从原料方面看。蔡伦利用植物纤维 ，主要是废弃的麻料和树皮作原料 ，以此达到大幅度降低成本的目的 。
《后汉书．蔡伦传》说，“伦乃造意 ，用树肤 、麻头及敝布 、鱼网以为纸 ” 。其中 ，麻头、敝布 、鱼网这三种都是麻类纤维。所说麻头，是指废旧绳头或纺织的下脚料；敝布 ，是指麻布类的破布旧衣 ，因为古代衣服一般用麻布；鱼网，是指不能再用的破旧鱼网，古代织鱼网用的是麻线 。所以这三种 ，都是麻类纤维中的废弃物 。蔡伦发现这些废弃之物 ，其实比新的麻料更利于造纸。
树肤，就是树皮 ，这里是指谷树皮 。中国的谷树 ，南北各地都能生长；现在的学名是构树，古人又称楮树 。谷树皮的纤维 ，比麻类要细得多 ，而且强度更高。从蔡伦开始，谷树皮成为制造优质纸的上佳原料。古人因此称纸为“楮先生 ” ，或“楮” 。但是 ，谷树皮所含果胶和木质素，比麻类要多数倍 ，因此加工的难度特别大 。除谷树皮外 ，桑树皮也是较早用于造纸的上等原料，不过有关蔡伦的记载中未见。由于谷树皮加工难度大，蔡伦照理应该在麻料造纸取得突破以后 ，才能进而使用谷树皮 。
从“伦乃造意 ”数字可以推知 ，以麻类纤维为原料并非蔡伦创造，以废弃麻类纤维和谷树皮为原料乃是蔡伦的创造 。着眼于利用廉价的植物纤维造纸 ，由麻类就可能进而想到谷树皮或其它树皮。
从加工方面看 。蔡伦针对植物纤维这种原料特点和手工作坊生产的要求 ，以赋予产品以优异性能为目标，设计自己的工艺过程 。
蔡伦是在手工作坊中生产纸 ，其加工工艺 ，可参证刘熙《释名》中的话：
中常侍蔡伦锉故布，捣 、抄作纸。
不少科技史学者认为 ，《释名》中“锉 ”、“捣” 、“抄 ”这三个与手工有关的动词 ，大体代表蔡伦的加工工艺过程 。考《释名》作者刘熙，是东汉末年北海郡（郡治在今山东潍坊市西南）人 ，其时其地与蔡伦都较近 ，其说较为可信 。再如，惠栋《后汉书集解》引《晋书》亦云：“蔡伦锉 、捣故布、网，抄作纸。 ”又如 ，魏张揖《古今字诂》云：“中常侍蔡伦以故布捣、锉作帋 。”西晋张华《博物志》云：“蔡伦始煮树皮以造纸 。”这些较早的文献记录 ，内容都很接近，无矛盾而可互作补充。综合这些记载 ，可说明蔡伦造纸的加工工艺过程如下。
1.切料与脱胶 。
《释名》 、《古今字诂》等所说的“锉 ” ，是切断或砍碎的意思 。据《说文》：“锉，折伤也。 ”《玉篇》：“锉 ，斫也 。”锉 ，在今天造纸工艺中大致就是切料 。
造纸原料，经常因其过长而不能加工；特别是麻类 ，其纤维过长 ，不切成细料，无法加工成合格的纸。所以 ，破布旧衣 、鱼网、 树皮 ，这些原料无不需要切碎 。切料，可以切断原料中的纤维，使纤维长度符合造纸的要求 。这既是方便脱胶 ，又是为了进一步加工。
张华《博物志》说：“蔡伦始煮树皮以造纸 ” 。树皮造纸为什么要“煮 ”？原因是树皮不煮不便脱胶 。这个“始煮” ，证明蔡伦首创革新了造纸中的脱胶工艺，这也说明他具有自觉重视脱胶的科技观念。
