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手工业技术
(一)矿物燃料开采技术的发展
魏晋南北朝时期,我国金属矿开采技术并无明显提高,大体上都是沿用了汉代的工艺,但在非金属矿,尤其是三大燃料矿物,即煤炭、石油、天然气的认识、开采和利用上,却获得了长足的进步。此时煤炭开采量已经不小,而且用到了冶铁业中,很可能还发明了双眼井开采;石油已被人们用作润滑剂和燃料,分别用到了生产和军事上;天然气已被应用于日常生活和煮盐手工业,使我国成为世界上最早开凿天然气井、并最早把它用到煮盐中的国家。
1。煤炭开采量之增大和使用范围之扩展我国古代最早接触和使用的煤类矿物是煤精,其年代约属新石器时代晚期①。因煤精质地优良,故又有 煤玉 之称,它主要用作装饰品、工艺品之类。迟至战国,我国文献中就有了关于煤的记载,当时谓之 石涅 ①。因古时木柴易于获得,故先秦时期,用煤作燃料之事是十分稀少的。我国大量开采和用煤的起始年代是汉,目前在河南巩县铁生沟、郑州古荥镇等汉代冶铸遗址都发现了生活用煤或烘烧铸范用煤的实物资料②。汉代还有了采煤的记载③,魏晋南北朝时,采煤量已经较大,使用范围进一步扩展,开采技术亦有了提高。
此期采煤量增大最明显的例子是曹操在邺都(今河北临漳县西南)筑三台(铜雀台、金虎台、冰井台)时,贮藏了数十万斤煤炭。《陆士龙文集》卷八载西晋文学家陆云《与兄平原君书》云: 一日上三台,曹公藏石墨数十万片,云烧此,消复可用,然(燃)烟中人不知,兄颇见之不?今送二螺.此 石墨 即煤,东晋时,人们又谓之 石炭. 消复可用 即正在燃烧的煤块经扑灭后,可再次使用。 烟中人不知 是说煤气中毒,这是我国古代关于煤气中毒的最早记载。曹操贮煤量如此之大,一定程度上反映了采煤业之发展。
关于三台贮藏的目的和方法,东晋陆翙《邺中记》作了进一步说明,云 三台皆在邺都北城西北隅,因城为基址……北则冰井台,有屋一百四十间,上有冰室,室有数井,井深十五丈,藏冰及石墨。石墨可书,又 之难尽,又谓之石炭。又有窖粟及盐,以备不虞.可知三台贮煤,实际上主要是冰井台贮煤,具体做法是把它藏于冰窖中,与冰窖贮粟、贮盐同样,都是为了 以备不虞 ,作长期备战用的。冰井贮煤的优点是可减缓煤的风化。
魏晋南北朝前,一般采煤用煤资料大体上都是属于北方的,此时却扩展到了南方。南朝雷次宗(?- 448年)《豫章记》说: 县(建城,今江西高安)有葛乡,有石炭二顷,可燃以爨 ①。此 爨 即炊。这是我国古代南方采煤用煤的最早记载。
① 沈阳市文物管理办公室:《沈阳新乐遗址试掘报告》,《考古学报》1978年第 4期。
① 参阅章鸿剑《石雅》卷中。
② 赵青云等:《巩县铁生沟汉代冶铸遗址再探讨》,《考古学报》1985年第 2期。郑州市博物馆:《郑州古荥镇汉代冶铁遗址发掘简报》,《文物》1978年第 2期。
③ 赵承泽:《关于西汉用煤的问题》,《光明日报》1957年 2月 4日。
① 《后汉书》卷三十二 郡国四?豫章郡?建城 条引。
煤炭使用范围之扩展主要表现在部分地区已大量地把它用到了坩埚冶铁中,关于这一点,晋人释道安《西域记》曾明确提到。有关情况将在本书 冶金技术 部分详作介绍。
其次是煤雕技术进一步发展。从考古资料看,先秦煤雕技术的分布地是较窄的,品种亦较少;汉魏南北朝后,此技术就进入了普遍发展的阶段,不但产地更宽,品种增多,而且技术上亦有提高。魏晋南北朝时期,在今四川②、甘肃③、新疆④等地,都有煤雕品出土;其品种有猪、羊、狮子等饰件和印章。
甘肃嘉峪关新城出土过一件炭精羊饰,长、宽、高各1。0厘米,系由炭精石磨制而成,羊作卧状,四腿盘卧,极其精巧。煤雕艺术的发展,也说明了整个煤炭开发利用技术之发展。
此期还发明了煤香饼。南朝徐陵《徐孝穆集?春情》诗说: 风光今旦动,雪色故年残;薄夜迎新节,当炉却晚寒;故(奇)香分细雾,石炭■轻纨;……年芳袖里出,春色黛中安.此第五、六两句所云便是煤香饼的功效和工艺,据明人杨慎《升庵外集》卷十九所云,其具体制法是: 捣石炭为末,而以轻纨筛之,欲其细也。……以梨枣汁合之为饼,置于炉中以为香籍,即此物也.这种煤香饼费工费时,成本又高,自然是难入寻常百姓家的,但却是我国古代煤炭加工和使用技术上值得注意的一个事件。
此时煤炭开采技术也获得了较大的进步。《水经注》卷十三《漯水》说:井(火井)北百余步有东西谷,广十许步。南岸(崖)下有风穴,厥大容人,其深不测。而穴中肃肃常有微风。虽三伏盛暑,犹须袭裘;寒吹凌人,不可暂停.从文献描叙的情况看,此 风穴 很可能是为煤窑通风而人工开凿的风洞;因据调查,该地露出的地层都是侏罗纪的砂岩和石质页岩,故不可能是石灰岩溶洞;而洞穴又 其深不测 ,故亦不可能是风蚀砂岩洞或居民挖的生活用洞。这说明早在南北朝时,我国已由单眼井采煤发展到了双眼井采煤,已掌握了利用进风口与出风口之间的高度差来构成一个良好的自然通风系统,这是我国古代采煤技术上的一项重大进步①。这对于改善井巷通风,保证正常生产具有十分重要的意义。
2。对石油的早期认识和利用我国是世界上最早发现并利用了石油的国家之一,有关记载汉代便已出现,《汉书》卷二十八下《地理志?上郡》条班固(公元32- 92年)自注说:高奴 有洧水,可蓶(燃).此 水 可燃,为石油无疑。高奴县在今陕西延长县一带,这是我国古代关于石油的最早记载。魏晋之后,有关记载有了增加,除高奴县外,酒泉延寿县(今甘肃玉门市)、西域龟兹都发现了石油露头。《博物记》云:延寿 县南有山石,出泉水,入(大)如筥篪(音举举,竹篓);注地为沟,其水有肥,如煮肉洎(汁),羕羕永永,如不凝膏,然(燃)之极明;不可食,县人谓之石漆 ①。这描写的显然是石油,可见玉门石油早为古人所知。此《博物记》一般认为它即是西晋张华(公元232- 300年)《博物志》之异名;个别学者说它原是单独一书,作者是东汉末年唐蒙,恐非。
② 沈仲常:《四川昭化宝轮镇南北朝时期的崖墓》,《考古学报》1959年第 2期。
③ 甘肃省博物馆:《酒泉嘉峪关晋墓的发掘》,《文物》1979年第 6期。嘉峪关市文物管理所:《嘉峪关新城十二、十三号画像砖墓发掘简报》,《文物》1982年第 8期。
④ 夏鼐:《考古学论文集》,科学出版社 1961 年版。
① 《中国古代煤炭开发史》,煤炭工业出版社 1986 年版,第 45 页。
① 《后汉书》卷三十三,《郡国志?酒泉郡?延寿》条梁刘昭注引。
《水经注》卷三引《博物志》也有过类似说法: 酒泉延寿县南山出泉水,……水有肥如肉汁,取著器中,始黄后黑,如凝膏,然(燃)极明,与膏无异。膏车及水碓缸(釭)甚佳.说当时已把石漆当作了润滑剂涂在车和水碓的轴承上,这是我国古代利用石油的最早记载。《水经注》卷三在谈到了高奴县和延寿县皆有 水肥可燃 的现象后说, 水肥亦所在有之,非止高奴县洧水也.说明北魏时期,石油已是众所周知之物。
《魏书》卷一○二《西域传?龟兹》条说: 其国西北大山中,有如膏者流出成川,行数里入地;状如■餬(浆糊),甚臭. 西北大山 当指今哈尔克山。可见我国新疆石油亦早已露头。《北史》卷九十七《西域传?龟兹》条所载完全相同。
此时人们还把石油用到了军事上,唐李吉甫《元和郡县志》卷四十《肃州?玉门》条说: 石脂水在县(今玉门镇)东南一百八十里。泉有苔如肥肉,燃之极明,水上有黑脂,人以草殯(捞)取,用涂鸱夷酒囊(革制酒囊)
及膏车。周武帝宣政(公元578年)中,突厥围酒泉,取此脂燃火,焚其攻具,得水俞明。酒泉赖以获济.这里谈到当时石油的三种用途,即鞣制皮革、膏车以及作为火攻用燃料。此 石脂 即石油。可知魏晋南北朝及唐,石油曾有 石漆 、 水肥 、 石脂 等名; 石油 一词实是到了宋代才出现的,它应是由 石脂 一名演变而来,应是 带有石性的油 , 山石中流出的油 之意。
3。对天然气的认识和利用我国古代关于天然气的记载至迟始见于西汉时期;《汉书》卷二十五下 郊祀志 ,卷二十八 地理志 班固自注,都谈到过西河郡鸿门县(今陕西神木县西南)有 火井 ,此 火井 即是天然气井。但这鸿门火井未必是人工开凿的,我国人工开凿最早的天然气井大约是蜀郡临邛(今四川邛崃)
火井。有关临邛火井的记载始见于东汉三国间,但其开凿年代应可推至西汉。
《太平御览》卷八六九引《蜀王本纪》说: 临邛有火井,深六十余丈.这是关于临邛火井的最早记载。《蜀王本纪》的作者原认为是西汉杨雄,今人徐中舒考证为谯周(公元201- 270年);徐先生还认为,所谓的杨雄《蜀都赋》,大约也是后人伪托的,其创作年代应晚至左思《三都赋》之后①。因临邛火井与盐井有着十分密切的关系,左思(公元250- 305年)《蜀都赋》刘逵注说, 火井,盐井也 ②,所以一般认为临邛火井应是在该地盐井开凿过程中产生出来的。东晋常璩《华阳国志》卷三《蜀志》说:西汉宣帝地节三年(公元前67年)临邛地区曾广开盐井,所以临邛火井应出现于地节三年之后一个时期。这是我国,也是世界上最早人工开凿的天然气井。
① 徐中舒:《论的成书年代及其作者》,《社会科学研究》1979年第 1期。
② 见《文选》引左思《蜀都赋》,刘逵注。
① 郭璞:《郭宏农集》卷一。
由于天然气具有许多奇异的特性,燃烧起来又是异常壮观和瑰丽,故魏晋时期,许多博物学家、辞赋家都为之赞叹。西晋左思《蜀都赋》云: 火井沉荧于幽泉,高焰飞煽于天垂.东晋文学家、诂训家郭璞(公元276- 324年)《盐井赋》说, 饴戎见轸于西邻,火井擅奇乎巴澲 ①。东晋大书法家王羲之曾给远在千里之外的四川故人周抚写信,十分关切地了解井盐和天然气的有关情况,说: 彼盐井,火井皆有否?足下目见不?欲广见闻。
具示 ②。
除去临邛外,当时的酒泉延寿(今玉门)、范阳(今河北定兴县)、幽州逎县(今已分别划归河北涿县、易县)亦有天然气露头。《博物志》卷二说: 酒泉延寿县南,山名火泉,火出如炬.《宋书》卷三十四《五行志》五说: 晋惠帝光熙元年(公元306年)五日,范阳地然(燃),可以爨.《魏书》卷一一二《灵征》上: 孝昌二年(526年)夏,幽州逎县地然(燃).但这些天然气的成因可能与临邛不同,它们可能是与石油层有关的。
天然气被开凿出来后,人们很快就把它用到了日常生活和生产中,有关记载始见于西晋时期。张华《博物志》卷二说: 临邛火井一所,从(纵)
广五尺,深二、三丈,井在县南百里,昔时人以竹木投以取火,诸葛丞相往视之,后火转盛,热(执)盆盖井上煮盐(水)得盐,入家火即灭,讫今不复燃矣.这谈了天然气的两项用途,主要是日常生活之照明、取暖和炊事,即 昔时人以竹木投以取火.二用作煮盐。这是我国,也是世界上利用天然气煮盐的最早记载。
《华阳国志》卷三《蜀志》也有类似说法,且有所补充:临邛县 有火井,夜时光映上昭(照),民欲其火,光(先)以家火投之,顷许,如雷声,火焰出,通耀数十里,以竹筒盛其光藏之,可拽行终日不灭也。井有二水,取火煮之,一斛水得五斗盐;家火煮之,得无几也.可知除日常生活和煮盐用天然气外,这里还谈到了简单的储存、携带技术。按:此 井有二水 句甚难索解,明人顾祖禹《读史方舆纪要》卷七十一疑其脱漏了三字,遂改为 井有二,一燥一水 此或有一定道理。又,文献云 一斛水得五斗盐 ,这是不可能的。因18℃时,1升水中氯化钠的最大溶解量为358。6克,故 一斛水 至多能溶3斗多盐,况且浅层卤水去饱和状态甚远。
郦道元《水经注》卷三十三《江水》条还引王隐《晋书?地道记》说朐忍(今四川云阳)县利用天然气煮盐: 有石煮以为盐,石大者如升,小者如拳,煮之,水竭盐成.可见天然气煮盐在当时已非独家采用的工艺。
在我国使用天然气煮盐的起始年代上,学术界是有过不同看法的。1955年时,闻宥在《四川汉代画像选集》第七十四图 煮盐像 说明文中,就提出了我国早在汉代就 利用地下天然煤气煮盐 的观点,之后便广为学术界引用。李约瑟《中国科学技术史》第一卷第七章亦持此说。其实,四川汉画像砖所示煮盐用燃料应是木柴①;从西晋张华《博物志》的记载来看,把井火煮盐的起始年代往上推至蜀汉是比较可靠的②。
② 明曹学佺:《蜀中广记》引。又见《王羲之汇帖大观》。
① 参见周锡保《中国古代服饰史》。
② 白广美:《关于汉画像砖的商榷》,载《中国盐业史论丛》,中国社会科学出版社 1987 年版。
(二)冶金技术的缓慢发展
魏晋南北朝的冶金业是不甚发达的,尤其北方,有时甚至陷入了停滞、瘫痪的状态;南方社会虽较安定,生产状况亦远逊于汉。此期的冶铸遗物比较值得注意的是1974年河南渑池出土的窖藏铁器,计有60多种,4000多件,3500公斤;种类包括铁范、农具、手工业工具、兵器、交通工具、铁材、烧结铁等。据考察,除了六角锄和铁板镢等少数器物为汉器外,其余多数是属于曹魏至北魏时期的①。我国古代钢铁技术的基本体系在汉代就已形成,此期大体上是沿用、推广汉代的一些技术,很少再有重大创新。青铜在社会生产、社会生活中已退到了辅助性地位。此期冶金技术上值得注意的事项是:灌钢技术已在我国南北普遍推广开来,炒钢和百炼钢技术有了进一步提高,花纹钢技术发展到了较为繁盛的阶段,炼出了镍白铜和黄色的铜砷合金;生产了一定数量的黄铜;在热处理技术中开始注意到了不同的水对淬火质量的影响,发明了油淬;铸铁可锻化退火处理技术仍保持在较高水平上;在军事、农业、手工业中,锻件最后地取代了铸件的主导地位。
1。钢铁冶炼技术此期的炼钢炼铁技术都有一定发展,炼铁技术上比较重要的事件是水力鼓风的进一步推广和煤炭之用于冶炼。
我国古代水力鼓风约发明于东汉初年,魏晋南北朝便更为广泛地使用起来。《三国志》卷二十四《韩暨传》载:南阳人韩暨任魏国监冶谒者时,曾大力推广过水力鼓风。 旧时冶作马排,每一熟石用马百匹,更作人排,又费功力。暨乃因长流为水排,计其利益,三倍于前。在职七年,器用充实.《太平御览》卷八三三引《武昌记》说:元嘉(公元424- 453年)初年,武昌(今鄂州地方)新造了冶塘湖,兴建 水冶 ,利用水排鼓风冶炼。清嘉庆《安阳县志》卷五引《水冶图经》说: 后魏时引水鼓炉,名水冶,仆射高隆之监造.水力鼓风的使用不但节省了人力、畜力,而且可提高鼓风量。
关于我国古代冶铁用煤的年代,学术界一直是十分关心的。
北魏郦道元(公元466?472?- 527年)《水经注》卷二 河水条说: 释氏《西域记》曰:屈茨北二百里有山,夜则火光,昼日但烟。人取此山石炭,冶此山铁,恒充三十六国用,故郭义恭《广志》云:龟兹能铸冶.此屈茨 、 龟兹 皆今新疆库车的古名; 夜则火光 二句,是说煤炭因风化而自行燃烧,或因人为开采而加剧了的自燃现象,这是我国古代关于煤炭自燃的最早记载。 人取此山石炭 以下数句,说明当时屈茨已用煤炭冶铁,而且产铁量足供西域三十六国之用,这是我国古代煤炭炼铁的最早记载。因煤发热值较木炭高,资源亦较丰富,故煤之用于冶铁,是具有重要经济意义的。至于此冶铁炼炉是竖炉还是坩埚炉,这是学术界长时期研究的问题。因煤的热稳定性较差,用作高炉燃料时,会严重破坏料柱的透气性,迄今为止,高炉直接用煤冶炼仍然是十分困难的,所以一般认为释氏《西域记》所云应指坩埚冶炼言。自本世纪五十年代后,河北、河南、内蒙等地都发现过汉代冶炼坩埚,其中尤其值得注意的是1979年地处黄河北岸的洛阳市吉利工区汉墓所出者,在有的坩埚上还粘有煤块、钢块①。黄文弼在《塔里木盆地考古记》中说,1929年他曾到新疆库车拜城作过实地考察,亦发现过大批古代冶铁坩埚等遗物。所以当时库车用煤作燃料,用坩埚炼铁是完全可能的。
今人岑仲勉《中外地理考证》认为, 释氏 即晋代之释道安。郭义恭亦西晋时人。说明早在晋代,西域地区便已大量用煤冶铁。
① 渑池县文化馆等:《渑池县发现的窖藏铁器》,《文物》1976年第 8期。
① 洛阳市文物工作队:《洛阳吉利发现西汉冶铁工匠墓葬》,《考古与文物》 1982 年第 3期;何堂坤等:
此期生铁品种有白口铁、麻口铁、灰口铁3种。渑池窖藏铁器所见白口铁有铁铧、铁臿;麻口铁有铁斧、六角轴承;灰口铁有箭头范、 新安 铭文铧范,以及另一件铁臿等。我国古代生铁含硅量一般是较低的,有人分析过5件渑池生铁铸件,平均含硅量只有0。096%, 新安 铭铧范(灰口铁)
含硅量也只有0。21%①。硅是有利于石墨化的元素,现代灰口铁要求的含硅量达1。0- 3。5%,我国古代能在低硅的情况下生产出灰口铁来,在世界铸铁史上甚为鲜见。
当时的产铁量亦不算低,尤其南朝,据《梁书》卷十八《康绚传》载,梁代初年,为了军事上的需要,欲堰淮水以灌寿阳(寿县),但合堰甚难。
