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加工纸
聊完上一回的包装与标识,一张手工纸从削皮砍竹到包装上市,主要的生产工序基本都捋过一遍。但从传统手工纸的产品体系上来看,从纸焙上揭下来经过拣选裁切后,再未经其他处理的常称为生纸,另有加工纸(熟纸)尚未提及。
有朋友留言让聊一下加工纸,对这个话题我一直不太愿意触及,一方面加工纸种类繁多,涉及的加工方式五花八门,要想把这一块说清楚并非易事。而且加工纸的制作工艺各家大多秘而不宣,偶有机缘得知一二,自然也不宜公开谈论。所以这一块究竟该怎么聊,的确需要仔细斟酌。既要说的明白,又不便涉及太多技术细节,只能粗线条的捋一捋。
加工纸,也常被称之为熟纸,是指将造纸过程生产出来的原纸(生纸)经砑光、染色、施胶、涂布等加工过程,改善其表面特性、外观色泽及纸张质感,制作成为具有全新功能的纸张。简而言之加工纸就是用生纸二次加工制成,同种原纸经不同的加工方法可以制成各种花样的加工纸。
我们平常在市场上见到的各类熟纸、半生半熟纸,包括煮捶宣、豆腐宣、矾宣、蝉翼宣、云母宣、冰雪宣、粉笺、粉蜡笺、蜡笺、蜡染笺、万年红、磁青纸、羊脑笺、虎皮宣、槟榔宣、水纹纸、洒金纸等等……全都由生纸经过二次加工制成。加工纸不仅改善了生纸较为单调的表面特性和纸张质感,还大大丰富了手工纸的色调和品种,拓展了手工纸的功能和应用领域。
尽管如今生纸的使用量远大于加工纸,但在历史上加工纸却曾长期占据文化用纸的主流。尤其在宋代以前,以麻、皮等粗长纤维制成的新纸表面多较粗松,须经加工变“坚滑”以后才便于书写使用,唐代甚至有活人不能用生纸的说法。直到宋代造纸技术水平不断提高,竹纸的兴起以及印刷业对于生纸的亲睐,书写领域才渐渐开始使用生纸。
敦煌白麻纸,紧致坚滑
自造纸术发明之初,对生纸的加工和处理技术便相伴而生。那时造纸技术还比较简单,做出的纸张粗厚不匀,必须经过砑光、涂布等处理工序使表面平滑方能适于书写,汉末左伯纸“研妙辉光”便是如此而来。魏晋时普遍使用的“黄纸”、“黄麻纸”亦为生纸染色制成,同样属于加工纸的范畴。
至隋唐时期,藏经洞保存至今的经卷大多为“硬黄纸”,据记载是黄檗染色后涂蜡制成,后世的“金粟山藏经纸”亦沿袭了这一套路。据史料记载,唐代各类加工纸名目繁多,除捶纸、硬黄以外,各种彩笺、色笺、花笺数不胜数,云蓝笺、流沙笺千古留名。保存至今的唐纸大都带有明显的加工痕迹,纸面涂的东西比较多,整体质感紧致平匀,一般都不洇墨,跟现代的生纸质感有明显区别。
硬黄纸
到宋元以后,随着造纸技术的提升以及雕版印刷业的发展,生纸适印性的优势逐渐显现。写印纸张慢慢向着轻加工乃至不加工的方向发展,彼时著名的澄心堂、玉版一类,多是上过植物胶后再经捶砑制成,纸面已可见清晰的纤维感,加工程度要轻得多了。再往后随着印刷业的繁荣以及文人画的兴起,生纸的应用越来越广泛,加工纸也逐渐高端起来,明代一系列的宣德笺,清代的宫廷用笺等等,都是其中的典型代表。
清末民国以来随着社会的变迁以及机器纸的冲击,手工纸市场急剧萎缩,繁复高冷的加工纸更是首当其冲,大量品种消失,制作技术失传,留续至今的屈指可数。尽管近年大家对传统文化逐渐重视,一些知名的品种陆续被恢复,但跟过去相比不过九牛一毛,技术上的中断真不是那么容易续上的。
明代磁青纸
由古到今,加工纸从绝对的主角逐渐演变为配角,从曾经的必需品,到如今的装饰品,造纸技术的不断进步仍是主要原因。加工纸张最初的目的是让糙纸变平滑,利于书写,当生纸能够满足这一要求时,普通的加工纸自然要被逐步替代。
然而加工纸仅仅是为了让生纸紧致平滑么?当然不止,从加工的目标和效果上来看,不外乎以下三个方面:
紧致平滑
