印刷工具、材料的发明和发展
印刷工具和材料，是印刷术的物质基础，它的发明、发展和完善，是发明印刷术的前提条件之一。于印刷术的发明具有重要意义。
第一节 印刷工具
今天的印刷术，主要由印前、印刷、印后加工三大工序组成。而处于早期发展阶段的印刷术，因其为单张印品，尚无装订可言；即使书籍印刷出现后，其装订亦沿用传统的、手抄书时的卷轴式，装订也似乎尚未能与印版、印刷相并列。刻版、印刷仍不失为当时印刷术的主要工序。因此，介绍导源时期的印刷工具，包括刻版、印刷两部分，从雕刻印版之前首先用于书写字样的毛笔的诞生和发展谈起。
一、毛笔
笔的历史甚为久远。其产生的年代，过去一直依
《古今注》中“
蒙恬始造，即秦笔耳。以柘木为管，鹿毛为柱，羊毛为被。”之说，说毛笔是秦朝大将蒙恬创造的，但出土文物证明，毛笔远在蒙恬造笔之前很久就有了。从新石器时代彩陶上已有朱、褐、黄、白、黑五种颜色的线条图案和对这些线条起落处的笔势分析，很像是类似于毛笔之类的工具描画的；殷墟出土的甲骨文有朱书、墨书的，而且甲骨文中已有笔的象形字“聿”来看，远在三千年以前的商朝已有毛笔之说是无庸置疑的。印刷必有印版。最早发明的雕版印刷术的印版是手工雕刻的，而在雕刻之前必须先书写字样。书写字样使用的工具就是毛笔。因此，笔对印刷术的发明也是至关重要的。
公元1954年，湖南长沙战国墓中出土了一支迄今所见最早的毛笔──楚国笔。这支笔用兔毛做笔头，笔管用竹制，笔头紧紧地扎缚在笔管的一端。这种笔，适于在竹木上书写，不便于像今人用毛笔写字那样挥洒。
蒙恬作为毛笔制作工艺的改良者，其功亦不可没。据说，蒙恬是在出产最好兔毫的赵国中山地区，取其上好的秋兔之毫制笔的。湖北云梦秦墓中出土的毛笔，用竹制笔管，在笔管前端凿孔，将笔头插在孔中，另做一支与笔管等长的竹管做笔套，将毛笔置于笔套之中。为取笔方便，笔套中间镂有8.5厘米长的长方孔槽，竹筒涂以黑漆，并绘有红色线条。可见，这支秦笔的制作已采用了一套完整的制作工艺，而且与现在的笔及其制法颇为相似，较之战国时期的楚国笔已大有进步。或许这就是蒙恬始造之秦笔吧(图4-1)。
毛笔的发明和应用，对印刷术的影响与作用有二：一是毛笔对汉字的发展演变具有推动作用，为印刷术提供了易于书写和镌刻的规范文字；二是它为印刷术提供了手书上版、书写字样的工具。笔对印刷术的发明也是必不可少的。
二、雕版工具
雕版之源是手工雕刻技术。萌芽中的手工雕刻技术，最早用于在新石器时期的陶器上、或制陶模具上刻划图案和符号。刻划这些图案符号的工具，由于当时社会落后，生产力极其低下，都是直接取自自然界的、非常简陋的，诸如动物的尖齿、石刀之类的东西。随着科学技术的发展，金属冶炼技术到商殷时期已日益成熟。有人据以推断商殷时期的甲骨文字是采用金属刀具雕刻的。更有人根据观察和摹刻实验，认为雕刻甲骨文字用的是含钙量为20%～50%的青铜刀。金属刀具的使用，在手工雕刻技术的发展史上具有划时代的意义。手工雕刻技术采用金属刀具后，必然在形状、硬度等方面不断地对刀具的用料和制作技术提出要求，从而促使雕刻刀具因雕刻原料质地之不同而日益繁多。新的、适于雕刻的金属工具的不断发展，必然导致手工雕刻技艺的发展和提高，促使手工雕刻技术益发成熟和精湛。古代手工雕刻工具到底是个什么样子，因无实物流传，难以断言。不过人们可从后世、譬如明代徽州刻工所用的工具图中(见图4-2)，可以窥见古代雕版用工具之一斑。另外，似乎也应该看到，自殷商以来，数千年间，雕刻工具一直采用金属或合金制品，因此可以说，金属冶炼技术的发展，在制造、提供适宜的雕刻工具方面，对印刷术的发明和发展也有着某种程度的影响力。
