紙業知識：你知道什么是紙嗎？科學的造紙原理是什么？

紙本質上是文化用品，千余年間成為全人類通用的書寫、印刷材料。中國是紙的發源地，最先受惠于紙的應用。由于紙本書籍的迅速增加，使中國文教事業空前發展，從中央到地方各種公私學校興起，讀書識字的人增加，佛教、儒學也以新的勢頭發展。社會上文學、史學、哲學和科學技術著作與無紙的先秦時代相比，以幾何級數激增，歷代所遺留下來的以紙為載體的文化典籍，數量上為全球之冠。在中世紀漫長歲月里，已使得中國在科學文化方面居于世界領先地位。

紙還是中國特有的書法和繪畫作品的載體，紙的使用大大促進了這兩門藝術的發展。書畫家可以在柔韌受墨的紙上任意揮毫，完成藝術杰作。作家、詩人、史學家和科學家可以寫出宏篇巨著，形成中國豐富的紙文化遺產。隨著造紙業的發展和紙產品的擴大，紙和紙制品不再只作文房用具，而是廣泛用于日常生活和工農業生產領域中，成為其他材料的代用品，如紙燈、紙傘、紙衣、紙帽、紙帳、紙被、紙聾、紙扇、紙牌、紙枕、紙花、紙屏風、紙杯、紙硯、紙簫等都在不同時期相繼問世。還有糊窗紙及壁紙、剪紙，用作室內裝飾材料。日常交際用名片，互通姓名。新年時貼春聯，節日時放煙火，婚嫁時交換庚貼，送葬時燒紙錢、紙馬、紙車、紙人。商店所售商品皆以紙包裝，各種公私賬簿、文書契約、證件和票據皆以紙制成。甚至去廁所解手也要用紙。紙和紙制品已進入千家萬戶，成為日常不可缺少的用品。早在唐代(618~907)中國就已進入了紙的時代。紙和造紙術還傳入其他國家，沿著傳播路線形成的紙張之路(Paper Route)還是對外經濟文化交流的紐帶。

中國紙制品在社會生活中的普及情況，后來也在其他國家中再現。在現代科學技術發達的時代，紙的應用范圍越益擴大。例如工業中的絕緣紙、電纜紙、過濾紙、隔音紙、油氈紙、計算機用紙：農業中的育苗紙、青貯紙、蠶種紙、水果保鮮紙等，軍事工業中的海圖紙、防火紙、半導體紙等，都相繼推出，新的品種還在不斷研制。由此可以看出，紙在傳播先進思想、發展科學文化和教育事業以及促進工農業生產、豐富和美化人類生活方面，過去、現在和未來都起著很大的作用。

什么是紙？在研究造紙技術史時，這個問題要首先解決。與此有關的是如何理解中國古代文獻中“紙”字的含義，中國早期的紙是何形制、由什么原料制成？在沒有對紙作出科學定義之前，古人對紙的概念有不同理解，與現在理解差距很大。我們只能用現代概念給紙下科學定義。這里不妨可以列舉由當代專家執筆的一些百科全書和專業作品中為紙所規定的定義。1963年版《美國百科全書》中把紙理解為“從水懸浮液中撈在簾上形成由植物纖維交結成氈的薄片"。1966年版《韋氏大詞典》中認為“紙是由破布、木漿及其他材料制成的薄片，用于書寫、印刷、糊墻和包裝之物”。1951年版《大蘇維埃百科全書》中認為“紙是基本上用特殊加工、主要由植物纖維層組成的纖維物，這些植物纖維加工時靠纖維間產生的聯結力而相互交結”。1979年版中國《辭?！穼⒓埗x為“用以書寫、印刷、繪畫或包裝等的片狀纖維制品。一般由經過制漿處理的植物纖維的水懸浮液，在網上交錯組合，初步脫水，再經壓榨、烘干而成”。美國紙史家享特(Dard Hunter,1883~1966)對紙下的定義是“在平的多孔模具上由成漿的植物纖維形成粘結起來的薄片狀物質”。接著又補充說，“作為真正的紙，此薄片必須由打成漿的[植物]纖維制成，使每個細絲成為單獨的纖維個體；再將纖維與水混合，利用篩狀的簾將纖維從水中提起，形成薄層，水從簾的小孔流出，在簾的表面留著交織成片的纖維。此相互交織的纖維的薄層就是紙”。日本技術史家南種康博說紙“是以植物纖維為必要原料，于水中使之絡合，干燥后恢復彈性，并將纖維粘著在一起，成為具有薄片形狀和一定強度的物質”。概括起來，各種著作雖然說法不同，仍有某些共同點，最主要的是指出紙必須由植物纖維制成薄片狀。但用這樣一句話還不能勾畫出紙與其它物質相區別的唯一特征，因此還要對紙的定義作附加的規定。有的專家在定義中概括了紙的形成過程，還有的補充了紙的用途。這樣，定義才能周全。

看來很有必要根據現代科學概念，吸取已有各家的提法，為紙下個定義：傳統上所謂的紙，指植物纖維原料經機械、化學作用制成純度較大的分散纖維，與水配成漿液，使漿液流經多孔模具簾濾去水，纖維在簾的表面形成濕的薄層，干燥后形成具有一定強度的由纖維素靠氫鍵締合而交結成的片狀物，用作書寫、印刷和包裝等用途的材料。我們的這個定義雖然文字較多，卻把構成紙這個概念的各種因素都考慮在內了，也吸取了現有各種定義的可取之處。如果再簡潔一點，紙是植物纖維經物理-化學作用所提純與分散，其漿液在多孔模具簾上濾水并形成濕纖維層，干燥后交結成的薄片狀材料。這個定義適用于古今中外一切手工紙和機制紙?，F代工業雖然制成以礦物纖維和化學合成纖維為原料的類似紙的材料，但嚴格講不是傳統意義上的紙，而只是紙的新式代用品，所以我們特意加上“傳統上所謂的紙”這一限制詞，使定義更加嚴密。

為了使紙與其它材料區別開，我們強調：對植物纖維原料的物理化學處理，造紙是機械過程和化學過程的結合，此其一。紙是纖維素大分子借氫鍵締合交織而成的，就是說纖維間產生的聯結力，不是物理學上的力，而是化學力，而且這種聯結可用化學結構式表示，此其二。因此，不難看出，我們這里所提出的定義，包括紙這一概念或技術術語所包含的四項要素：①原料：必須是植物纖維，而非動物纖維、無機纖維或人造纖維，用植物纖維以外原料所制成者，不是傳統意義上的紙。②制造過程：植物纖維原料經化學提純、機械分散、成漿、抄造及干燥定型等工序處理而成者為紙，未經這些工序，用另外途徑而成者，也不是傳統意義上的紙。③外觀形態：表面較平整、體質柔韌，基本由分散纖維按不規則方向交結而成，整體呈薄片狀。④用途：書寫、印刷及包裝等。只有同時滿足這些條件的，才能稱之為紙。否則，便不是紙。