或谓江淮多有蛟,能乘风雨决毁崖岸,其性恶铁。因是东、西二冶铁器,大则釜■,小则鋘锄,数千万斤,沉于堰所,犹不能合.若钢铁产量不高,是决不能调出这许多铁器去填塞河堰的。北方的产量有时也不低,渑池窖藏铁器便是一例。又,《宋书》卷九十五《索虏传》云:北魏太祖北伐, 取泗渎口,虏碻磝戍主 ,获 铁三万斤,大小铁器九千余口,余器仗杂物称此 ,说明碻磝(今山东茌平县境)铁冶规模也不小。
此期使用的制钢工艺主要有灌钢法、炒钢法和百炼钢法等。
我国古代灌钢技术约发明于东汉晚期②,魏晋南北朝后,南方北方都普遍地推广开来,有关记载亦明显增加。
晋张协(?- 307年)《七命》云: 楚之阳剑,欧冶所营。邪溪之铤,赤山之精。销踰羊头,镤越锻成。乃炼乃铄,万辟千灌,丰隆奋椎,飞廉扇炭.此 销 ,许慎注为生铁。 镤 或作鍱,《广雅》注为铤,即 熟铁 料①, 乃炼乃铄 两句即指灌钢工艺②,这整段文字所述则是灌钢制作宝刀宝剑的基本工艺过程。
《重修政和经史证类备用本草》卷四引梁陶弘景(公元456- 536年)云: 钢铁是杂炼生鍒作刀镰者 ,此 生 即生铁, 鍒 即柔铁,可锻铁,是一种比较粗糙的炒炼产品, 杂炼生鍒 即灌钢工艺。可知在陶弘景生活的年代已广泛地利用灌钢来制造刀镰一类锋刃器。
《北齐书》卷四十九云:綦毋怀文以道术事高祖, 又造宿铁刀,其法烧生铁精以重柔铤,数宿则成刚。以柔铁为刀脊,浴以五牲之溺,淬以五牲之脂,斩甲过三十扎.这里谈到了制作宿铁刀的三项主要工艺操作:一是冶炼灌钢,即烧生铁精 两句;其中 数宿则成刚 意即数次灌炼就可得到性能刚强的产品。二是使用了复合材料技术,即 以柔铁为刀脊 ,以宿铁(即灌钢)为刀刃。三是使用了尿淬和油淬,即 浴以五牲之溺 两句。
可知这 宿铁刀 实际上是以灌钢为刃,热处理技术掌握较好的宝刀。
《洛阳坩埚附着钢及其科学研究》,《自然科学史研究》 1985 年第 1期。
① 北京钢铁学院金属材料系中心化验室:《河南渑池窖藏铁器检验报告》,《文物》1976年第 8期。
② 何堂坤:《关于灌钢的几个问题》,《科技史文集》第 15 辑,上海科学技术出版社 1989 年版。
① 《六臣文选》卷三十五张协《七命》。
② 华觉明:《中国古代钢铁冶金技术》,《金属学报》1976年第 2期。
今人分析过的此期炒钢实物较少,所知只有洛阳晋元康九年徐美人刀等器③。但从各地所出铁器的外形考察以及部分文献记载来看,此期炒钢工艺显然是有了发展的。前云四川昭化宝轮镇南北朝崖墓所出铁锄、穿肩铁斧,形态与宋元的比较接近;1965年北燕冯素弗墓所出铁斧、扁铲,皆系锻制而成;又渑池窖藏铁器中的锻件有铁钎,残长达124。9厘米,径3。5- 8。1厘米。此外还出土了11件铁砧,是锻铁时作砧子用的。这些锻件的原料,原应是一种炒炼产品。稽康好锻的故事,更是为世人所熟知,《三国志》卷二十一裴松之注、《太平御览》卷三八九所引《文士传》等都曾谈及。又,《南齐书》卷三十《戴僧静传》云: 锻箭■用铁多,不如铸作。东冶令张候伯以铸■钝不合用,事不行.可见至少在南朝时,锻制箭■已取代了铸件的主导地位,其原料自然也是炒钢的。我国古代的炒钢,在汉代主要用来制作刀、剑类大型兵刃,生产工具则多用可锻铸铁制成,箭镞则用青铜或可锻铸铁;此锻制铁斧、铁锄、铁箭■的大量使用,充分说明了炒钢技术的发展和 以锻代铸 过程已基本完成。
百炼钢原料是一般的炒钢,基本工艺是千锤百炼①。它约发明于东汉时期,魏晋之后有了进一步发展,有关记载亦多了起来。三国时期,魏蜀吴三帝皆造作 百炼 型钢铁刀剑。《北堂书钞》卷一二三引曹操《内诫令》说: 往岁作百辟刀五枚,吾闻百炼利器,辟不祥,摄伏奸宄者也.《古今注?舆服》云:吴大帝有宝刀三, 一曰百炼,二曰青犊,三曰漏影.《刀剑录》载: 蜀主刘备令蒲元造刀五千口,皆连环,及刃口刻七十二炼,柄中通之兼有二字.《太平御览》卷六六五引梁陶弘景云:晋永嘉(公元307- 313年)中,刘■多奇,凡试刀之钝利,先以发悬束芒于杖头,挥刀砍之,须芒断而发连者方为良,且计芒断之多少而较刀之高下, 有一百炼刚刀,斫十二芒.南朝时有一种 横法刚 ,也是百炼成的。又,夏赫连勃勃凤翔(公元413- 417年)年间,亦制作过百炼钢刀,《晋书》卷一三○云:赫连勃勃以叱干阿利领将作大匠,阿利性尤工巧, 造百炼刚刀,为龙雀大环,号曰大夏龙雀.其背铭曰: 古之利器,吴楚湛卢,大夏龙雀,名冠神都;可以怀远,可以柔逋,如风靡草,威服九区。世甚珍之.在一般诗文中, 百炼钢 说更为习见,刘琨《重赠卢谌》诗云: 何意百炼钢?化为绕指柔 ,便是大家十分熟悉的诗句。
百炼钢的具体操作应有多种类型,从有关实物分析和文献记载来看,其中最为重要的一种应是多层积叠反复折叠锻合法。1978年,徐州市铜山县收集到一把铭作 建初二年蜀郡西工官王愔造五十谏 的长剑,经考察,其刃部组织计约50层左右,层与层之间含碳量不甚均匀,但层内比较均匀①。1974年,山东苍山县收集到一把 永初六年五月丙午造卅湅大刀 ,经考察,其刃部组织亦是分层的,且为30层左右②。这显然系由含碳量不十分一致的钢铁材料经多层积叠,反复折叠所致。这也说明在汉代,此 炼数 与刀剑组织层数间是有一定关系的。又,前云曹操的百炼利器又叫 百辟刀. 辟 者,襞也,原指衣服上之褶裥也,可见曹操的百炼利器也是百层积叠、百层折叠锻合而成。一般炒钢经反复锻打、千锤百炼后,便可进一步排除夹杂、均匀成分、致密组织;多层积叠时,往往还可起到刚柔相济的作用。这种方法后来传到了日本,对日本刀工艺产生过许多重要的影响。
③ 李众:《中国封建社会前期钢铁冶炼技术发展的探讨》,《考古学报》1975年第 2期。
① 何堂坤:《百炼钢及其工艺》,《科技史文集》第 13 辑,上海科学技术出版社 1985 年版。
① 徐州市博物馆:《徐州发现东汉建初二年五十谏钢剑》,《文物》1979年第 7期。分析报告见前何堂坤《百炼钢及其工艺》,并见《自然科学史研究》1984年第 4期韩汝玢文。
② 刘心健等:《山东苍山发现东汉永初纪年铁刀》,《文物》1974年第 12期,分析报告见前《考古学报》1975年第 2期李众文。
2。铜及其合金冶炼技术此期南方北方的冶铜业都有过一些发展,其中又以南方为盛。南方较大的产铜地有三:即丹阳郡、武昌和南广郡。《三国志》卷六十四《诸葛恪传》说:恪 以丹阳地势险阻,……山出铜铁,自铸甲兵.《太平寰宇记》卷一一二《鄂州?武昌》条说: 白雉山在县西北二百三十五里……南出铜矿。
自晋、宋、梁、陈以来,置炉烹炼.不久前,湖北鄂城还发现过孙吴东晋时期的采炼铜遗址。《南齐书》卷三十七《刘悛传》云:齐武帝永明八年, 悛启世祖曰:南广郡界蒙山下有城名蒙城。可二顷地,有烧炉四所,高一丈,广一丈五尺,从蒙城渡水南百许步,平地掘土深二尺得铜,……甚可经略,……上从之,遣使入蜀铸钱,得千余万。功费多乃止.这里不但谈到了南广郡产铜事,而且谈到烧炉规模。北方产铜地主要分布在今河南、山东两地。《魏书》卷一一○《食货志》载,尚书崔亮曾奏请开采了恒农郡(今河南陕县)的铜青谷、苇池谷、鸾帐山铜矿,河内郡(今河南沁阳)王屋山铜矿,每斗得铜4- 8两不等,并恢复了南青州(今山东益都)苑烛山、齐州(今山东历城)商山两处铜矿。《魏书》卷四九《崔鉴传》载,孝文帝时,崔鉴 出为奋威将军、东徐州刺史,……又于州内冶铜以为农具,兵民获利 ,此期的铜约有四大去处,即佛事用、建筑用、铸造钱币及日用器。总的来看,此期铜生产量是不大的,《宋书》卷三载,为示节俭,宋武帝永初二年(公元421年)还曾下令 禁丧事用铜钉.此期铜合金技术取得了三项比较重要的成就,即炼出了镍白铜和砷铜,生产了一定数量的黄铜。
东晋常璩《华阳国志》卷四《南中志》云: 堂螂县因山而得名,出银、铅、白铜、杂药有堂螂、附子.堂螂县在今云南会泽县境,与巧家县接界,接近东川铜矿和四川会理铜镍矿。从清代以后的大量资料看,此 白铜 系镍白铜是无疑的,这是我国,也是全世界关于镍白铜的最早记载。有人分析过会理力马河铜矿的成分,知其含镍1。12%、铜3。36%、铁22。6%①。还有人分析过一件传世的白铜墨盒,知其成分为:铜62。5%、锌22。1%、镍6。41%、铁0。64%、锡0。28%、铅0%②。早期镍白铜应是由铜镍共生矿炼制的,之后才发展到了有意配制的阶段。这中间的演变过程,可以进一步研究。
在此有一点值得注意的是,古代 白铜 一词的含义,在不同地方未必是一样的,它可能指镍白铜,也可能指砷白铜,还可能指其他铜合金。传世汉光和元年神兽镜铭说: 光和元年五月作尚方明竟,幽谏白同.此 白铜 显然是指高锡青铜言。一些收藏家常称赫连勃勃铸作的 大夏真兴 和隋五铢为白铜钱,但人们检测过的中国历史博物馆部分藏品,却都是锡青铜质。《玉篇》云: 鋈,白金也.此白金一般认为是镀了锡的金属。
我国古代冶炼和利用铜砷合金的时间至迟可上推到商周时期,日本学者分析过一件传为郑州出土的商代晚期铜戈,合金成分为:铜83。05%、铅10。11%、砷4。72%、铁1。07%③。又有学者分析过一些昭乌达盟林西春秋矿冶遗址出土的金属颗粒,其平均锡、砷量分别为20%和4。5%④。但一般认为,它们都应当是用共生矿炼制的。目前学术界对我国何时有意识地配制了铜砷合金尚有不同看法,有人认为是晋,也有学者把它推到西汉。
① 《中国矿产地一览表》第 2卷下,第 75 页,1942年。
② 王琎:《中国铜合金内之镍》,《科学》第 13 卷第 10 期,1929年。
我们比较倾向于晋代说。晋葛洪(公元283- 363年)《抱朴子?黄白篇》曾详细地谈到了一种制造假 黄金 的方法,第一步是先取武都雄黄,捣之如粉,以牛胆汁和之,后把戎盐、石胆末、雄黄末、炭末置于赤土釜中,并加热。戎盐系熔剂,雄黄和石胆被还原而生成铜砷合金。第二步是使此铜砷合金与丹砂水(硫化汞在醋和硝石的混合液中溶解而成)作用,捣碎,加入生丹砂和汞,加热冶炼, 立凝成黄金矣.此第二步或与精炼有关。这是我国古代关于生产黄色铜砷合金的最早记载①。稍后的梁陶弘景《名医别录》云:雄黄 得铜可作金 ,说的应是同一意思。至迟成书于后赵(公元319- 351年)的《神仙养生秘术》还谈到了点化白色铜砷合金的方法,说 其四点白,硇砂四两、胆矾四两、雄黄四两、雌黄四两、硝石四两、枯矾四两、山泽四两、青盐四两,各自制度.此 点白 即点化白色铜砷合金。雄黄、雌黄分别为AS2S2、AS2S3,该书还谈到了一系列点化操作②。可见直到东晋为止,我国对炼制黄色铜砷合金(含砷<10%)和白色铜砷合金(含砷≥10%)
的技术都有了初步了解。
我国古代对铜锌合金(即黄铜)的冶炼和使用约可上推到龙山文化时期③,但当时的锌很可能是以共生矿形式带入的,对我国人工配制铜锌合金的起始年代,学术界还存在许多不同看法。《太平御览》卷八十三引魏钟会(公元225- 264年)《刍荛论》说: 夫莠生似禾,输石像金.又,梁宗懔《荆楚岁时记》说: 七月七日,七夕,妇人结彩缕,穿七孔针,或以金银输石为针,陈瓜果于庭中以乞巧.据研究, 鍮石 在我国古代约有两种含义:一指黄铜矿(GuFeS2),二即是作为铜锌合金的黄铜,此前一段文献提到的 鍮石 像金,后一段提到的 鍮石 可以为针,皆属铜锌合金无疑。这都是我国古代关于黄铜的较早记载,虽文献上不曾提到它的冶炼工艺,但从梁时民间以之为针来看,说当时我国已生产了一定数量的黄铜应是不错的。在此有一点需要顺带指出的是,我国古代文献中的 黄铜 一词,在不同地方往往也有不同的含义,须得好生分析;《宋会要辑稿?食货三三》所云 黄铜 应指以黄铜矿为原料,以火法冶炼得到的赤铜言,在我国古代文献中, 黄铜 一词是到了元、明之后才专指铜锌合金的①。
3。铸造技术此期南方北方的铸造技术都有一定的发展。《魏书》卷一一○《食货志》云: 铸铁为农器兵刃,所在有之.这大体上反映了当时实情。从渑池铁器窖的出土情况看,截至北魏为止,不仅是农具,而且许多手工业工具,以及箭镞等兵刃器,都曾用浇铸法成型,这一方面说明了铸造技术之发展,另方面也说明, 以锻代铸 经历了何等漫长的过程。我国古代铸造工艺的一些基本形式此期都在沿用,但最值得注意的应是铁范铸造和层叠铸造两种。
③ 山内淑人等:《古利器の化学的研究》,《东方学报》京都第 11 册。
④ 李延祥等:《林西县大井古铜矿冶遗址冶炼技术研究》,《自然科学史研究》1990年第 2期。
① 王奎克等:《砷的历史在中国》,《自然科学史研究》1982年第 1期。
② 赵匡华等:《我国金丹术中砷白铜的源流与验证》,《自然科学史研究》1983年第 1期③ 孙淑云等:《中国早期铜器的初步研究》,《考古学报》1981年第 3期。唐兰:《中国青铜器的起源与发展》,《故宫博物院刊》1979年第 11期。
① 赵匡华:《中国历代 黄铜 考释》,《自然科学史研究》1987年第 4期。
铁范铸造约发明于战国时期,魏晋南北朝仍使用得十分普遍,河南渑池汉魏铁器窖曾出土过各种不同种类和型式的铁范计152件,其中有铁板范64件,双柄犁花3件,犁铧范32件,臿范5件,斧范12件,镞范18件,此外还有镰范、锤范、碗形器范,锄形器范等。其中斧范2式,Ⅰ式为砍伐工具,Ⅱ式为兵器。箭镞范计5式,即柳叶式、长四棱尖头式、长四棱圆头式、短四棱倾斜式、短四棱束腰式,一范可铸6- 10支。铁范铸造的基本操作应与汉代无异,通常可分作五大工序:(1)先用木料等制作出实物的模子。(2)
由模子制作 一次泥型.(3)以 一次泥型 为模,制出 二次泥型.(4)以 二次泥型 浇铸出金型,其尺寸应与 一次泥型 相应。(5)以金型浇出产品来,此产品尺寸应与木模相应。铁范铸造的优点是:因铸型可无数次使用,从而减少了制范工作量和制范周期。提高了生产率。同时,铁范铸造易于得到白口铁组织,便于下一步的可锻化处理。
层叠铸造约发明于东周时期,汉魏南北朝时有了进一步发展,它主要用来铸造钱币和部分小型器物。1975年,江苏句容县葛村曾出土过东吴 大泉五百 、 大泉当千 钱及其叠铸清理下来的浇口杯和直浇道部分。直浇道呈截头圆锥形,上粗下细,残长约14厘米。钱币型腔呈 十 字形分布,每层可铸4枚,计约20余层,一次可铸百余枚①。关于句容叠铸泥范的造型过程,目前尚无确切资料,1935年南京通济门外出土过梁武帝时的铸钱泥范,因钱文比较呆板,故有人认为它可能是用木戳印成,而其各段范片上的钱形排列各不相同,故人们又推测,其所用木模是较多的②。
魏晋南北朝的铸件,除一般生产工具、兵器、日用器外,还有一些大型佛像、人像、铜镜、铜钱、铁钱、大铁镬等,也很值得注意。此时佛教已广为流传,铸制佛像之风甚盛。《魏书》卷一一四《释老志》云: 兴光元年(公元454年)敕有司于五缎大寺内为太祖已下五帝铸释迦立像五,各长一丈六尺,都用赤金二万五千斤.天安二年(公元467年), 又于天宫寺造释迦立像,高四十三尺,用赤金十万斤,黄金六百斤.此期铜镜中,要数鄂城所出孙吴铜镜最为工精,如三角缘鸟兽镜、画纹带神兽境、四叶八凤佛像镜等,都曾引起过国内外学者的注意。曹魏铜镜还传到了日本,在中日文化交流史上占有重要的地位。《三国志》卷三十《倭人传》:景初二年(238年)十二月,倭王俾弥呼遣使来朝,魏王赐 五尺刀二口,铜镜百枚 等物。
关于这百枚铜镜的形制,日本学术界一直都是十分注意的,并且迄今仍在进行热烈的讨论。据稗史称,京口北固山甘露寺有二大铁镬,系梁天监(公元502- 519)中所铸,上有铭文可辨,云其为五十石镬。另外,《魏书》卷七十四还谈到过不少铸制的人像,所有这些铸件,自然均需一定的设备能力和技术水平。
① 刘兴:《江苏句容县发现东吴铸钱遗物》,《文物》1987年第 1期。
② 郑家相:《历代铜质货币冶铸法简说》,《文物》1959年第 4期。
4。锻造技术魏晋南北朝的金属锻造技术取得了不少进展,除前述百炼钢外,花纹钢、铁锁链、金箔等的加工都是很值得注意的;尤其是花纹钢,它表现了最为高超的技艺。
花纹钢原是一种带有花纹的钢铁材料,一经抛光后,有时再腐蚀一下,花纹即现。我国古代花纹钢都是平面花纹,看得见,摸不着,可摄影,不可拓摩。
