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墨的奥秘:微观世界里的墨

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1975 风语 发表于 2020-1-23 21:51:55

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一、墨的历史前沿
墨的历史十分悠久。相传,墨的发明归功于公元三世纪的中国书法家韦诞(公元179——253年),考古和史料表明,在此之前各种形式的墨和类似功效的颜料已普遍使用,在历史上,墨家自成体系,制作技艺和选料配方都秘而不宣,只在子孙相传。墨的主要原料是烟灰和胶质,为了改善耐久性、渗透性、色泽、香味、防腐防蛀等功效,还配和珍贵天然药材等添加物。烟灰是制墨的的黑色颜料,最早使用多为松烟,即在窑中点燃松树枝,燃烧后墨烟灰吸附在窑壁上获得松烟;从宋代开始,采用松烟和油烟制墨的两种方法,油烟系用植物或动物油料在密闭烟房内点燃油灯,灯上罩盖瓷碗吸取附黑烟灰面获得油烟。墨的制作过程一般由烟灰与炖烊的胶料拌成墨坯,再往墨坯中配和多种添加物后锤打,接着在墨模内压成墨锭,自然阴干翻晒,最后描金绘色。传统制墨的一条重要经验是“轻胶万杵”,即锤打次数越多,墨的质量越佳。

二、微观世界油烟墨、松墨、炭黑墨的区别;
图片来源日本墨运堂株式会社
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手工点烟油烟碳粒,基本都小于1微米,多数颗粒在500纳米左右。

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机器点烟油烟碳粒,多数颗粒在1微米-500纳米之间。


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松干松烟碳粒,多数颗粒在1-3微米间。

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松根松烟碳粒,多数颗粒在1-3微米间,但比松干松烟颗粒整体要大点。这也是松根松烟墨更黑一些的原因。

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工业炭黑碳粒,颗粒在1-6微米之间。



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 楼主| 风语 发表于 2020-1-23 21:52:40
墨的碳粒相对细小(太小也不行,太小胶粘不住,没法制墨),墨色层次就越丰富;碳粒相对大些,墨色会更黑,但层次感就差点;如果碳粒过大,虽然黑,但会略滞笔,墨色基本无太多层次感。
  
以前画家多好用油烟墨,就是因为油烟颗粒小,墨色层次丰富,适合绘画。书法家多好用松烟,是因为松烟颗粒稍大,黑度好,兼顾一定层次感。以前的学生用墨汁,有些滞笔,墨色更缺乏层次感。是因为这类墨汁用的是工业炭黑,颗粒太大的缘故。而目前市面上一些好品牌的墨汁,因用的是油烟碳粒加炭黑,所以墨在保持黑度的同时,墨色层次也要好些。
  
手工点烟的碳粒,是目前颗粒最细腻的,墨色层次也是最丰富的。因成本高,导致墨锭价格也很高。但70年代末80年代初,三大厂(上墨、屯胡、歙胡)为到日本创汇,用的是用手工点烟,上等皮胶,杵得也透,添加料足量,所以墨色表现力好。这也是近几年老三大厂7080初生产的墨锭价格一直走高的原因。而80年代中后开始大都用的是机点烟,碳粒颗粒大些,墨色也差些。所以80初与80中的价格也相去甚远。

新墨手烟与80初歙胡手烟电子显微镜图(来源:上月上海朋友用电子显微镜拍摄)
新墨手烟
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80初歙胡手烟
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 楼主| 风语 发表于 2020-1-23 21:53:09
三、墨锭制作“十万杵”的科学依据(源自上海复旦大学)
  
古时“轻胶十万杵”的夸张说法,意在表示锤打次数要多,越多墨坯越粘糯滋润,质地越细腻,使用效果越佳。上海复旦大学90年代曾经做过杵打实验。先模拟古法制作工艺锤打一万次过程中,取五次留样用现代仪器进行测试。
  
随着锤打次数的不断增加,墨坯中的牛皮胶逐渐由大变小,由粗变细,最后形成纤维状分布,随着锤打次数的不断增加,油烟粒子逐渐从表面包裹转向胶体内分散,最后填充在胶的交联网络内,使得牛皮胶和油烟两相分布都十分均匀。这也是个物理化学的过程。
  
牛皮胶含有胶原蛋白,分子链由近千个氨基酸分子组成,各分子链之间以共价键交联成大分子网状结构,从墨具有象石头般的硬度特性看来,这是犹如增强填充料的油烟均匀分散于牛皮胶交联结构中的缘故。这和羟基磷灰石晶体在胶原蛋白的纤维上沉积形成骨头的过程十分相似。
  
通过测试数据显示,只有经过6000次以上的锤打,才能完成新自由基产生——自由基重新结合——局部有序化结构的全过程。古时“轻胶万杵”的制墨经验无疑凝聚着丰富累积和合理内涵的结晶,说明只有锤打至近万次时,牛皮胶才能呈纤维状分散在墨体中,并使烟粒均匀填充在牛皮胶的交联网络骨架内。

