紙張之奧秘(1 of 4 )(何振隆老師 ) 記綠:陳Ｏ香

一、造紙的歷史

紙是人類重要記事的材料，每人每天都會碰到，如看書、看報、繪畫 … 等等。

藉由紙

1. 古代的文化得以保存

2. 先進的思想可以迅速傳播

3. 科學技術的成就能夠及時總結

也就是說，紙是幫助人類整個歷史演進非常重要的材料，所以對社會歷史和科學技術的發展有很大的作用。

在紙發明以前，中國最早的記事材料 :

1. 堆石、結繩記事

2. 陶文、金石文

3. 龜甲、獸骨 ( 甲骨文 )

4. 木簡

5. 竹簡

6. 縑帛

7. 泥版。

直到蔡倫造紙，才真正的有紙的出現。

在紙發明以前，西方最早的記事材料 :

1. 埃及紙草 Papyrus----

紙草是生長在埃及尼羅河上的一種草類植物，屬於莎草科。三、四千年前，

古埃及人就把它的莖乾刻為一個一個的長條，彼此排齊，連結成片，浸水壓

平晒乾，然後寫字或畫圖畫在上面。

2. 貝葉 ------

貝葉為一種棕櫚科的樹葉，古代印度人將它曬乾後用來寫字。

@@ 貝葉:

即貝多羅葉。貝多羅，梵語 pattra ，為「葉」的音譯，屬棕櫚科的一種熱帶

性植物，產地主要在南方，以印度、錫蘭、緬甸、中國西南地區為多。

葉子長且質地稠密，可供書寫經文記載，略稱為貝多或貝葉。

《周藹聯竺紀游》卷二第十四葉：「貝葉是大西天一種樹葉，光潔可書。

在紙張尚未發明以前，古印度以貝多羅葉記載佛教經典及宮廷文獻資料，現

今南印度及南傳佛教地區仍有人繼續使用。

@@ 佛經的弘傳在紙張尚未發明前，

是用貝多羅樹的葉子作為文字的載體，因此最初的佛經是刻寫在貝多羅葉

上，稱為「貝葉經」，由於此種材質特殊且是佛教弘傳上最原始的記錄媒

體，因此當今很多學者為了探討佛教原始佛典的真義，都特別到印度、西藏

等地蒐集貝葉經，使得國內貝葉經的流通日益增多，不再只是古文物的珍藏

品，也逐漸成為佛教圖書館典藏上極特殊的資料類型。

@@ 有些人認為，埃及用紙草造紙比中國要早，

中國人發明造紙是受到埃及人影響，紙的發明應屬于埃及。也有人說印度的

貝葉紙要比中國早，紙是印度發明的。這些看法，顯然把紙草、貝葉紙和紙

混為一談。

@@ 紙草和貝葉為植物纖維組成的書寫材料，

是古代印度、埃及人的偉大創造。但此種僅是利用自然界的天然物質，作了

些簡單加工，纖維沒有經過疏解重新交織排列成片，因而還不能稱上紙，所

以真正的紙還是起源於我國的蔡倫紙。

蔡倫紙 ---- 最早的紙

紙是東漢蔡倫在和帝元興元年 ( 西元 105 年 ) 時發明的，因為『後漢書．蔡倫傳』明確的指出蔡倫以前的紙實際上都是縑帛，真正的紙是蔡倫所發明的。

東漢時期，隨著經濟和文化的發展，竹簡、縑帛越來越不適應書寫的需要。蔡倫為尚方令時，造出大量適宜于書寫的紙張，同時創造性地運用樹皮，魚網造紙，開闢新的原料來源，從而促使紙的產量大幅度上升。

蔡倫紙要經過切料、蒸煮、舂搗和抄造，這幾個基本工程才造得出來。

蔡倫總結了前人的經驗，集其大成，把造紙技術提高到能生產書寫紙的階段，對人類文化作出巨大的貢獻，即使在西漢雛形紙多次出現的今天，把蔡倫評價為發明造紙術的代表人物或發明者仍然是正確的。

二、造紙用纖維

造紙是一種纖維的重組技術，不同的纖維，形成不同的紙張，而纖維的取得，則來自於原料，可分為木漿類與草漿類。

木漿類包括針葉樹的長纖維木漿及闊葉樹的短纖維木漿、及靭皮纖維的竹漿、雁皮、構樹樹皮、桑皮等。這些大部份可用做為紙漿的原料，現在造紙廠用的原料，大部份是桉樹類的植物。

非木纖維草漿則有馬尼拉麻、稻草、麥桿、蔗渣、蘆葦等。 但是稻草、麥桿這些禾本科的植物，因其所含灰份太多，譬如矽的礦物質太多，這在我們的造紙技術上，當它們進到紙機之後會產生許多麻煩，所以現在我們所用的大部份是闊葉樹漿。

古代造紙工序與現代造紙機器的對應圖 :

古代的造紙術 ( 天工開物 ) 與現代造紙工程的對應比較 :