我国花纹钢发明较早。据《吴越春秋》卷四载,传说春秋末年,吴国铸剑大师干将制作了铁剑两枚,一曰 干将 剑,身作 龟文 ;一曰 莫邪 剑,身作 漫理(水波纹) ;后者被献给了吴王。又据《越绝书》卷十一载,传说春秋末年时,越国铸剑大师欧冶子制作了铁剑三枚,一叫龙渊, 观其状如登高山,临深渊 ,二叫泰阿, 观其釽巍翼翼,如流水之波 ,三叫工布, 釽从文起,至脊而止,如珠不可衽,文若流水不绝.此二书原皆汉代著作,可知汉或汉前已有花纹钢无疑。东汉末年和魏晋南北朝时,有关花纹钢的记载明显增加。曹丕《剑铭》云:建安二十四年,丕命图工精炼宝刀宝剑九枚,皆因姿定名。室剑 色似彩虹 者,名曰 流采 ;宝刀 文似灵龟 的,名叫 灵宝 ; 采似丹霞 的就叫 含章 ;露陌刀 状如龙文 ,谓之 龙鳞 ;皆系 至于百辟,其始成也 ;故其刀又叫 百辟宝刀 ,剑又叫 百辟宝剑 ,匕首又叫 百辟匕首.此外,曹毗《魏都赋》、傅玄《正都赋》、裴景声《文身刀铭》、《文身剑铭》、张协《七命》、《文身刀铭》等,都赞美过花纹钢刀剑。傅玄《正都赋》云: 苗山之铤,铸以为剑,百辟文身,质美铭鉴.裴景声《文身刀铭》云:良金百鍊,名工展巧,宝刀既成,穷理尽妙;文繁波回,流光电照.这许多文字,都是清新俊秀,脍炙人口的。
从文献记载看,汉魏南北朝的花纹钢工艺主要有二:一是 百辟百炼 ,即把含碳量不同的铁碳合金多层积叠,反复折叠锻打;曹丕《剑铭》,傅玄《正都赋》所云皆属此类。二是 万辟千灌 ,其基本操作与灌钢工艺是相类的,如张协《七命》所云。这花纹钢原是组织和成分极不均匀的钢铁集合体,抛光了或再稍加腐蚀后,在自然光作用下,高碳部分颜色较亮,低碳部分颜色较暗,明暗相间,黑白相映,是即所谓的花纹。花纹钢制作是十分艰难、十分复杂的;加热温度不宜过高,否则会因组织和成分均匀化而使花纹消失;因其需反复锻打、千锤百炼,如若温度稍有不均,或锤锻稍有不慎,焊合不好,便会前功尽弃。与 百辟百炼 相类的工艺在本世纪30年代时北平还沿用着。
此时,一种外国花纹钢,即镔铁——大马士革钢也传入了我国。《魏书》卷一○二《西域列传》说:波斯国都宿利城,出金、银、鍮石、 金刚、火齐、镔铁 ;《周书》卷五十《异域列传》也曾谈到波斯产镔铁。这是我国古代文献中关于镔铁的较早记载。镔铁有多种不同的工艺,其中一种与我国花纹钢百辟工艺相似,唐慧琳《一切经音义》卷三十五曾有记载。
从现有资料看,在我国古代军事和交通上产生过重要影响的大型锁链至迟发明于西晋时期。《晋书》卷四十二《王濬传》云:太康元年,濬等伐吴,克丹阳, 吴人于江险碛要害之处立以铁鏁横截之,又作铁锥长丈余,暗置江中以逆距船.此 铁鏁 即铁锁链。《南史》卷二十五《垣护之传》云:垣护之 随玄谟入河,玄谟攻滑台 、 玄谟败退,魏军悉牵玄谟水军大艚,连以铁鏁三重断河,以绝护之还路.《南史》卷六七《肖摩诃传》云:周武帝遣其将宇文忻争吕梁。摩诃深入周军,纵横奋击。及周遣王轨来赴, 结长围,连鏁于吕梁下流,断大军还路.此外,《北史》卷六二《王轨传》等地都谈到过铁锁链在军事上的应用。这些铁锁链的锻制,自然也不是十分容易的。
5。热处理技术在此期热处理技术中,比较值得注意的是铸铁可锻化退火和钢的淬火,前者基本上是沿用了汉代的一些操作,后者则取得了两项较为重要的成就,即认识了不同的水对淬火质量的影响,发明了油淬①。
铸铁可锻化退火在东汉以后就发展到了较为成熟的阶段,此期仍保持在较高水平上,这在渑池铁器中表现得最为明晰②。
一是可锻化退火处理器件的中心很少或不再残留有白口铁组织。人们分析过12件渑池出土的可锻化处理件,全都是这样的。
二是脱碳退火和石墨化退火在使用上的分工表现得十分明显,前一操作主要用于斧、镰一类对锋利性能要求较高的器件,后一操作则主要用在铲、锄、镢、铧等对锋利性要求不高的农具上,在绳池12件可锻化处理铁器中,有10件为脱碳退火,其中6件是斧,2件是镰,作石墨化退火的两件器物分别是铲和铧。三是作可锻化退火处理的Ⅱ式斧(257号)中析出了球状石墨。
四是部分器件脱碳退火成了熟铁和钢后,又在刃部进行了局部渗碳;如镰(528号)刃部边缘珠光体占70%,中心的珠光体只占30%左右;Ⅰ式斧(471号)边部表层含碳量为0。7- 0。8%,稍里为0。5- 0。6%,中心含碳量只有0。3- 0。4%;这显然是渗碳所致的;而Ⅱ式斧(257号)刃部在作了局部渗碳后还进行了锻打加工。这说明人们对于脱碳、渗碳已有了相当的认识,操作上亦表现了较高的技艺。
此期水淬技术上的主要成就是由《蒲元传》记述下来的,其云:蒲元于斜谷为诸葛亮制刀三千口,他认为汉水钝弱,不能作淬火用,不如蜀水爽烈,于是派人往成都取水。有一人从成都取水后率先回到了斜谷,元 以淬,乃言:' 杂涪水,不可用'.取水者犹悍言不杂。君以刀划水,云:' 杂入升,何故言不?' 取水者方叩头首伏云:' 实于涪津渡负倒覆水,惧怖,遂以涪水入升益之'.于是咸共惊服,称为神妙。刀成,以竹筒密内铁珠,满其中,举刀断之,应手虚落,若薙生■,故称绝当世,因曰神刀 ①。这段记载或有些夸张,但与现代技术原理是基本相符的。因不同地区的水所含矿物质的多寡、种类都不一样,导热性能就各有差异。对淬火质量就会造成不同的影响,这是我国古代关于选择淬火剂的最早记载。明代李时珍《本草纲目》卷五 水部?流水 条也有类似说法: 观浊水流水之鱼,与清水止水之鱼,性色迥别,淬剑染帛,各色不同,煮粥烹茶,味亦有异.说的都是同一道理。
人们使用得最多而且最早的淬火剂是水。水淬的优点是在高温区(550-650℃)冷却较快,缺点是低温区(200- 300℃)也冷却较快,易造成较大的组织应力,于是人们又发明了油淬。我国古代有关油淬的记载始见于前引《北齐书》所云綦毋怀文造宿铁刀事,其中 浴以五牲之溺 即以动物之尿为淬火剂,尿实际上是含有多种矿物质的水溶液; 淬以五牲之脂 意即以动物之油作淬火脂,是即油淬。油淬的优点是在低温区冷却较慢,从而可减少组织应力,缺点是在高温区也冷却较慢。今人常在高温区使用水淬,低温区使用油淬,这样就既避免了珠光体类型的转变,保证了工件能获得较高硬度,又避免了因组织应力而产生裂纹。文献上说綦毋怀文既使用了尿淬,又使用了油淬,这是否属于分级淬火,可以进一步研究。
① 何堂坤:《我国古代的钢铁热处理技术》,载《技术史丛谈》科学出版社 1987 年版。
② 北京钢铁学院金属材料系中心试验室:《河南渑池窖藏铁器检验报告》;北 京钢铁学院李众:《从渑池铁器看我国古代冶金技术的成就》,均载《文物》1976年第 8期。
① 《太平御览》卷三四五引。
6。表面加工魏晋南北朝时,因铜器使用量减少,除了铜镜外,外镀铅锡的操作已经很少使用,此时比较值得注意的表面加工有鎏金和金银错等项。
在考古发掘中,三国、两晋、南北朝都有鎏金器物出土。1971- 1977年,湖北鄂城先后出土了3件孙吴时期的鎏金画纹带神兽镜①;1953年江苏宜兴晋墓出土有鎏金花瓣铜饰5件②;1973年山西寿阳县贾各庄一座北齐早期墓出土鎏金器60多件,其体形小巧,为南北朝所鲜见③;1965年广东韶关南朝墓出土有鎏金指环等。此期的銮金操作与汉代大体上是一致的,《本草纲目》卷九《金石?水银》集解引梁陶弘景云:水银 能消化金银使成泥,人以镀物是也 ,可见古人对鎏金工艺已有了相当的认识。
为了满足统治阶级的特殊需要,此期的金银错工也有一定发展。《魏书》卷一一0《食货志》云: 和平二年(461年)秋,诏中尚方作黄金合盘十二具,径二尺二寸,镂以白银,钿以玫瑰。其铭曰:' 九州致贡,殊域来宾,乃作兹器,错用具珍。锻以紫金,镂以白银,范围拟载,吐耀含真。纤文丽质,若化若神。皇王御之,百福惟新'. 由此描述情况看,其技术水平是不低的。《邺中记》中也谈到了不少镶金银的斗帐、香炉、屏风等。今见于考古发掘的有:1966年陕西省博物馆收集到的前凉升平13年(公元369年)
金错泥筩(按:器为铜质,呈竹筒状)④;故宫博物院珍藏的一件六朝蟠龙镇,通体错金银,1965年辽宁冯素弗墓出土的错金柿蒂纹大铁镜⑤。前云鄂城鎏金画纹带神兽镜的钮部都曾错金。但总的来看,数量还是不太多的。
① 此节基本观点采朱大渭师之成说,见《文史知识》1989年第 5期。
② 罗宗真:《江苏宜兴晋墓发掘报告》,《考古学报》1957年第 4期。
③ 王克林:《北齐库狄回洛墓》,《考古学报》1979年第 3期。
④ 秦烈新:《前凉金错泥筩》,《文物》1972年第 6期。
⑤ 黎瑶渤:《辽宁北票县西官营子北燕冯素弗墓》,《文物》1973年第 3期。
(三)南方青瓷的发展和北方瓷业的产生
魏晋南北朝是我国古代陶瓷技术发展的一个重要阶段,南方因社会比较稳定,东汉晚期发明出来的青瓷、黑瓷都得到了进一步发展;长江下游的江、浙地区,长江中上游的赣、湘、鄂、蜀地区,以及东南沿海的闽、粤、桂一带,都烧出了独具地方特色的瓷器,并在胎料、釉料的选择和配制,成形、施釉、筑窑和烧造技术上,都取得了长足的进步。北方则因战祸连年,陶瓷技术长期停滞不前,及至北魏才在南方影响下烧出了青瓷和黑瓷,之后又烧出了白瓷。白瓷的出现,是我国古代劳动人民的又一贡献。
浙江是我国瓷器的重要发源地和主要产地之一。由于制瓷技术的迅速发展,此期已逐步形成了越窑、瓯窑、婺州窑、德清窑四大窑系。其中又以前者发展最快,窑场分布最广,瓷器质量最好。在江苏,均山窑亦开始形成。
越窑主要分布于古越人居住的上虞、余姚、绍兴等地。始烧于东汉,是我国最先形成、产品风格一致的窑系。此期越窑址除上虞、绍兴、余姚外,在鄞县、萧山、金华、永嘉、余杭、德清、吴兴、临海、宁波、丽水、奉化等县、市都有发现①。仅上虞一县,三国时期的越窑便超过30处,较东汉激增了四、五倍之多;西晋越窑又达60多处;东晋时期,由于江西、湖南、四川等地瓷业的发展,上虞越窑才见减少。今见上虞东晋窑址只有30处左右。
越窑瓷器的特点是胎质致密坚硬、釉层光滑,在视线易于接触到的口、肩、腹部装饰有各种花纹。三国末年到西晋,其制瓷技术益加精巧,品种亦较丰富,但其许多产品都堆雕刻画,器形复杂;上塑亭台、楼阙、佛像、各色人物和禽兽的谷仓,肩部堆塑神鹰的鹰形壶等,恐非一般平民所能使用;及至东晋后期,越窑青瓷方出现了普及的趋势,造型趋于简朴,各种装饰减少。
长江中上游的江西、湖南、湖北、四川也是我国早期青瓷的重要产地。
江西汉代就已烧出了青瓷,三国西晋便达到了较为成熟的阶段①;今发掘的丰城罗湖南朝窑址,是著名唐洪州窑的前身②。湖南青瓷亦创始于东汉时期③,魏晋之后有了进一步发展。1973年发现的湘阴青瓷窑,是著名唐岳州窑的前身,其约创始于魏晋④。四川、湖北地区始烧青瓷的时期稍晚,但前者在魏晋,后者在晋代亦开始烧造。东南沿海的广东出土过不少两晋南朝青瓷器,近年在深圳市沙田猪肉地和岗头山还发现了4座馒头窑⑤。广西青瓷约始烧于南朝时期,目前虽在桂北、桂东、桂东南都出土了许多东晋至南朝青瓷,但相当大一部分是外地传入的。只有一部分为本地烧造⑥。福建青瓷亦始烧于东晋至南朝时期,目前在泉州、福州等地都发现了一些南朝窑址⑦;但福建两晋和南朝前期墓葬仍然是以越窑产品为主的。
① 中国社会科学院考古研究所:《新中国的考古发现和研究》,文物出版社 1984 年版,第 635页。
① 朱家栋:《江西陶瓷考古综述》,《景德镇陶瓷》1989年第 1期。
② 江西省历史博物馆等:《江西罗湖窑发掘简报》,《中国古代窑址调查发掘报告集》,文物出版社,1984年。
③ 《文物考古工作十年》,文物出版社 1990 年版,第 213页。
④ 《文物考古工作三十年》,文物出版社 1979 年版,第 318页。
⑤ 《文物考古工作十年》,文物出版社 1990 年版,第 224-225页。
⑥ 覃义生:《广西出土的六朝青瓷》,《考古》1989年第 4期。
⑦ 曾凡:《福建南朝窑址发现的意义》,《考古》1989年第 4期。
此时,文献上也出现了关于 瓷 的记载。其中最为重要的资料是晋潘岳(公元247- 300年)《笛赋》对瓷的外表形态进行了描述,说 披黄苍以授甘,倾缥瓷以酌酃.其中的 瓷 应即是瓷器;缥,《说文解字》释为 帛白青色 ,《释名》释为浅青色,故今世学者释 缥瓷 为青白釉,或者青黄釉的瓷器。此外,晋人吕忱的《字林》中亦出现过 瓷 字,只可惜原书早已亡佚,今人只见辑本。
北方青瓷技术约出现于北魏时期,近年在洛阳北魏城址出土了不少青瓷和黑瓷制品①;河北省的河间、吴桥、赞皇和磁县等亦出土过北魏时期的青瓷;但此期北方窑址发现较少。目前所知仅有:山东淄博寨里青瓷窑和河北内丘白瓷窑;前者至迟创烧于东魏(公元534- 543年),并一直延续到了唐代中晚期②;后者是邢窑的前身,始烧于北齐,隋唐时烧出了黑釉、黄釉、三彩器等,唐末五代衰落。
洛阳北魏大市出土的青瓷器有杯、盏、钵,黑瓷有碗、杯、盂等,以青瓷居多。青瓷、黑瓷技术已趋成熟,但仍显示了一些原始性。多数青瓷胎体厚重,加工粗糙,其色灰黄,多数釉面缺少光泽、透明度较差,少数器物存在脱釉现象。黑瓷胎釉结合较好,釉层脱落甚少。值得注意的是有一种青瓷杯(Ⅱ式)胎质洁白,质地坚硬,薄胎薄釉,釉色淡青明亮,微透白色胎骨。
从而显示了一些白瓷的特征,说明北方白瓷已经萌芽。
寨里东魏瓷器主要有碗、盆、器盖等,其中以碗居多,器类较为简单。
此期的寨里瓷多呈青褐色和黄褐色,少数为深褐色,近于黑色,釉层厚薄不均,呈斑块状,且常有垂泪状,器内挂釉更加不均,内底聚釉甚厚,但他处却有露胎现象。胎质厚重、疏松。并见有气孔和黑斑,断口呈褐色。显示了相当的原始性。
此期南方和北方的制陶业亦有不少差别。在整个六朝时期,南方陶业都有一定发展,尤其是陶制明器。在孙吴和西晋时期,明器器型有谷物加工工具、生活用具、家畜家禽等;陶胎多为红色,外施一层棕黄色的薄釉。东晋以后,庄园经济在南方得到较大发展,器形以仪从车马为主,其他明器逐渐衰退。六朝日用陶器出土较少,除了缸外,多是火候较低,质地疏松的灰陶,与前代实用硬陶明显不同。陶缸在浙江上虞和江苏南京发现较多,一般高约80厘米、口径40厘米、底约30厘米左右,胎色青灰,外施一层黑褐色釉。
由于制瓷技术的发展,除了大型特别器物外,一般生活用陶已退居次要地位①。在北方,三国两晋陶业都远不及汉代发达,民间流行的陶器多为火候较低,质量较差的灰陶;北魏之后,汉代发明的低温釉陶始才复苏、流行,并且用到了建筑业中。
1。南方制瓷技术的主要成就首先是胎料选择和加工技术有了稳步发展。由现有分析资料看,东汉至五代,及至北宋,南方青瓷一般都是采用本地瓷石 为原料的,但在不同的地区,不同的历史阶段,因原料选择,配制上的差别,瓷胎成分也产生了许多差异。此期胎料配制技术上的两个重要事项是越窑瓷胎含铁量增加和婺州窑化妆土的使用成功。
① 杜玉生:《北魏洛阳城内出土的瓷器与釉陶器》,《考古》1991年第 12期。
② 山东淄博陶瓷史编写组,《山东淄博寨里北朝青瓷窑址调查纪要》,《中国古代窑址调查发掘报告集》,文物出版社 1985 年版。
① 中国硅酸盐学会:《中国陶瓷史》,文物出版社 1982 年版,第 170页。
表一所列为魏晋南北朝青瓷、黑瓷胎的化学成分,其中有越窑青瓷器14件(SHT1- (2)、SY- 16、J4、J6、NB4、J5、李3- 李10)婺州窑青瓷器1件(J7),其SiO2和Al2O3,含量分别处于73。51- 78。00%,14。85- 18。06%之间,与东汉越窑青瓷并无明显差别,但Fe2O3 含量明显提高,波动范围是1。63- 3。02%,平均2。143%;有的试样所含TiO2量亦较高;有学者认为,这很可能是选用了含铁、钛较高的瓷石,或在胎中加入了少量紫金土之故。
李家治、郭演仪等人曾分析过6件东汉晚期越窑青瓷片,其成分为:SiO275。40- 78。47%,Al2O315。26- 17。73%,Fe2O31。56- 2。42%;Fe2O3的平均含量为1。778%。故六朝的越器瓷胎往往呈色较深,为灰色,对釉起衬托作用,使釉色青中带灰,色调比较沉静①。有学者分析过3件福州怀安梁代青瓷胎成分,其SiO2含量较高,为80。57- 86。7%;Al2O3量较低,为8。72- 14。66%;这在历代越窑中都是很少看到的,应是原料条件不同之故。
德清窑的原料选择和加工都比较复杂。其创烧于东汉,以青瓷为主,汉末、三国便生产出了黑瓷;东晋南朝时,以黑瓷为主,兼烧青瓷;隋唐时期转为单烧青瓷,唐后衰落。表一列出了一件德清窑东晋黑釉器成分,可见其主要特点是含铁量较高(Fe2O32。86%),TiO2量亦不低。有关研究认为,德清窑所用原料约有六、七种之多,即瓷土、含铁较高的紫金土、石灰石、含铁量较低的白瓷土,以及普通陶土和耐火粘土等,人们使用含铁量较高的原料作黑瓷胎,用含铁量较低的原料作青瓷胎,这些原料均曾分别粉碎、淘洗、精心搭配,表现了相当高的技艺②。
表一 魏晋南北朝青瓷黑瓷胎化学成分
① 郭演仪等:《中国历代南北方青瓷的研究》,《硅酸盐学报》1980年第9 期,并见表一注。
