地出现了用近代新式机器造纸的势头,因而达到了历史上的高峰。

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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