长安造纸

　　在造纸术出现之前，人类所用的书写材料基本分为三类：一种是硬性的书写材料，如中国古人所用的甲骨、金石以及竹制简牍，此类书写材料质地坚硬，但是书写时费工费料。第二种为初加工植物性书写材料，如古埃及人所用的莎草、古希腊人以及罗马人所用的树皮和东亚地区所使用的椰树叶子(也称贝叶)等，这种材质虽然简单易得，书写方便，但是保存性差，易碎易折。第三种材料是深度加工动物性及植物性书写材料，其代表为欧洲所常用的羊皮卷和中国早期所使用的缣帛，这种材料质地光滑，适于书写和绘画，同时可长期保存，但是价格昂贵，不便推广开来。造纸与制造莎草片、树皮毡和贝叶片不同，实际上是化学过程和机械过程的结合，造纸植物纤维原料不但经历了外观形态上的物理学变化，而且还经历了组成结构上的化学变化。造纸术的发明反映了中国古代化学和机械工程两方面的综合成就。
　　中国地大物博，所供造纸的资源也是极其丰富的。1959年孙宝明、李钟凯两位先生发表的《中国造纸植物原料志》一书，收录草本类87种、竹类49种、皮料类74种、麻类32种、废料10种，共252种，另有胶料类38种，都适用于手工造纸。这当然是不完全的记录，实际上可资利用的原料绝不限于此。在植物学中，所谓纤维指韧皮纤维及被子植物中两端作纺锤状的细长细胞而言。但在造纸学中，则将凡属于细长细胞，构成纸浆主要成分者，统称之为纤维。在过去手工造纸时代，麻类(主要取于破布)、木本韧皮(楮皮、桑皮、藤皮、结香皮、青檀皮等)、竹类、稻麦草以及其他种类繁多的野生植物，是取之不尽的造纸植物原料来源。
　　我们可将造纸原料大体分为两大类。第一大类为韧皮纤维，存在于植物韧皮部，其可再细分为草本与木本两种。草本如各种麻类，多为一年生植物；木本多为多年生植物，如楮(构)、桑、藤、结香、青檀等。第二大类是茎秆纤维，多属单子叶植物，其维管束纤维与导管结合而成的束状组织散生于基本组织中，不易用机械方法将维管束分离，故一般用其茎杆之全部。茎杆类还可再细分为一年生及多年生两种，一年生的稻、麦等及多年生的各种竹类。不同原料的纤维长宽度不同，所造出的纸质量也各异。一般说来，造纸用长纤维比短纤维好，细长纤维比短粗纤维好。这就是说，每种纤维中单个纤维平均长度越大越好，纤维的平均长宽比越大越好。所谓“平均”，是相对而言，通常从样品中抽出100根单个纤维，分别测其长、宽度，再从中取平均值，不可能也无必要对无数纤维逐一测量。细长纤维之所以是上好原料，因为在打浆(舂捣)过程中纤维要被断开，但长纤维裂断后仍有足够长度，而且两端分丝帚化，成纸时组织紧密，纸的拉力强度大。同时，细长纤维的比表面大，相互之间交缠效果好。短纤维被打断后的长度更小，两端虽也能帚化，但因其偏短，使纸的拉力强度相对小些。因此，造纸纤维以细而长者为最佳。值得注意的是，中国从一开始发明造纸术时，就选中至今仍堪称优质原料的麻类纤维，其原料之优良由此可见一斑。