第二篇　中國膠黏劑發展回眸

21 如膠似漆：中國古代膠黏劑歷史故事

早期，人類受到自然界粘接現象的啟發，開始使用天然膠黏劑，如淀粉、松脂、血膠、骨膠、天然瀝青、石灰等。我國是世界上應用膠黏劑和粘接技術最早的國家之一。4000多年前，我國就利用生漆作涂料和膠黏劑制作漆器。生漆是我國的特產，也稱“中國漆”，它是由天然漆樹分泌出來的黏性液體。《禹貢·夏書》記載：“兗州，厥貢漆絲。”可見，生漆與絲綢齊名，同為我國古代的貢品。有個成語叫“如膠似漆”，膠和漆密不可分，膠黏劑和涂料（油漆、油墨）許多時候采用類似的原材料制成，使用時都必須具備對物件較強的附著力。用松煙和膠黏劑制成墨塊是我國的獨有技術，大約在公元3世紀，我國以松煙和動物膠等為原料制成松煙墨，作為書畫所用的黑色顏料。《齊民要術》“筆墨第九十一”對墨塊的制作有詳細說明：“墨屑一斤，以好膠五兩，浸……皮汁中。”清華大學化工學院趙世琦教授說過一句很有意思的話：“粘兩面的是膠黏劑，粘一面的是涂料（油漆、油墨）。”這很好地說明了膠黏劑與涂料的關系。

“如膠似漆”一詞最早出現在《詩經》中，意思是“如同膠和漆黏合性很強的物質，若粘接在一起，就不可分離”，比喻兩種事物或兩個人的關系親密、難舍難分。《古詩十九首·客從遠方來》中有詩句：“以膠投漆中，誰能別離此。”“如膠似漆”這個成語的使用頻率很高，但人們并不一定知道膠和漆這兩樣物質的發明對世界文明的貢獻。科學史家李約瑟說過：“漆器可能是人類所知最古老的工業塑料。”

我國古代的膠和漆都是天然材料，膠是由動物的皮等經過熬制而產生的，漆卻是從樹上采割來的，漆來自漆樹的分泌液。我們祖先很早就發現了漆樹自然分泌的樹汁干燥固化后能形成堅硬光亮的涂層，于是開始使用這種天然涂料保護和裝飾木器、陶器等許多器具，并且逐漸開始種植漆樹。春秋戰國時代，漆樹已經被大量栽培。莊子曾官至漆園吏，就是說做過掌管漆樹園的官吏，當時戰國各國都有官營的漆園。

古人發現，生漆不僅具有涂飾的保護作用，而且還有較強的黏合能力，這個黏合性特點和膠很相像，所以文人才會創造出“如膠似漆”這樣的比喻。早在商代，人們就利用生漆的這一特性，將金銀珠玉鑲嵌在漆器上，到戰國時期發展到把金屬構件和漆器粘接在一起，使漆器更加堅固耐用。后來還把金銀薄片鏤刻成各種圖案的花片，或者把貝殼磨制成人物花鳥等圖案，用膠漆粘貼于胎體表面，再上漆若干道，然后打磨，使閃閃發光的金銀貝殼等花紋在器物表面形成華美的裝飾（見下圖）。

膠，繁體字“膠”，字從肉從翏。“肉”意為“肉汁樣的”，“翏”意為“合并”“結合”。“肉”與“翏”聯合起來表示“肉質樣的膠黏劑”，指用動物的皮、角制成的能黏合器物的東西。古代人類還發現某些植物具有天然黏性，例如橡膠、樹膠等。廣義來說，黏土、石灰也具有膠的作用，它們應該才是最早的“膠黏劑”。早些年我們都用過的漿糊也是最原始的膠水，漿糊的制作很簡單，將面粉或米漿混合加熱后即可熬制成漿糊。

古代真正被稱為膠的應該是動物膠。早在三千多年前的中國，人們就用動物皮、角、骨來熬制骨膠、牛皮膠等，用來黏合各種物件。本書開篇講述了一個“煎膠續弦”的故事：漢朝東方朔所著的《海內十洲記》記載，天漢三年（公元前98年），漢武帝深山獵虎，由于力大如神，加之用力過猛，“嘣”的一聲，居然將祖傳寶弓的弓弦拉斷，漢武帝看著斷弦，心中不悅。方士李少君便獻上了一種“神膠”，將寶弓的斷弦粘好，漢武帝將粘好的寶弓用力拉開，與原來的居然沒有什么區別，特地重獎方士李少君。這種神膠因此名聲大震，并得名“續弦膠”，這種神膠其實就是動物膠。