脱胶 ，至今仍是造纸的必要工艺之一 。脱胶的目的 ，是使麻料或树皮中的果胶和木质素，与其中的造纸纤维分离开来 。古代分离的方法 ，一般是在脱胶完成之后 ，到流动水中去反复漂洗。造纸纤维以纯净而不含杂质为上，因此脱胶以彻底为好。麻料的脱胶 ，是中国古人的常识 。《诗经．东门之池》说：“东门之池 ，可以沤麻 。 ”这沤麻，就是利用生物发酵方法脱胶。利用麻类纺线织布 ，事前必经沤麻 ，这是妇孺皆知的常识 。所以，蔡伦用麻料造纸，脱胶时只需沿用这沤麻的办法就行 。蔡伦首先发现谷树皮的纤维 ，是造纸的上佳原料。但是 ，树皮脱胶的困难比麻料大得多，因此蔡伦进而发明用“煮树皮 ”的办法脱胶 。民间沤麻 ，有加草木灰等碱性物料的方法 ，以加速脱胶 。蔡伦既有自觉重视脱胶的科技意识，理当沿用此法 ，然而无记载可考。在造纸工艺中 ，“煮”的目的是通过加温，使原料脱胶变得既迅速又彻底 。再经过漂洗 ，就能获得不含杂质的纯净造纸纤维 。
通过切料和脱胶 ，以获取合格的和纯净的造纸纤维，这是提高纸张性能的关键工艺之一。
2.舂捣纸浆 。
文献中一再提到 ，蔡伦在造纸中使用了“捣 ”的方法 。这个捣 ，就是舂捣纸浆，与今天造纸行业的打浆是一个意思。
史籍记载，蔡伦舂捣纸浆的工具是石臼。晋代罗含《湘州记》：“耒阳县北有汉黄门蔡伦宅 ，宅西有一石臼 ，云是伦舂纸臼也 。 ”南朝宋代盛弘之《荆州记》：“枣阳县一百步许蔡伦宅，其中具存臼 ，即名蔡子池 。”这种石臼 ，本是汉代早就有的舂米工具。汉代石臼舂米的动力，有人力 、畜力 、水力等 。蔡伦用石臼舂捣纸浆 ，按理说也能利用畜力和水力 。史籍中常把舂纸臼作为蔡伦造纸的标志 ，看来舂捣纸浆的技术，或者是蔡伦首创的 ，或者是在他手里成熟的。这在造纸技术上是一个了不起的突破 。
蔡伦舂捣纸浆 ，与现在造纸厂的打浆，科技上的原理是一样的 。对于蔡伦的舂捣 ，造纸科技史作如此评价：
舂捣即机械打浆 ，是使纤维能相互缔结成纸页的关键工序。……（舂捣以后的纤维）脱水干燥后即形成纤维交织而具有强度的纸张 。鉴别出土类麻絮还是纸张，要看它是否经过打浆 。机械打浆是造纸过程中耗费较多动力的工序，蔡伦用舂捣方法解决了这一关键而取得成功。
植物纤维的切料和脱胶 ，这在造纸工艺中是成功的第一步 。但是 ，仅此还不能造出合格的纸张 。未经舂捣的纤维，经脱水干燥后不可能紧密地交织起来 ，结果纤维松散 ，缺乏必要的强度。在此情况下，虽可使纤维经叠压而成薄片 ，成为纸状之物 ，然而由于纤维松散，经不起卷与折 ，而且渗水性强 ，造成无法下笔书写。造纸纤维只有经过充分的舂捣，才能使纤维在脱水干燥之后 ，彼此紧密有力地交织起来 。由此形成的纸页 ，才可能表面细腻，具有必要的强度，具备适当的吸水性能 ，成为可以书写而又经久耐用的纸张 。所以 ，有了造纸纤维而未经充分舂捣，不可能造出合格的纸张。古代文献中一再强调蔡伦造纸中的“捣 ” ，原因在此 。
舂捣纸浆是蔡伦制造合格纸张和提高纸张性能的另一关键工艺 。
3.抄纸与纸药。
东汉刘熙《释名》所说“捣、抄作纸 ”的“抄” ，就是至今造纸行业仍旧沿用的名称 抄纸 。这是造纸的最后一道重要工序 。