② 中国硅酸盐学会:《中国陶瓷史》,文物出版社 1982 年版,第 150页。
*资料出处:试样SHT1- (2)、SY- 16:郭演仪等:《中国历代南北方青瓷的研究》,载《中国古陶瓷论文集》,文物出版社,1982年。
试样 李3- 李10 :李国桢等:《历代越窑胎釉的研究》,《中同陶瓷》,1988年第1期。
试样J4、J6、J7、NB3、NB4:李家冶《我国瓷器出现时期的研究》,《硅酸盐学报》,1978年第3期。
J5、NB1:李家治《我国古代陶器和瓷器工艺发展过程的研究》,《考古》1978年第3期。
试样 凌141 、 凌142 :凌志达《我国古代黑釉瓷的初步研究》,载《中国古陶瓷论文集》,文物出版社,1982年。
试样L1、L5、L8:转引自《考古》1989年第4期第366页,原出自《硅酸盐学报》1986年第2期。>试样W1:周仁等:《中国历代名窑陶瓷工艺的初步科学总结》,《考古学报》1960年第1期。
* 试样凌141、凌142均含有0。01%的Cr2O3
化妆土技术最先是在婺州窑上取得成功的。婺州窑位于今金华地区,武义县还发现过西晋窑址。使用化妆土的作用:一可使表面粗糙的坯体显得比较光滑整洁;二可使颜色较深的胎体得以覆盖,从而使一些质量较差的原料也得到了充分利用;三可使釉层显得比较饱满柔和,从而更增加了釉层的艺术美感。婺州窑自西晋晚期便采用了红色粘土作坯,开拓了新的原料来源。
东晋时的越窑、德清窑,南朝时的湖南、四川一带都采用了化妆土。其缺点:一是增加了淘洗和化妆工序;二是器胎、化妆土、釉三者的烧结温度、膨胀系数需大抵一致,否则容易脱落。南朝过后,浙江青瓷已很少采用这一工艺。
其次是成形技术上也有了重要的进步,碗、盏、钵、壶、罐等圆器都已采用了拉坯操作。拉坯用的陶车也采用了比较先进的瓷质轴顶碗装置,使装在轴承上的轮盘能转动自如,提高了生产率。一些扁壶、方壶、楅、狮形烛台等式样特殊的器物,则用拍片、模印、镂雕、手捏等工艺,从而满足了不同的需要。如扁壶和方壶,是先拍成所需器物的方形、长方形或椭圆形薄片,然后粘合成器身,再粘结口、耳、足等附件。为使器形规整,扁壶的腹片可在外模中修整。三国西晋常见的谷仓成形尤为复杂,其口、腹部系分段拉坯,之后再粘在一起,底和屋檐等则用拍片,各式人物、禽兽,则用模印和手捏,仓口和器腹的小圆孔则雕镂而成。上虞县宋家山晋代青瓷出土过狮形水注陶模和鸡首壶的鸡首陶模,对我们了解当时陶瓷成形技术提供了实物依据。
第三,制釉和施釉技术的发展。我国古代瓷釉技术的发展大约经历了三个不同阶段。即形成期——商周,成熟期——汉唐,提高期——宋代以后①。
从大量考古实物的科学分析看,此期江浙一带的青釉成分与东汉是相差不大的,唯CaO量稍有提高。表二列出了13件三国至南朝的青瓷釉化学成分,可知其SiO2为52。96- 62。60%,多处于56- 62%间;Al2O3为9。99- 16。17%,多处于11- 14%;Fe2O3,为1。87- 3。34%,平均2。425%;CaO为13。25- 20。85%,平均19。162%;有学者分析过3件上虞小仙坛东汉青瓷釉,其Si02、Al2O3量与此期大体一致,CaO和Fe2O3的平均含量分别为17。65%、2。05%。
此六朝青瓷釉的CaO量较东汉稍高,亦是典型的石灰釉,其原料主要是釉石(瓷石)和草木灰(石灰石);较商周的更高,李家治先生曾统计过19件全国南北各地出土的商周原始瓷釉成分,平均含CaO量仅为12。68%②。
我国历代青瓷都是以铁为着色剂的,用还原焰烧成。此时含铁量对釉的呈色有着十分明显的影响。一般而言,当氧化铁含量达0。8%左右时,釉呈影青色;随含铁量增加,呈色亦加深,当含铁量达1- 3%时,釉呈青绿色;含量达4- 5%时,呈灰青色、茶叶末或墨绿色;达8%左右时,釉呈赤褐色乃至暗褐色;当厚度达1。0毫米以上,或含铁量增长至10%左右时,便呈现黑色③。
① 李家治:《我国古代陶器和瓷器工艺发展过程的研究》,《考古》1978年第 2期。
② 李家治:《原始瓷器的形成和发展》载《中国古代陶瓷科学技术成就》,上海科学技术出版社 1985 年版。
③ 会见叶喆民《中国古瓷浅说》,轻工业出版社 1982 年版,第 33 页。
表二 魏晋南北朝瓷釉成分
*试样J1、J2、J3资料出处同J4,均见表一说明。
*除表中所列外,试样凌141、凌142,皆含Cr2O30。02%;含CuO分别为0。01%、0。02%;含CoO分别为0。02%、0。03%。
除了铁外,石灰釉中的钛和锰也是很强的着色元素,钛可使釉呈黄色或紫色,锰可使之呈棕色或紫色,若釉内同时含有铁、钛、锰的氧化物,即使含量较低,也会呈现出青中带黄或灰黄微绿的;若含量较高,则呈暗褐色或黑色。
远在汉代,上虞越窑就使用了石灰石和紫金土来配制酱色釉;到了晋代,德清窑又利用含铁量很高的紫金土,甚至掺入了含锰粘土来配制黑釉,这是制釉工艺又一个大的进步。
我国大约在汉代就采用了浸釉法施釉,但当时仍以涂刷法为主;三国西晋后,普遍采用起浸釉法来。此时釉层一般较为均匀,呈色亦较稳定;胎釉结合好,流釉较少;西晋青瓷釉厚度已多在0。1毫米以上,说明其胎釉烧成温度,膨胀系数都是匹配的。湘、鄂、蜀、赣等地瓷窑的产品,可能采用了含铝量较高、含铁量较低的瓷土作为胎料,而使胎的烧成温度提高,但其釉料未作相应调整,故常出现釉层已经玻化、胎未烧好,胎釉结合不佳的现象。
第四,龙窑技术的改进。三国时期,龙窑结构仍处在探索阶段上,至迟南朝,就逐渐变得比较合理起来。
上虞鞍山曾发现一座保存较好的三国龙窑,全长13。32米,宽2。1-2。4米,由火膛、窑床、烟道三部分组成。窑底前段倾斜13°u65292X后段23°u65292X中段凹下。窑墙用粘土筑成,高30- 37厘米,用粘土砖坯拱顶。在窑床与烟道间有一道高10厘米的挡火墙,墙后设有六个排烟孔。与东汉龙窑相较,优点是窑身加长了,可提高装烧量,窑身前宽后窄,有利于烧成,缺点是因前段坡度较小而影响抽力,对发火和升温不利;后段因坡度较大而抽力太大,不利于保温。此窑的窑床内遗留有大量用来装烧坯件的垫具,中段最为密集,后段接近火墙处则很少看到,说明前段中段烧成较好,后段是烧不出瓷器的①。
由汉到晋,龙窑结构的基本特点是短、宽、矮、陡。短是受了火焰长度的限制,宽是为着扩大装烧面,矮是与当时叠装高度相适应的,陡是为了提高自然抽力。这结构显然是不太合理的,于是人们采用了 分段烧成 ,即在窑顶或窑室的两侧设置投柴口,使火膛不断移位。龙窑就变得较长、稍窄、稍高、稍缓起来。此法的发明年代今尚难考。上虞帐子山发现过一座晋代龙窑,仅存窑床后段和出烟坑部分,残长3。27米、宽2。4米;窑的结构和建筑用料与汉代相同。值得注意的是窑床后段的倾斜度约为10度,与现代龙窑相似,同时窑底的砂层上所置窑具纵横成行,排列有序,行距疏密不同,可适当调节火焰分布状况;有人推测,它很可能只采用了分段烧成法。浙江丽水发掘了一座南朝龙窑,只发掘了中间一段,便长10。5米、宽只有2。0米,比晋代的稍窄。因拱顶已毁,投柴孔情况不明,但这样长的龙窑,不实行分段投柴是不能把中后段产品烧成的②。采用分段烧成后,龙窑长度可视需而定。
加大长度的优点是:一可增加装烧面积,从而增加装烧量。二可提高热利用率。三可使窑身宽度变小,从而可延长窑顶寿命;因当时的窑顶是用土坯砌造的,过宽则易倒塌。四可使窑内温度分布更为均匀。这样,龙窑结构就一步步走向了定型。
① 朱伯谦:《试论我国古代的龙窑》,《文物》1984年第 3期。
② 朱伯谦:《试论我国古代的龙窑》,《文物》1984年第 3期。
第五,装烧技术的提高。当时的窑具计有两种:一是垫具,它是置于窑底上的,用来把坯件装到窑内最好烧成的部位,一般较为高大粗壮;二是间隔具,用于叠装,一般制作较为精细。三国时,有的垫具作直筒形,腰部作弧形微束,托内有内折平唇,晋时改作了喇叭形和钵形。间隔具在三国时多用三足支钉,西晋时窑工们又发明了一种锯齿状口的盂形隔具。东晋之后,德清窑和一部分越窑窑场已不再采用隔具,而是在坯件间放置几粒扁圆形泥点(雅号 托珠 )垫隔,这不但增加了装烧置,而且节省了原料和制作垫具的工时。此外,也有学者认为,南朝时期今湖南等地已使用了匣钵。
此期的烧成技术有了较大的提高,尤其六朝时期。李家治先生分析过一件上虞西晋元康七年墓出土的越窑双系罐瓷片(表一,J4),知其烧成温度已达1300℃,吸水率0。42%;显气孔率0。92%;胎内有发育得较好的莫来石晶体;石英颗粒较细,并有较多的玻璃态;其釉色青灰,厚薄均匀,胎釉结合较好,无剥落现象,0。5毫米厚时便可微微透光,瓷片击之镪锵有声;除了Fe2O3和TiO2含量稍高(分别为2。72%和1。11%),使胎呈现较深的灰白色外,已接近宋、元、明瓷器的组成①。郭演仪等分析了上虞帐子山三国青瓷碗残片(表一,试样SHT1- (2)),其显气孔率为1。06%,吸水率0。45%,烧成温度为1240℃;上虞西晋洗口残片(表一,试样SY- 16)的显气孔率为1。06%,吸水率0。5%,烧成温度1220℃;皆在弱还原性气氛中烧成;烧结程度较好,薄片可微透光,亦基本上达到了现代瓷标准②。其坯件尚无匣钵等保护体,以明火烧造,但熏烟现象很少,过烧和流釉现象亦很少看到。
说明烧成技术是较高的。
2。北方制瓷技术的主要成就这主要表现在下列三个方面,即相继发明了青瓷、黑瓷和白瓷。下面分别介绍。
青瓷技术的发明。目前作过科学考察的北朝青瓷器所知只有1955年河北景县封氏墓出土的青釉器一件,釉呈灰色而略带黄,极薄,有细纹片;胎质较粗,色灰,见有黑点和气孔①。封氏墓群的年代是北魏至隋代初年。由表一可知,其瓷胎成分的主要特点:一是SiO2含量(67。29%)较南方青瓷为低,Al2O3含量(26。94%)远较南方青瓷为高,这正是北方青瓷的一个基本特点。
从东汉到五代,及至北宋,南方青瓷多是高硅低铝质的。高铝的优点是有利于成形和烧成,但需相应的原料处理条件和高温技术相配合,否则很难使瓷器的致密度达到最佳状态。二是TiO2 量较高,这也是北方瓷系的重要特征,封氏墓青瓷和其他北方青瓷胎一般着色较深,与此是不无关系的。Fe2O3 和TiO2都是着色元素,若瓷胎含铁而不含钛,即使含铁量超过1%,在还原焰下烧成后,瓷胎仍然是呈白色的;若含铁且含钛并钛较高时,其着色就会变得明显起来。此乃因Fe2O3和TiO2在高温下 生成了FeO?TiO2与2FeO?TiO2以及Fe203?Ti02等化合物使胎着色之故②。南北青瓷虽含铁量相去不大,但因南方青瓷含钛量稍低而呈色较浅。
① 李家治:《我国瓷器出现时期的研究》,《硅酸盐学报》1978年第 3期。
② 郭演仪等:《中国历代南北方青瓷的研究》,《中国古陶瓷论文集》,文物出版社 1982 年版。
① 周仁等:《中国历代名窑陶瓷工艺的初步科学总结》,《考古学报》1960年第 1期。
② 郭演仪等:《中国历代南北方青瓷的研究》,《中国古陶论文集》,文物出版社 1982 年版。
表二列出了北朝封氏墓青釉的化学成分,可知其亦是一种含CaO较高的石灰釉,此外其余Al2O3 量亦较高,这显然是与原料有关的。此期北方瓷器施釉主要有荡釉和蘸釉两种。从寨里窑发掘情况看,大凡碗、盆、四系罐等均采用器内荡釉、器外蘸釉的方法。
北方黑瓷的兴起。由前可知,青瓷、黑瓷实际上都是以铁等为着色元素的。以青釉器为中心,若在工艺上设法排除了铁的干扰,就会烧出白瓷来;若加重了铁在釉中的呈色,就会烧成黑瓷。北方黑瓷的发明年代目前尚不了解,但前云洛阳北魏城址在出土青瓷的同时,亦出了黑瓷,故其发明年代亦至少可上推到北魏时期。看来,不管南方北方,黑瓷与青瓷的发明年代,是不会相差太远的。除了洛阳北魏黑瓷外,今日所知的北朝黑瓷还有:河北平山县北齐崔昂墓出土的黑釉四系缸①,1975年河北赞皇县东魏李希宗墓出土的黑釉瓷片②;前者造型稳重大方,线条挺拔,制作颇精,胎质坚硬,釉色匀称光亮;后者虽难辨器形,但其制作规整,釉色漆黑光亮,胎骨细薄坚硬。
都表现了较高的工艺水平。
北方白瓷的出现。一般认为白瓷的发明年代是较青瓷稍晚的。虽南方的长沙东汉墓曾发现过几种与白瓷相似的灰釉器,其胎质灰白,釉层匀润,已近白釉,但后来未见连续生产③。故作为一项连续发展的白瓷工艺,应说是始于北方的。1971年河南安阳北齐武平六年(公元575年)范粹墓出土了一批碗、杯、缸、瓶等白瓷器,是今知最早的北方白瓷产品。其胎料曾经淘洗,既白且细,没有化妆土,釉薄而滋润,其色乳白。但无论胎釉的白度、烧成后的强度和吸水率等,都是不能与现代标准白瓷相比的;尤其是其釉色呈乳浊的淡青色,在釉厚处依然泛青④,说明其并未完全摆脱开铁的呈色干扰。其实,由青瓷到白瓷,是有一个过程的;甚至到了唐代,有的白瓷在薄釉处呈白色,在厚釉处却依然泛青。白瓷的出现,是我国陶瓷史上的一个重大事件,它为后世的青花、釉里红、五彩、斗彩、粉彩等各种彩绘瓷器的发明奠定了良好的基础,为我国瓷器技术的发展开辟了一条广阔的道路。
3。北方铅釉陶的发展北魏建国后,北方的制瓷业开始发展,制陶业亦复苏起来。此期的低温铅釉陶在汉代基础上有了许多改进,其釉色莹润明亮,花色品种增加,有黄地加绿彩,有白地加绿彩,也有黄、绿、褐三色并用;脱离了汉代的单色釉,而向多色釉过渡,为唐三彩的出现奠定了良好的基础,用途亦日益扩大。
铅釉陶在北方的河北、河南、山东、山西等省都有工艺水平较高的器物出土。在河北,大家比较熟悉的是封氏墓群所出诸器。如黄釉高足盘、釉色黄中闪青,晶莹如镜,造型简洁明快;黄釉杯,胎白釉薄,制作端庄;酱色釉玉壶青式瓶,胎色棕褐,质地坚密,造型优美,釉层匀润而不甚透明,是北方釉陶中难得的精品①。在河南,最有代表性的是北齐范粹墓的几件黄釉扁壶,它为模制成型,作扁圆形,正面略呈梨形,高20厘米,造型别致;胎质细腻,釉色深黄,透明莹润,曾被误认作瓷器。范粹墓还出土有绿釉、淡黄釉、酱色釉等釉陶器。尤其值得注意的是,在范粹墓出土的釉陶中,有在淡黄釉上再挂黄釉和绿彩的,河南濮阳北齐李云墓釉陶有在淡黄釉上挂绿彩的②,看来,北朝釉陶在汉唐釉陶间起到了承前启后的作用。这种 铅釉 是一种含铅量较高的低温釉,人们曾对山东寨里铅釉作过科学分析,知其PbO含量高达55。42%。
① 《南齐书》卷四十六《萧惠基传》。
② 石家庄地区文化局:《河北赞皇东魏李希宗墓》,《考古》1977年第 6期。
③ 《文物考古工作三十年》,文物出版社 1979 年版,第 317页。
④ 河南省博物馆:《河南安阳北齐范粹墓发掘简报》,《文物》1972年第1 期。
① 张季:《河北景县封氏墓群调查记》,《考古通讯》1957年第 3期。
② 李知宴:《三国?两晋?南北朝制瓷业的成就》,《文物》1979年第 2期。
(四)纺织技术的继续发展
魏晋南北朝时,丝绸业在巴蜀和江南地区都有了一定发展,棉纺技术已在新疆等地逐渐推广开来。由于马钧对绫织机的改革,花织机生产能力大为提高;绫、锦、织成都有了不少的发展;红花已被广为使用,静蓝提取和染色技术都有了进一步提高;夹缬、绞缬技术逐渐兴盛起来。
1。原料加工技术的进步魏晋南北朝的纺织用原料主要是丝、麻、葛、毛,边远地区还用过一定数量的棉花等纤维。
秦汉时期,我国蚕桑业比较发展的地区是黄河中下游;魏晋南北朝后,巴蜀蚕业亦兴盛起来。《华阳国志》载,当时的巴郡、巴东郡、巴西郡、涪陵郡、蜀郡、永昌郡等均有蚕桑生产。西晋左思《蜀都赋》在赞美蜀锦时说: 阛阓之里,伎巧之家;百室离房,机杼相和;贝锦斐成,濯色江波;黄润比筒,籯金所过.(刘宋)山谦之《丹阳记》说: 江东历代尚未有锦,而成都独称妙;故三国时,魏则市于蜀,而吴亦资西道.可见蜀锦已极负盛名。同时它在国家经济生活中也占有了重要的地位,蜀汉还曾以之作为军饷的重要来源。诸葛亮说: 今民贫国虚,决敌之资唯仰锦耳 ①。江南、东北、西北地区的蚕桑业也有了一定发展。如《三国志》卷六十五载,华覈谏孙晧疏称: 大皇帝……广开农桑之业,积不訾之储 , 宜暂息众役,专心农桑.可见吴国亦极力提倡蚕桑。统治者竞相服用丝绸之风也渐南侵,华覈所云 内无儋石之储,而有出绫绮之服 ,正是指这种奢靡之风说的。
从吐鲁番出土的文书上看,至迟在公元五世纪,高昌地区就有了丝、棉纺织业;在十六国和稍后的文书中,明确冠以西域地名的丝织品就有 丘慈锦 ,高昌所作丘慈锦 、 疏勒锦 等①。说明此期西北少数民族的丝织业已相当发达。