我國的一些古代書籍中，對膠黏劑的制造與使用有詳細的記載。古代化學專著如東漢魏伯陽的《周易參同契》與東晉葛洪的《抱樸子·內篇》都涉及了膠黏劑的制造。北魏賈思勰的《齊民要術》雖是農書，但對制筆、保護書籍、修理房屋等使用膠黏劑的過程與煮制動物膠的方法卻做了專門的敘述。明朝宋應星的《天工開物》記述了我國農業與手工業的生產技術，其中包括膠黏劑的制造和大量的應用經驗。

《帝王世紀》之“膠船”中記載了楚國人把不耐水的膠制成的船只獻給周王朝的軍隊從而獲勝的故事：“昭王南征濟于漢，漢江人惡之，以膠船進王，王御船至中流，膠液船解，王及祭公俱沒于水中。”周昭王十六年，約在公元前980年，周昭王為了教訓已經不再順從自己的楚國，親領大軍討伐楚國，周軍勢如破竹，所向披靡。周王朝大獲全勝，勝利班師還朝。三年之后，也就是公元前977年，周昭王十九年，深受伐楚之戰的鼓舞，周昭王為了徹底打垮楚國，將其消滅殆盡，再次率軍南下伐楚。周昭王此次率六軍伐楚，舉全國之兵而為。周昭王躊躇滿志，志在必得，結果卻事與愿違。楚國已經從上次的慘敗中吸取了教訓。他們知道，面對強大的周王朝，硬拼是絕對不行的，要取勝，唯有智取。周昭王北兵南下，為漢水所阻，四處征調船只渡河，早已依計用事的楚人假裝民夫，將大批用樹膠粘接的船只獻給了周軍。周軍用征調而來的船只渡河，船行進到了河的中間，樹膠溶解，船板分散，許多兵士掉入水中，北方人大都不識水性，不會游泳，基本上都溺水而亡。周昭王雖貴為天子，身為統率，也落入水中，魂喪漢水。

《齊民要術》的“燔石”篇對石灰密封舟船做了介紹：“凡灰用以固舟縫……”《天工開物》“燔石第十一”更詳細介紹了石灰及其添加物在建筑、舟船中的應用：“凡石灰經火焚煉為用。成質之后，入水永劫不壞。億萬舟楫，億萬垣墻，窒隙防淫，是必由之……凡灰用以固舟縫，則桐油、魚油調，厚絹、細羅和油杵千下塞艌。用以砌墻、石，則篩去石塊，水調黏合。甃墁則仍用油、灰。用以堊墻壁，則澄過，入紙筋涂墁……”

我國在4000年前就開始燒制石灰，以此黏固土石建造房舍與橋梁。舉世聞名的萬里長城也是用石灰、糯米糊等混合調配的膠黏劑把無數的石塊粘接起來而建成的，這種無機-有機混合膠，強度高，防腐，經久不壞。以糯米灰漿為代表的傳統灰漿是中國古代的重大發明之一。考古學的證據表明，西周（公元前1046～公元前771年）中晚期的建筑遺址中，石灰已經廣泛用于柱基處理、增強地基、屋頂面處理等。東周時期已經使用石灰修筑陵墓。據《左傳》記載：“成公二年（公元前635年）八月宋文公卒始厚葬用蜃灰”。蜃灰就是用蛤殼燒制而成的石灰。秦漢以后，石灰材料的使用更為廣泛。秦（公元前221～公元前206年）咸陽宮殿遺址的地面是用豬血、石灰、料姜石拌和抹成，呈暗紅色，表面光滑美觀，具有防潮裝飾作用。西漢（公元前206～公元8年）以后的墓葬中也多有石灰使用。石灰或用作壁畫地仗層，或用作墓室四壁罩白，或用于墓門密封，或用作棺底的灰襯。值得一提的是，我國至少在西漢早期就已經使用類似于后世稱為“三合土”（石灰、黃土和砂子）的石灰混合材料了。東晉十六國時期（317～420年），北燕用“三合土”構筑墓葬，大夏用“三合土”修筑其都城“統萬城”。北宋科學家沈括在親自踏勘統萬城之后，在《夢溪筆談》中寫道：“赫連城緊密如石”。

至少不晚于南北朝時期（386～589年），以糯米灰漿為代表的中國傳統灰漿已經成為比較成熟的技術。成書于明朝的《天工開物》對糯米灰漿的組成、制作方法和性能都有詳細記載：“灰一分入河砂，黃土二分，用糯米、羊桃藤汁和勻，經筑堅固，永不隳壞，名曰三合土”。這種加入糯米汁的三合土，即糯米灰漿，有強度大、韌性好、防滲性能好等優點，它的出現使建筑膠凝材料的粘接性有了質的飛躍，代表了我國古代石灰基膠黏劑的最高成就。后世對糯米灰漿的評價很高，宋代江修復在《鄰幾雜志》中說它“其堅如石”。

