脱酸加固技术在博物馆纸质文物保护中的应用

来源 :丝绸之路 | 被引量 : 0次 | 上传用户:hqxt2009
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  [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。为了挽救这些非常珍贵的历史文物,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的开发是非常紧迫的一件事,然而,当前所掌握的脱酸技术还有待发展。
  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性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)装贴和书写材料
  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性。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性物质,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,大量的工业酸性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,那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,从而对纸质造成非常严重的破坏。对此,有人进行了对纸张的脱酸实验: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值显著得到提高,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,能够極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
  1.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,通过干燥等方法将将书中的水分除去,之后放入脱酸溶液,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、刺激性较强而被搁置。到了上世纪末,美国国会图书馆为了脱酸处理其中的书籍,研究且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入真空箱中,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、纸质文物保护中常用的加固技术
  (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,同时融入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》、山西应县出土的辽宁经卷等。
  (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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