此期家蚕饲养技术从选种、孵化到贮茧,都取得了较大的进展,其中较为重要的是低温催青法、盐腌杀蛹法以及炙箔法。
低温催青 即是利用低温来控制蚕种的孵化时间。《齐民要术》卷五《种桑柘》引晋《永嘉记》说: 取蚖珍之卵藏内瓮中,随器大小亦可,十纸。盖覆器口,安硎泉冷水中,使冷气折出其势,得三七日,然后剖生养之.一般二化蚕第一次产卵后,在自然状况下,经七、八天就会孵化出第二代蚕来,这低温(冷泉)处理若控制得好,便可在21天( 三七日 )后孵化,从而在较大幅度上调节了养蚕时间。南北朝时还发明了盐腌杀蛹法。《齐民要术》卷五《种桑柘》说: 用盐杀茧,易缫而丝韧,日晒死者,虽白而薄脆。缣练衣著,几将倍矣。甚者,虚失藏功,坚脆悬绝 ②,梁陶弘景《药总诀》亦云: 凡藏茧,必用盐官盐.这就既有效地控制了缫丝时间,又提高了生丝质量。秦汉时期主要是利用薄摊阴凉,或日晒杀蛹来推延、适当控制时间的,但它只能推延一、二日,且丝质欠佳。
① 《太平御览》卷八一五引,《诸葛亮集》。
① 《文选》卷四十。
② 据石声汉选释《齐民要术》选读本,农业出版社 1961 年版;1956年中华书局本《齐民要术》作 用炭易练而丝韧.不作 用盐 疑误。
炙箔 实际上是暖烘蚕箔。《齐民要术》卷五《种桑柘》条说:蚕上簇后,需在簇 下微生炭以暖之,得暖则作速;伤寒(嫌冷)则作迟.可见炙箔的目的最初是为了快速作茧,此外还有一点是《齐民要术》未曾提到的,即同时还可提高蚕丝质量。炙箔技术一直沿用了下来,明代《天工开物》曾把与此相类的操作谓之 出口干 ,意即蚕丝一旦吐出,由于烘烤之故,即刻变干。
魏晋南北朝时,麻类纤维仍被广泛地使用着,尤其是南方,自东晋至南朝各代,政府的户调制皆是布绢兼收的;绢的实际收入往往还不及麻布之数。
《晋书》卷一○○《苏峻传》载, 峻陷宫城,……时官(府)有(麻)布三十万匹,金银五千斤,钱亿万,绢数万匹,……峻尽废之.可见官府所藏绢数亦远不如麻布数。苏峻之乱平定后,官库收入中则有布而无绢①。南朝历代对臣僚的赐品亦是布多于绢的。有人从《宋书》摘得赙赐例13条,其中赐布者9条,赐绢者3条,绢布兼赐者1条;又从《梁书》摘得赙赐例40条,其中赐布者33条,赐绢的4条,二者兼赐者3条。此时士大夫之俭朴者亦以麻类衣著为常服。《陈书》卷二十七《姚察传》说: 察居显要,甚厉清洁。……尝有私门生,不敢厚饷,止送南布一端,花练一匹。察谓之曰:吾所衣著只是麻布薄綀,此物于吾无用.此 南布 有人认为是指棉布; 綀 即极其精细之苧麻布,汉谓 疏布 ,三国谓 疎布.此期麻加工技术也有了较大进步,主要表现是对沤渍脱胶的用水量、水温、沤渍时间都有了一定认识。《齐民要术》卷二《种麻》条说: 获欲净(原注:有叶者易烂),沤欲清,水生熟合宜(原注:浊水则麻黑,水少则麻脆。生则难剥,大烂则不任挽。暖泉不冰冻,冬日沤者,最为柔韧也).这与现代技术原理是基本相符的, 水少则脆 ,是麻纤维与空气接触而被氧化了的缘故。
除去沤渍脱胶外,魏晋南北朝亦沿用了周代以来的煮练脱胶法。三国吴人陆机在《毛诗草木鸟兽虫鱼疏》说: 苧亦麻也,……但其理韧如筋者,煮之用缉.此期毛纤维的加工利用技术有了一定进步,毛纤维的种类也有了扩展。
1959年,新疆巴楚脱库孜萨耒北朝遗址出土了织花毯、毛织带等毛织物,经检测,其纤维宽度分别为33。67和31。08微米,纤维支数分别为827和514公支;1964年,哈拉和卓前凉建兴36年(公元348年)墓出土一毛织物残片①,平纹,经纬密分别为11根/厘米和8根/厘米。经线加捻得较细较紧。
1975年,吐鲁番哈喇和卓出土一件高昌早期(六世纪中后期)罽,织法和传统锦的织法一样,经显花,有红、黄、白、褐四色。纬线为红褐色,每平方厘米明、夹纬各6枚,经线17枚②。《齐民要术》卷六《养羊》条还简要地谈到了铰毛的时间和方法,说 白羊三月得草力,毛床动则铰之(原注:铰讫,于河水之中净洗。羊则生白净毛也);五月毛床将落,又铰取之(原注:铰讫,更洗如前);八月初,胡葈子未成时,又铰之(原注:八月半后铰者,勿洗;白露已降,寒气侵人,洗即不益。胡葈子成然后铰者,匪直著毛难治,又岁稍晚,比至寒时,毛长不足,令羊瘦损). 羝(疑误,应作羖)羊,四月末五月初铰之(原注:性不耐寒,早铰,寒则冻死).可见白羊(绵羊)每年可铰毛三次,羖羊(即山羊)只可铰毛一次①。这显然都是人们在长期的生产实践中总结出来的。除了羊毛外,此时还使用了一些其他禽兽毛纤维。如《南齐书?文惠太子传》说: 织孔雀羽毛为裘,光彩金翠,过于雉头矣.孔雀羽毛为裘,自然是十分稀少和珍贵的。
① 《晋书》卷六十五,《王导传》。
① 新疆维吾尔自治区博物馆:《吐鲁番县阿斯塔那- 哈拉和卓古墓群发掘简报(1963-1965 )》,《文物》1973年第 10 期。
② 新疆博物馆考古队:《吐鲁番哈喇和卓古墓群发掘简报》,《文物》1978年第 6期。
此期我国的棉花种植仍局限于西北、西南以及东南和南部沿海一带,技术上也应有所发展。
《梁书?西北诸戎传》云:高昌国 多草木,草实如茧,茧中丝如细■,名为白叠子,国人多取织以为布,布甚软白,交市用焉。 高昌国首府在今新疆吐鲁番东南的哈拉和卓,此 白叠子 应即棉花。1964年,吐鲁番阿斯塔那晋墓出土过一件布俑,身上衣裤全都是棉布缝制的。1959年,于田县屋于来克遗址的北朝墓出土一件棉布褡裢,长21。5厘米,宽14。5厘米,经纬密为25根/厘米和21根/厘米,比较致密,用本色和蓝色棉纱织出方格纹②。
在阿斯塔那高昌时期的墓葬中还发现有高昌和平元年(西魏大统十七年,公元551年)借贷棉布( 叠 )和锦的契约,其中提到:一次借贷叠布达60匹之多③,说明吐鲁番一带的棉织业当时已相当发展。
东晋《华阳国志?南中志》云:永昌郡,古哀牢国, 有梧桐木。其华柔如丝,民绩以为布……俗名梧桐布.此 梧桐 很可能是指木棉。
东晋《裴氏广州记》云: 蛮夷不蚕,采木绵为絮.此 木棉 一词在东晋前已常见使用。西晋郭义恭《广志》云: 木棉树赤华,为房甚繁,偪则相比,为绵甚软.此 房 应指棉桃或棉桃瓣。《吴录》云: 交趾安定县有木棉树……口有绵,如蚕之绵也,又可作布.这是我国西北、西南、东南沿海植棉和用棉的部分情况。当时棉布很可能已经作为贡品,或作交市流入了内地。《梁书?武帝纪》说武帝服食节俭, 身衣布衣(麻布),木棉皂帐 ,此 木棉 很可能是指棉花。又,《太平御览》卷八二○辑魏文帝诏云: 夫珍玩所生,皆中国及西域,他方物比不如也。代郡黄布为细,乐浪练为精,江东太末布为白,故不如白叠子 所织布为鲜洁也。此 白叠子 即棉花。
2。织造技术的发展魏晋南北朝的缫纺技术大体上沿袭了秦汉以来的一些基本操作,即普遍地使用了热水煮茧,推广了手摇缫车、手摇纺车,较多地使用了脚踏纺车。
此期织造技术获得了长足的进步,主要是马钧对多综多蹑花机进行了一些改革,织出了一些有新风格的产品;斜织机、束综提花机、罗织机、立织机仍然继续沿用,并有一定发展。
此期纺车技术上的一项重要成就是使用了三锭式脚踏纺车。脚踏纺车约出现于汉,但从各地所出汉画像石看,皆是单绽作业的,今有东晋名画家顾恺之为汉代刘向《列女传?鲁寡陶婴》所作纺丝配图,原图虽已失传,但历代均有《列女传》翻刻本,宋刻本配图描写的便是三锭式脚踏纺车的形象①,说明这种纺车在晋代使用已广。纺纱能力大为提高。
① 羖羊,石声汉《齐民要术选读本》(农业出版社,1961年)释为黑羊;陈维稷主编《中国纺织科学技术史》(科学出版社,1984年)释为山羊。今从后说。
② 沙比提:《从考古发掘资料看新疆古代的棉花种植和纺织》,《文物》1973年第 10 期。
③ 吴震:《介绍八件高昌契约》,《文物》1962年第 7、8 期。
① 李崇州:《我国古代的脚踏纺车》,《文物》1977年第 12 期。
我国古代的多综多蹑机早在汉代就发展到了较高水平,当时社会上广为使用的是一种 五十综者五十蹑,六十综者六十蹑 的织机,因其操作较为麻烦,三国时期,马钧又对它进行了一些改革。《三国志》卷二十九《杜夔传》裴松之引傅玄序注云:马钧乃扶风人,巧思绝世,天下名巧也。其为博士居贫,乃思绫机之变, 旧绫机五十综者五十蹑,六十综者六十蹑,先生患其丧功费日,乃皆易以十二蹑,其奇文异变,因感而作者,犹自然之成形,阴阳之无穷.由这段记载看,马钧改变了昔日综片数与踏杆数相等的状态,把控制开口用的脚踏杆从五六十根减少到了十二根,综片仍然保持原来的五六十片,即用十二根拉杆来控制五、六十片综,这就大大地简化了操作。
魏晋南北朝时,提花技术得到了很大的普及,这不但有众多考古实物为证,而且西晋杨泉《织机赋》等文献也在一定程度上反映了这一情况。赋云: 取彼椅梓,桢于修枝,名匠聘工,美手利器。心畅体通,肤合理同,规矩尽法 ,足闲踏蹑,手习槛匡;节奏相应,五声激扬.这说的是织工和挽花工共同操作的情况。织工脚踏提综,起出了锦上地纹,用手打纬,并和挽花工按花纹提拉经线的规律,上唱下和,密切配合。文中对织机材料、安装规格、提花操作都作了细致的描写,若此花织机无较大程度的普及,辞赋家是很难描写得如此细致、形象生动的。
从组织结构上看,魏晋南北朝织物大体上沿袭了汉代的品种,个中自然也有一些发展和变化。绫、锦、织成便是很好的例证。三国时,起皱技术还推广到了毛织品中。
绫。是斜纹(或变形斜纹)地上起斜纹花的织物,它是在绮的基础上发展起来的,迄汉才初露了头角。《释名?释彩帛》把绮与绫作了明确的区分: 绮,欹也;其文欹邪不顺经纬之纵横也. 绫,凌也。其文望之如冰凌之理也.汉前之绫在考古发掘中很少看到,汉代的散花绫是可与刺绣媲美的。三国马钧思绫机之变后,其纹饰便向着复杂的动物和人物图纹方向发展,产量亦大幅度增加。北魏太武帝(公元424- 451年)时,平城宫内曾有 婢使千余人织绫锦 ,并有 丝绵布绢库 ①。孝文帝(公元471- 499年)时,罢尚方锦绣绫罗工, 以?绫绢布百万匹……赐王公以下 ②,足见官府绫等丝织产品数量之巨。又,《北史?毕众敬传》说: 众敬临还,献……仙人文绫一百匹.《中华古今注》载,北齐 贵臣多着黄纹绫袍.可知花绫衣袍在北方已经使用较多。
魏晋南北朝的织锦品种较多,据晋陆翙《邺中记》云:石虎织锦署有 大登高、小登高、大明光、小明光、大博山、小博山、大茱萸、小茱萸、大交龙、小交龙、蒲桃文锦、斑文锦、凤凰朱雀锦、韬文锦、桃核文锦……工巧百数,不可尽名也.南朝的锦产量也较大,《梁书》卷五十六《侯景传》载,侯景据寿春,将反, 启求锦万匹,为军人袍 ,这数量是不少的。魏晋时期,织锦的传统作风还是较浓的,北朝之后就渗入了许多中亚异民族气息,如构图题材增加了许多中土所不熟悉的大象、骆驼、翼马、葡萄等生物图像;在构图方式上,中原传统的菱形纹、云气纹多为中亚的团窠形、双波形、多边形代替。此期的锦在考古发掘中已见有多件;1959年,吐鲁番阿斯塔那北区墓葬出土有北朝树纹锦,经纬密为112×u65299X6根/厘米,用绛红、宝蓝、叶绿、淡黄、纯白五色丝线织出树纹。1967年,同一地方高昌延昌七年(公元567年)墓出土有夔纹锦,平纹地,经显花;计有红、蓝、黄、绿、白五色;经线红、黄、蓝、绿四色分区排列配色,整个图案绚丽非常。1964年,同地高昌延昌二十九年(公元589年)唐绍伯墓出土有牵驼纹 胡王 字锦,系斜纹重经组织的经线显花,地纹也是斜纹组织结构。虽墓葬年代属隋(公元581- 618年),但其制作年代应在隋前。这就否定了过去人们认为隋唐以前锦的基本组织是平纹,或把经线斜纹显花作为平纹的一种变化组织的说法①。秦汉六朝的锦大体上是平纹组织为地,经线起花的;大约北朝后期开始出现了纬显花。纬锦出现可能与波斯锦,以及国内兄弟民族毛织技术都有一定关系。
① 《南齐书》卷五七,《魏虏传》。
② 《魏书》卷七,《高祖纪下》。
织成又有 织绒 、 偏诸 等名。它是从锦分化出来的,是在经纬交织的基础上,另以彩纬挖花的实用装饰物。织法是:以平纹或斜纹作地组织,依花型或衣片的轮廓线,依据配色设计,用彩色丝线以平纹或斜纹挖花的方式织入。其始见于汉。《西京杂记》卷一说汉宣帝常以琥珀笥盛身毒国宝镜, 缄以戚里织成锦,一(曰)斜纹锦.《后汉书?舆服志下》说: 公侯九卿以下皆织成,陈留襄邑献之.魏晋时,织成较多地使用起来。《玉台新咏》三载晋杨方《合欢》诗: 寝共织成被,絮用同功锦.当时内地的织成锦工,已驰名塞外,芮芮(柔然)王曾向南朝求锦工。《南齐书?芮芮虏传》载: 芮芮王求医工等物,世祖诏报曰:知须医及织成锦工,指南车,漏刻,并非所爱。南方治疾与北土不同,织成锦工并(是)女人,不堪涉远。
指南车、漏刻,此虽有其器工匠,久不复存,不副为误.此期考古实物有1964年阿斯塔那前凉(公元317- 376年)末年墓出土的一双织成履,长22。5厘米,宽8厘米,高4- 5厘米,用褐红、白、紫、黑、蓝、土黄、金黄、绿八色丝线依照履的形式用 通经断纬 的方法织成,鞋面上织出有汉字隶书 富且昌宜侯天天延命长 10字隶书铭文①。此即是汉晋文献中说到的 丝履.魏晋南北朝时,中外在丝绸和蚕桑技术上的交流更加活跃起来。可能早在公元前六至五世纪,中国的丝绸就传到了波斯帝国。把中国称之为 丝国(赛里斯Seres) 并最先把它介绍给西方的是希腊人克泰西亚斯(Ctesius),他大约五世纪末在波斯谋生,并曾在波斯王宫充当御医。纪元1世纪的罗马博物学家普里尼(Gaius Plinius Secundns,23- 79年)在《自然史》一书中就记录过一段关于丝绸的文字②。前云新疆出土了大量魏晋南北朝丝织品,便是我国丝绸西传的重要证据。此时养蚕技术亦传到了西方,据说公元550年时,东罗马皇帝尤斯提尼阿奴斯决意创建缫丝业,当时两位到过中国的波斯僧侣把蚕卵藏于通心竹杖中,偷运出境,献给了东罗马皇帝。
蚕丝业自此传入欧洲③。中国与日本的纺织品交流此时亦有了发展。《三国志》卷三十《倭人传》载,景初二年(公元238年)十二月倭王特使赠魏王斑布二匹二丈等物,魏王回赠倭女王 绛地交龙锦五匹,绛地绉粟罽(毛织品)
十张,茜绛五十匹,绀青五十匹.又赐倭王 绀地句文锦三匹,细班(斑)
华罽五张,白绢五十匹.正始四年(公元243年)倭王又遣使献给魏廷倭锦,绛青缣、绵衣、帛布等物。一般认为,丝织提花技术,以及印板花技术都是此时传到日本去的。
① 陈维稷:《中国纺织科学技术史》,科学出版社 1984 年版,第 343页。
① 新疆维吾尔自治区博物馆:《吐鲁番阿斯塔那——哈拉和卓古墓群发掘简报》,《文物》1973年第 10 期。
② 朱龙华:《从 丝绸之路 到马可?波罗——中国与意大利的文化交流》,见周一良主编《中外文化交流史》,河南人民出版社 1987 年版,第 267-268页。
③ 叶奕良:《 丝绸之路 丰硕之果——中国伊朗文化关系》,见周一良主编《中外文化交流史》第 250页。
3。练染印技术的发展魏晋南北朝的纺织品洗练、染色、印花技术大体上是沿用前世的一些操作,但也有一些新的发展。
此期洗练技术的进步主要表现在三方面:一是使用了冬灰和荻灰,说明草木灰品种较前有了扩展。《本草纲目》卷七 冬灰 条引梁陶弘景云:冬灰, 即今浣布黄灰尔,烧诸蒿藜积聚炼作之,性亦烈;荻灰尤烈.二为增加白度,使用了 白土 助白。王祯《农书》卷二一《纩絮?绵炬》条引后魏郦道元《水经注》云: 房子城西出白土,细滑如膏,可用濯绵,霜鲜雪耀,异于常绵.从传统工艺调查来看,这种白土应属膨润土或高岭土类,内含硅铝化合物。三对洗练用水有了一定认识。《文选》李善注引谯周《益州志》说: 成都织绵既成,濯于江水。其文分明,胜于初成。他水濯之,不如江水.《水经注》卷三三 江水一 在谈到成都锦官城时说: 言锦工织锦,则濯之江流,而锦至鲜明,濯以佗江,则锦色弱矣,遂命(名)之为锦里也.这都说到长江水是洗练织绵的最佳用水。
此期染色技术的进步主要表现在对靛蓝和红花的认识和使用上。靛蓝染色在先秦时期已经使用较广,汉后便已相当成熟,魏晋南北朝时,出现了种蓝、制蓝和染色的有关记载。后魏《齐民要术》卷五 种蓝 条说: 刈(割)
蓝倒竖于坑中,下水,以木石镇压,令没;热时一宿,冷时再宿;漉去荄,内汁于瓮中。率十石瓮,著石灰一斗五升。急手抨之,一食顷止。澄清泻去水,别作小坑,貯蓝靛著坑中,候如强粥,还出瓮中盛之,蓝靛成矣.在此最值得注意的有两点:一是 热时一宿,冷时再宿 ,即热天浸泡一夜,冷天浸泡两夜;说明此时已打破了蓝草染色的季节性限制,这是制蓝技术的一大进步。二是 著石灰一斗五升 ,目的是中和染浴,使染液发酵,在发酵中靛蓝被还原成靛白。靛白具有弱酸性,加入碱质可促进还原反应的迅速进行。靛白染色后,经空气氧化又可复变为鲜艳的靛蓝。这是蓝草制靛工艺的系统总结,也是世界上关于造靛技术的较早记载之一,其造靛和染色工艺,与现代合成靛蓝的染色机理是完全一致的。