三、印刷工具
印刷工具是指印刷术第二大工序──印刷(刷印)过程中使用的工具。印刷术通过这些工具，把印版上的图文转印到承印物上。可见，印刷工具的出现，从时间上大大晚于雕版工具。雕版工具随着手工雕刻技术的出现而出现，发展而发展，是印刷源头时期的产物。而印刷工具则随印刷术的诞生而诞生。人们通常说印刷术源远流长。源远，指的是从印刷术开始推广应用上溯到新石器时期这数千年的准备时期之遥远；流长，则指印刷术开始推广应用至今这漫长的发展历程。
印刷在中国本名“刷印”。刷印是采用刷子或者类似于刷子的工具，在印版和承印物上进行刷拭，从而达到刷印目的的。这些刷子或类似于刷子的工具，就是中国发明的印刷术的刷印工具，雕版印刷如此，传统的活字印刷亦如此。
印刷术开始推广应用时的印刷工具是个什么样子，现在还难以说得清楚、具体。但雕版印刷这种工艺技术，在漫长的发展过程中，尽管应用范围日广，技术逐渐成熟、精湛，然其始终没有摆脱手工雕刻和刷印等以手工操作为主的工艺方法，技艺超群而工艺简单，因此，古往今来，印刷工具也没有多大变化。除固定印版和安放印墨、纸张、工具用的版台外，刷印工具主要有用来将图文转印到版面上的平刷，蘸墨和在版面上刷墨的圆刷，刷印用的长刷和拓墨用的软垫等(图4-3)。这些刷印工具，一般多用马鬃、棕榈之类的粗纤维物质制作。沿用至今。
印刷和刷版用的工具及附件：(a)将正文转到雕版或石面上的平刷 (b)蘸墨的圆刷 (c)刷印的长刷 (d)拓墨的软垫 纽约翁万戈提供。采自钱存训先生着作。
第二节 印刷材料
印刷术所用的印刷材料，主要分印墨和承印物两大类。就中国古代印刷术而言，承印物除纸张之外，还有远远早于纸张而存在的织物。印墨、纸张、织物，于印刷术的发明和发展也是极其重要的。
一、墨
墨是印刷术的主要原材料之一。印刷术印版上的图文，通过墨，转印到承印物上。墨对于印刷术的发明，也是必不可少的。
墨的起源较笔为早。不过早期的墨都是采用天然材料，甚至用墨斗鱼腹中的墨汁为墨，进行书写或染色。印刷所用的墨，是采用一定的工艺方法，由人工制造的人造墨。
墨的起源有多种说法：一说
田真造墨；一说周宣王时的
邢夷造墨。客观上，新石器时期的彩陶上有多种颜色的图画；古人灼龟，先用墨画龟；殷墟出土的甲骨文有朱书、墨书的；长沙出土的战国竹简上的文字墨色至今漆黑。可见，秦以前有墨是可以肯定的。
最早关于“墨”的文献记载是战国时期的著作
《庄子》。《庄子》上说：“宋元君将画图，众史皆至，受辑而立，舐笔和墨。”
现存最早的人造墨的实物，是1975年湖北云梦县睡虎地四号古墓中出土的墨块。此墨块高1.2厘米，直经为2-1厘米，呈圆柱形，墨色纯黑。同墓还出土了一块石砚和一块用来研墨的石头。石砚和石头上均有研磨的痕迹，且遗有残墨，可与《庄子》之“舐笔和墨”相印证。说明早在秦朝以前，中国已经有了人造墨和用于研磨的石砚。
1965年，河南省陕县刘家渠东汉墓中出土了五锭东汉残墨。其中有两锭保留部分形体。这两锭残墨呈圆柱形，系用手捏制成形，墨的一端或两端具有曾研磨使用的痕迹。这两锭尚保留部分形体(图4-4)的东汉残墨和1975年湖北云梦县睡虎地四号墓出土的秦朝或许是战国末期的墨块，以实物证明，中国在秦汉时期，已经有了捏制成形的墨锭，换句话说，中国在公元三世纪之前，已经有通过一定的工艺方法制成的人造墨在应用了。
