紙上談“科技”

苑楠

紙作為最普通的材料往往會被人們忽略，然而紙在人類歷史長河中扮演著重要的角色。那么，造紙工藝中究竟蘊含著哪些科學(xué)技術(shù)呢？

紙——藝術(shù)品的“小幫手”

手工紙的傳承與發(fā)展，離不開生活的需求。紙翻花、剪紙、紙燈、風(fēng)箏、木版年畫等傳統(tǒng)工藝對紙的運用，體現(xiàn)出紙與生活的密切聯(lián)系。在中國科學(xué)技術(shù)館的“中國手工造紙的技·藝”展覽中展出了形式各樣的手工紙制藝術(shù)品，將這些傳統(tǒng)工藝悄無聲息地融入新的題材和形式，展現(xiàn)出中國古代科技文明對當(dāng)代藝術(shù)創(chuàng)作的啟示，更揭示出紙的文化意義和藝術(shù)價值。

獅頭紙扎

中國傳統(tǒng)紙工藝——紙翻花

紙模藝術(shù)品——《火烈鳥》

何以為紙

紙的基本成分植物纖維是由纖維素構(gòu)成的，從分子層面來看，纖維素為葡萄糖基的長鏈狀高聚物，一般可用通式（C6H10O5）n表示，式中n值為聚合度，它表示分子鏈的長短，當(dāng)纖維素分子相互靠近時，相鄰的兩個分子中羥基的氧原子O把水分子H—O—H拉在一起，水分子便像是把兩個纖維素分子聯(lián)結(jié)起來的紐帶，在纖維分子之間架起無數(shù)“水橋”。這就是紙漿被撈出，濾掉并壓除多余水分后，在簾子上形成濕紙層時所處的狀態(tài)。

造紙術(shù)發(fā)明初期，造紙原料主要是樹皮和破布。破布的成分主要是麻纖維，因此這種紙又叫麻紙。隋唐時期，造紙的原料從麻布料過渡到構(gòu)樹、桑樹、三椏等樹皮纖維，這類紙被稱為皮紙。到了宋代，隨著紙的需求增加以及印刷術(shù)的發(fā)展，能夠大量生產(chǎn)且原料易獲取又適合印刷的竹紙應(yīng)運而生。竹紙細膩柔韌，成本低，產(chǎn)量大，特別適合中國傳統(tǒng)印刷，成為傳統(tǒng)書籍的主要用紙。

剪紙作品《傳說——花滿山》

如今，竹子仍是中國造紙工業(yè)重要的纖維原料。

造紙有術(shù)

小小一頁紙，得來頗不易。造紙工藝簡單來講可以分為兩大工序：第一步是把植物原料中的纖維提取出來制成紙漿;第二步是將紙漿中的纖維交織合并成一頁頁的紙張，即制漿工藝與成紙工藝。明代科學(xué)家宋應(yīng)星在《天工開物·殺（shài）青》里就較為詳細地記載了制作竹紙的工藝，且沿用至今。

制作竹紙首先是備料。斬截嫩竹，浸泡百日以上，利用天然微生物分解，洗去竹子的青皮。

第二是蒸煮。將軟化后的竹料拌入石灰水浸在楻桶中，蒸煮8個晝夜。取出后再反復(fù)進行蒸煮、攤曬，此過程長達十幾天，就能得到比較純凈的纖維。之后再用石碓或石碾將竹料均勻打碎并同水按一定比例混合，紙漿就制作完成了。

第三是抄紙。將紙漿導(dǎo)入水槽內(nèi)并混合均勻，然后以竹簾在水中蕩料，使竹料薄層附于竹簾之上。

第四為覆簾壓紙。用木板重壓將多余的水排掉。最后將一層一層半干的紙逐張揚起，并加以烘干。干燥后，揭起即得成紙。

《天工開物》（清繪本）中關(guān)于造紙工藝的插圖

紙的加工

中國傳統(tǒng)手工紙還可以對原紙進行再次處理，以使紙張呈現(xiàn)不同的色彩與特性，這樣的紙又稱加工紙。常見的紙張加工工藝有砑光、施膠礬、涂蠟、染色、印花、灑金、涂油等。通過對紙的再加工，達到改變其透明度、光澤度及增加防水性能等目的。

紙的加工工藝，與中國傳統(tǒng)文化密切相關(guān)，可以讓紙呈現(xiàn)更為豐富的使用效果與藝術(shù)魅力，將中國的工匠精神一代又一代地傳承下去。