红花是一种红色染料。虽汉代已经种植和使用,但却是到了魏晋南北朝才推广开来的。有关红花提取的记载亦始见于这一时期。后魏《齐民要术》卷五 种红花蓝花枙子 条曾记述过一种民间泡制红花染料的 杀花法 ,说 摘取即碓捣使熟,以水淘,布袋绞去黄汁,更捣,以粟饭浆,清而酸者淘之,又以布袋绞去汁,即收取染红勿弃也。绞讫,著瓮器中,以布盖上,鸡鸣更捣令均于席上,摊而曝干,胜作饼.这是我国古代关于制造红花染料的较早记载,与现代染色学红花素提取原理是完全一致的。
汉代的染色原料主要是茜草、朱砂(皆染红)、碓子(皆染黄)、靛蓝(染蓝)、荩草(用铜盐作媒染剂可得绿色)、皂斗、墨黑(皆染黑)等;使用直接浸染和媒染剂多次浸染的方式着色,这些原料及其染色工艺此期都继续使用。此外,据《南方草木状》卷中云,西晋时还使用了苏枋来染红,其色素为媒染性染料,对棉、毛、丝等纤维均能上染,经媒染剂媒染后,具有良好的染色牢度。
我国古代型版印花技术约发明于先秦时期,汉代已相当发展,魏晋南北朝便进一步推广开来。目前在考古发掘中看到的实物有新疆于田屋于来克北朝遗址出土的蓝白印花斜褐,用二上一下斜纹组织,经纬密均为22根/厘米。
印花型版计有镂空型和凸纹型两种,此期最值得注意的是缕空型中的夹缬。
1959年,于田屋于来克遗址出土一件残长11。0厘米,宽7。O厘米的蓝白印花棉布,其工艺已相当成熟,说明夹缬已成为民间日常服饰所用。关于夹缬的生产工艺,就蓝白花布而言,大体上是属于镂空型版双面防染印花范畴的,相传其操作要点是将缯帛夹于两块镂空型版之间加以紧固,勿使织物移动,于镂空处涂刷或注入色浆后,解开型板,花纹即现。 夹缬 之名,大约就是夹持印花之意。
与夹缬相近的还有两种分别叫蜡缬(蜡染)和绞缬的印花工艺。蜡缬大约在秦汉之际或稍早,西南少数民族便已采用,汉代已经相当成熟。南北朝时期,它除了染制棉织品外,还用到了毛织品中①。蜡染的操作要点是:甩蜡刀蘸取蜡液在预先处理过的织物上描绘各式图样,待其干燥后,投入靛蓝溶液中防染,染后用沸水去蜡,印成蓝地白花的蜡染织物,蜡染多以靛蓝染色。
绞缬在东晋时期已相当成熟。新疆阿斯塔那古墓出土有建元二十年(公元384年)绞缬绢,大红地上显出行行白点花纹②。1963年,阿斯塔那建初十四年(公元418年)韩氏墓出土有绞缬绢,绛地,白色方形花纹,平纹,经纬密为52×u65300X5根/厘米③。南北朝后,梅花型、鱼子型纹样已广泛地使用于妇女的服饰。它的工艺操作,据元代胡三省《资治通鉴音注》中说,绞缬的具体操作是: 撮采以线结之,而后染色,既染则解其结,凡结处皆原色,余则入染矣。其色斑烂,谓之缬.此操作比较简单,若用谷粒状物为垫衬物进行扎结,便可得到圆圈形或鱼子形的散布花样;若先扎成球状,后再在球上和球外进行扎结,则能得到各种奇丽的图案。由于植物纤维的毛细管效应,所得花纹带有艺术化的无级层次色晕效果。
① 新疆维吾尔自治区博物馆:《 丝绸之路 上新发现的汉唐织物》,《文物》1972年第 3期。
② 武敏:《新疆出土汉- 唐丝织品初探》,《文物》1962年 7、8 期③新疆维吾尔自治区博物馆:《吐鲁番县阿斯塔那- 哈拉和卓古墓群发掘简报》,《文物》1973年第 10 期。又见《 丝绸之路 上新发现的汉唐织物》,《文物》1972年第 3期。
(五)机械技术的发展
魏晋南北朝时,我国机械技术获得了许多进步:在原动力利用方面,水力机械不但沿袭了汉代的水碓、水排和浑天仪,而且又发明出水磨和水碾;在风力机械中,船帆技术有了很大提高,此外又发明了车帆。在传动机构方面,使用了链式传动;齿轮传动不但使用于记道车、指南车和浑天仪,而且用到了粮食加工等项生产上。杠杆传动、拉杆传动使用得更加巧妙和纯熟,马钧对绫机的改革就在很大程度上反映了人们这方面的智慧。凸轮,这种把一个轴的连续运动转变为另一装置的间歇运动的机件,此时使用得更为普遍,不但在水碓、水力天文仪、记里鼓车,而且在舂车上也可看到。为适应战争、生产、生活的多种需要,当时还发明了连续发石机、木牛流马、磨车、水车等实用性机械,以及飞车、百戏图等游艺性机械。机械技术显示出来的巨大生产潜力,引起了社会上的广泛注意。不但涌现了诸如马钧、杜预、耿询、祖冲之等一批机械发明家,而且产生了诸如韩暨那样尊重技术的一些官吏。下面依据各机械的功用,分类作一简单介绍。因绫机在纺织技术、浑天仪在天文部分所述甚详,这里不再赘言。
1。排灌机械此期排灌机械的主要成就是马钧发明了翻车。《三国志》卷二十九《杜夔传》裴松之注: 马先生钧,天下服其巧矣。居京都,城内有坡可为圃,无水以灌之,乃作翻车;令童儿转之,而灌水自覆,更入更出,其巧百倍于常.这 翻车 的具体形态,目前学术界尚有不同看法,刘仙洲先生认为,马钧制作的翻车,以及《后汉书》卷一○八《张讓传》所云毕岚制作的 翻车 皆系后世之龙骨车①;但李崇洲先生却认为它们是三种不同的机械,并说毕岚之 翻车 系辘轳汲水机,马钧之翻车则是一种高转筒车②。皆可进一步研究。但有一点比较一致的是,多数学者皆认为马钧所作是一种链式传动机械;此 链 为竹木质,虽与金属传动链有许多差别,却应是金属传动链的前身。所以在机械史上是具有重大意义的事例。
2。粮食加工机械比较重要的有如下几种:水碓。约发明于西汉时期,魏晋南北朝时有关记载明显增加,使用地域有了扩展,技术上亦有了提高。汉代关于水碓的记载只有少数几条,魏晋南北朝则在20条以上;据不完全统计,见于《晋书》的便至少有7条。东汉时期使用水碓的主要是雍州等地,魏晋南北朝则扩展到了洛阳,以及南北许多地方。《晋书》卷四十三《王戎传》云:故吏 性好兴利,广收八方园田,水碓周遍天下,积实聚钱,不知纪极.王浑《表立水碓》云: 洛阳百里内,旧不得作水碓,臣表上先帝听臣立碓,并搀得官地.由此可见当时水碓广泛使用之一斑。至迟晋代,还发明了几个碓共用一转轴的连机碓,东晋傅畅《晋诸公赞》云: 杜预、元凯作连机水碓,由此洛下谷米丰贱.这是我国古代关于连机碓的最早记载。它的发明,大大提高了水碓的功效。
水碾、水磨。我国古代的圆形旋转磨始见于战国晚期,但水碾、水磨却是南北朝才发明出来的。《南史》卷七十二《祖冲之传》云:祖冲之 于乐游苑造水碓磨,武帝(公元483- 493年)亲自临视.《魏书》卷六十六《崔亮传》云: 亮在雍州读杜预传,见为八磨,嘉其有济时用,遂教民为碾。
及为仆射,奏于张方桥东堰谷水造水碾磨数十区,其利十倍,国用便之.时当公元500年前后。《北齐书》卷一八《高隆之传》云:高隆之于天平(公元534- 535年)初 领营构大将军,……又凿渠引漳水,周流城郭,造治碾硙,并有利于时.此外,《洛阳伽蓝记》卷第三 景明寺 也有类似记载。
① 刘仙洲:《中国古代农业机械发明史》,科学出版社 1963 年版,第 51页。
② 李崇洲:《中国古代各类灌溉机械的发明和发展》,《农业考古》1983年第 1期。
关于南北朝水碾、水磨的传动机构,今已很难了解,元代王祯《农书》等所绘水磨计有两种类型:一是卧轮式,用水力冲动一个卧轮,在卧轮上连一立轴,在立轴上按装磨盘,通过立轴传动。另一种是立轮式的,由水力冲动一个立轮,在立轮的横轴上装一齿轮,使之与磨的立足下部平装的一个齿轮相衔接(两轮的作用相当于一对斜齿轮),通过横轴、齿轮、立轴来传动。
水碾的传动机构与水磨大体一致,其水轮亦有卧式和立式两种。
畜力八转连磨。这是以畜力推动,使八盘磨同时工作的机构。《太平御览》卷七六二引嵇含《八磨赋》云: 外兄刘景宣作为磨,奇巧特异,策一牛之力,任转八磨之重.由前引《崔亮传》推测,这八磨连转机构很可能是杜预创制的。元王祯《农书》所述连磨结构是这样的:由一头牛转动一条大立轴,立轴上装有一个卧轮,由大卧轮的轮辐带动八个磨的齿轮,遂使八磨同时工作。
舂车和磨车。均系粮食加工车辆,它利用了车轮与地面的摩擦力,把车子的前进运动间接地传到了其他机构上,以达到舂米和磨面的目的。有关记载始见于东晋十六国时,陆翙《邺中记》云: (后赵)石虎(公元295- 349年),有指南车及司里车,又有舂车木人,及作行碓于车上,车动则木人踏碓舂,行十里成米一斛。又有磨车,置石磨于车上,行十里辄磨麦一斛.此舂车和磨车是否使用了齿轮传动,因文献记载不详,后世亦无类似的机械而难以推测,可以进一步研究。但舂车上使用了凸轮应是可以肯定的。
3。造车技术在汉代的基础上,魏晋南北朝的制车技术有了进一步发展,不但民间用车已较普及,而且技术上也有了许多提高。并出现了不少新型和巨型的车辆。
《晋书》卷一○七《石季龙载记》云:永和三年(347年),石季龙 使尚书张群发近郡男女十六万,车十万乘,运土筑华林苑及长墙于邺北,广长数十里.一次能在近郡发民车十万之众,可见当时民间用车量已经较大。同书卷一○六云,石虎性好猎, 其后体重不能跨鞍,乃造猎车千乘,辕长三丈,高一丈八尺,置一丈七尺格兽车四十乘,立三级行楼,二层于其上.《魏书》卷一○八《礼志四》载,天子、太皇、太后,皇太后郊庙所乘 小楼辇辀八,……驾牛十二.天子法驾行车幸巡狞小祀所乘游观辇 驾马十五匹.可见此猎车辇车规模都是不小的。又《梁书》卷五六《侯景传》谈到侯景曾 造诸攻具及飞楼撞车、登城车、登堞车、阶道车、火车,并高数丈,一车至二十轮. 景以攻东城府,设百尺楼车,鉤城堞尽落,城遂陷.这其中的不少战具虽先前业已出现,但此期的规模明显增大。魏晋南北朝制车技术上的主要成就是:关于记里鼓车和指南车的记载更为明确,发明了 木牛流马 和帆车。
记里鼓车。又名记道车,司里车,大章车。工作原理是:利用车轮的转动,间接地把车辆前进时的行程表示出来,约与今出租汽车的 里程表 相当。学术界对其发明年代尚有不同看法。有人认为是西汉,有人认为是东汉以后,可以进一步研究;至魏晋时期,有关记载便较多,并十分明确了。
《晋书》卷二十五《舆服志上》云: 记里鼓车,驾四,形制如司南。
其有木人执槌向鼓,行一里则打一槌.这是我国古代文献中关于记里鼓车作功状况的最早记载。晋代之后,它就成了一种重要的礼仪用车。
晋崔豹《古今注》: 记里鼓车,一名大章车。晋安帝(公元397- 419年)时刘裕灭秦得之,有木人执槌向鼓,行一里打一槌.此外,《宋书》卷十八《礼志五》、《南齐书》卷十七《舆服志》、陆珂《邺中记》等都曾简略提及。《南齐书》还说其 机皆在内.不同时期的记里鼓车到底是谁人制作,则是不得而知,正如《宋书》云: 纪道车,未详其所由来,亦高祖定三秦所获.关于记里鼓车的具体结构,是在南宋岳珂《愧郯录》和《宋史》卷一四九《舆服志》才被首先记述下来的。《宋史》谈到了两种设计方案,一为天圣五年(1027年)卢道隆所献,一为大观元年(1107年)吴德仁所献。实际上都是一种齿轮传动装置,车中装有可起减速作用的传动齿轮、凸轮、杠杆等机械,车行一里,车上木人因受凸轮牵动,由绳索拉起木人右臂而击鼓。
1925年,张荫麟对宋代两种记里鼓车的造法都作了深入研究①;1937年,王振铎又依据卢、吴两家的设计对它进行了复原①,这些研究都取得了很好的成绩。
指南车。学术界对其发明年代也有不同看法,有人说是西汉,有人说是东汉,可以进一步研究;但比较详细的记载却是魏晋之后才看到的。
《三国志》卷二十九《杜夔传》裴松之(公元372- 451年)注云:马钧与常侍高堂隆骁骑将军秦朗在朝议时,对指南车发生了争论。高、秦二人认为古代没有指南车。马钧云: 古有之,未之思耳,……虚争空言,不如试之,易效也.于是二子遂以白明帝,诏先生作之,而指南车成。裴松之系南朝宋人,由其 注 可知,马钧制作了指南车是不会错的。稍后的《晋书》、《宋书》、《南齐书》都有关于指南车的记载。
《晋书》卷二十五《舆服志上》说: 司南车一名指南车,驾四马,其下,制如楼三级。四角金龙衔羽葆。刻木为仙人,衣羽衣,立车上,车虽回运而手常南指.《宋书》卷十八《礼志五》说,马钧所作之指南车因晋乱而 复亡,石虎(公元295- 349)使解飞,姚兴使令狐生又造焉。安帝义熙十三年(公元417年)宋武帝平长安,始得此车.《南齐书》卷五十二《祖冲之传》说,姚兴指南车有外形而无机巧,每行使人于内转之。昇明(公元477- 479年)中,太祖辅政,使冲之追修古法。冲之改造铜机,圆转不穷而司方如一.使指南车的技术水平达到了前所未有的高度。
我国古代关于指南车具体结构的记载见于宋岳珂《愧剡录》和《宋史》卷一四九《舆服志》,其文字基本一致,计有两种设计方案:一是天圣五年(1027年)肃燕所献传统制法;二是大观元年吴德仁所献大型新车制;原理基本一致,都是一种齿轮传动,并使用了离合器。指南车是在我国古代独辕双轮车的基础上发展过来的,它的发明和使用,说明我国古代齿轮传动技术、离合器技术,已取得了很高的成就。
① 张荫麟:《卢道隆、吴德仁记里鼓车之造法》,《清华大学学报》第二卷第 3期,1925年。
① 王振铎:《指南车记里鼓车之考证及模制》,原载《史学月刊》弟 3期,1937年。今转引自王振铎《科技考古论丛》,文物出版社 1989 年版。
木牛流马。这是依据蒲元的提议,由诸葛亮主持制作的一种特殊运输小车。《三国志》卷三十五《诸葛亮传》云: (建兴)九年(公元231年),亮复出祁山,以木牛运,……十二年春,亮悉大众由斜谷出,以流马运.《蒲元别传》云: 蒲元为诸葛公西曹掾,孔明欲北伐,患粮运难致,元牒与孔明曰:元等推意作一木牛,兼摄两环,人行六尺,牛行四步,人载一岁之粮也.此外《诸葛亮集》还载有木牛流马的一些尺寸。但这些记载都十分的简单,且使用了一些比喻和隐语,千百年来使人们对木牛流马的具体结构产生了许多不同看法。自宋代至今,其中比较流行的观点认为它是适应于蜀道运输的一种独轮车。《宋史》卷三○九《杨允恭传》,宋高承《事物纪原》,清麟庆《河工器具图说》,今机械工程学家刘仙洲《中国古代农业机械发明史》,历史学家范文澜《中国通史简编》等大体上均持这一观点;陈从周先生等近年又对此说作了进一步阐述,认为木牛 (小车)基本形态是:独轮、四足,装置有一个简单的车架,架长约4汉尺,宽近于3汉尺,车架后面有两个推手;前面系绳,可用人、畜拉曳。车架前方的上部安有一个牛头状装饰物。四足是分别用作上坡和下坡时安放小车,以防翻倒的。 流马 形制与此基本一致,只是没有前辕,且车身稍显细长①。我们以为此说大体上是可信的。我国古代独轮车发明于西汉①,故木牛流马应是对西汉独轮车的改进和发展。
帆车技术的发明和发展。我国古代关于帆车的记载始见于南北朝时,梁元帝(公元552- 555年在位)肖绎《金楼子》云: 高苍梧叔能为风车,可载三十人,日行数百里.此 高苍梧叔 应指南朝宋废帝(公元473- 477年在位)刘昱。此 风车 即以风为动力的风帆车,而非风扇车,能 日行数百里 ,可见速度是相当快的。这风帆车在我国一直沿用了下来,近现代在山东、安徽等地农村手推小车上还有加帆的,吉林冬季的冰床亦有加帆的例证。
4。航运机械魏晋南北朝时期的造船技术和航运技术都有了较大的发展,尤其是南方,不管内河航运还是海上航运,都已具备了相当的规模和技术水平。《三国志》卷四十七《孙权传》载,黄龙二年(公元230年)春正月,遣将军卫温、诸葛直将甲士万人浮海到达夷洲(台湾)。嘉禾二年(公元233年),吴国大夫张弥等统带万人渡海北上至辽东。《梁书》卷五十四《海南诸国传》云:吴孙权遣使朱应、康泰通东南亚诸国, 所经及传闻则有百数十国.这些大规模的海上活动,所需船舶的数量和规模都应是较大的。在魏蜀吴三国中,以东吴造船业最为发达,建安郡的侯官(今福建闽侯)是造船业的中心,设有典船都尉②;所用战船主要有楼船、艨艟、斗舰、句卢、舫等。《南州异物志》载,有的海船 长二十余丈,高去水三、二丈,……载六七百人,出物万斛 ③。北方的造船业,亦具有相当规模。《晋书》卷四十二《王濬传》云: 武帝谋伐吴,诏濬修舟舰,濬乃作大船连航,方百二十步,受二千余人,以木为城,起楼橹,开四出门,其上皆得驰马来往……舟棹之盛,自古未有.后赵的船舶也是具有相当规模的,《太平御览》卷七六八引崔鸿《后赵录》曰:张弥帅众一万,徙洛阳钟簴、九龙、翁仲,铜驰等物过黄河, 造万斛舟以渡之.后赵讨伐慕容皝之役,规模更大,兵士 满五十万,具船万艘,自河通海,运谷豆千一百万斛于安东城 ,此期出动一万条船的事例绝非仅有,如淝水之战时,秦军总数百万,水陆并进, 运漕万艘,自河入石门达于汝颖.