这是最基础的,早期造纸术没那么精细,麻构桑等原料纤维较为粗长,制成的生纸质感粗松,需加工至紧致平滑方宜于书写,也就是古人所追求的的“坚滑”。
着色美化
单一的纸色难以满足古人风雅的审美,给纸张上色便应运而生,魏晋时流行的黄纸即为黄檗染成,据说这技术还是大化学家(炼丹师)葛洪发明的。后世各种五色纸十色纸、薛涛笺、谢公笺、磁青纸都是典型的染色纸。当然着色美化不仅有单色染,染成各种漂亮的花纹花色亦在此列,如虎皮槟榔、水纹流沙之类,还有洒金、云母等点缀装饰也算作美化技术。
张旭《古诗四帖》用的染色笺
抗水不洇
生纸一般比较洇,传统手工纸中皮纸抗水性稍好,依今天的标准有半生熟,麻纸次之,竹纸再次,草纸和宣纸最洇。明以前尚未流行涨墨的路子,为了适于写画,需要控制纸张的吸水性。捶打、砑光算是轻的,加点浆糊豆浆植物胶最常见不过,整点胶矾、涂点蜡啥的,都是为了不让纸洇墨,那时候追求这种效果:
笔笔见“筋”
为了实现这三方面的效果,各式加工方式应运而生,或简单,或繁复,或精巧,或奢华,八仙过海各显神通。而且大多数加工方法也不单实现一种效果,常常两种三种兼而有之。若以加工过程及工艺来划分,大概有以下几类:
捶砑
主要指捶打和砑光。对于比较粗松的纸,捶打和砑光是必不可少的,目的都是提高纸张的平滑度和紧度。平滑使纸面易于行笔,有更加舒适的手感。提高紧度则能减少纸张内部的孔隙,避免纤维间的毛细孔所引发的洇墨和墨液乱窜等现象。此外纸张经过捶砑之后还会更具光泽,颜值骤增。
经过砑光的藏纸
捶纸一般是将多张纸摞在一起,用平头的木槌反复捶打,捶之前往往还要用很稀的植物胶液将纸张稍稍润湿,使纤维软化服帖,便于捶紧捶实。砑光则是用光滑的石头碾磨纸面,使纸张平整密实。砑纸的过程亦有不少讲究,譬如干纸只能朝一个方向砑,来回搓会起毛。有时还得往石头或纸面涂一点点蜡,使磨砑的过程更加平滑。砑石除用鹅卵石以外,还可用玛瑙石、野猪牙等硬而光滑的材料,不同材质砑出的效果也会有所区别。
砑纸
捶砑在古时是非常常见的一种加工方式,除了可以单独使用之外,还可跟其他加工过程配合使用。唐宋时期的捶纸、白笺、玉版纸主要都经捶砑制成。配合使用则多在施胶、涂蜡、涂布之后,经砑光使纸张密实平滑,宋以前的许多古纸样品都可见非常清晰的捶砑痕迹。
经过捶打的乾隆高丽纸
施胶、涂蜡
尽管捶砑能在一定程度上限制纸张洇墨,但对生纸而言,仍然不够给力,离不渗不洇的标准还差得远,那要怎么办呢?很简单,施胶!涂蜡!
施胶简单说就是往纸里添加各种植物胶或动物胶,封堵其纤维间的毛细孔,使纸张具备一定的抗水性。动物胶最常见的是明胶,植物胶则如米浆、豆浆、浆糊、白芨水、黄蜀葵汁、桃胶、海菜胶等等。施胶过程很简单,可以直接在抄纸时将胶液加到纸浆里,亦可以用纸直接浸染胶液,或用刷子刷到纸张表面。不同的胶料所能达到的抗水性不尽相同,植物胶易溶于水,制成的纸以半生半熟居多;动物胶不溶于冷水,能够实现全熟的效果。不过动物胶一般不单独使用,常要添加明矾作为沉淀剂,使其均匀地分布在纸张纤维当中,这就是胶矾水。
胶矾水是明胶和明矾配合制成的胶液,由于其良好的增熟性和易用性,在加工纸和书画领域应用非常广泛,宛如万金油一般。纸张太生刷一刷,三矾九染刷一刷,跑墨固色刷一刷……胶矾水样样好,却有一样致命的缺陷——酸。由于明矾(硫酸铝钾)水解呈酸性,而纸又最怕酸,上过胶矾水的纸大概几十年就会脆掉,明明能纸寿千年的,刷一回只剩几十年,的确是很致命。
胶矾水太要命,若不想用这个,还可以涂蜡。这也是一种非常古老的加工方式,唐人写经所用的硬黄纸就有涂蜡的工序,宋代张世南在《游宦纪闻》中曾记载:
“硬黄谓置纸热熨斗上以黄蜡涂匀,俨如枕角,毫厘必见”。
上过蜡的纸不仅具有非常好的抗水性,而且没有酸化问题,所以现存的这些硬黄写经纸虽历经一千年余年仍能够保存完好。既然涂蜡效果这么好,为什么大家还用胶矾水呢?