抄纸所用工具是抄纸帘。经过充分舂捣的纤维，均匀地浮悬在水中 。用抄纸帘从这水中抄捞纤维 ，纤维在帘上很快滤水 ，进而成为湿纸页，再待干燥以后就是纸张了 。据说蔡伦以前的人 ，用坏丝绵所造絮纸 ，可能已经使用近似抄纸帘的一类工具。许慎《说文解字》（十三）释“纸”为“絮一苫也 ” 。许慎所说纸，是絮纸 。这“苫 ” ，即草苫子的苫 ，就是草编的帘子，另有人说是用茅草编的帘子，人们用它在水中捞抄坏丝绵纤维而成絮纸。清人段玉裁《说文解字注》认为 ，这“苫” ，乃0之误，进而释为竹帘子。书史专家刘国钧教授赞成段说 。这些意见是有益的 。不过 ，抄纸帘可以是草编 ，也可以是竹编；或许北方多用草编，南方多用竹编。对抄纸来说 ，不论草编还是竹编 ，对抄纸帘的共同要求是，在水中能均匀地抄捞纤维 ，且能迅速地过滤帘上纤维中的水份 。那么 ，蔡伦是否使用抄纸帘？回答是肯定的 。因为不仅是《释名》，《后汉书集解》所引《晋书》也说蔡伦“抄作纸 ” ，这“抄 ”一定是指使用抄纸帘的抄 ，此外别无可能。蔡伦的抄纸帘，与许慎所说“苫”等很可能有联系，大概经过了改进革新 ，具体情况已不可知 。
在抄纸工序中 ，另一重要工艺是使用纸药 。古代的纸药，是从某些新鲜植物中提取的一种粘滑液汁。造纸纤维经舂捣以后 ，成为纸浆 。纸浆之中唯有加进了纸药 ，才可以使纤维均匀地浮悬在水中，不产生聚积沉淀现象 。纸药的奇妙作用是：一 ，促使抄纸帘抄捞的纤维 ，在帘上分布均匀，以免纸张厚薄不匀；二 ，使湿纸页经叠堆在一起 ，再经压榨脱水之后，彼此不会产生粘连现象 ，仍能够一页一页地分页揭开。因此 ，有抄纸帘而无纸药，无法连续不断地抄纸 。日本纸史专家山下寅次教授 、秃氏佑祥教授等中外学者都认为，纸药是蔡伦发明的 。此说可信。因为不用纸药 ，就不能解决纸坊手工生产的不间断性。如此生产一张两张样纸未尝不可 ，若要不间断地进行连续的手工生产，却是非用纸药不可 ，此外不存在第二种方法 。据文献记载 ，自蔡伦发明“蔡侯纸 ”，立即出现“天下莫不从用 ”的局面 ，从此朝廷开始供应官员所需纸张 ，全国文人纷纷用纸抄书写信 。要是东汉的纸坊尚不使用纸药，生产数量必定非常有限 ，怎能出现“天下莫不从用”这种热闹局面？怎能基本满足全国之需？因此 ，自蔡伦开始的东汉纸坊非用纸药不可，此外别无它法。纸药问题 ，理应是蔡伦在尚方的纸坊生产中解决的 。这是推论 ，相信是合理的推论 。
抄纸帘与纸药相配套的抄纸，为纸坊中连续不间断的手工生产，提供关键性技术。
综上所述 ，蔡伦的造纸工艺路线 ，包括原料与加工过程两部分，成为一套完整而成熟的生产工艺技术 。靠这套生产工艺 ，在作坊中生产出合格的纸张 “蔡侯纸 ” 。其中 ，需要从科技上解决的重大问题主要有三个：一是降低产品成本；二是保证产品性能及质量；三是在纸坊中实现连续不间断生产。诚然，蔡伦不可能不继承借鉴别人的科技成果 。但是 ，足以解决上述问题的一套完整而成熟的生产工艺技术 ，在蔡伦以前并不存在 。因此，这套完整而成熟的生产工艺技术 ，是蔡伦自己的发明创造。
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本文概览：从原料方面看。蔡伦利用植物纤维，主要是废弃的麻料和树皮作原料，以此达到大幅度降低成本的目的。 《后汉书．蔡伦传》说，“伦乃造意，用树肤、麻头及敝布、鱼网以为纸”。其中，麻头...