考古工作者在考古发掘中发现的中国古代制墨的原始产品，除上述秦、汉墨锭外，还有1958年在南京老虎山晋墓中出土的晋墨；安徽祁门北宋墓中出土的唐代“大府墨”；山西大同冯道真墓出土的元代“中书省”墨。其中以元代中书省墨较为完整(图4-5)。这锭中书省墨，形如牛舌，一面镌刻一龙、上有一珠图案，一面篆书“中书省”3字。此墨埋于地下数百年，虽已断裂，但仍能见其完整形体。当然，元代以后的古墨，出土更多，更加完美、无瑕了。
史载，中国秦、汉、魏、晋、南北朝时期的墨，有石墨、油烟墨、松烟墨之分。其中，石墨即石油燃烧所制之墨；油烟墨系燃油所获烟炱所制之墨；松烟墨则是燃烧松木所制之墨。当时的制墨方法，简言之，是将易燃的烛心，放在装满了油的锅里燃烧，锅上盖好铁盖或呈漏斗形的铁罩；等到铁盖或漏斗上布满烟炱，即可刮下来，集中到臼里，加入树胶，混合搅拌，使其成稠糊状；将成稠糊状的墨团，用手捏制成一定的形状，或放到模具里，模压制成具有一定形状的墨锭，这是油烟墨的制法。松烟墨则是通过燃烧松木来获取松烟粉末(图4-6)，然后与丁香、麝香、干漆和胶加工制成。
郑众曾说“丸子之墨出于松烟”；曹子建诗“墨出青松烟，笔出狡兔翰”，都说墨是松烟制作的。可见松烟墨应用之广。
三国时的魏国，出了个制墨名家“韦诞”。韦诞，字仲将，后汉太仆韦端之子，官终光禄大夫，卒于魏嘉平三年(251年)，享年75岁。韦诞能书善画，又能制笔，尤精于制墨，享有“仲将之墨，一点如漆”的美誉。韦诞之后，很长时间，中国无论书写或印刷，都用韦诞所创的制墨方法制墨，难怪后人都误将韦诞作为制墨的发明人了。
韦诞的制墨配方和工艺方法，在
贾思勰《齐民要术》卷九中有如下一段记载：
好醇烟捣讫，以细绢筛于缸内，筛去草莽若细纱尘埃。此物至轻微，不宜露筛，喜失飞去，不可不慎。墨一斤，以好胶五两浸涔皮汁中。涔，江南樊鸡木皮也，其皮入水绿色，解胶，又益墨色。可以下鸡子白，去黄五颗，更以真硃砂一两，麝香一两，别治细筛，都合调下铁臼中，宁刚不宜泽，捣三万杆，杵多益善。合墨不得过二月、九月，温时败臭，寒则难干。潼溶见风日解碎，重不过二三两。墨之大块如此，宁小不大。”
从这段记述不难看出，东汉时期的制墨工艺，已包括去杂、配料、舂捣、合墨等工序。其中：去杂，是筛去制墨原料“烟灰”中的杂物，使其成匀细粉末状；配料，是把筛过的烟炱与胶、硃砂、麝香、涔皮等胶和辅料，按配方要求匹配混合；舂捣，是把配好的料置于铁臼中进行舂捣，舂捣次数不能少于3万下，越多越好；合墨，即将舂捣过的墨泥，按要求制成成品墨。制墨时间要求在每年的二月和九月，此时天气不冷不热，是合墨的最佳时机，因为天热了墨容易变质发臭，天冷了墨块不易干燥。
中国古代用墨，秦朝以前，以墨粉合水而用，秦汉始成墨丸、墨挺，后汉用墨模压制成各种形状。模压制墨一直延续至今。自汉魏韦诞始，一千七百余年，制墨名家辈出，品式繁多，技艺精湛。然因多年散失，能保留至今者已是凤毛麟角、弥足珍贵了。
中国的墨有很多优点，制作也非常讲究，是享誉中外、中国特有的“文房四宝”之一。它不仅具有使用价值，为书写、印刷所不可缺少，而且具有很高的欣赏价值和收藏价值。图4-7、4-8是制墨用的模具和各种形状及花样的墨锭。由此也可看出制墨工艺在中国文化史上的重要地位。