这是因为涂蜡技术难度太高,而胶矾水几乎没难度。蜡本身不沾水,抗水性比较强,但书写画画要将墨液均匀涂抹到纸上,抗水性太强也不好,不吃墨。因此涂蜡纸如何控制墨色非常关键,这对上蜡方式和用量有很高的要求,许多小伙伴都尝试过自制硬黄纸,得其形不难,但要做到唐人写经那种墨色如漆的质感就不太容易了。
如今市场上的蜡笺纸比较常见,依靠填粉来中和蜡质的抗水性,墨色倒不难掌握,这个已属于涂布纸的范畴,后面再详说涂布的套路。
染色
染色比较好理解了,就是给纸染上颜色,或是各色花纹,以提高纸张的颜值。染色剂主要分植物性和矿物性两类,一般植物性染料较为多见,如硬黄纸染色要用黄檗,磁青纸染色用靛蓝,还有槐米、姜黄、藤黄等等。由于植物染料不容易上色,有时还得用草木灰之类的媒染剂,或者多次染色,如颜色较重的磁青纸要用靛蓝反复染二三十遍才能达到理想的色泽。矿物性颜料则如朱砂、赭石之类,常跟涂布工序配合使用。
染色方式有浸染、拖染、刷染等等,除单色染外,还可以通过一些巧妙的设计染出漂亮的花纹。常见的虎皮宣、槟榔宣是在染色之后进行“散花”,使其生成特征的纹理。或是利用颜料相溶性的差异,做出变幻莫测的花纹,然后转移到纸张上面,如墨流纸、流沙笺、斑石纹纸等等。还有一些则是将染布的套路引入到染纸当中,做出各种花色深浅不一的纸张……
虎皮宣
斑石纹纸
洒金银、云母,描金银、雕刻花纹
这些都是美化点缀的套路。洒金银纸市场上比较常见,是将金银箔和干豆一起置于无静电的洒金筒中,摇晃振动使碎金箔零星地撒布于纸面上,形成自然散落金光点点的效果,非常美观。根据碎箔的尺寸大小可以分为鱼子金、雪花金、大片金,根据金银箔的材质也可分为千足金、K金、化学金、铜箔、银箔、铝箔、锡箔等等。
沈周《疏林亭子》扇面使用的片金纸
鱼子金
刷云母也是一种较为常见的美化方式,将云母粉和胶液混合之后施于纸张表面,形成珠光闪闪的效果。描金银则是以泥金泥银为墨,在纸面描绘各种花纹图案。此外还有雕刻花纹、砑花……纸面美化的套路实在太多了,咱就不列流水账了罢。
描金粉蜡笺
施云母的反光效果
涂布、填粉
涂布简单说就是在纸面涂上一层涂料,以改善纸张的表面性能。其过程可以比照刷墙去理解,粗糙的墙面刷上一层腻子,就变得细腻平滑,涂布纸基本就是这个意思。
涂布一词来自于现代造纸,铜版纸就是典型的涂布纸,传统手工纸中常称之为填粉,不过二者略有区别,填粉不仅包括表面刷粉,还可以浆内施粉,只是这种方式现在很少了。
涂布纸的历史也非常久远,从古纸研究的结果来看,至少在魏晋时期已有成熟的涂布纸加工技术。当时造出的生纸还较为粗糙,使用涂布刷浆的技术将一些矿物粉末涂于纸张表面,再经砑光后使纸张表面平滑,易于书写。
涂布所用的矿物粉末包括白垩土、滑石粉、瓷土、天应石粉等等,将其与水、胶料混合,制成稀浆,刷到纸张表面。涂布之后一般还会有染色、施蜡等工序,制成粉笺、粉蜡笺等等。
香粉纸,刷天应石粉
据说还有美容效果哦
由于涂布纸的表面由涂料覆盖,其表面特性自然也由涂料决定。所以这些粉笺、粉蜡笺在书写时的感觉跟直接写在纸上略有不同,一些粉笺会有涩感,而蜡含量较高的粉蜡笺则可能有滑笔感,有别于生纸纸墨相吸的感觉。
印刷
