纸上谈“科技”

苑楠

纸作为最普通的材料往往会被人们忽略，然而纸在人类历史长河中扮演着重要的角色。那么，造纸工艺中究竟蕴含着哪些科学技术呢？

纸——艺术品的“小帮手”

手工纸的传承与发展，离不开生活的需求。纸翻花、剪纸、纸灯、风筝、木版年画等传统工艺对纸的运用，体现出纸与生活的密切联系。在中国科学技术馆的“中国手工造纸的技·艺”展览中展出了形式各样的手工纸制艺术品，将这些传统工艺悄无声息地融入新的题材和形式，展现出中国古代科技文明对当代艺术创作的启示，更揭示出纸的文化意义和艺术价值。

狮头纸扎

中国传统纸工艺——纸翻花

纸模艺术品——《火烈鸟》

何以为纸

纸的基本成分植物纤维是由纤维素构成的，从分子层面来看，纤维素为葡萄糖基的长链状高聚物，一般可用通式（C6H10O5）n表示，式中n值为聚合度，它表示分子链的长短，当纤维素分子相互靠近时，相邻的两个分子中羟基的氧原子O把水分子H—O—H拉在一起，水分子便像是把两个纤维素分子联结起来的纽带，在纤维分子之间架起无数“水桥”。这就是纸浆被捞出，滤掉并压除多余水分后，在帘子上形成湿纸层时所处的状态。

造纸术发明初期，造纸原料主要是树皮和破布。破布的成分主要是麻纤维，因此这种纸又叫麻纸。隋唐时期，造纸的原料從麻布料过渡到构树、桑树、三桠等树皮纤维，这类纸被称为皮纸。到了宋代，随着纸的需求增加以及印刷术的发展，能够大量生产且原料易获取又适合印刷的竹纸应运而生。竹纸细腻柔韧，成本低，产量大，特别适合中国传统印刷，成为传统书籍的主要用纸。

剪纸作品《传说——花满山》

如今，竹子仍是中国造纸工业重要的纤维原料。

造纸有术

小小一页纸，得来颇不易。造纸工艺简单来讲可以分为两大工序：第一步是把植物原料中的纤维提取出来制成纸浆;第二步是将纸浆中的纤维交织合并成一页页的纸张，即制浆工艺与成纸工艺。明代科学家宋应星在《天工开物·杀（shài）青》里就较为详细地记载了制作竹纸的工艺，且沿用至今。

制作竹纸首先是备料。斩截嫩竹，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。将软化后的竹料拌入石灰水浸在楻桶中，蒸煮8个昼夜。取出后再反复进行蒸煮、摊晒，此过程长达十几天，就能得到比较纯净的纤维。之后再用石碓或石碾将竹料均匀打碎并同水按一定比例混合，纸浆就制作完成了。

第三是抄纸。将纸浆导入水槽内并混合均匀，然后以竹帘在水中荡料，使竹料薄层附于竹帘之上。

第四为覆帘压纸。用木板重压将多余的水排掉。最后将一层一层半干的纸逐张扬起，并加以烘干。干燥后，揭起即得成纸。

《天工开物》（清绘本）中关于造纸工艺的插图

纸的加工

中国传统手工纸还可以对原纸进行再次处理，以使纸张呈现不同的色彩与特性，这样的纸又称加工纸。常见的纸张加工工艺有砑光、施胶矾、涂蜡、染色、印花、洒金、涂油等。通过对纸的再加工，达到改变其透明度、光泽度及增加防水性能等目的。

纸的加工工艺，与中国传统文化密切相关，可以让纸呈现更为丰富的使用效果与艺术魅力，将中国的工匠精神一代又一代地传承下去。