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纸质文物脱酸与揭取的方法应用研究

时间:2020-09-16 09:49:41来源:《长沙大学学报》
来源:《长沙大学学报》2012年第5期
作者:荆海燕
 
  摘要:就纸质文物脱酸的几种方法进行了对比分析,明确了各自优缺点。同时,论述了纸质文物揭取的常用方法及几个成功案例。
 
  关键词:纸质文物;酸化;脱酸;揭取
 
纸质文物脱酸
 
  众所周知,纸的质地和耐久性,首先决定于造纸的原料(植物纤维)。纤维素在酸性介质中会发生水解,时间越长水解程度越大,最后所有葡萄糖苷键都断裂生成葡萄糖。随着纤维素水解程度的增加和分子量的降低,纸张的机械强度,特别是耐折度也在明显地降低。为了延缓纸张的寿命,脱酸就显得非常重要了。在纸质文物修复过程中还有一项工作非常重要,就是揭取。对于刚出土的纸质文物,由于长期埋在地下,处在高湿的环境中,并受腐烂有机物的侵蚀,大部分粘结成硬块,无法翻阅。对于馆藏纸质文物,需要重新装裱的就要揭旧。本文归纳了几种脱酸方法和揭取的方法。
 
  1 脱酸
 
  1.1 液相脱酸
 
  目前用在纸张的液相脱酸主要是水溶剂型和非水溶剂型[1],常用的水溶剂脱酸剂有氢氧化钙、碳酸氢钙和碳酸氢镁等碱性溶液;非水溶剂脱酸剂有氢氧化钡—甲醇溶液、镁钛双金属醇盐、甲基碳酸镁和乙基碳酸镁等。
 
  1.1.1 水溶剂型
 
  水是一种溶剂,既可以稀释纸中的酸,还能清洗掉有害杂质,如铜、铁离子等。在实践中人们试验了蒸馏水、去离子水、自来水、硬水的脱酸效果。
 
  去离子水洗涤纸张时,既脱除了纸张中的酸,同时也把纸张中的纤维素和钙、镁离子冲洗了,酸度虽然降低了,但纸张的使用寿命缩短了。
 
  自来水不能洗涤纸张,因为自来水中含有的氯对纤维有氧化作用;含有的微量铁和铜的化合物对纸张纤维素的氧化起催化作用。
 
  硬水中含有少量的金属钙、镁离子,其脱酸效果好些。有科学家对此进行了进一步的实验研究,实验发现当水中只要含有9PPM的Ca2+或Mg2+就对纸张有一定的稳定作用;当水中Ca2+或Mg2+的含量在14~20PPM范围内就有一定的脱酸效果了;当水中含有36~112PPM的Ca2+或Mg2+时,不仅脱酸效果明显,而且在纸张上有残留碱,该碱可以抵御空气中酸气的侵蚀。
 
  硬水作为纸张脱酸液之后,各种碱性水溶液脱酸方法也相继产生。其中常用的有石灰水脱酸法、氢氧化钙和重碳酸钙法、碳酸氢镁法。
 
  石灰水脱酸法是一种传统方法,简便易行。具体做法是把纸张平放在塑料丝网上,放在石灰水的饱和溶液中大约浸泡20分钟,接着在重碳酸钙溶液中浸泡20分钟,纸张上有碳酸钙沉积,这样处理既能脱酸又能在纸上残留碳酸钙,起到抗酸缓冲剂的作用,但有人认为这样处理会使纸张的耐折强度减弱。
 
  氢氧化钙和重碳酸钙法是把纸张在0.15%Ca(OH)2溶液浸泡20分钟,然后取出再浸泡在0.2%Ca(HCO3)2溶液中约20分钟,使过量的氢氧化钙转变为碳酸钙。该法是保护专家贝罗发明的,至今仍在使用,脱酸后PH值可能超过8.处理时间大约40分钟。
 
  碳酸氢镁法是先制备Mg(HCO3)2溶液,然后把纸张放在塑料网上,在配制好的溶液中浸泡25分钟,取出晾干即可。Mg(HCO3)2溶液的制备:将一定量的MgCO3放人容器中,注满蒸馏水,通人CO2,使其变为Mg(HCO3)2溶液(其水溶液PH值为8.5-9即可)。在操作过程中,一旦溶液呈琥珀色就应更换新的碳酸氢镁溶液,因为碳酸氢镁与酸发生中和反应,颜色逐渐由纯白色变成微黄色最后呈琥珀色。处理时间约30分钟。处理过的酸化纸,其耐折强度比未处理的酸化纸将成倍地提高。
 
  1.1.2 非水溶剂型
 
  为了克服水溶剂脱酸法的缺点,有机溶剂脱酸法就应运而生了。经过反复探索,人们发现金属和醇生成的醇盐是一种温和的无机化合物,其在纸张上能保留比较长的时间。在醇盐中,镁化合物具有易溶和稳定效果好的特点。甲醇镁就是一种醇盐,它和水汽很快生成Mg(OH)2,并选用溶解力低的惰性溶剂与甲醇镁混合,既提高了溶剂对甲醇镁的溶解又不影响字迹。
 
  常用的惰性溶剂有氟里昂、甲苯、丙酮、氯化烃等,随着使用溶剂不同,有机溶剂的脱酸方法也不同,其中最有实用价值的是“韦托法”。该法使用甲醇镁-甲醇、氟里昂混合溶液作为脱酸剂。
 
