东池沤纻,传统手工造纸竟然用到高大上的生物技术?

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东池沤纻,传统手工造纸竟然用到高大上的生物技术?

脱  胶

备料那篇一直念叨脱胶,本回就聊聊传统手工纸中的脱胶二三事。

所谓脱胶,就是去除造纸原料中的果胶质。植物纤维原料制成纸张,主要得搞掉其中三类杂质成分:果胶、树脂和木质素。传统造纸工艺中,果胶的去除关系到蒸煮的效果,因而要在蒸煮之前进行。

植物汁液中含有丰富的果胶质

果胶,猛一看这名字似乎很好吃的样子,许多化妆品常常用这个来吸引妹子们买买买。天然的果胶质一般以原果胶、果胶、果胶酸的形态广泛存在于植物组织当中,是细胞壁的一种组成成分。它们伴随纤维素而存在,构成相邻细胞中间层粘结物,使植物组织细胞紧紧粘结在一起。果胶本质上是部分或完全甲氧基化的聚半乳糖醛酸,在植物原料中果胶无处不在,传统手工纸的麻皮竹草等原料中都含有一定量的果胶质。

果胶这么好吃,为什么要去掉呢?因为对于造纸来说,想留下的主要还是纤维,其他都是杂质,果胶自然也不例外。果胶如果不去掉,会使纤维粗硬成束,舂捣时不易分丝帚化,而且在原料蒸煮时还会大量消耗碱液,影响蒸煮效果。因此在蒸煮之前,对原料进行脱胶就显得非常重要。

相较而言,果胶质是一种比较好对付的杂质。一部分果胶溶于水,用水泡一泡煮一煮洗一洗就能去掉。还有一些不易溶于水的,也很容易被碱分解,或者被微生物发酵降解。这就涉及到了一种古老的生物脱胶技术——沤料。

沤麻

沤料,是许多产区普遍采用的一种脱胶方法,最早可能是由麻类的沤料脱胶引入造纸原料的处理当中。春秋时期《诗经》中的《国风·陈风·东门之池》这样写道:

东门之池,可以沤麻。

彼美淑姬,可与晤歌。

东门之池,可以沤纻。

彼美淑姬,可与晤语。

东门之池,可以沤菅。

彼美淑姬,可与晤言。

把沤麻写得这么美妙,也是没谁了。能在沤(chòu)麻(shuǐ)池(kēng)旁边约会的情侣,那绝对是真爱。纸君小时候在村里见过老人们沤麻,麻料沤成时那醇厚酸爽的味道,简直是提神醒脑、清肠洗胃、减肥瘦身之居家必备……

包头的汉代“麻池古城”就是古人沤麻的地方

传统手工造纸中的沤料跟沤麻一脉相承,将采来的韧皮、竹、稻草等原料扎成捆,或浸入池塘中,或用流水不断冲淋,短则三五日,长则三五月。依靠水中微生物产生的果胶酶来降解原料中的果胶质,实现软化纤维之目的。这是一种微生物发酵过程,在水浸发酵中起主要作用的是细菌,尤其以芽孢杆菌最为活跃。如厌氧性的费地梭菌、酪酸棱菌和蚀果胶梭菌,需氧性的枯草芽孢杆菌、多粘芽孢杆菌等等。这些微生物均能产生果胶酶,沤料就是利用这种酶分解果胶的能力,去除原料中的果胶质。

芽孢杆菌

当然除了果胶酶以外,很多细菌还能产生淀粉酶,蛋白酶,半纤维素酶,顺便将原料中的部分淀粉、蛋白质和半纤维素也一起沤掉了。说古人造纸用到了高大上的生物技术,那是一点也不夸张的。即便是现代造纸领域,生物制浆也是尖端套路。古人尽管不懂这些道理,但实践能力却是非常超前的。

经过沤料脱胶的原料最明显的变化就是更加柔软,后续的浆灰蒸煮更容易操作,碱液也更容易渗透到纤维当中,能够显著增强原料蒸煮的效果。

沤构皮

当然造纸原料的脱胶也不仅仅有沤料这一种操作方式,除此以外还有用水蒸煮,浆石灰发酵等其他的套路。其主要原理是热水能够溶出更多的果胶质,碱性的石灰更是直接能让果胶分解。在实践中,原料的脱胶也常常需要各种套路互相搭配,不同的产区,不同的原料,沤料的方式五花八门。咱们不妨举几个栗子给扒拉一下:

麻,麻纤维制纸主要还是来自于破布废麻头神马的,脱胶过程在纺织之前。一般以浸沤发酵为主,将生麻扎成捆码到池塘里,用大石头压着使其完全浸没,视天气情况沤上一两周就行了。当然也有一些干旱地区是靠日晒雨露脱胶的,效果比浸沤差一些。

沤麻,得用石头压着

皮,这个套路就多了,大江南北到处都有。比如贵州丹寨是将构皮放到河里浸沤发酵,称之为河沤,一般三五日之后沤软了就行;云南的傣纸只需水浸一两天便可进行草木灰蒸煮;腾冲的滇结香则是水浸两三天;鹤庆构皮纸沤的时间稍长些,7-10天左右。这种脱胶过程大都不太充分,主要还是让皮料软化,后续还得在蒸煮过程中依靠碱液继续脱胶。时间稍长的也有,像贵州长顺县的构皮纸据说要浸沤七七四十九天,不知真假。还有比较复杂的如潜山桑皮纸,需要水蒸、石灰浆漂多手段联合操作,脱胶的同时去除皮料外壳,跟邻近的宣纸有一些相似之处。

河沤

宣纸因为有青檀皮和沙田稻草两种原料,脱胶过程是分开进行的。青檀树枝一般要先用水蒸煮,剥取韧皮放入池中浸泡一两天,再浆灰堆沤半个月到一个月左右。沙田稻草则是直接扔池子里浸沤脱胶,时间一般在个把月上下,直到稻草变软。

青檀皮和稻草的沤料

竹,竹纸因产区和纸种的区别,各个地方套路也不太一样。像福建那边的玉扣纸、毛边纸、西山纸等生料纸浸沤发酵的时间非常长。采来的竹料先要跟石灰一起浸沤50天左右,再换清水多次浸沤漂洗个把月,全程共有三四个月之久。整个过程不仅仅通过沤料脱胶,还要依靠沤料来完成制浆过程,算得上是最为原始的生物制浆技术了。同地区连城的连史纸也采用了这类制浆方式,只不过后续再加上蒸煮和漂白的工序,自不必细说。

西山纸的沤料塘

江西铅山的连四纸跟福建连史纸在脱胶工序上有明显区别,采用的是叠塘冲浸的方法。将竹料码成方堆,引流水冲浸3个月左右,直到软烂,后续抽取竹丝制纸。同地区的关山纸则是用清水腌一个月,靠发酵浸沤脱胶。

叠塘冲浸

富阳的元书纸脱胶过程相对简单一些,将敲碎的竹料扎成捆,浸入池中一两周。经过发酵脱胶的竹料在浆灰后还要堆沤几天,进一步脱胶的同时也让石灰渗入竹料当中,便于后续的蒸煮。

浸沤和浆灰堆沤

以上聊的这些都是传统制纸中脱胶的套路,到了现代造纸领域基本就很少有单独的脱胶工序了。这些沤呀淋呀洗呀,简直不要太繁琐,只要蒸煮药品给力一些,还脱什么胶啊,多加点烧碱神马的咕噜咕噜一煮,完事儿!烧碱多厉害啊,什么乱七八糟的都给煮干净了!

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