Después de que Zhang Han ascendiera al trono, a menudo iba a varios condados para seleccionar a niños pequeños para que sirvieran como eunucos en el palacio. Cai Lun también fue seleccionado y comenzó a entrenar en el Palacio Luoyang. En ese momento sólo tenía quince años, pero estudió mucho y pronto supo leer y escribir. Entonces, al año siguiente, Cai Lun comenzó a servir como ministro de Huangmen en el palacio.
El Huangmen Shilang es un puesto de eunuco de rango inferior. Es responsable de comunicar los asuntos oficiales dentro y fuera del palacio, instruyendo a las personas que vienen a ver al emperador cómo ir a la corte y organizar sus asientos. Más tarde, la emperatriz Dou abolió el estatus de príncipe heredero del hijo de Song Guiren y estableció a su hijo adoptivo Liu Zhao como príncipe heredero. Cai Lun jugó un papel importante en esta batalla judicial. Después de la muerte de Han Gaozu Zhang, que solo tenía diez años, se convirtió en Han Gaozu y la emperatriz viuda Dou se convirtió en emperatriz viuda Dou. Cai Lun también fue ascendido a asistente habitual, siguiendo al joven emperador y participando en los asuntos estatales. En ese momento, Cai Lun también se desempeñaba como Shang Fangling, quien era el principal responsable de la producción de utensilios reales en el palacio y de supervisar a los artesanos en el taller de mano real. Por lo tanto, Cai Lun tuvo más contacto con los artesanos, y las magníficas habilidades y el espíritu creativo de los trabajadores tuvieron una gran influencia en él.
No había ningún papel propicio para escribir. Los textos se escribían en tiras de bambú o en tiras de madera hechas de bambú, madera o seda, pero el bambú y las tiras de madera eran demasiado pesados para transportarlos. La seda era demasiado cara para producirla en grandes cantidades. Cai Lun decidió estudiar métodos de fabricación de papel.
Debido a la conveniencia de su posición, Cai Lun estaba equipado con las condiciones para la observación y la práctica. Siempre que estaba libre, iba personalmente al taller para realizar inspecciones técnicas, aprovechaba la rica experiencia acumulada por los artesanos a lo largo de los años, combinada con su propia innovación, resumía la experiencia en la fabricación de papel desde la dinastía Han Occidental, mejoraba el proceso de fabricación de papel, y llevó a los artesanos a utilizar cortezas, trapos, cabezas de cáñamo, etc., redes de pesca rotas y otras materias primas para la fabricación de papel. Después de repetidos experimentos, investigaciones y mejoras, desarrollaron un método sencillo y económico para fabricar papel.
Cai Lun primero cortó o cortó todas las materias primas, luego las remojó en agua hasta que todas las materias primas se ablandaron, luego las trituró hasta obtener una pulpa, luego las coció al vapor y finalmente las extendió en láminas finas. sobre un tapete, dejando que el papel se seque al sol, retirar directamente del tapete. Cai Lun llevó a los artesanos a mejorar este método de fabricación de papel, lo que supuso un avance importante en la tecnología de fabricación de papel. Debido a que las materias primas utilizadas provienen de una amplia gama de fuentes y algunas de ellas pueden reciclarse, el papel resultante es barato y puede producirse en grandes cantidades.
El papel elaborado con este método es fino y ligero, muy adecuado para escribir, por lo que es popular entre la gente. Desde entonces, este método se utiliza para fabricar papel en todo el país. El papel reemplazó gradualmente a las tiras de bambú, madera y seda, y todavía se utiliza en la actualidad.
La fabricación de papel es uno de los “cuatro grandes inventos” de China y una valiosa contribución hecha por la nación china a la civilización mundial. La producción masiva de papel y la creación de la futura tecnología de impresión han convertido los libros en papel en la herramienta más poderosa para difundir la cultura, promoviendo en gran medida la difusión y el intercambio de la ciencia y la cultura y afectando profundamente el curso de la historia mundial.