粉蜡笺虽然写字不如生纸舒服,但毕竟有颜值,尤其是再描个金啥的,那就更高大上了。但像古人那般手工描绘花纹图案一般穷书生真用不起,不如雕个版子直接印上去,这就省事儿多了,效率杠杠的。对于一些较为规则的线条和图案,印刷法的优势非常明显。
当然,印刷术的潜力绝不止于此,对于一张纸而言,印刷术有无限可能。而今,许多加工纸都可以采用一种特殊的印刷方式制作,这就是丝网印刷。
丝网印刷
丝网印刷在加工纸中不仅仅是印制图案和花纹那么简单,作为一项新技术,它可以轻松替代传统的涂布工艺。刷粉涂浆这些实在有些繁琐,手工操作效率低成本高,采用丝网印刷后,直接以印刷代替涂布,效率、涂料匀度、破损率、花纹,这些传统的问题全都迎刃而解。如今淘宝上一张四尺粉蜡笺只要几块钱,正是得益于这项技术大大降低了加工的成本。
丝网印的粉蜡笺迎光可见清晰的网纹
丝网印刷被用于加工纸,可以非常简便地将涂料均匀地印制到纸张表面,并通过丝网的孔径精确控制涂层厚度,实在是不能太好用,印个花纹图案啥的就更不在话下,甚至连洒金效果也能印出来。尽管其印刷效果和精细程度跟手工尚有一些差距,但这在缺乏精致审美的现代人眼中根本就不叫事儿,极高的加工效率和成品率成为占领市场的法宝。换个角度来看,丝网印刷技术能让旧时高大上的粉蜡笺纸进入寻常百姓家,也是大功一件吧。
机制纸
聊完加工纸,传统手工纸的制作工艺算是告一段落。后面准备扒一扒手工纸的各种性能,白度、物理强度、酸碱度这些。对于传统手工纸而言,这些性能指标似乎是另一个次元的东西,手工纸一直都讲究手感、墨色,纸寿千年、不腐不蛀之类的。这些理化参数是什么鬼?难道不是机制纸才搞这一套?
的确,纸张性能的相关理论是基于现代造纸学发展而来,将这些性能概念引入传统手工纸,常常还得以机制纸作为参照。所以在聊这些东西之前,有必要先简单说一说机制纸。
就概念而言,一般认为采用浇法、抄法等手工方式成型的是手工纸,而采用机器成型的是机制纸。当然这种说法比较宽泛,通常认为机制纸还应该包括工业化的制浆过程。所以在很多人看来,机制纸有两个重要的标签:化学+机器。摊上这两样形象就彻底崩塌了……
在手工纸领域,机制纸几乎成了一个地道的贬义词,为了彰显手工纸的高大上,常常将机制纸塑造成负面典型,强行给套上各种黑锅,原料粗劣、高温高压化学蒸煮、化学漂白、机器抄造、酸性强、寿命短、没有温度、没有灵魂等等等等……反正只要是不好的甩给机制纸准没错,专业背锅近百年。
机制纸真有这么糟糕么?并不是!
原料
先看原料,机制纸的原料主要来自于木材的木质部纤维,当然麻皮竹草也是用的,只是所占比例较小,这是跟手工纸的主要区别。手工制浆方法搞不定坚硬瓷实的木质部,只能对付麻皮竹草这些软柿子,而且竹草刚开始也搞不定,后来技术升级才给拿下。从原料纤维的总体性能上来看,现代造纸学对它们有个大致的排序:
麻、棉>韧皮>针叶木>阔叶木≈竹>草
当然这只是一个大类上的粗略的排序,细节上还有若干不同的版本,具体就不展开了。从排序来看,木浆的性能其实并不差,尤其是针叶木,仅次于棉麻和韧皮纤维,明显优于竹草纤维。纤维性能是纸张寿命的基础,一般说麻纸、皮纸寿命较长,机制纸似乎只能望尘莫及。其实从文物中看,排行靠后的竹纸都有不少宋纸存世,要说木浆纸不行,寿命只有几十年或两三百年,似乎有点说不过去啊?