① 陈从周等:《木牛流马辨疑》,第一届全国技术史学术讨论会论文,1983年昆明。
① 刘仙洲:《我国独轮车的创始时期应上推到西汉晚年》,《文物》1964年第 6期。
② 《三国志》卷五十三《张紘传》,《元和郡县志》卷二十九 福州 条。
③ 《太平御览》卷七六九引。
此期船舶技术上比较重要的成就有如下三方面:一是船帆技术有了进一步发展。船帆在东汉时已使用得相当普遍,此期不但帆幅增大,而且出现了使用不对称斜立装置的记载。《唐类函》引晋周处《风土记》云: 帆,从风之幔也,施于船前,各随宜大小为别,大者用布一百二十幅,高九丈.可见这帆之规模是不小的。三国吴万震《南州异物志》云: 随舟大小或作四帆,……其四帆不正月前向,皆使邪(斜)移,……
若风急,则随宜增减之,邪张相取风气,无高危之虑,故行之避风气,激波所以能疾也 ①。这是我国古代关于船帆不对称斜立装置的最早记载。
二是至迟晋代,我国就较好的掌握了重板造船技术。《太平御览》卷七七0引晋周处《风土记》云: 小曰舟,大曰船,温麻五会者,永宁县出,……
会五板以为大船,固以五会为名.此 五 是 多 的意思,未必是纯数学的固定概念。
三是出现了名叫 水车 的船舶。梁宗懔《荆楚岁时记》云: 五月五日竞渡,俗为屈原投汩罗日,伤其死,故并命舟楫以拯之,轲舟取其轻利谓之飞凫,一自为水车,一自以为水马.可见这 水车 、 水马 、 飞凫 都是以其轻快而得名的。《陈书》卷十三《徐世谱传》亦提到过水车,云 谱乃别造楼船、拍舰、火舫、水车、以益军势。将战,又乘大舰居前,大败景军 (《南史》卷六七同)。这种 水车 的发明年代约可上推到南齐时期,《南齐书》卷五十二《祖冲之传》云: 又造千里船,于新亭江试之,日行百余里.一般认为,此水车 、 千里船 ,以及后世的所谓 车船 ,都是同一类型的,其推进器已不再是间歇划动的长片桨,而是连续运动的轮形桨;否则是决不可能轻快如飞凫,日行百余里的,亦不会谓之水 车 和 车 船。轮桨的发明,是造船技术上的又一进步。
此外,橹的使用亦更为广泛,有关记载明显增加。《三国志》卷五十四《吕蒙传》云:吴将吕蒙与蜀将关羽战于浔阳(今九江), 尽伏其精兵Z[中,使白衣摇橹,作商贾人服,昼夜兼行,至羽所置江边屯候,尽收缚之.此期的 柂 已成了垂直固定于船尾的一个专门装置,变成了真正的舵,而不再是艉后拖着的梢了。在今见古代文献中,是梁■野王《玉篇》才把 柁 称作 正船木 的。大约此期的舫也有了一定发展,宋摹本顾恺之《洛神赋图》上便有东晋画舫的形象,其有并列的船身,船上重楼高阁,纹饰华美。
虽其行速较慢,但却较为平稳。舫的产生年代虽在晋代之前,但关于画舫形象的材料却首推《洛神赋图》。
① 引自《太平御览》卷七七一,引文开头原作 外徼人随舟大小或作四帆 云云。故很可能此技术是外徼人最先使用的。
5。其他机械和机件
绞车。实际上是辘轳的一种发展和演变,唯其横杆(相当于辘轳的屈柄)
更长,且往往数目更多,故可牵引各种重型器物。绞车的发明年代有待进一步考证,但晋代已经使用是无疑的。《晋书》卷一0七《石季龙载记》云: 邯郸城西石子堈上有赵简子墓,至是季龙令发之。初得炭深丈余,次得木板厚一尺,积板厚八尺乃及泉。其水清冷非常,作绞车以牛皮囊汲之,月余而水不尽,不可发而止.这是我国古代利用绞车的最早资料。后世的《武经总要》等书中亦有记载。
连续发石机。在原始社会里,人们作远距离攻击的武器至少有三种:一是棍棒投石器和飞石索等;二是弓箭以及原始社会晚期出现的弩等;三是镖枪。发石机应是从棍棒投石器演变来的。其发明年代较早,春秋时期,人们就把它当成了一种重要兵器而制订了相应的使用规范。《范蠡兵法》云: 飞石十二斤为机发,行三百步.发石机的投掷方法之一是利用杠杆原理,把梢杆(杠杆)的中间装配在可以旋转的横轴上,梢杆下端系上一个兜子,其内放置石块,梢秆上端系有多条拽绳。投射时,由多人向下猛拉绳索,即可把石块骤然掷出。较棍棒投石器自然是进步了许多的,缺点是不能连续发射。
为此,三国时代的马钧始创了连续发石机。《三国志》卷二十九《杜夔传》裴松之注云:马钧 又患发石车,敌人之于楼边悬湿牛皮,中之则堕,石不能连属(续)而至,欲作一轮,悬大石数十,以机鼓轮为常,则以断悬石飞,击敌城,使首尾电至。尝试以车轮悬■甓数十,飞之数百步矣.飞车。这是一种利用空气反作用力来升托重物的游艺性机械,基本原理应与今儿童玩具中的竹蜻蜓及飞机上的旋桨大体一致。
有关飞车的记载见于东晋时期,葛洪(公元284- 363年)《抱朴子?内篇》卷十五《杂应》云: 或用枣心木为飞车,以牛革结环,剑以引其机,……
上升四十里.这是关于飞车的全部文字,虽只寥寥数语,却大体阐明了它的结构特点。王振铎先生曾对此进行过许多研究,并成功地进行了模拟试验。
文中的枣心木即枣木心,其硬度和强度较大,木质较为致密,吸水率较低。
车 系我国古代对轮轴传动机械之泛称,故 飞车 即是可以飞行的轮轴机构。 剑 在此应即是拉弓。据《晋书?舆服制》云,晋代的佩剑为木质,故作为拉弓之剑亦应是木质的,其工作过程应与传统手钻上的钻弓相类,不同处是,此飞车之 剑 只需一次拉转而已。王振铎先生认为,飞车下部为一直立的握把,把上立小轴装一辘轳,它的顶部有两个机牙和飞轮毂上的槽孔相啮合,革带环结在辘轳上,革带的两端系在剑柄和剑锋上;从左至右拉紧革带,飞车即升。在故宫博物院试验时,飞车不仅上升平稳,而且高度可抵午门的阙楼下檐①。
自动机械。此期发明并使用过的自动机械较多,前面谈到的记里鼓车、水力天文仪等上都有自动装置,此外,较为重要的还有如下几种:百戏图。是一种游艺性机械。《三国志》卷二十九《杜夔传》裴松之注云: 有上百戏者,能设而不能动也。帝以问先生(按指马钧)可动否?对曰:' 可动'.帝曰:' 其巧可益否?' 对曰:' 可益'.受诏作之。以大木雕构,使其形若轮,平地施之,潜以水发焉,设为歌乐舞象。至今木人击鼓吹箫,作山岳,使木人跳丸、掷剑,缘絙倒立,出入自在。百官行署,舂磨斗鸡,变巧百端.
① 王振铎:《葛洪中飞车的复原》,《中国历史博物馆馆刊》总第 6辑,1984年。
妇人当户再拜机和鼠市机。汤球《晋阳秋辑本》: 衡阳区纯者,甚有巧思。造作木室,作一妇人居其中。人扣其户,妇人开户而出,当户再拜。
还入户内,闭户。又作鼠市于中,四方丈余,开有四门,门中有一木人,纵四五鼠于中,欲出门,木人辄以椎椎之(一作辄推木卷之),门门如此,鼠不得出.《搜神石记》亦有衡阳区纯作鼠市的类似记载。
檀车。陆翙《邺中记》云: 石虎性好佞佛,众巧奢靡,不可纪也。尝作檀车,广丈余,长二丈,四轮,作金佛像坐于车上,九龙吐水灌之。又作木道人,恒以手摩佛心腹之间,又十余木道人,长二尺余,皆披袈裟绕佛行。
当佛前,辄揖礼佛。又以手撮香投炉中,与人无异。车行则木人行,龙吐水,车止则止。亦解飞所造也.七宝镜台。俞安期《唐类函》卷二七二云: 胡太后(北齐,公元55O- 577年)使沙门灵昭造七宝镜台,合有三十六户,每户有一妇人执鏁。才下一关,三十六户一时自闭;若抽此关,诸门皆启,妇人各出户前.鏁同锁。
此外还有一些,不再一一引述。关于这些机械更为具体的结构,今已湮没难寻;从上文来看,其原动力应有水力,如百戏图等;有畜力,如檀车等;大凡百戏图、檀车等都使用了齿轮传动,否则,其动作决不可能如此合契。
(六)造纸技术的发展
我国古代造纸术约发明于西汉时期,魏晋南北朝便在全国范围普遍推广开来,纸的产量和质量都有了很大提高,社会上的书籍需要量激增,最后完成了由简到纸的转变。纸的发明和发展对科学文化的发展和传播起到了难以估量的作用。此期造纸技术的主要成就是:纸的原料和品种有了较大扩展,生产过程中的一系列物理、化学处理进行得更加精细完善,发明了活动式帘床抄纸器,以及向纸施胶等技术,纸的使用性能得到很大改善。1。社会用纸的普及汉代的书写材料主要是简,其次是缣帛,纸是一种辅助性书写材料。
目前在考古发掘中看到的汉纸只有10余起,除了甘肃汉悬泉置遗址所出数量稍多外,一般都是较少的。两晋南北朝时,情况发生了很大变化,有关纸的实物资料和文献资料都再也难以统计。
实物方面最值得注意的约有两项:一是敦煌石室写经,二是新疆出土的一批又一批古纸。敦煌石室写经是指原保存在敦煌石窟内的大量佛经写本,其中仅莫高窟一处所藏佛经写本便数以万卷计。1907年以后,英人斯坦因曾两次窜到敦煌,窃走各种古写本、刻本、丝织物、佛像、杂书等万余卷;1909年法国人伯希和(Pau1 peliot)又窃去1500卷;日本人橘瑞超、大谷光瑞等随之又窃去数百卷;之后清政府才将劫余的6000多卷运到了北京。这些经书的年代约始于东晋十六国时期,止于北宋;除佛经外还有许多我国迄今罕见的经、史、子、集写本和公私文书、契约等,除大量汉文资料外,还有不少我国境内许多少数民族以及南亚、欧洲民族的文字资料,可见内容之丰富和用纸量之巨。新疆古纸在本世纪初就有出土,五十年代末至七十年代中期,考古工作者在吐鲁番县的阿斯塔那、哈喇和卓两地先后作了13次发掘,出土各种文书达2700多件;但其中只有少部分是完整的,如 衣物疏 、 功德录 、告身及部分契约等,它们是以完整的形式直接入葬的,其余大部分都被剪裁成了死者穿戴的鞋靴、冠帽、腰带、枕褥等服饰,因而残缺不全。不少文书都有纪年字样,年代最早的为西晋泰始九年(公元273年),最晚为唐大历十三年(公元778年)。在2700多件文书中,属十六国时期的100多件,属割据高昌王朝的700多件①。许多文书记述的都是日常生活事务,如1975年吐鲁番出土的 北凉玄始十一年(公元422年)马受条呈为出酒事 文书,实际上是供应军队用酒的帐单,其中有 十一月四日出酒三斗赐屠儿 等字样②。说明当时日常用纸已较普遍。其中尤其是那些纪年文书的出土,对我们了解每一时期造纸技术的发展提供了十分可靠的资料。
① 吐鲁番文书整理小组:《吐鲁番晋- 唐墓葬出土文书概述》,《文物》1977年第 3期。
② 新疆博物馆考古队:《吐鲁番哈喇和卓古墓群发掘简报》,《文物》1978年第 6期。
从文献记载看,两晋南北朝官方和民间用纸都已十分普遍,数量也是较大的。《初学记》卷二十一引晋人虞预《请秘府纸表》说: 秘府中有布纸三万余枚,不任所给,愚欲请四百枚,付著作史,书写起居注.此 布纸 应指麻布作成的纸,或者 有布纹的纸.秘府藏纸量达3万余,数量是不小的。《太平御览》卷六0五引《语林》说: 王右军(王羲之)为会稽谢公乞牋纸,库中唯有九万余,悉与之.库中藏纸量达9万多枚,充分说明了造纸业之发展。大凡西晋到东晋前期,官方文书仍是纸简并用,东晋末年后,竹简就被大量削减下来,有的统治者甚至作出了奏议一律用纸而不得用简的规定。《太平御览》卷六0五引《桓玄伪事》说:东晋豪族桓玄(公元369- 404年)在废晋安帝自立为皇之后,曾下诏说: 古无纸,故用简,非主于敬也。今诸用简者,皆以黄纸代之.在考古发掘中,东晋以后的简牍已很少看到。与此同时,各种书籍也大量地用起纸来,从而出现了许许多多的抄本。《隋书?经籍志》序云:魏秘书监荀勖所编官府藏书目录《新簿》,收集的四部图书达29945卷;南朝宋元嘉八年(公元431年)秘书监谢灵运造四部目录,所藏图书达64582卷。此时私人藏书量亦大为增加,因雕版印刷尚未发明,故出现了不少孤灯抄书的感人事例。《南齐书》卷五十四《沈驎士传》载,沈驎士 守操终老,笃学不倦,遭火烧书数千卷,驎士年过八十,耳目犹聪明,以(已)火,故抄写灯下,细书复成二三千卷,满数十箧.《梁书》卷四十九《袁峻传》载,袁峻 笃志好学,家贫无书,每从人假借必皆抄写,自课日五十纸,纸数不登则不休息.人们在考古发掘中看到的大量此期文书,以及石室写经,都是一字一字地抄在纸上的。作为书写和绘画,纸的优越性自非简、帛可以相媲美,我国的第一代书法家,如王羲之(公元321- 379年)、王献之(公元344- 388年)便是晋代出现的。文人学士们还创作了不少诗赋,对纸进行了许多热情的颂扬。如西晋傅咸《纸赋》云: 夫其为物,厥美可珍;廉方有则,体洁性真。含章蕴藻,实好斯文;取彼之弊,以为此新。揽之则舒,捨之则卷;可伸可屈,能幽能显. 洛阳纸贵 的故事也是这一时期出现的。《晋书》卷九十二《左思传》载,左思(公元250?- 305年?)作《三都赋》,十年乃成,最初不为世人重视,及至皇甫谧为之作序,张载、刘逵为之作注,张华誉之为 班(固)张(衡)之流也.于是, 豪贵之家竞相传写,洛阳为之纸贵.这说明了两晋时期民间用纸就已较为普遍。此时,私人著书修史之风甚盛,且出现了不少长篇巨著,如晋《博物志》、《华阳国志》、北魏《洛阳伽蓝记》、《水经注》,后魏《齐民要术》等都是此期出现的。据王嘉《拾遗记》卷九说,张华撰《博物志》,凡400卷,奏于晋武帝;帝诏云:此书 记事采言,亦多浮妄。宜更删翦 ,于是 分为十卷 ,一并赐纸万番。这些私人长篇巨篇的出现,显然与造纸技术的发展是分不开的。大约南北朝时,社会用简就十分稀少了。
2。造纸原料的扩大和用纸品种之增加汉代的造纸原料主要是麻和树皮;其中的 麻 包括新采下的,以及用旧了的麻类织物、编织物等;树皮主要是楮皮。魏晋南北朝时,一方面继续沿用旧有的原料,此外,还新增加了桑皮,创造了藤皮纸和 侧理 纸。
此期有关麻纸的实物和文献都是不少的。潘吉星先生曾分析过4件敦煌写经纸,即北凉神玺三年(公元399年)《贤劫千佛品经第十》、西凉建初十二年(公元416年)《律藏初分第三》、北魏太安四年(公元458年)《戒缘下卷》、北魏延昌二年(公元513年)《大方广佛严华经卷第八》①;又分析过7件新疆出土的古纸。即哈拉和卓出土的前凉建兴三十六年(公元348年、前凉曾奉西晋建兴年号)文书残件,阿斯塔那出土的前凉升平十四年(公元370年)文书,西凉建初十四年(公元438年)文书残件,西凉建初残纸片,北凉缘禾六年(公元438年)《衣物疏》,吐鲁番所出东晋写本《三国志?孙权传》,西凉建初十四年纸鞋②;还分析了故宫博物院保存的西晋陆机(公元261- 305年)《平复帖》,得知这些纸样全都是麻质的③。本世纪初,奥地利人威斯纳曾对新疆、甘肃敦煌等地所出晋、南北朝古纸作过分析,知其多以大麻和苎麻制成。在今人分析过的魏晋南北朝近百件古纸中,大约90%以上都是麻质的。北宋米芾《书史》云: 王羲之《来戏帖》,黄麻纸.米芾《十纸说》:六合(今扬州附近)纸,自晋已用,乃蔡侯渔网遗制也。
网,麻也 ,这都说明了当时麻类纤维纸广泛使用的情况。
① 潘吉星:《敦煌石室写经纸研究》,《文物》1966年第 3期。
② 潘吉星:《新疆出土古纸研究》,《文物》1973年第 10 期;并见《文物》1966年第 3期。
文献上关于皮纸的记载始见于《后汉书?蔡伦传》。魏晋南北朝时,皮纸有了较大发展,其种类计有楮皮纸、桑皮纸、藤皮纸等,也有将树皮纤维与麻纤维混合使用的。
楮皮纸始见于东汉,当时主要用于南方。南北朝后,北方亦使用起来。