古代

現代

1. 斬竹漂塘

2. 煮徨足火 — 樹砍伐後要用機器或化學力量，使樹皮、樹幹變軟，之後才能得到許多纖維。

3. 舂臼

4. 蕩料入簾 — 纖維均勻的分佈在網部上面，如此才能抄成一張均勻分佈的紙張。

5. 覆簾壓紙 --- 抄完的紙張含水率非常的高，也沒紙力，所以一定要用壓力將其水份擠出來，因此利用覆簾壓紙將水份慢慢的擠出來。

6. 透火焙乾 --- 因水份初期排出很快，但後期含水率在 28~4% 左右時，其水份排出很慢，一定要借助外力將水逼出，故用火燒讓其慢慢乾燥。

@@ 為何須將水份排出呢 ? 因若不排出水，則其內部纖維就無法鍵結起來，也就不會形成氫鍵結合了。

1. 砍伐木材

2. 製漿

3. 打漿

4. 網部抄紙

5. 壓榨部

6. 乾燥部

纖維的分類

造紙使用的原料主體是植物纖維，其它纖維如礦物纖維、合成纖維、金屬纖維等占的比重很小。如下表 :

天然纖維

人工纖維

木材纖維

非木纖維

其他纖維

針葉樹纖維

闊葉樹纖維

竹類 ( 毛竹、莿竹、蘆竹 … 等 )

禾草類 ( 稻草、麥桿、艾草、蘆葦、荻、蔗渣、

龍鬚草 ; 、玉米桿、高梁桿、棉桿芯 )

樹皮纖維 ( 麻類、構樹、三椏、棉桿皮 )

種皮纖維 ( 棉花 )

玻璃纖維、合成纖維、礦物纖維、金屬纖維、陶瓷纖維

造紙植物纖維原料的化學組成略圖

造紙植物纖維原料的化學組成

植物纖維原料中的纖維素、半纖維素和木質素主要存在於細胞，纖維是植物細胞中的一種主要細胞形式，其中纖維素是纖維的骨架物質，而木質素與半纖維素是以包容物質的形式分散在纖維之中及其周圍。 舉例來說，蓋一棟建築，鋼筋就是纖維素，而半纖維素猶如是鐵絲，要將鋼筋捆起來，捆起來之後要用水泥，而水泥就是木質素。以此來說，若要破壞木材要取得纖維素，則須將水泥打掉，如此才能取出鋼筋和鐵絲。也就是木質素一定要去除掉。故化學製漿的方法大都用一些強酸或強鹼，把木質素溶解出來的。

纖維素的基本構造，是由很多的葡萄糖聚合而成的，故生質能源就是用纖維素，將其葡萄糖分離出來，就能變成非常多的化學藥品。

在化學製漿過程中主要目的是脫除木質素，使纖維間木質素的除去，直至分離成單纖維狀漿稱化學紙漿，它的纖維素含量很高，除用作造紙外，還可用於纖維化學工業中的溶解級漿。

在機械製漿中，用機械力切削或撕裂分離出已被塑化的纖維，此種紙漿仍保留大量乃至全量木質素，只能用作造紙稱機械紙漿。 例如 :早期的報紙，放久了會變黃，這代表其木質素很多，木質素因存在有許多的不安定發色團，若受到陽光、溫度或化學藥品等刺激，會從無色變有色，會把整個報紙染色變成黃黃的。

而兼用化學藥品的作用與機械力所得的紙漿，其木質素含量介於上述兩種漿之間稱化學機械紙漿。所製紙漿必須再進行機械處理，使之纖維分散、帚化後才可使抄紙形成的紙頁具有強度，在纖維與水懸浮液中抄造、乾燥，製成交織均勻，致密而具有強力的紙張或紙板。按產品要求、原料情形等靈活運用可製成不同用途、不同等級的紙張。

三、紙漿的製造及分類

紙漿是一種稠狀物質，利用機械方式或化學處理由木材或其他植物體分離出來之植物纖維集合體。

主要用途有造紙，人造纖維玻璃紙 (cellophane) 及其他化工原料如硝化纖維素、酢酸纖維素、羧甲基纖維素等。為了輸送方便及儲存，通常將紙漿脫水抄成漿板，但也有直接以濕漿交易應用，但濕漿容易發黴，不易儲存。

將造紙纖維原料即植物纖維分離出纖維的方法稱之製漿。製漿的原料種類很多，須先將初步原料進行初步加工才能滿足蒸煮 (或磨漿 )之要求。

將木片原料或稻草等經洗滌 (剥皮 )切斷之後，切成一定規格，才能得到均一品質之紙漿。

紙漿的種類

依原料分類

依製法分類

依用途分類

依漂白處理分類

綜合分類

1. 木材紙漿

a 針葉樹材紙漿

b 闊葉樹材紙漿

c 針闊葉樹混合漿

2 . 竹材紙漿

3. 蔗渣紙漿

4. 稻草紙漿

5. 棉絨紙漿

6. 破布紙漿

7. 韌皮紙漿

8. 葉 : 馬尼拉麻

9. 無機紙漿

1. 機械紙漿

a 磨木紙漿

b 精煉機械紙漿

c 熱磨機械紙漿

2. 化學機械紙漿

a 化學磨木漿

b 化學熱磨漿

2. 半化學紙漿

a 中性亞硫酸鹽紙漿

b 酸性亞硫酸鹽紙漿

4. 化學紙漿

a 亞硫酸 ( 鹽 ) 紙漿

b 硫酸鹽紙漿

c 蘇打 ( 法 ) 紙漿

5. 有機溶劑製漿法

1. 製造用紙漿

2. 溶解紙漿

1. 漂白紙漿

2. 未漂紙漿

1. 闊葉樹漂白牛皮紙漿。

2. 闊葉樹漂白中性亞硫酸鹽半化學紙漿。

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