造纸术
纸的发明时间,公元前三世纪。
纸的发明地点,中国。
纸的发明人,洗涤工。
造纸术的发明人,蔡伦(东汉)。
在纸发明前,我国记录事物多靠龟甲、兽骨、竹简、木椟、缣帛之类。(欧洲用羊皮、草叶。)但是,甲骨不易多得,金石笨重,缣帛昂贵,简椟所占的空间很大,都不便于使用。据传说,秦始皇每天批阅的公文,要有两个力士抬上殿来。
公元前三世纪,在中国人口集中的城市里,出现了一些洗涤作坊,洗的大多是麻织品。当时虽然没有现在这样高级的肥皂和洗涤液,也有植物肥皂(皂荚)和自制的洗涤液(弱碱性的草木灰水。杨木灰或蛤灰含碱量相当高。),我国古代就用这些皂荚和草木灰碱水洗涤衣物。在洗涤过程中,无数的麻纤维落入水中;人们有机会看到洗涤液蒸发后,麻纤维干结在盆底的现象。当人们有意无意地揭起这些饼状的麻纤维结片时,发现了它有许多优良的特性:如平整、柔软、能折叠、可以用来包东西或代替竹简木椟在上面写字和画地图等。从偶然发现到有意生产一些,这就发明了纸。当初的麻纸很粗糙,厚薄不匀,还谈不上工艺和产量,只是作为洗涤作坊里的副产品生产一些,作为玩物奇物送人,还不能和当时使用的竹简、木椟、绢帛等书写材料竞争。
公元一世纪,在东汉宫廷任尚方令的蔡伦,聪明好学,被这种不纺不织,平整柔软,如绢如帛的奇物吸引。他反复研究了麻纸的成因,想仿造麻纸的形成过程多生产一些麻纸。蔡伦碰到的第一个问题是:如何才能得到大量的短而细的纤维。这些短而细的纤维靠洗涤作坊里提供是不可能的。因为,每天从衣物上掉下来的纤维有限。因此蔡伦就开始了制造短而细纤维的试验。他找来绳头、破布、旧鱼网等原料,洗净后,用刀斧切碎,获得粗纤维。粗纤维不能用来造纸。然后用弱碱性的草木灰水浸泡并且蒸煮。通过碱液蒸煮后,原料中的木素、果胶、色素、油脂等杂质被进一步清除。用清水反复揉洗后,再加以舂捣。舂捣后的细纤维用水配成悬浮的浆液。把浆液倒在木板或瓦片上,等晒干后就得到了纸张。这种纸张水分蒸发慢,产量低,质量差。经反复试验,蔡伦又发明了一种多孔细密的平面筛,使浆液能在筛面上滞流,把大部分水分滤出后,含少量水的纤维便留在筛面上,再经晾晒干燥脱水,就构成了一张有一定机械强度的纸。这种纸有厚薄匀称,平整,机械强度大,质量好,纸张大,产量高等优点。
平面筛就是抄纸器,是现代长网和圆网造纸机的雏型。
公元89年,蔡伦凭借充足的人力物力,扩大了造纸的原料来源,完善了造纸工艺,形成了专业化生产规模,监制了一批良纸献给朝廷。从此,造纸术在全国推广开来。公元二世纪,造纸术在我国各地推广以后,纸就成了和绢帛、简椟有力的竞争者。公元三到四世纪,纸基本上取代了绢帛、简椟而成为我国唯一的书写材料。
这时,欧洲还在继续用羊皮、草叶写字。
公元六到十世纪,隋唐五代时期,我国除了麻纸、楮皮纸、桑皮纸、藤皮纸外,还出现了檀皮纸、瑞香皮纸、稻麦杆纸和新式的竹纸。在南方产竹地区,竹材资源丰富,竹纸得到迅速发展。
《天工开物》一书详细记载了从登山砍竹到造出竹纸的全过程。
造纸术在公元七世纪经过朝鲜传入日本,八世纪中叶经中亚传到阿拉伯。在阿拉伯的巴格达、大马士革、和撒马尔罕等地组织第一批造纸工场的时候,还是我国造纸工人亲自传授技术后兴建的。阿拉伯最初造的麻纸,用破布做原料,采用的是我国的技术和设备。阿拉伯纸大批生产以后,就不断地向欧洲各国输出,于是造纸术也随后由阿拉伯传入欧洲。公元十二世纪,欧洲最先在西班牙和法国设立了纸厂,十三世纪在意大利和德国也设厂造纸。到十六世纪,纸张已经流行于全欧洲,终于彻底取代了传统的羊皮和埃及的莎草纸等,此后纸逐渐流传到全世界,有力地推动了世界文明的进程。
纸张,在今天不仅仅是书写材料,它在工业上和在人们的日常生活中占有重要的位置。它一改老面孔,和高科技联姻,诞生出一批纸张新秀。如:变色纸美国犹他州一家公司开发了一种经液晶压合物处理后会随温度而变色的纸。蓝纸能变成白纸,橙色则能变成绿色或黄色。防复印纸是加拿大一家公司研制出一种表面经过处理的新型白纸,需要保密的地方如句子、数字、个别段落等,只要用配套的钢笔--划线器划分出来即可。这种钢笔水为透明色,当和纸面接触后便会产生一条复杂的花纹,这种花纹不妨碍文章的阅读,却可以破坏复印机敏感元件的正常工作,使复印后的文章在需要保密的地方出现一条黑带,从而达到保密的目的。
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