《太平御览》卷九○○引晋人裴渊《广州记》说: 取榖树皮,熟搥堪为纸.南朝梁陶弘景《名医别录》说 楮,此即今构树也,南人呼榖纸亦为楮纸,武陵人作榖皮衣,甚坚好尔 ①。这说的都是南方。后魏农学家贾思勰在《齐民要术》卷五专门介绍了楮的种植技术后说:其 煮剥卖皮者虽劳而利大。
自能造纸,其利又多.说明黄河中下游也已使用楮皮造纸。
我国古代桑树种植是很早的,最初是为养蚕,后又用来造纸,北宋苏易简(公元958- 996年)《文房四谱》卷四云: 雷孔璋曾孙穆之,犹有张华与祖书,所书乃桑根(枝?)皮也.说明西晋时期已经使用了桑皮纸。在此有一点值得注意的是文献中的 根 字可能有误,因造纸常用枝茎之皮,根皮是不可用来造纸的。今见较早的桑皮纸实物有威斯纳分析的新疆罗布淖尔所出魏晋公文纸,除桑皮外其中还掺入了破布。此外敦煌千佛洞土地庙出土的北魏兴安三年(公元454年)《大悲如来告疏》用纸,阿斯塔那高昌建昌四年(公元558年), 墓出土的《孝经》(一卷)补缝用纸,皆系树皮纸,大凡多是楮皮、桑皮制成的②。
藤皮纸创始于晋,并首盛于今浙江省嵊县南曹娥江上游的剡溪附近,故史又谓之剡藤纸。张华《博物志》云: 剡溪古藤甚多,可造纸,故即名纸为剡藤。 说明 藤皮纸 在西晋已经出现。又据《北堂书钞》卷一0四,《初学纪》卷二十一所引,东晋范宁(公元339- 401年)在浙江做地方官时,曾规定: 土纸不可以作文书,皆令用藤角纸.此 角 ,有人认为是 榖(楮) 之转音, 藤角纸 即 藤、角纸.可知当时皮纸质量已经较高。
众所周知,在常用造纸原料中,麻类纤维的长宽比最大,纤维素含量最高,桑皮纤维的物理化学性能在诸皮类纤维中也是较好的,所以新发明出来的剡藤纸能取代旧有的麻纸,桑皮纸作为文书用纸,说明它在范宁之前就走过了一段相当长的发展历程。
在此有一点需要讨论的是范宁所说 土纸 的真切含义,因它牵涉到我国古代造纸技术的重要事项。有学者认为,此 土纸 即后世的 草纸 ,理由是今俗谓草纸为 土纸 ;也有学者持另一观点,说此 土纸 是当地原本生产的麻纸或桑皮纸,理由是:在今见文献中,以麦杆、稻草造纸之事是宋代才看到的。我们比较倾向于第二种说法,即魏晋南北朝时,我国尚无草纸。
③ 潘吉星:《中国造纸技术史稿》,文物出版社 1979 年版,第 55 页。
① 引自《本草纲目》卷三十六 楮.② 潘吉星:《中国造纸技术史稿》,文物出版社 1979 年版,第 56-58页。
藤皮纸盛于晋,延及于唐,名噪一时。因其原料来源有限,产地不广,产量亦不高,宋后即为竹纸所淘汰。潘吉星先生分析过数十件古纸,藤皮纸未曾一见。
侧理纸是具有特殊风格的艺术加工纸。有关记载始见于后秦王嘉《拾遗记》卷九,说西晋张华《博物志》成,晋武帝赐张华侧理纸,说此纸乃南越人以海苔制成,其理纵横邪侧,而水苔又名陟厘,后代人又以 陟厘 与 侧理 相混,遂产生了侧理纸之名。因文献记载过于简单,长时期来,人们对其制作工艺是不太了解的。潘吉星进行了一系列的模拟试验,发现水苔是造不出一般实用性纸张的,有一种沙草科的苔类植物虽可造纸,但它非水苔。
后来潘先生又以麻料、树皮、竹料制成纸浆,再掺入少量鲜水苔,制成的纸与《拾遗记》等书所云纹样一致。依此,潘吉星先生认为,侧理纸的基本原料仍然是一般麻类和韧皮类纤维,而非侧理,侧理仅仅是作为一种填充料、添加料而使用的。基本操作是:在捞纸前向纸浆中加入少量的有色纤维状物,如绿色的水苔,紫色的发菜等,之后再打槽捞纸。这样生产出来的纸就会呈现出一种纵横交织的有色纹理①。可知侧理纸名称之由来,与麻纸、皮纸是不同的。
由现有资料看,魏晋南北朝的造纸用原料主要是麻、树皮和藤皮3种。
此外,也有学者认为此期还使用过竹来造纸,这是需要讨论的;此说的主要依据是宋赵希鹄《洞天清录集》所云: 若二王真迹,多是会稽竖纹竹纸。
盖东晋南渡后,难得北纸。 此 二王 即晋代大书法家王羲之、王献之父子。但也有学者对此说表示怀疑,一是因为我国古代关于竹纸的可信记载是属于唐宋时期的;北宋苏轼《东坡志林》卷九说: 今人以竹为纸,亦古无所有也.可见苏轼亦认为古无竹纸。二是今日所见的所谓 二王真迹 ,如《中秋》、《雨后》,其字里行间总是要流露出宋代的气息。我们比较倾向于后一观点。
3。加工技术的进步这主要表现在三个方面:一是常规操作进行得更为精细,二是使用了活动帘床抄纸器,三是使用了向纸施胶、表面涂布粉料和染色的技术。
把两晋南北朝纸与汉纸作一比较后,我们很快就会发现,两晋南北朝获得了十分明显的进步:表面平滑,白度增加;结构较为紧密,纸质较细较薄;纤维束较少,帚化程度较高(有的晋纸达70%,竟与今机纸相近),有明显的帘纹。在今见此期古纸中,不少是品质优良,色泽宜人的,如吐鲁番出土的晋抄本《三国志?孙权传》用纸,便是优良的上等加工纸(粉笺),表面光洁其色甚白,纤维束较少,纤维交织紧密,其质细薄,在显微镜下,纤维帚化程度很高,为高粘度纸浆①。又如敦煌石室写经中的北魏太安四年(公元458年)《戒缘下卷》用纸,表面平滑、白度亦较高、纤维细长、交结均匀、筋头较少。又如敦煌石室写经北魏延昌二年(公元513年)《大方广佛严华经卷第八》用纸,其质甚薄,表面曾经砑光,纤维曾经充分打浆。当然,与唐代相较,两晋南北朝纸的质量多数还不是太高的,这在敦煌石室写经和新疆古纸中都表现得比较明显,经常混有不曾打散的纤维束。如吐鲁番出的西凉建初十四年(公元418年)纸鞋,纸质较厚,纤维分散度不大,杂质未曾除尽。阿斯塔那出土的升平 十四年(公元370年)文书 纸,厚薄不均,纤维束很多,纤维交结不够紧密。在分析过的此期纸样中,染色反应一般都较明显,如前引石室写经西凉建初十二年 律藏初分第三纸样,北魏延昌二年大方广佛严华经卷第八 纸样等,对碘氯化锌溶液皆呈酒红色反应,说明其原料是经过了碱性处理的②,碱性处理对于打碎纤维束、去除夹杂,都具有十分重要的意义。总之,两晋南北朝的造纸工艺,从沤制脱胶,碱液蒸煮、舂捣、漂浸,到打浆、捞纸等一系列工序,比汉代都是进步了的。有学者推测,当时很可能已经采用了践碓来代替杵臼舂礁,其舂捣和洗涤都不止进行一次,否则是难得使纤维打得那样细小,洗得那样干净的。
① 潘吉星:《中国造纸技术史稿》,文物出版社 1979 年版,第 60-61页。
① 潘吉星:《新疆出土古纸研究》,《文物》1973年第 10 期。
从新疆出土的古纸和敦煌石室写经纸的考察来看,我国古代的抄纸器大约有两种类型:一是织纹模,二是帘纹模。前者产生年代较早,我国早期的纸多数是用这种纸模抄造的,新疆出土的 前凉建兴三十六年(公元348年)
文书残件 , 西凉建初十四年(公元418年)纸鞋 ,都使用了这种模具。
其中西凉建初十四年纸鞋模具的网目为110孔/厘米2。有关研究认为这种抄纸器应当是一种固定的长方形或方形筛状物,其模底呈经纬线交织,为了贮存纸浆,其上应有一个高约1厘米的凸缘。纸模的形状和尺寸可视需要和操作情况而定。由于网筛状纸模的影响,这种纸的一面通常都印有网筛状织纹,或 布纹.这种抄纸器在我国一直沿用了下来,直到近现代,一些边境地区仍有使用。它的缺点是:湿纸需晾干后才能揭下,故生产率较低。帘纹模至迟出现于晋代,目前看到的实物有前面提到的吐鲁番出土的晋《三国志?孙权传》抄本,阿斯塔那出土的 西凉建初十四年文书残件 ,同一地方出土的西凉建初纪年残纸片,以及北凉缘禾六年(公元438年)《衣物疏》。其实在敦煌石室写经纸中,晋代以后的纸大多数都有帘纹。早期,即晋、十六国南北朝的帘纹一般较粗,五代的亦多数较粗,隋唐时代则多数较细①。
从传统工艺调查来看,帘纹纸的抄造器应包括三个部分:一是帘子,由较细且圆的竹条或其他植物茎杆编成,它可随意舒曲卷叠。二是帘床,是为支承帘子用的阶梯框架,木质。三是边柱,用来把帘子固定在帘床上,亦系木质。此三部分可随意折合。抄纸时,先置帘于床上,左右两方用边柱压紧、固定。将纸模倾斜地插入纸浆中,纸浆便随即流入帘面。提出帘床,经滤水后,帘面上就会得到一层薄薄的湿纸膜,拆下边柱,取出帘子,并将纸膜翻扣在一个平板上。如是者反复进行,活动帘床不断地捞纸,湿纸膜不断地被翻扣到平板上;纸膜层层相叠,以至于千百层。将湿纸粗压一次,挤出一些水分后,在半干状态便可将纸逐层揭下刷于墙上晾干。这种活动纸模的优点是:只用一套模具就可抄出千万张纸来,从而降低了设备成本,亦提高了生产率。一般而言,因南方多竹,床帘多是竹的,北方竹少,床帘多以芨芨草或萱草茎杆编成。在古纸中,有的帘纹疏密度为9-15根/厘米,当是竹帘所成;有的为5- 7根/厘米,当是草帘所成的①。因草帘较粗,抄纸时滤水速度较快,故往往纸质不够紧密均匀,为克服这一缺点,常把纸抄得较厚,宋赵希鹄《洞天清禄集?古翰墨真迹辨》称 其质松而厚 即是此意。竹帘较为细密,滤水速度适中,故能抄出薄而且匀的纸来。当然,北纸也有许多是洁白细薄的,纸之粗细不仅与帘之粗细有关,而且与造纸过程的许多工序都有一定的关系。从古纸考察情况看,南纸、北纸的帘纹横竖情况,以及帘的结构都大体一致,宋赵希鹄《洞天清禄集?古翰墨真迹辨》说: 北纸用横帘造,纸纹必横,……南纸用竖帘,纹必竖 ,是没有根据的。纸纹之横竖主要取决于裁纸和书写方向,与地区并无关系。此期帘纹纸的尺寸,据潘吉星先生测定为:两晋时期的甲种纸(小纸)直高23。5- 24。0厘米,横长40。7-44。5厘米;乙种纸(大纸)直高26- 27厘米,横长42- 52厘米。南北朝的甲种纸(小纸)直高24。0- 24。5厘米,横长36。3- 55。0厘米;乙种(大纸)直高25。5- 26。5厘米,横长54。7- 55。0厘米②。这些纸虽然多数稍经剪裁,但大体上保留了原有纸幅的尺寸。尤其值得注意的是:新疆前秦建元二十年(公元384年)墓出土过一件未经剪裁的完整古纸,实测尺寸为23。4×35。5厘米。北宋苏易简《文房四谱》卷四说:晋令诸作纸,大纸[广]一尺三分,长一尺八分,听参作广一尺四寸,小纸广九寸五分,长一尺四寸.若依晋后尺一尺为今24。532厘米折算①,可知苏易简所云晋大纸尺寸为广25。27厘米,长26。49厘米,小纸广23。31厘米,长34。34厘米;与上述实测数有一定差距,主要是因操作习惯不同,各地抄纸器大小不一所致。可见两晋南北朝古纸一般都是长方形的,不管 小纸 还是大纸,幅度都是不大的,后世那样的大幅宽纸很少看到。这种抄纸器自可一人操作。
② 潘吉星:《中国造纸技术史稿》,文物出版社 1979 年版,第 174-182页。
① 潘吉星:《中国造纸技术史稿》,文物出版社 1979 年版,第 182、177页。
① 潘吉星:《中国造纸技术史稿》,文物出版社 1979 年版,第 62-64页。
活动帘床抄纸器的发明和发展,极大地提高了纸的产量和质量,对造纸技术的发展起到了十分重要的作用。我国造纸技术外传后,它亦随之在全世界广为流传;公元十八、十九世纪欧洲出现的长网和圆网造纸机,就是在这活动帘床抄纸器的结构原理上发明出来的。
在显微镜下观察时,古纸的结构一般都十分疏松,纤维间充满了无数孔隙和通道,故下笔书写时往往会走墨渲染。为改善纸的书写效果,人们采取了一系列技术措施,最初是用光滑的细石将纸面砑光,以阻塞部分毛细管和纤维间隙,后来又发明了施胶术,以增加对液体渗透的阻抗力。
施胶又分为表面施胶和内部施胶两种,最早的胶剂是浆糊,后来还使用过其他物质,从现有资料看,它们均始见于东晋时期。1973年,潘吉星先生在检查后秦白雀元年(公元334年)衣物券疏用纸时,发现其表面施了一层淀粉糊剂,并且曾以细石砑光过;此外,西凉建初十一年(公元415年)契约纸也有淀粉处理过的痕迹。表面施胶通常是只在正面进行的,背面不作任何处理。此法的优点是操作简便,效果明显,缺点是淀粉层易于隆起,以致脱落下来。内部施胶则基本上避免了这些缺点。今见较早的内部施胶标本有:北京图书馆藏西凉建初十二年(公元416年)石室写经《律藏初分第三》纸,其纸浆纤维间含有淀粉糊状物;另外,新疆出土的建初十四年(公元418年)
文书纸也是施了淀粉糊的。内部施胶的基本操作是将胶剂添加到纸浆中搅匀,亦可将淀粉液直接掺入纸浆中。此法的优点:一是因淀粉粒沉积于纤维上,填入纤维间隙中,便增强了纸对水渗透的阻抗力。二是淀粉汁可提高纤维在纸浆液中的悬浮性,使纸的结构更为致密,均匀。
向纸施胶也是我国古代纸工的一项重要创造。它与现代技术原理也是十分相符的。因淀粉高分子中具有极性羟基,故亦能与纸纤维素分子的极性羟基间产生氢键缔合。这就提高了纸的强度,增强了纸不透水的能力。直到清代,这工艺仍在汉、满、蒙、维、藏族地区流传着,据考察,明清时代的许多满、蒙、维、藏文抄本,表面上都有一层淀粉糊。它发明于我国,后来也随造纸术一起传到全世界。
② 同上书,第 64 页。
① 矩斋:《古尺考》,《文物参考资料》1957年第 3期。
表面涂布是古纸表面处理的又一重要措施。操作要点是在纸的表面涂布一些白色的矿物粉。目前所见较早的实物有新疆出土的前凉建兴三十六年(公元348年)文书残件,以及东晋写本《三国志?孙权传》①,年代稍后的还有前秦建元二十年(公元384年)文书,正面也涂了白粉,背面未作处理。本世纪初,威斯纳在分析新疆出土的南北朝纸时,发现其表面亦涂有一层石膏粉末。这些都是我国,也是全世界最早的涂布纸。
从现代技术原理推测,涂布用白色粉料主要是石膏,此外可能还有白垩、滑石粉、石灰等物。做法是先将这些物料碾细,并制成悬浮液,再将之与淀粉共煮,经充分混合后,用排笔涂于纸上,再经干燥和砑光;这样,纸的白度、致密度、平滑度、吸水性都会得到提高,透光度则明显降低下去。如东晋写本《三国志?孙权传》纸,今日所见仍然是颜色洁白,字迹古朴俊秀,墨黑而有光,犹如新作之般。
此时,纸的染色装潢技术也有了发展。此术约始见于东汉,刘熙《释名》说:潢 染纸也.纸张染色的目的,一是增加美感,二是杀虫防蛀。从有关记载看,潢纸之法有二,即先写后潢和先潢后写。西晋陆云《陆士龙集》卷八《与兄平原(陆机)书》云: 前集兄文为二十卷,适讫一十,当黄之,书不工,纸又恶,恨不精.此说的便是先写后潢。《晋书?刘卞传》云:刘卞到洛阳入太学试经,吏 令写黄纸一鹿车。卞曰:刘卞非为人写黄纸者也.这是说先潢了而后再写的。在今见古纸中,敦煌石室写经纸便多是这种先潢而后写者。
黄纸当时在民间宗教活动和官方都有使用。《太平御览》卷六0五引崔鸿《前燕录》云: 慕害儶三年(公元354年)广义将军岷山公黄纸上表.可见这是把黄纸当作官府用纸。前云桓玄登位后诏告臣僚以黄纸上表,亦是使用黄纸的例证。
染潢所用染料主要有黄柏等。东汉炼丹家魏伯阳《周易参同契》云: 若蘗染为黄兮,似蓝成绿组.此 蘗 即黄蘗,黄柏,系乔木,其干皮呈黄色,味苦,气微香,皮内含有一种生物碱,可作染料用,亦可杀虫。
在今见古纸中,敦煌石室写经纸是加工较好的。有表面涂布粉料、砑光、染色等,这大约与人们对各种宗教经书比较重视有关。新疆出土的多为官府籍帐、民间契约、文教用纸等,故均为本色纸,只有东晋写本《三国志?孙权传》等少数为上等加工纸。
① 潘吉星:《新疆出土古纸研究》,《文物》1973年第 10 期。