中国的墨是水墨，用于书画和雕版印刷，有着无以附加的良好效果，但它不适于金属版的印刷。因为墨汁不易均匀附着在金属版面上，印刷出来质量欠佳。
二、纸
纸是印刷术的承印物，是知识和信息的载体。由于有了纸，印刷术才得以完善，并迅速推广开来。纸同印刷术一起，对人类的文化事业作出了重要贡献，是世界瞩目的中国古代四大发明之一。
纸在文房四宝中，较之笔、墨、砚晚出。古今中外，公认为蔡伦是造纸术的发明人。《后汉书》载：
“蔡伦，字敬仲，桂阳人也。……自古书契多编以竹简，其用缣帛者谓之为'纸’。缣贵而简重，并不便于人。伦乃造意，用树肤、麻头及敝布、鱼网以为纸。元兴元年(105年)奏上之。帝善其能，自是莫不从用焉，故天下咸称'蔡侯纸’。”
这是历史文献中最早的关于造纸术的记载。对蔡伦发明造纸之说，历史上也时而有些不同看法。宋朝
苏易简《文房四谱》卷四载：“汉初已有幡纸代简。……蔡伦锉故布及鱼网、树皮，而作之弥工，如蒙恬之前已有笔之谓也”。宋人
史绳祖在
《学斋占笔》卷二中也说：“纸笔不始于蔡伦、蒙恬，……但蒙、蔡所造精工于前世则有之，谓纸笔始此二人则不可也。”古人此说不无道理。半个世纪以来出土的汉代残纸，特别是近十几年来在甘肃天水放马滩、敦煌马圈湾烽燧遗址和敦煌甜水井汉悬泉邮驿遗址出土的西汉纸，以现存实物证实了宋人论断。远在蔡伦发明较完善的造纸术之前的西汉时期，造纸术已具雏形是可以肯定的。
本世纪三十年代以来，在中国新疆、甘肃、陕西等西北地区，曾多次出土西汉纸，计有：
1933年在新疆罗布淖尔汉代烽燧遗址出土的“罗布淖尔麻纸”；
1942年在甘肃额济纳河东岸查科尔帖汉代烽燧遗址出土的带有7行50个字的“查科尔帖纸”(图4-9)；
1957年在西安灞桥汉墓葬区灞桥砖瓦厂工地出土的“灞桥纸”；
1973年在甘肃额济纳河东岸汉金关烽燧遗址出土的“金关纸”；
1978年在陕西扶风中颜村汉代建筑遗址出土的带有帘纹的“中颜纸”；
1979年在甘肃敦煌马圈湾汉代遗址出土的“马圈湾纸”；
1986年在甘肃天水放马滩汉代墓葬群中出土的绘有地图的“放马滩纸”；
1990年在甘肃敦煌甜水井汉代悬泉邮驿遗址出土的帘纹明显、写有文字的“悬泉纸”。
上述本世纪出土的大量西汉纸中，以西安灞桥纸、甘肃天水放马滩纸和甘肃敦煌马圈湾纸的年代较早。其中：
西安灞桥纸是西汉武帝(前140-87年)时期的遗物，为纤维素较多、交织不匀的浅黄色薄纸碎片(图4-10)，经化验，确系麻类纤维所造。纸质粗糙，没有字，用来包裹随葬铜镜。
甘肃天水放马滩纸是在西汉墓中发现的，时间大约在西汉初期的文景时期(前179-141年)。上面绘有地图，残长5.6厘米，宽2.6厘米，纸质薄而软，纸面光滑平整。图上有用细黑线条绘制的山脉、河流、道路等图形。这一发现的重要意义在于，它不仅为中国西汉时期已发明造纸术提供了实物证据，而且还无可辩驳地证明，西汉时期的纸已能用于书写和制图。
上述这些西汉残纸，其造纸时间都早于蔡伦造纸的公元105年，只不过这些发明初期的西汉纸质量远不如“蔡侯纸”精工罢了。1979年在甘肃敦煌马圈湾烽燧遗址出土的麻纸，初步考证为西汉宣帝时期的遗物。这批麻纸，数量多、保存好、残存面积大，最大的一片长32厘米，宽20厘米，纸质有粗、细之分，纸色有黄、白之别。其中白色纸质地细匀，已具备了制造麻质纤维纸的基本要求和功能。
