蓝图今昔

苏更林

在人类文明的进程中，没有哪一个著名建筑或工程奇迹能离开蓝图的指导和规范而凭空产生，这充分说明了蓝图的重要性。

蓝图的称谓最初来源于一种蓝底白线的工程图纸，蓝图在许多时候也被赋予了更广泛的意义，如计划、规划、希望等。那么，蓝图为什么是“蓝底白线”？如今，数字技术的普及已让蓝图绘制变得轻而易举，甚至无纸化数字时代已经到来，“数字蓝图”的未来图景如何？

一抹深邃的“蓝”，惊艳了设计师的图稿

设计图纸是伴随着纸和墨的进步而诞生的，设计的历史远比图纸的历史长得多。设计图纸是工程师智慧的结晶，更是跨学科交流的语言，其重要性不言而喻。

在蓝图诞生之前，手工绘图不知延续了多少岁月，而图纸的备份和复制则是一个无法解决的难题。拷贝图纸需要设计师用手绘的方式重新在白纸上画出来，这种方式的人力成本很高、效率极其低下，并且还容易出错，因此无法满足图纸大批量复制的需求。

大约到了19世纪70年代，英国科学家约翰·赫歇尔发明的“蓝印工艺”被应用于工程制图领域。神秘的普鲁士蓝赋予了工程图纸蓝色背景和幽灵般的白色负片图像，标志着蓝图的正式诞生。

其实，约翰·赫歇尔早在1842年就发明了“蓝印工艺”，并被证实是一种能够制作蓝色照片的成像工艺。遗憾的是，约翰·赫歇尔并未见证蓝图的诞生，因为直到他逝世5年后，“蓝印工艺”才被应用于工程制图。

“蓝印工艺”简称“蓝印”，也叫“蓝晒”。“蓝印工艺”产生的蓝色背景是柠檬酸铁铵和铁氰化钾混合溶液中的二价铁离子经光照后被氧化的结果。这种蓝色的反应产物叫作亚铁氰化铁，又名普鲁士蓝。

作为一种简单廉价的复制工程图纸的方法，蓝图完美解决了设计图纸不能大量复制的难题，因此具有顽强的生命力。如果说普鲁士蓝惊艳了设计师的图稿，那么蓝图就成为了设计师的“圣杯”。设计师是如何把原图上的线条和文字复制到蓝图上的呢？

这就是“蓝印工艺”的魅力所在了，它利用的是典型的光化学反应。原来，绘制原图所用的图纸不是一般的白纸，而是供手工绘图使用的专用描图纸。所谓描图纸，是指供人工墨线描图或描绘器描图后作为晒图时的底图使用的一种特殊的复印用纸。

由于描图纸原料中通常采用100%漂白针叶木亚硫酸盐浆，所以也被称为硫酸纸。描图纸一般是作为晒图时的底图使用的，因此要求其呈灰白色透明状，即在光照条件下具有更好的透明度。在制作过程中使用浓硫酸分解植物纤维，以保证纸品的透明度；同时，还要求纸品表面光滑坚挺，具有良好的吸墨性和着色性，并且具有良好的耐磨性、耐水性以及可修改性。

在复制蓝图时，需要把底图叠放于晒图纸之上。晒图纸以晒图原纸作为原料，并涂有柠檬酸铁铵和铁氰化钾两种化学药品。借助于阳光中的紫外线进行曝光（光化学反应），晒图纸上的化学涂层会转化为蓝色亚铁氰化物，从而产生蓝图的蓝色背景。

蓝图上幽灵般的白色负片图像又是如何产生的呢？由于底图上的线条和文字遮挡了阳光中的紫外线，因此晒图纸的化学涂层未能转化为蓝色亚铁氰化物。只要我们用清水把未曝光的化学涂层冲洗掉，就能够完成定影了。然后在黑暗环境中经过干燥后，就可以得到与原始底图几乎相同的副本（蓝图）。美丽的蓝色背景上，白色负片图像自然就显得格外清晰了。

时尚的偶氮染料，为蓝图换了新装

一个多世纪以来，以“蓝底白线”为特征的蓝图，在工程图纸复制的演进过程中留下了浓墨重彩的一笔。到了20世纪40年代，“蓝印工艺”被“重氮印刷”所取代，从而开创了蓝图“白底蓝线”的新纪元。

