古今中外,公认为东汉初期的宦官蔡伦是造纸术的发明人.
据范晔的《后汉书》记载："蔡伦,字敬仲,桂阳人也.……自古书契多编以竹简,其用缣帛者谓之为'纸'.缣贵而简重,并不便于人.伦乃造意,用树肤、麻头及敝布、鱼网以为纸.元兴元年,奏上之.帝善其能,自是莫不从用焉,故天下咸称蔡侯纸."
这是历史文献中最早的关于造纸术的记载.从记载中,我们可以看到蔡伦造纸使用的原材料是树皮、麻头、旧布、渔网等价格低廉的物料,这样造出的纸成本低,很快就得到了推广应用.
但是,在也有一些文献记载了蔡伦之前就有纸张使用的例证.例如,在班固的《汉书》中,就记载了公元前12前用纸包药事例.特别是本世纪以来在甘肃天水放马滩、敦煌马圈湾烽燧遗址和敦煌甜水井汉悬泉邮驿遗址出土的西汉纸,以现存实物证实了远在蔡伦发明造纸术之前,西汉就已出现了纸张的使用.这大约比蔡伦发明造纸术要提前170年左右.
由此看出,早在西汉时期就发明了纸张,当时的纸张质量较差,不能用于书写,到了西汉后期,纸张的质量才有提高.而蔡伦正是在此造纸术的基础上,对原材料、工艺进行了改进,制造出了质量很高的纸,特别是蔡伦扩大了造纸的原料,而且为以后广用各种植物纤维造纸提供了条件.
公元105年,蔡伦所造的纸已经能满足书写的要求,对于蔡伦来说,造纸的目的就是用来取代木牍、竹简、缣帛等书写、记录文字的材料,由于纸质轻,价格低等优点,得到了广泛的应用.
东汉末年,造纸技术与超过了蔡伦的造纸.
公元2世纪4世纪,是竹简、缣帛和纸张并用的时期,由于纸张的质量和产量不断提高,纸张作为写字用的材料,已成为文人不可缺少的写字材料.
有关中国古代造纸的方法,历史上记载很少,但就纸的制作工艺及其原理,发明迄今两千年来,并无多大实质性变化.总结起可归纳以下几点：
一是将砍伐来的植物,比如麻类植物,用水浸泡,剥其皮,再用刀剁碎,放在锅里煮,待晾凉后再行浸泡、脚踩,用棍棒搅拌,使其纤维变碎、变细.
二是掺入辅料,制成纸浆.
三是用抄纸器（竹帘之类）进行抄捞、晾干,即可制成为纸.
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造纸的历史
造纸为我国古代四大发明之一.早在1800多年前,造纸术的发明家蔡伦即使用树肤(即树皮)、麻头(麻屑)、敞布(破布)、破鱼网等为原料制成“蔡侯纸”,于公元105年献给东汉和帝,受到高度赞扬.造纸术的发明对中国和世界文明进步做出了巨大贡献.
在造纸术发明的初期,造纸原料主要是破布和树皮.当时的破布主要是麻纤维,品种主要是苎麻和大麻.据称,我国的棉是在东汉初叶,与佛教同时由印度传入,故用于纺织应是更晚一些的事了.另外当时所用的树皮主要是构皮(即楮皮),对枸皮纸曾有“楮先生”之称.
到魏晋南北朝时期(公元3-5世纪)纸的品种、产量、质量都有增加和提高,造纸原料来源更广.史书上曾论及到这时期一些与原料有关的纸种名称,如写经用的白麻纸和黄麻纸,枸皮做的皮纸,藤类纤维做的剡藤纸,桑皮做的桑根纸,稻草做的草纸等.由此看来我国在魏晋南北朝时期,麻、枸皮、桑皮、藤纤维、稻草等已普遍用作造纸原料.
另外史书上还有提到有关蚕茧纸、苔纸、发笺纸、侧理纸等名词,那么是否当时曾用青苔、毛发等造纸呢?笔者根据这类纤维的特性来看,认为不大可能,毛发极少纤维结合力,成纸强度很低,不宜单独用来造纸,至于蚕茧纸和发笺纸之说很可能是一种象形名词,白净、细密的麻纤维纸表面形似蚕茧,可能就称其为蚕茧纸.假如在纸浆中加入少许着色的长纤维或毛发,给人以披发的感觉,故而可能就称其为发笺纸,形似青苔并且显绿色花纹者可能谓之苔纸,当然这只是一种推论,尚需送一步考据.
竹子作为造纸原料始于晋还是宋,尚有不同的看法.南北朝书法家萧子良的一封信中曾说“张茂作箔纸……取其流利,便于行书”,据考据,所渭箔纸即嫩竹纸,张茂是东晋人,看来用竹子造纸可能是初始于晋.但用量很少.