图片来自1995年出版上海复旦大学《古墨的制作工艺及保存问题的探讨》的论文,不是很清晰。
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 楼主| 风语 发表于 2020-1-23 21:54:55

通过上述实验,就有了科学依据,笔者结合理论思考了一番,从中悟出一些道理,顿时明白了“轻胶十万杵”中的“杵”字的真正涵义。杵(锤打之意)得多就是俗语说的“杵得透”,其作用:


1)使烟粉粒子与皮胶相互分布均匀,达到稳定的状态。我们常常说新墨不好用,燥,需放上几个年头用才好,就是因为墨锭中的烟粒与胶还没有达到完全的均匀、稳定,胶还未完全干透,放上几年就是让步两者通过物理化学的变化相互融合得更好,使两者分布均匀,填充排列得更加紧密,真正达到“墨坚如石”的状态。这种墨(如果烟料好,胶好的话)的墨分五色,层次感极强,淡墨表现力非常好,所以墨要放得久,更别说上个世纪七八十年代的老墨了,民国和明清时期的古墨更是好之又好。


2 另外,杵得透,烟粉粒子与皮胶相互分布均匀,稳定,排列紧密,吸湿率小而均匀,墨锭也不容易断裂。相反,现代新墨常常容易出现的断裂现象,杵得不透应该是原因之一。


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 楼主| 风语 发表于 2020-1-23 21:55:19
四、胶的学问 (源自台湾研究机构)
  
古语说“轻胶十万杵”,简单的几个字就道出了墨锭中的奥妙,着脚点在“轻胶”和“十万杵”,意在胶和杵对于一锭墨来讲是非常重要的。前面我们已经明白了“杵”的道理(锤打多次),那么接下来我们要弄明白什么是“轻胶”?
   

前人制墨中,对于胶的重视可与对烟料品质的要求相提并论的。有前人认为胶是最重要的,虽有上等的烟料,如胶不好,则一样制不成好墨,但如果是次等的烟料,用胶得法,则还是能制成佳墨。如果烟料好再加上胶好那真是如虎添翼,难得的上佳品了!前人又说,胶不可多,因为多则光亮,让勾画的墨色变得不明显,故不宜加多。而且在实践中,胶过重的墨锭不好下墨,磨不动,入画书写滞笔,没层次,故亦不是好墨。
  
(一)胶的作用
  
1、粘合作用。因为烟粒分子比重小于水,必须由胶质的粘性让烟粒之间得以紧密靠拢,也易被水稀释。由于胶的帮助,能调出浓淡不一的墨色来,否则烟粒不会被水稀释或自行凝结,也就难有淡墨和浓墨的墨色差别了。
  
2、润滑作用。能降低烟粒、毛笔和宣纸三者之间的磨擦力。
  
3、光泽、透明感。能使墨色在宣纸上表现鲜艳的光泽感和透明感。
  
(二)胶的强弱及在纸上的表现力
  
胶性的强弱,对墨质的硬软造成影响。胶性越强,则烟粒紧密度高,有让磨出的墨液中所含的烟粒精细度较均匀细致。胶性弱的,其黑色在纸面干后,用手轻抹仍会稍许掉落,必须再次用胶兑水加以固定。
  
胶性的强弱,对色调的层次也会造成影响。当胶性足够强时,则能让第一次下笔的墨色牢固地附着在纸面上,而不易被再次下笔时笔中的水分溶解开来,也就不会使得原本上下层关系的烟粒,又因为胶质的溶解而自然地混合,并失去应有的重叠效果。液态墨比不上墨锭的效果就是因为,液态墨中加入干燥防止剂(为了减缓胶质的凝结速度,故所含胶质不牢靠,易遇水再次晕开)的成分,会让所含的胶质有容易再次被水溶解的特性,最终造成前后相叠的墨色层次不如墨锭来得厚实。


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 楼主| 风语 发表于 2020-1-23 21:55:54
五、药物
  
传统工艺当中,好的制墨过程中,会添加多种中草药,主要是为了增光、助色、取香、意在经久,或者使胶质粘性不败,让墨色不退,墨质坚硬,以提高产品的身价。要想使墨锭存放时间久远,添加一定量的中药材是必不可少的工序,当然也不能添加太多,太多对墨质本身不利。
  
几种名贵中草药的作用——沉香是中和稳定剂;熊胆是为了使墨更润(目前还没有科学的论证,但在传统高档墨配方中常加);麝香是增加香气,去胶中的腐败之气,增强墨的渗透力,还对作品起到防虫防蛀的功效 ;金箔是为了提亮有光泽。
  
另外,液态墨中添加了防腐剂和防止干燥剂,这两者对作品本身都会有影响。防腐剂的PH值小于7,呈酸性,故作品时间长了纸张的植物纤维极易脆化,使作品保存年限缩短。


下图为清时期的墨配方
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