糯米石灰漿的使用，使建筑的穩固性有了歷史性的突破。經現代分析技術檢測，糯米灰漿粘接性能優良，堪比現代水泥。除糯米漿外，植物汁液，如楊桃藤汁、蓼葉汁和白及漿等，蛋清和動物血等在建筑灰漿中也有使用；另外用桐油或魚油拌和石灰制作的油灰在建筑物、木結構和船舶等方面也有十分廣泛的應用和悠久的歷史。

歐洲古代使用的建筑灰漿全是無機材料，而添加了糯米汁、楊桃藤汁或桐油的中國傳統灰漿則明顯是一種有機/無機復合材料。以糯米灰漿為代表的中國傳統灰漿在粘接性、韌性和防滲性等方面明顯好于純無機灰漿。中國由于糯米灰漿等有機/無機復合膠凝材料的發明而比西方技高一籌。糯米灰漿強度大，韌性強，防滲性能好，且“其堅如石”。如南京明代徐埔夫婦墓系用糯米灰漿澆筑，堅固異常。1978年發掘時推土機也無可奈何，還搞壞了不少鋼釬、鐵鍬。始建于隋開皇年間，重修于宋建炎二年的臺州國清寺塔，使用糯米灰漿為砌筑砂漿，異常堅固。唐代開元寺石經幢的粘接材料也是糯米灰漿，建于唐宋的泉州古塔、寺、橋的抗震性能好，能抵御1604年的7.5級大地震，這和使用糯米灰漿作膠黏劑是分不開的。湖北當陽玉泉鐵塔，北宋嘉祐6年（公元1061年）鑄造，塔基底部青石板之間用糯米灰漿封實。河南登封少林寺墓塔群中的幾座宋塔、明塔，對其砌筑的膠泥標本進行“碘-淀粉”試驗，也發現沉淀物中有糯米淀粉存在。始建于元代至大年間的上海嘉定法華塔，其地基磚用糯米漿白灰泥勾縫。最讓人稱奇的是重慶榮昌縣包河鎮的一座清代石塔，該塔已有300余年，高10m，傾斜度達45°，卻至今未倒塌。該塔也是采用了糯米灰漿為黏合材料，這種糯米灰漿粘接材料的韌性竟比現代水泥還要好。

壓敏膠帶起源于我國公元前160年的西漢時期，在《草藥補遺》《黃帝內經》等書籍中均記載著治療傷痛的膏藥貼布之物，這應該是最早的壓敏膠制品。而用草藥與松脂、動物膠熬制的藥膏應該是壓敏膠的雛形，膏藥制品在中醫界一直延續至今。

用膠黏劑粘接書刊本冊的方法，在我國已有一千多年歷史。早在公元868年所加工的卷軸裝《金剛經》就完全是用膠黏劑裝訂成卷冊的，最初人們主要用鰾膠、淀粉漿糊、松香等作為膠黏劑。

《天工開物》乃服第二：“凡糊用面觔內小粉為質。紗羅所必用，綾綢或用或不用。其染紗不存素質者，用牛膠水為之，名曰清膠紗。糊漿承于筘上，推移染透，推移就干。”說明了淀粉膠在服裝上漿中的應用。

《天工開物》舟車第九：“凡船板合隙縫，以白麻斫絮為筋，鈍鑿扱入，然后篩過細石灰，和桐油舂杵成團調艌。”說明桐油拌石灰制成的膠泥在舟船密封中的應用。

《天工開物》“佳兵第十五——弧矢”：“凡膠乃魚脬、雜腸所為，煎治多屬寧國郡，其東海石首魚，浙中以造白鲞者，取其脬為膠，堅固過于金鐵。北邊取海魚脬煎成，堅固與中華無異，種性則別也。天生數物，缺一而良弓不成，非偶然也。”這里的“膠”指的是制造弓箭所用的鰾膠，看來當時膠的質量很好，強度竟然可以與金屬相比，是造弓不可或缺的材料。

“凡箭笴，中國南方竹質，北方萑柳質，北邊樺質，隨方不一。竿長二尺，鏃長一寸，其大端也。凡竹箭削竹四條或三條，以膠粘合，過刀光削而圓成之。”翻譯成現代漢語是說：“箭桿的用料各地不盡相同，我國南方用竹，北方使用薄柳木，北方少數民族則用樺木。箭桿長二尺（1尺=33.3cm），箭頭長一寸（1寸=3.3cm），這是一般的規格。做竹箭時，削竹三四條并用膠黏合，再用刀削圓刮光。”看來膠也是制箭不可缺少的材料。