我国唐朝的政治、经济、文化都空前繁荣,造纸业也进入一个昌盛时期,纸的品种不断增加,生产出许多名纸及大量艺术珍品.造纸原料以树皮使用最广.主要是楮皮、桑皮,也有用沉香皮及栈香树皮的记载.藤纤维也广为使用,但到晚唐时期,由于野藤大量被砍伐,有无人管理栽培,原料供不应求,藤纸一蹶不振,到明代即告消失.宋代竹纸发展很快,后期的市场上十之七八是竹纸,用量之大可以想见,就产区而言有四川、浙江、江西、福建、广东、湖南、湖北等,最盛之地当推浙江、四川.在工艺上宋代竹纸大多无漂白工序,纸为原料本色,除色黄之外,竹纸也有性脆的缺点.
元明时期竹纸的兴盛创造了历史新篇章,尤以福建发展最突出.使用了“熟料”生产及天然漂白,使竹纸产量大有改进.
清代由于造纸业的大发展,麻及树皮等传统造纸原料已不能满足需要,竹纸在清代占了主导地位,其他草浆也有发展,河南、山东、山西等地有人用麦草、蒲草.陕西、甘肃、宁夏有人用马莲草,西北用芨芨草,东北用乌拉草.造些野生草类植物,在清代末期当地居民已用以制造粗草纸.我国用蔗渣造纸始于清末,张东铭在徐家坡设一造纸厂以蔗渣为原料,对此《清朝续文献通考》卷三八四有记载.清代草浆生产技木有了很大进步,用仿竹浆、皮浆的精制方法制取漂白草浆.著名的泾县宣纸就是用一定配比的精制稻草浆和檀皮浆抄制而成,其生产工序一直延续至今.芦苇在清末也有使用.据光绪三十二年《东方杂志》三卷3期载：“陈兴泰在汉口桥口地方,设一造纸厂,先后以芦浆（芦苇）、蔗渣、稻草杆等物,试造日用纸张,有成效”.
造纸术在我国由发明而发展,遍及全国.到公元7世纪初期（隋末唐初）开始东传至朝鲜、日本；8世纪西传入撒马尔罕,就是后来的阿拉伯,接着又侍入巴格达；10世纪到大马士格、开罗；11世纪传入摩洛哥；13世纪传入印度；14世纪到意大利,意大利很多城市都建了造纸厂,成为欧洲造纸术传播的重要基地,从那里再传到德国、英国；16世纪传入俄国、荷兰；17世纪传到英国；19世纪传入加拿大.
造纸术西传后所用的原料及工艺仍习我国之故,以麻和破布为主,不过欧洲的破布普遍是棉纤维,成品纸不如中国产品柔顺薄韧,而且破布日感供不应求.到19世纪末,在欧洲产业革命的推动下,以木材为原料的机制纸迅速发展,并普遍认为木材是一种较好的造纸原料.我国在满清末年和民国初年也逐渐出现了机械化的造纸厂,木材和非木材原料均有使用.
现代造纸
一般印刷纸的生产分为制浆和造纸两个基本过程.
制浆就是用机械的方法、化学的方法或者两者相结合的方法把植物纤维原料离解变成本色纸浆或漂白纸浆.
造纸则是把悬浮在水中的纸浆纤维,经过各种加工结合成合乎各种要求的纸页.
造纸厂一般需贮存足够用4～6个月的原料,使原料在贮存中经过自然发酵,以利于制浆,同时保证纸厂的连续生产.经备料工段把芦苇、麦草和木材等原料切削成料片（供生产化学浆）或木断（供生产磨木浆）,再把小片原料放到蒸煮器内加化学药液,用蒸汽进行蒸煮,把原料煮成纸浆,或把木断送到磨木机上磨成纸浆,也可经过一定程度的蒸煮再磨成纸浆.然后用大量清水对纸浆进行洗涤,并通过筛选和净化把浆中的粗片、节子、石块及沙子等除去.再根据纸种的要求,用漂白剂把纸浆漂到所要求的白度,接着利用打浆设备进行打浆.然后在纸浆中加入改善纸张性能的填料、胶料、施胶剂等各种辅料,并再次进行净化和筛选,最后送上造纸机经过网部滤水、压榨脱水、烘缸干燥、压光卷取,并进行分切复卷或裁切生产出卷筒纸和平板纸.如果生产要生产涂布印刷纸,则需要干燥中部或生产成卷筒纸后经涂布加工而实现.
除以上基本过程外,还包括一些辅助过程,如蒸煮液的制备、漂液的制备、胶料的熬制及蒸煮废液和废气中的化学药品与热能的回收等.
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