造紙術中的化學處理
紙是我國古代科技的四大發明之一。在造紙工藝過程中，從原料到成品的造紙，最關鍵的工序是製漿及其化學變化。
成漿的步驟實質上是一個化學處理過程，加上紙的漂白、染色和上膠等工藝，都涉及化學變化，因此曆來把造紙當做化學工藝的一個部分。
在沒有發明紙之前，我國古代所用的記事材料主要有甲骨、簡牘、縑帛等。
甲是烏龜殼，骨是牛羊等動物的肩胛骨。先民早在3500多年前的商代就用它們記下“卜辭”，即今稱之為“甲骨文”。盡管甲骨文與現代的漢字差別很大，但它確是我國已知的最古老的文字。
古代記事材料使用最多的是簡牘。南方盛產竹子，故使用竹簡、竹牘較多。北方多以柳樹、楊樹製作木簡、木牘。
盡管簡牘十分笨重，寫作、閱讀也不便利，但由於它來源廣，製作易，在商代開始用後，很快流行，成為春秋戰國時期最常見的書寫材料。
考古工作者從湖南省長沙馬王堆漢墓中發現了大批帛書。可以想象縑帛也是當時的書寫材料。
縑帛價格昂貴，所以隻有少數王公貴族才能用於書寫。人們必須尋找一種既便於書寫又價格便宜的書寫材料，紙正是在這種情況下應運而生的。
其實造紙術的發明與古代蠶絲的漂絮法有直接的聯係。東漢時期經學家許慎著的《說文解字》記載：紙是類似於絲絮在水中經擊打而留在床席上的薄片。這可能是現存古文獻中對紙的最早釋義。
早在商代以前，我國的先民已能植桑養蠶，繅絲織絹。對於次繭一般將其加工成絲綿：把次繭用水煮沸，脫除膠質，用手工把繭剝開，加以清洗，再浸沒在水中的篾席上，用棒反複捶打，直至蠶衣被搗碎，蠶繭散開連成一片，絲綿即成。
這種方法叫“漂絮法”，最早見於戰國時期。《莊子·逍遙遊》中說宋國人多以漂絮為業，能做防手龜裂的藥。
漂絮法以製絲綿為主要目的，但每次漂絮完畢，總有一些殘絮遺留在篾席上，晾幹後即可得一層殘絮交織的薄片，這就是絲絮紙。
我國是世界上最早種植和利用麻類植物的國家之一，大麻盛產於黃河流域，苧麻多植於南方。麻紡首先一道工序就是漚麻，利用水中的微生物分解麻類韌片纖維中的膠質，從而達到脫膠的目的。
麻類植物的脫膠及稍後加工成較細麻絲的工藝，和製絲綿的漂絮法一樣，都為造紙術的發明提供了技術上的借鑒。
通過對古紙的分析，參考傳統的手工造紙技術，古代造紙工藝應包括以下幾個步驟：
一是，將大麻、苧麻等原料洗淨切碎；二是，將切碎的原料在石灰或草木灰的堿性水溶液中浸漚，以除去其中的果膠、色素及木素；三是，將已除去膠質的纖維在石臼中舂搗成漿；四是，反複清洗已搗碎成漿的纖維素，再製成棉絮狀，用竹席或絲製網篩抄出一層纖維薄片，曬幹或晾幹後即成紙。
以上造紙工序的技術基本上已包含在漚麻、漂絮的工藝之中，在屢見絲絮薄片和麻縷現象的啟迪下，發明造紙術是可以想象的。
早期的造紙技術顯然不會很完備，所造的紙的質量也不穩定，例如出土的灞橋紙結構就比較鬆散，其中還有沒被切斷的較長麻纖維。
加上紙被人們認識要有個過程，造紙技術的推廣更需要一個動因，產量有限的紙張很難取代簡牘、縑帛等書寫材料，有條件的王公貴族寧可用縑帛，也不會使用紙。所以在造紙術發明的初始階段，即在西漢時期，甚至在東漢的很長一段時間裏，書寫的主要材料仍是簡牘和縑帛。
改變這一狀況，使紙成為主要的書寫材料，要歸功於蔡倫。
蔡倫任尚方令期間，總結了零散的民間造紙術，加以革新，利用尚方的有利條件，造出了一批質地良好的紙，獻給了漢和帝劉肇，受到了表彰和重視，紙和造紙術從此為人們所推崇。後來蔡倫被封為“龍亭侯”，人們稱尚方所造的紙為“蔡侯紙”。
蔡倫擴充了造紙用的原料。除大麻、苧麻外，還充分利用了其他廢舊的麻製品麻頭、麻布、漁網等，特別是樹皮。
樹皮的來源不亞於麻類。以樹皮為原料的紙中又以楮皮紙為最重要，在東漢時期，楮皮紙是大量生產和使用的紙張品種之一。
蔡倫改進並發展了造紙技術。麻繩頭、漁網、麻布等舊麻製品都需搗碎，顏色較深的還需脫色。
樹皮中木素、果膠等雜質含量遠較大麻、苧麻高。所以在脫膠製漿中，對技藝的要求就較高，據分析當時可能采用灰水或灰水與石灰水混合液來製漿。因為石灰水中含有氫氧化鈣，而灰水中含有較多碳酸鉀。
使用灰水或灰水與石灰水的混合液，堿性適中，既可成漿，又不破壞纖維素。蔡倫能夠利用麻繩、麻布、漁網和樹皮製造出質量較好的紙張，必定是在製漿工藝上做了重大改進，很可能是首先采用了堿液蒸煮製漿。