造紙術的進步

 

       造紙的流程在這兩千年沒有太大的變化,經過漫長的改良而造就我們現今的造紙技術。而技術的大躍進,可歸功於這項技術傳入歐洲後不久,在原料擊打的步驟以及模組的製作上,有明顯的改良。 以下我們就這兩項造紙步驟上的進步來探討這項工藝將近兩千年的轉變,最後再探討手工紙與機製紙的差異。

 

原料及研磨方式演變   

       造紙術始於中國,其原料一開始有桑樹皮,大麻,竹子等等。擊打的方式很傳統,先將原料扔進石臼(mortar) 中,加上適當比例的水後,再以手持杵(pestle) 或是大頭錘(mallet) 將原料打擊成纖維狀。接著,造紙術傳入阿拉伯後,使用亞麻破布為原料。他們將布料以成堆的方式浸泡於水中使其發酵,再放入木頭灰燼中加熱,加熱後的破布裝成袋後再放到流動的水中去除大量的植物鹼和一些雜質。步驟完成之後,才將原料即打成纖維狀。阿拉伯人一開始的擊打方式與中國相同,之後,演變為較省力,triphammer擊打的方式。雖然不同國家其可以取得得原料有所不同,但是將原料及打成纖維的方式還都是類似的。以上這些手工的擊打方式,在現在許多較古老的手工製紙工廠,還延續使用著。

       造紙術傳入歐洲後過不久,西班牙人約於西元1151 年發明了沖擊機,它利用水力驅動輪軸,再帶動一排木製大頭錘,不停的上下擊打在放有處理過的破布之凹槽上。其方式類似傳統手工方式,但是效率卻遠遠勝出。在接下來近500 年,此種研磨方式僅有細微的改變。十七世紀後,荷蘭人發明了更有效率的機器漂打機。它將裝有破布的槽上放置一圓柱狀不斷滾動的的滾筒,滾筒上裝有鐵刀片,當原料經過槽的底部與滾筒接觸時,破布即被切成更細小且研磨成纖維狀。此機器使得破布可以不用事先經過處理(例如:發酵)即可使用,大大降低了造紙時間與成本。

       然而,手工擊打的纖維較漂打機的長,強壯,且堅韌。因此,其類似手工擊打效果的衝擊機並沒有完全被新的機器取代,現今
在日本,造紙廠為了要仿製手工紙的優點,還是使用改良過的衝擊機。

 

紙張的成形─抄紙步驟     

       紙漿裝在一個大紙漿槽(vat) 中,由抄紙工(vatman) 以模子造成。當濕紙漿加水的比例調到適合製紙時,即稱為稀紙漿。而原料與水的比例為何,則視所要製造的紙張種類及性質而定。抄紙的工具為一個簡單框架的木模,裡面排列著整齊而緊密的金屬線,然後上面固定上定紙框,於製紙時便可防止原料外流。抄紙時,將整個模子浸入紙漿槽中,接著拿起模子並前後甩盪,使紙漿平均佈滿於金屬線上,並使多餘的水分由金屬線網排出,此時纖維即彼此連結形成一薄膜。而在定紙框的輔助下,紙漿在模中形成不規則的邊,即稱為毛邊(deckle edge)。助手(coucher) 再繼續使模子傾斜,直到多餘的水分完全排出為止。每一個模子配一個定紙框,製紙工人將定紙框移至另一模子上,開始製第二張紙。

       待木模中的水排乾後,站在紙漿槽旁邊的助手把紙模翻轉在毛氈(felt) 上,紙張即脫模並掉落在毛氈上,這個動作稱為couching」,意指掉下。助手將木模再交還給抄紙工,並在新製的紙上再蓋一層毛氈,整個紙張成形的過程不超過30 秒。毛氈有正反面之分,紙張接觸毛氈較粗糙的一面為正面(felt side);而紙張緊靠模組,也就是接觸毛氈較細緻的一面即稱網紋面(wire side)。毛氈的原料是羊毛或毛髮,當時,曾有一文章描述到:「毛氈具有長毛的一面向下,覆於製成之紙上,短毛的一面上再放新紙接觸毛氈面(網紋面)。假使這種覆毛氈的動作作顛倒,而將長毛面向上,當紙模水分排出製成紙張後,不僅無法正確地顯示毛氈的用途,其長毛還會戳入紙內導致凹陷,破壞紙張表面紋路。」

