脱酸加固技术在博物馆纸质文物保护中的应用

文章来源：《丝绸之路》2016年 第22期 

作者：杨利广（天水市博物馆）

 

　　[摘要] 纸质文物在文明传播过程中充当着载体的作用，记录着一个国家的兴衰历史，蕴含的历史价值难以估量。从当前保存下来的纸质文物的实际情况来看，因年代过于久远，加之受到各种自然环境因素的影响，部分纸质文物已出现发黄和糟朽等现象，甚至出现结块。为了挽救这些珍贵的历史文物，对其进行必要的保护已势在必行。

 

　　[关键词] 博物馆；纸质文物；文物保护；脱酸加固技术

 

　　伴随着岁月的变迁，纸质文献出现的酸化问题不断加剧，较多的古书出现颜色发黄、粉化易碎等现象，这一现象令人倍感焦躁。所以，进行纸质文物的脱酸处理以及加固技术开发是一件非常紧迫的事，然而，当前所掌握的脱酸技术还有待发展。

 

Bookkeeper纸张脱酸（非原文配图）

 

　　一、影响纸质文物保存的主要因素

 

　　(一) 酸性物质造成的影响

 

　　由于酸性物质能够加快纤维类物质的水解速度，且在反应过程中不会被分解，反而会在物质内部持续积累，从而造成纤维类物质的降解速度不断增强。由此可见，酸化现象是引起纸张降解、质变的主要原因。实际上，引起纸张酸化的因素还有许多，如造纸原料、书写墨汁、纸质文物保存的环境等，这些因素通常会相互促进、共同造成纸质文物的酸化。

　　(二) 造纸原料

 

　　在古代，所造的纸多为手工纸，制造这种纸的原料较为多样，一般有皮、麻和竹等。唐宋时期，皮纸属于优质纸中的一种，特别是竹纸，其地位已上升为当时的最高等级。到了明清时期，竹纸的生产不断扩大，而且产量达到当时手工纸生产之首。自此以后，皮纸与竹纸的生产就一直占据着手工纸生产量之首。在皮纸的生产过程中，有人发现，在皮纸纸袋中加入适量的草架，造出的纸张质地更好，这种纸张就是现在的宣纸。因为手工纸的选料非常严格，所以制造出的纸张质量高，能存放很长的时间。而有所不同的是，机制纸通常使用木材和稻草作为原料，该原料中含有较多的木质素，由于木质素易引起酸化反应，因此机制纸不易存放。

 

　　(三) 造纸工艺

 

　　因传统的手工造纸工艺是用石灰水等碱性物质处理植物纤维，所以古籍纸张多数含有碱I生成分而使得保存时间相对久远。但是，随着社会的进步，机械纸因生产效率高而代替了手工造纸。在机械纸的制造过程中，一般会在纸浆的混合液蒸煮过程中加入亚硫酸，在上胶的过程中加入硫酸硝。这样当纸张受潮的情况下，硫酸硝中的破酸离子就会淀出，从而使纸张酸化。另外，在造纸过程中为了漂白而使用的明矾等添加物，均是现代纸张酸化现象的主要因素。

 

　　(四) 装帧和书写材料

 

　　古书通常在抄写或印刷结束之后，要用浆糊将纸页装帧成书。通过对古书的浆糊成分分析发现，其中添加了一定成分的白巩，白巩具有防止浆糊在短时间内发生霉变的作用，可有效提高浆糊的稳定。但是白巩中的主要化学成分是十二水合硫酸钾，其在受潮等水解的情况下就会呈酸性。从另一方面来看，印刷或书写过程中所使用的油墨多数含有酸f生物质，从而造成书写后的纸张被酸化。这一现象最为突出的阶段应属晚清时期，当时书写档案多数使用的是来自西方的铁盐墨水，这种墨水的主要成分为鞣酸、硫酸等，具有极强的酸性，使得纸张纤维受破坏程度非常严重。

 

　　(五) 大气中的酸性气体

 

　　从对纸质文物中酸的来源调查发现，多数来自于大气中。这主要是因人类工业活动的迅速兴起，大量的工业酸眭气体被排放到大气中，如二氧化硫、二氧化氮等。当这些气体与空气中存放的纸张接触时，就会出现酸化反应，从而造成对古书的破坏。通常遭受酸化破坏严重的部分是古书的边沿，是由于这些部分与空气的接触程度高而引起的。

 

　　二、进行纸质文物脱酸加固所具有的积极意义

 

　　若纸张中存在酸，则纸张颜色就会变黄，同时纸张中的纤维素会被水解，从而造成非常严重的纸质破坏。对此，有人进行了纸张的脱酸实验：即对耐折度为N次的样纸，采用浓度不同的碱性液体进行酸处理后，放置在环境条件完全相同的环境下进行老化，待数天后发现，碱浓度较高液体处理的纸张，在耐折度方面明显高于其它。由此可见，纸张中存在的酸是造成纸张毁坏的主要原因。

 