那么，什么是“重氮印刷”呢？这里的“重氮”指的是重氮盐。19世纪60年代，科学家首次制得了重氮盐化合物。很快，科学家就用重氮盐与芳香酚偶合，制得了第一个偶氮染料苯胺黄。此后，更多的偶氮染料应运而生，并被广泛应用于服装、纸张、皮革、油漆、油墨、塑料、橡胶等行业。人们青睐偶氮染料，是因为它们颜色多样，甚至可基本覆盖整个可见光谱，此外，它们还具有生产工艺简单、生产成本较低、染色能力强等诸多优点。

将“重氮印刷”应用于蓝图复制，无疑具有低成本、易显色等优势。那么，“重氮印刷”的原理是什么呢？与“蓝印工艺”的工序一样，“重氮印刷”也需要描图纸和晒图纸。在晒图时也需要把描图纸叠放在晒图纸之上，不过重氮盐型的晒图纸是以晒图原纸作为基材并涂以重氮感光药液制成的。由于“重氮印刷”复制的蓝图为“白底蓝线”，而蓝线的颜色为重氮感光药液在碱性条件下生成的蓝色偶氮染料，因此重氮盐型的晒图纸也叫“重氮盐正像晒图纸”。

要弄清楚“重氮印刷”复制蓝图的呈色原理，我们应当从晒图纸上的感光材料所发生的光化学反应着眼，即从光分解作用和偶合作用两个角度来考察。重氮晒图纸中使用的光敏材料为重氮盐，偶联剂为酚类化合物。只有重氮盐与偶联剂发生偶合反应才能生成偶氮染料而显色，而它们发生偶合反应的条件为高pH值。单纯的光照只能发生光分解作用，而不能发生偶合作用，因此无法呈色。这就是“重氮印刷”复制蓝图的背景为白底的原因。

至于蓝线的呈色，则需要把曝光后的晒图纸放入含有偶联剂的碱性溶液中进行显影。由于底图上的黑色文字和线条阻挡了紫外线的透过，因而被遮盖的感光层上的重氮盐并没有发生光分解作用。重氮盐在碱性条件中与偶联剂接触就会发生偶合反应并呈现蓝色，在曝光过程中已经发生光分解作用的部分则不会发生偶合反应而呈现白色。

晒图时代的终结，一键打印“数码蓝图”

在手工绘图时代，蓝图的诞生解决了工程图紙批量生产的问题，并成为一种标准的制图方法。然而，蓝图复制过程烦琐、劳动强度大，并且需要使用化学药品，不仅危害人体健康，而且污染环境。

随着静电复印技术的诞生，文件的拷贝变得十分方便，特别是大尺寸静电复印机的问世，为图纸复制提供了新的途径。随着计算机辅助设计（CAD）技术和喷墨打印技术的相继诞生，大幅面图纸打印成为了可能。

在这样的背景下，“数码蓝图”应运而生，宣告了晒图时代的终结。这是图纸印刷行业的一次技术革命，其意义十分深远。一键打印“数码蓝图”并不属于复制的范畴，而是数字文本直接输出的一个过程。从“数码蓝图”生产方式的角度来看，由于省略了描制底图的工序，因此可以节约大量的描图纸以及减少人工成本。同时，由于省去了晒图环节，一键打印“数码蓝图”变得节能、环保，尤其是告别了光化学显影以及氨晒工艺，对环境和人体健康都十分有益。

另外，数码蓝图使用大幅面打印机以及专用数码蓝图纸和油性颜料墨水，输出的工程图纸具有更好的防水、防晒性能，并且线条更为清晰，可以满足长期保存的要求。

拥抱“数字蓝图”，创造未来新辉煌

“数字蓝图”指的是建筑工程规划和设计中的包括电子图纸在内的所有数字技术文件。“数字蓝图”通常由CAD软件创建，包含了指导建筑和工程建设中的所有图纸、注释和规范。

“数字蓝图”与传统蓝图的区别就在于它是以数字格式存在的，可以更方便地阅读、修改、分发、共享、保存和备份，如果需要也可以发送至打印机输出纸质蓝图。

未来，“数字蓝图”的优势将日益凸显，尤其在3D视觉表达、简化设计流程、多方实时共享沟通等方面更具优势。当然，“数字蓝图”也会面临诸多方面的挑战……我们相信，未来“数字蓝图”将彻底改变建筑和工程行业的设计和施工模式，并在高效、优质、环保等方面取得新突破。

选自《百科知识》