蔡伦之前的古纸出土较多，著名纸史专家潘吉星先生已有精辟论述，此处不再赘述。为便于读者了解情况，兹将潘先生在
《论印刷物物质载体纸的起源》中的两个图表列后，供读者参考(表4-1、4-2)。
历史上，纸有动物纤维和植物纤维之分。
许慎在其所著《说文解字》中，把纸解释为人们在漂丝时残留在竹席子上的一层碎丝绵、晾干后所形成的一张薄片。将这种粘附在席子上的薄丝绵片加以利用，最初可能是无意的，后来就有意识地进行加工，制成一种漂丝的副产品，当时称之为“纸”。
然而，这种纸价格贵、数量少，是难以推广使用的。人们在总结动物纤维纸的制作工艺之后，经过不断摸索、实践，终于发明了人们现在所说的纸──植物纤维纸。
纸的制作工艺及其原理，发明迄今两千年来，并无多大实质性变化。其制作方法，是将砍伐来的植物，比如麻类植物，用水浸泡，剥其皮，再用刀剁碎，放在锅里煮，待晾凉后再行浸泡、脚踩，用棍棒搅拌，使其纤维变碎、变细，然后掺入辅料，制成纸浆，最后用抄纸器(竹帘之类)进行抄捞、晾干，即可制成为纸(图4-11)。
纸虽然出现较早，但真正用于书写和推广使用是在蔡伦造出质地优良的“蔡候纸”之后。公元404年，东晋桓玄帝曾下令废简用纸，使纸的应用日益推广和普及。用历史的观点看问题，历史上任何一项重大工艺技术的发明，都不是偶然的，都具有从设想，到雏形，到完善的发展过程。蔡伦之前虽然有纸，但这无损于蔡伦作为重大改良者和完善造纸术这一发明的发明者的丰功伟绩。是蔡伦的发明创造，使纸进入了它的实用阶段，并迅速、广泛地推广开来，为完善印刷术和促进印刷术的发展提供了物美、价廉、而又易得的承印物。蔡伦(图4-12)的功绩和他作为完善造纸术这一伟大发明的发明家的光辉形像是不容抹煞的。
表4-1 1933～1990年历次西汉麻纸出土情况一览表
序号
纸名
纸的年代(公元)
出土时间
出土地点
尺寸(厘米)
外观描述
Ⅰ
Ⅱ
Ⅲ
Ⅳ
Ⅴ
Ⅵ
1
罗布淖尔纸
前49
1933
新疆罗布淖尔汉烽燧遗址
4×10
白色，质地粗，纤维束及未打散的麻筋较多，1937年原物毁于战火
2
查科尔帖纸
前
86～后89
1942
甘肃额济纳河东岸查科尔帖汉烽燧遗址
纸上有文字7行，共50字，辨认出20字，此纸现存台北历史语言研究所
3
灞桥纸
前
140～87
1957
西安灞桥汉墓葬区(今灞桥砖瓦厂基建工地)
10×108
×12
浅黄色，薄纸，多层压在墓内铜镜下，揭裂成88片，纸上有铜锈绿斑，纤维束较
多，交织不匀
4
金关纸Ⅰ
前52
1973
甘肃额济纳河东岸汉金关烽
燧遗址
12×19
白色，质地好，强度大，纤维束较少
5
金关纸Ⅱ
后6
″
″
9×11.5
暗黄色，质地较粗
6
中颜纸
后1～5
1978
陕西扶风中颜村汉建筑遗址
6.8×7.2
白色，柔韧，质地好，有帘纹，纸与铜器均出自窖藏陶罐
7
马圈湾纸Ⅰ
前53～50
1979
敦煌马圈湾汉遗址
32×20
黄色，较粗，此为最完整一张纸，尺寸为原大
8
″Ⅱ Ⅲ
前32～1
″
″
9.5×16
共二片，原白色，被马粪污染成土黄色，制作较精细
9
″Ⅳ
后1～5
″
″
9×15.5
白色，质细，纤维束少，有帘纹
10
″Ⅴ
后9～23
″
″
17.5×18.5
白色，质细，纤维束较少，强度较大
11
放马滩纸
前
179～141
1986
甘肃天水放马滩汉代墓葬群
5.6×2.6