　　经过脱酸处理过的纸质文献的PH值得到显著提高，使得原纸张由酸性转变为中性或碱性，从而增强了纸质文献的抗酸性降解能力，极大地增强了纸质文献的稳定性。对此，有人将未进行脱酸处理的纸样经过100℃的高温处理后，再经过一周的加速老化后，发现这些纸张的耐折度下降了80%，但经过脱酸处理后的样纸放置在同一条件下的耐折度却只降低了20％。由此可见，脱酸处理能够使纸张的保留率同比提升3倍之多。另据美国的某专利得知，利用二乙基锌脱酸处理的纸张，比未脱酸处理纸张的耐折度高出94％，而证券纸和胶版纸要低一些，可达到40％左右。所以，进行文献纸张的脱酸处理，能够极大提升其抗老化性能，可使文献的保存寿命延长数倍。为了提升纸张的稳定性，在对其进行脱酸处理的基础上，还应借用有关生物或化学材料对纸张进行加固，以此增强纸质文物的机械强度，延缓文物的降解速度，同时还产生了一定的防虫、抑菌作用。

 

　　三、纸质文物保护常用的脱酸技术

 

　　(一) 有机溶剂脱酸法

 

　　因水溶液脱酸中存在较多的不足，而经过研究发现，使用有机溶剂脱酸具有更佳的效果，所以就选用新研究出的有机溶剂进行纸质文物的脱酸处理。在研究之初，准备使用双二醇胺等作为脱酸剂，然而因效果不佳被淘汰出局。直到上世纪末，美国某研究机构发明使用甲醇镁和氟利昂混合溶液作为脱酸剂之后，因这种有机溶剂能够有效防止纸张的折皱、变形和墨迹晕染等现象，所以有机溶剂就无可争议地代替了水溶剂而作为脱酸剂。该方法在使用过程中，首先需要将待处理文献置于密闭的高压箱中，通过干燥等方法将书中的水分除去，之后放人脱酸溶液，且加热使压力增高达到脱酸处理的目的。有机溶剂脱酸属于现阶段能够规模化处理酸化纸张方法中的一种，然而，这种方法还是存在一些不足：如脱酸程度不均、纸张褪色和带有毒性等，因此该方法的使用受到一定的限制。随着近年来的拓展，所开发的有机溶液的种类数量已不断提升，较多的新开发有机溶液已应用到实际文献保护工作之中。

 

　　(二) 气相脱酸法

 

　　气相脱酸属于一种使用较为广泛的脱酸方法。最先在该方法中使用的脱酸剂是氨气或含胺化合物，然而却因脱酸效果不显著、刺激I生较强而被搁置。到了上世纪末，美国国会图书馆为了脱酸处理其中的书籍，研究发明了二乙基锌脱酸技术。该方法是利用金属有机化合物中的活泼性实现脱酸目的，由此使气相脱酸有了跨越性的发展。该脱酸过程是将液态乙醇与待脱酸纸张一起放人真空箱中，这时乙醇的气体会渗透到箱内的任何部位，且与箱中纸张的水和酸发生反应，从而形成氧化锌沉淀于纸张表面。这样一来，不但纸张中的酸被有效中和，而且在纸张表面所形成的氧化锌会对纸张形成一定的保护作用。这种方法美中不足的是：不但需要型号非常大的真空设备，而且要求进行真空干燥时的温度控制极为严格。因高额的设备费用和试剂的易燃易爆性能，使得该方法也没有得到大范围的推广。

 

　　四、纸质文物保护常用的加固技术

 

　　(一)托裱法

 

　　托裱法属于传统针对字画和文献修复过程中的工艺技术。该工艺在具体的操作过程中，首先将待修复的纸质文献平铺于操作板上，然后用湿润的面布盖在其上，等文献完全浸润后，将其铺展开来且刷涂浆糊，最后将托纸盖在上面刷平晾干。这种方法主要针对易碎、虫蛀严重的纸质文物，且只适用单面印刷的文物。在近代考古发掘工作中出土的帛画和经卷等，大都沿用这种修复工艺作为基础，同时融人了新的蒸汽技术和分离技术对有关文物进行加固。经过该方法处理的较为著名的纸质文物有湖南马王堆出土的帛画和《道德经》、山西应县出土的辽代经卷等。

 

　　(二) 丝网加固法

 

　　丝网加固法实际是利用单根蚕丝编制成网状，接着在其上面喷涂热熔胶，最后在电熨斗的熨烫下实现与切合纸张的有机结合。该方法的优点：操作过程中较为简便，因蚕丝具有轻薄、透明以及柔韧性好的特点，所以用此法进行修复的文物具有非常好的效果。然而，这种方法同样具有不足之处：因蚕丝的直径相对较粗，这样一来，附着在纸张上的时候就会对纸上的文字造成遮蔽，从而产生纸张上的文字识别不清的现象，特别是当某些字体已黯然失色的文献资料若再进行丝网加固，则上面的字迹就无法辨认。此外，丝网还存在容易老化的问题，研究发现其有效寿命只能达到40年左右，这样，当丝网出现老化时，不但纸张的边角容易破损，而且会连带受保护纸张的一同老化，非但没有实现保护的作用，反而加快了纸张的老化速度。因此，丝网加固方法在现阶段的利用率是非常低的。

 

　　五、结语

 

　　纸质文物在长时间外部环境的侵蚀下，自身的酸化程度已非常严重。在这种形势下，为了对纸质文献进行有效的保护，除了要对纸张表面加膜和涂覆，更重要的是，要从纸质文物的内部着手，通过对纸张文献的脱酸处理，并加固封护，才是减缓纸张自毁的上上之策。

 

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