       一張毛氈配一張紙大量堆疊後,利用高壓脫水,並使紙面平整。壓力可使毛氈上的任何顯著的紋路在紙上凸顯出來。接著,另一助手(layman)立即分開毛氈和紙張,將紙張堆在一堆,至乾燥室乾燥,或經第二次甚至第三次擠壓以除去毛氈紋。整堆紙張一起擠壓,可消除粗面使其表面更加平坦,而如欲製精緻的紙張,則必須在擠壓後互調紙張的方向再擠壓一次。

 

乾燥及上膠

      紙張在通風良好的屋中以空氣乾燥,使用一種懸空的細繩,將一小疊幾張的紙跨置於細繩上,細繩會使紙張形成一隆起的凸印,稱為「背印」。欲減少背印之效果,將紙自細繩取下,整疊紙張再予以堆疊,這樣可以減少變形。至此,所製造的紙叫做吸水紙(waterleaf paper),意指它尚未經過上膠(sizing)或塗敷保護層(coating)。為了使流質般的墨水或顏料易附著於紙的表面,而不致深入內層,必須將紙張浸入熱膠中上膠。而以小山羊皮、羔羊皮及綿羊皮製成的動物膠,其清澄度較小牛皮做的膠為優。另外,以黃褐色皮革碎片為原料所製成的膠,較為堅韌,但會減少紙張表面的潔白性。最好的膠無疑地為魚膠,這種優良的魚膠,亦可澄清酒類、漂紗布,並給予絲製品光澤的功用。如在上膠的過程中加入明礬,可得一強韌的膠層,膠層乾燥後,也較不加明礬時不易溶於水。不幸的是,長久之後,明礬會產生硫酸,而侵蝕破壞紙質產生污點,故明礬的使用量必須格慎重。   

       紙張浸過膠後,再將成堆的紙張擠壓,有助於膠的滲入,並擠出多餘的膠。擠壓之前,仍是要對調紙的位置。而在擠壓之後,紙
張須再回乾燥室,待風乾後堆積。

將紙張晾乾(參考圖片:《Cartiere Miliani Fabriano 一書》)

 

最後的完成     

       紙張乾燥後,會顯現出較光滑的表面。傳統上,西方的紙較平滑,因其使用磨石磨光。此磨石約二至三吋寬,三至六吋長,一吋厚。將紙張置於彈性材料如柔軟的皮革上,再以磨石磨擦整張紙面,使紙張平滑,翻轉再重覆相同的步驟。有時,磨石上也沾以油脂或肥皂以便利操作。另外,有時也使用光滑的錘子來打平紙面。錘子的頭部是以鐵製成,重約五十鎊,外形為十吋見方。將一疊紙張,置於墊有厚紙的堅硬鐵鉆上,上有鐵錘,上下打擊,紙張前後左右移動,以使紙面平滑。

       直到十八世紀,才有另一種使紙張表面光滑的機器問世,即壓光機(calender machine)。紙張可直接送至兩滾輪間或用金屬鋅板或銅板夾緊後,再送兩輪滾壓,亦可用紙板取代金屬板滾光之,此部分與機器製紙類似。而壓光機亦可熱壓,十九世紀初以後,「熱壓紙」則意指這種經熱壓的紙張,又稱為光面紙。如今,紙張不論是否經熱壓處理,「熱壓」皆被用以描述具光滑面的紙張。熱壓法為製造圖畫紙的三種主要方法之一,其他兩種為冷壓紙及粗面紙。這三種紙約於西元1861 年開始使用公諸於世,現在定義分別為:

熱壓紙(Hot-pressed paper):具細緻的表面。

冷壓紙(Cold-pressed paper):具中等平滑的表面,且稍具顆粒。

粗面紙(Rough paper):具粗糙表面,顆粒較粗大。

冷壓紙是在乾燥後,不經磨光,紙張堆疊在一堆後壓平。而粗面紙,是於上膠乾燥後,沒有再加輾壓;而格外粗糙的紙面,是在紙張脫膜時,置於有紋路的毛氈上,除了第一次加壓之外,省略其餘所有之步驟。