  1.1.3 三元混合型
 
  通常氢氧化钙、碳酸氢钙的饱和溶液碱性较强,不能进行现代纸张的中性处理[2]。同时有关研究表明钙化合物脱酸后在纸张上残留的微小颗粒碳酸钙既能抗酸,又能增加纸张的白度,而镁化合物会造成纸张发黄和墨水变为棕褐色。综合有机溶剂和水溶剂脱酸的优点,丙酸钙-水-乙醇三元混合溶液用于脱酸具有较为理想的结果。当丙酸钙的含量为3g时,脱酸效果最好[3],纸张的pH值脱酸至中性,自然干燥速度快,基本不引起纸张发皱,无色差。
 
  1.2 气相法
 
  胺类脱酸剂是基于胺作为碱性试剂,从处理量和处理费用上都达到了相当满意的效果,但缺点就是碱残留量小。其中比较好的是吗啉脱酸法,该方法对火棉胶封面、皮封面颜色有影响,能导致新闻纸发黄,处理过程不可以进行加固。
 
  非胺类脱酸剂(二乙锌),二乙锌分子粒径极小,既能渗透进闭合的纸质文献中,又能渗进纸张的纤维内与纤维结合在一起。二乙锌能与纸张中的酸、少量水和纸张纤维素反应,对纤维素的水解起到了抑制作用,并在纸面上沉积一定量的氧化锌,对环境中酸的侵蚀有一定阻蚀作用。
 
  这些脱酸方法都是经过科学家不断探索、改进得出的。每种方法都有其优缺点,在实际使用过程中应根据实际情况来选择脱酸方法。表1对水溶剂法、非水溶剂法、气相法进行了比较。
 
表 1 三种类型脱酸方法的比较
三种类型脱酸方法的比较
 
 
 
  2 揭取
 
  揭取就是要把画芯背面的复背纸和托纸(命纸)去掉。这是一个需要耐心,极为细致的工作。在揭的整个过程中会遇到很多情况,比如,有的地方好揭,有的地方不好揭,有的朝这个方向好揭,有的朝那个方向好揭,揭到什么程度,需要根据情况,有的要揭彻底,有的只揭到恰到好处,总而言之,不能揭掉画面,要揭匀,不能厚薄不匀。
 
  (1)干法:把竹启子插入未黏结的地方,小心将竹启子向前移动,慢慢地进行揭取。
 
  (2)湿法:温水将黏合的文物冲洗干净,然后放入水中浸透后置案上,先从一头揭开一角,用极大的耐心和毅力,谨慎地逐层分揭,当从一头揭开一段后,可将揭开部分衬以干纸卷起,免遭损伤。苏州出土的手抄本《开元寺志》的揭开就采用了干法和湿法。把竹启子插入未黏结的地方,将竹启子向前慢慢移动,慢慢揭取,一旦发现纸张干燥发脆,应先把纸张湿润回软,用湿毛巾覆盖其上,待纸张变柔软后,再用竹启子慢慢的剔开,操作时必须十分小心。
 
  (3)溶剂法:溶剂法所采用的溶剂应具有溶解力强、渗透性好的性能。二甲基甲酰胺基本上具备这两种性能。该溶剂为极性溶剂,能溶解乙烯类树脂,能与多数溶剂任意混合,医生使用该试剂来加速药物渗透到皮肤内。明墓出土的成化说唱本的揭开就采用了二甲基甲酰胺溶剂揭取法。当时先取小样进行试验,二甲基甲酰胺+丙酮(10%)做试验,经40℃加温浸泡48小时后,该小块上的黏着物全部溶解,同时对印刷字体颜色也做了试验,在原书上取有印刷字样的碎片浸于同样条件下五个星期,未见有褪色变化,纸质也未发现松烂。试验成功后,将书浸于该混合溶剂中,因书中黏着物多,凝固的面积较大,溶液已成深褐色,更换溶剂浸泡,共泡7天,书上的黏着物基本泡净。
 
  (4)生物酶法:生物酶揭取是利用酶的特性,在不破坏纸张和字迹的耐久性的前提下,对不同的黏结物选择相应的酶制剂涂刷在纸质文物上,促使黏结物迅速分解,使纸张彼此完全分离。采用Albenina—Kompresse胶凝状淀粉酶很容易将托裱后的作品托纸揭开。淀粉黏合剂液化和变化为单糖化合物后,失去黏性,用棉签将作品表面的黏性物质去除。用这种胶凝状淀粉酶揭取的优点是通过控制湿润程度控制酶的反应和渗透,进行足够的反应时间后,可以将背纸整张揭下,不留水痕;对作品的污染小;可以很方便地进行局部揭取[4]。
 
  在对文物进行揭取的时候,不能草率马虎,如果方法把握不住,稍有疏忽大意,就容易出现掉色,厚薄不均,甚至揭伤画面,形成花斑,失去原貌。所以在下手前,应根据文物的实际情况选择合适的方法,也可以多种方法结合起来达到满意的揭取效果。
 
  参考文献:
 
  [1]上海图书馆上海科技情报研究所·历史文献中心文献保护修复部.文献脱酸方法刍议[J].文献保护信息动态,2008,(2):10-11.
 
  [2]StefanisE,Panayiotou C.Protection of lignocellulosic and cellulosic paper by deacidification with dispersions of micro-and nano-par-ticles of Ca(OH)and Mg(OH)in alcohols[J].Restaurator,2007,(3):185-200.
 
  [3]梁义,卿梅.丙酸钙水酒精溶液对纸质文物脱酸效果的影响[J].文物保护与考古科学,2009,(2):44-46.
 
  [4]徐文娟.生物酶在纸质文物修复中的应用[A].全国第十届考古与文物保护化学学术研讨会[C].北京:文物出版社,2008.

 

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