出土时黄色，现成为黄间浅灰色，纸薄而柔韧，纸上绘有地图，表面有霉菌污点，放于棺内死者胸部
12
悬泉纸Ⅰ
前86～7
1990
敦煌甜水井汉悬泉邮驿遗址
12×10
浅黄色，质地好，稍厚
13
″Ⅱ
后9～23
″
″
13.5×14.5
白色间浅黄色，纤维细，质地好，写有文字，纸面帘纹明显，帘条粗0.3毫米，纸厚度0.286毫米
14
″Ⅲ
″
″
″
27.5×18
浅黄色，稍厚，纸较好，写有文字
15
″Ⅲ
″
″
″
13.7×7
浅黄色，稍厚，有一定强度，纤维基本分散
表4-2 蔡伦前古纸分析化验结果一览表
纸名
纸的年代
原料
厚度(毫米)
基重(克/厘米◆2)
紧度(克/厘米◆3)
白度(%)
纤维平均长(毫米)
纤维平均宽(μ≤10◆◆
-3◆毫米)
Ⅰ
Ⅱ
序号Ⅲ
Ⅳ
Ⅴ
Ⅵ
Ⅶ
Ⅷ
Ⅸ
1
灞桥纸
前140～87
麻
0.10
29.2
0.29
25
0.88
25.55
2
金关纸Ⅰ
前52
″
0.22
61.7
0.28
40
2.10
18.73
3
中颜纸
前73～后5
″
0.22
61.9
0.28
43
2.12
20.26
4
马圈湾纸
后9～23
″
0.29
95.1
0.33
42
1.93
18.18
5
现代麻纸
1980
″
0.10
38.5
0.45
45
1.56
20.89
说明：以上二表采自著名纸史专家潘吉星先生为“第一届中国印刷史学术研讨会”撰写的论文
《论印刷物物质载体纸的起源》。原载
《中国印刷史学术研讨会文集》第106～109页。
第三节 织物在印刷发明中的特殊地位
印刷术虽然源远而流长，但人们对它的研究却起步甚晚，而且这种研究又是在书史研究中逐渐引发、分离出来的。无论对它的研究还是著述，长期以来，一直带有较浓厚的书史色彩。研究中，人们自觉不自觉的，总是把着眼点过多地放在以纸为承印物的书籍的印刷上。在探讨印刷术的发明年代时尤其如此。殊不知，印刷是工艺技术，它是将印版上的图文转印到包括纸张和织物在内的各种承印物上的一套完整的工艺方法。它可以转印在纸上，也可以转印到其它承印物上，而且随着时间的推移、科学技术的发展、印刷术本身的不断完善，承印物的种类越来越多。近几年来，有人说：“世间各种物体，除了空气和水以外，都可以印刷”。此言虽未必见妥，但也不无道理，它足以说明承印物的种类之多。因此，我们在研究印刷术的发明与发展史时，万万不能把视野局限在纸上印刷而忽视了在其它承印物上的印刷。这是近些年来印刷史学界出现、并逐渐确立起来的“站在印刷立场，从印刷角度出发，以印刷工艺技术的发展为主线，坚持'大印刷史观’，全面、系统、整体、全程、全方位多视角的研究中国印刷史”的观点的基础要素。
手工雕刻技术和转印复制术，起源也很早。到秦汉时期的盖印封泥、模印砖瓦和织物印花，可以说，发明印刷术的技术条件已基本成熟。而此时，纸张尚未出现，或在萌芽之中，难为印刷所采用。相反，具有较好印刷适性的织物，却早在广泛应用中。同时，人们出于对衣物穿着上的美的追求，寻求在织物上应用印刷的方法印上花纹图案，也是情理之中的事情。因此，在没有纸和纸尚不能用于印刷的年代里，作为承印物的织物首先用于印刷是历史的必然。新石器晚期出现的树皮布印花，春秋战国之交出现的凸版和漏版印花，秦汉以来的夹缬漏印，以多种无可辩驳的事实，证明了这一点。可见，织物在印刷术的发明中占有极其重要的地位。