工艺
当然也有人会把这些归因于造纸工艺,归因于化学和机器。其实这也很牵强,从18世纪末产生木浆纸以来,尽管确有一段时期造出了大量短寿命的纸,但同时也有不少两三百年前的书保存至今纸张状态依然不错。如果两三百年前的纸还不足以说明机制纸的耐久性,那就再举两个长寿命机制木浆纸的栗子。
举两个栗子
有兴趣的朋友可以了解一下热改性绝缘纸、电解电容器纸,常用在变压器和电容当中。目前所谓纸张寿命,一般都来自老化箱里的模拟数据,即学界普遍认可的“纸张在℃老化72小时相当于自然条件下存放25年”。网上常报道某某手工纸寿命两千年三千年,都是这么测来的。准不准暂且不说,其实在老化箱的排行榜上,手工纸并不靠前。热改性绝缘纸有一项指标:在℃老化小时后抗张强度下降不超过50%。小时!按前面换算大概有两三万年了,高出手工纸一个数量级,而且强度只降一半,妥妥的老化箱小王子啊。要说机制木浆纸寿命短,不管你信不信,我是不大信的。
电容器纸
变压器绝缘纸
比耐久,乃们都是浮云!
酸碱度
还有一个老梗是说机制纸都是酸性的,甚至前一阵发哥演的电影《无双》中,竟称只有美币用无酸纸,其他都是酸性纸,还弄个测酸笔到处划,看的我尴尬症都要犯了。
酸性纸寿命短是不错的,但说机制纸都酸性,这就有点“不知有汉”了。前些年文化领域无酸纸的概念比较火,很多人到处呼吁推广无酸纸,否则现在这些书过几十年都坏掉了。国家图书馆于是做了个调查,检测了几千本近年新书纸页的酸碱度,发现pH值高于7.0的超过95%,也就是说绝大多数书籍用纸都是中碱性的,有检测数据出来,大家这才放心。
即便如此,机制木浆纸是酸性的梗至今仍有人提,主要原因还是对现代造纸不够了解。工业造纸确实曾上世纪前半叶造出很多酸性纸,搁几十年就脆掉了,但那早就是过去式,随着技术的不断进步,现在市场上绝大多数纸张都是中碱性的,想找点酸性纸比找个熊猫都费劲。
从工艺上来看,机制纸的制浆方式有三类:机械浆、化学机械浆、化学浆。机械浆是用物理方法直接把木头磨成纸浆,没有酸碱蒸煮一说。人们常常膈应的主要还是化学浆,化学制浆常用的工艺有三种:烧碱法、硫酸盐法、亚硫酸盐法,我们一个个捋。
烧碱法顾名思义,是用氢氧化钠蒸煮原料,现在很多手工纸也是这个套路,标准的碱法工艺。
硫酸盐法是现代机制纸中最主流的化学制浆工艺,由于成纸强度好,自30年代工业化以来一直长盛不衰。硫酸盐法虽然名字中有“硫酸”两字,乍一看酸性无疑了,其实硫酸盐法也是妥妥的碱法工艺,其蒸煮药品为氢氧化钠+硫化钠,哥俩都是碱性的。之所以叫硫酸盐法,是因为硫化钠蒸煮后变成硫酸钠,然后由碱回收过程焚烧废液再生成硫化钠,整个工序是循环的,少量补充的药品以硫酸钠的形式添加到废液中(硫酸钠比硫化钠便宜),硫酸盐的名字便由此而来。前两年某专家言之凿凿跟我讲纸浆是用硫酸烧出来的,听的我一脸懵逼,学了那么些年造纸没听说用硫酸制浆啊,后来一琢磨估计这前辈是望文生义了。
牛皮纸,硫酸盐法的代言纸,结实!
再说亚硫酸盐法,这个稍稍有点复杂,它有很多变种,大致为酸性、中性和碱性三类。最早是酸性亚硫酸盐法,年就已工业化,这是妥妥的酸法工艺,很多民国书酸化严重,这应该算一个原因。由于酸性亚硫酸盐法适用的原料有限,污染还很大,人们对其不断改进,于是衍生出中性亚硫酸盐法、碱性亚硫酸盐法等不同的套路。目前酸性法早已淘汰,主要是中碱性的亚硫酸盐法。
PS:听说现在书画纸最爱的龙须草浆已用上亚硫酸盐法了。
书画纸很快就要告别手工了
至于二合一的化学机械浆,主要是BCTMP和APMP两种套路,前一种主要用氢氧化钠、亚硫酸钠等化学品,也属碱法。第二种中文名叫碱性过氧化氢机械浆,顾名思义了。
所以,当前主流的工业制浆方法都属碱性工艺。漂白过程也类似,很多漂白过程都要搭配碱处理,或者直接在碱性条件下进行。不过前面啰嗦一大堆,决定纸张酸碱性的倒并不在蒸煮和漂白,主要还得看最后的抄纸过程。这两年很多人