荊海燕
(陜西歷史博物館保管部,陜西 西安 710061)
眾所周知,紙的質地和耐久性,首先決定于造紙的原料(植物纖維).纖維素在酸性介質中會發生水解,時間越長水解程度越大,最后所有葡萄糖苷鍵都斷裂生成葡萄糖.隨著纖維素水解程度的增加和分子量的降低,紙張的機械強度,特別是耐折度也在明顯地降低.為了延緩紙張的壽命,脫酸就顯得非常重要了.在紙質文物修復過程中還有一項工作非常重要,就是揭取.對于剛出土的紙質文物,由于長期埋在地下,處在高濕的環境中,并受腐爛有機物的侵蝕,大部分粘結成硬塊,無法翻閱.對于館藏紙質文物,需要重新裝裱的就要揭舊.本文歸納了幾種脫酸方法和揭取的方法.
目前用在紙張的液相脫酸主要是水溶劑型和非水溶劑型[1],常用的水溶劑脫酸劑有氫氧化鈣、碳酸氫鈣和碳酸氫鎂等堿性溶液;非水溶劑脫酸劑有氫氧化鋇—甲醇溶液、鎂鈦雙金屬醇鹽、甲基碳酸鎂和乙基碳酸鎂等.
1.1.1 水溶劑型
水是一種溶劑,既可以稀釋紙中的酸,還能清洗掉有害雜質,如銅、鐵離子等.在實踐中人們試驗了蒸餾水、去離子水、自來水、硬水的脫酸效果.
去離子水洗滌紙張時,既脫除了紙張中的酸,同時也把紙張中的纖維素和鈣、鎂離子沖洗了,酸度雖然降低了,但紙張的使用壽命縮短了.
自來水不能洗滌紙張,因為自來水中含有的氯對纖維有氧化作用;含有的微量鐵和銅的化合物對紙張纖維素的氧化起催化作用.
硬水中含有少量的金屬鈣、鎂離子,其脫酸效果好些.有科學家對此進行了進一步的實驗研究,實驗發現當水中只要含有9PPM的Ca2+或Mg2+就對紙張有一定的穩定作用;當水中Ca2+或Mg2+的含量在14~20 PPM范圍內就有一定的脫酸效果了;當水中含有36~112PPM的Ca2+或Mg2+時,不僅脫酸效果明顯,而且在紙張上有殘留堿,該堿可以抵御空氣中酸氣的侵蝕.
硬水作為紙張脫酸液之后,各種堿性水溶液脫酸方法也相繼產生.其中常用的有石灰水脫酸法、氫氧化鈣和重碳酸鈣法、碳酸氫鎂法.
石灰水脫酸法是一種傳統方法,簡便易行.具體做法是把紙張平放在塑料絲網上,放在石灰水的飽和溶液中大約浸泡20分鐘,接著在重碳酸鈣溶液中浸泡20分鐘,紙張上有碳酸鈣沉積,這樣處理既能脫酸又能在紙上殘留碳酸鈣,起到抗酸緩沖劑的作用,但有人認為這樣處理會使紙張的耐折強度減弱.
氫氧化鈣和重碳酸鈣法是把紙張在0.15%Ca(OH)2溶液浸泡20分鐘,然后取出再浸泡在0.2%Ca(HCO3)2溶液中約20分鐘,使過量的氫氧化鈣轉變為碳酸鈣.該法是保護專家貝羅發明的,至今仍在使用,脫酸后PH值可能超過8.處理時間大約40分鐘.
碳酸氫鎂法是先制備Mg(HCO3)2溶液,然后把紙張放在塑料網上,在配制好的溶液中浸泡25分鐘,取出晾干即可.Mg(HCO3)2溶液的制備:將一定量的MgCO3放人容器中,注滿蒸餾水,通人CO2,使其變為Mg(HCO3)2溶液(其水溶液PH值為8.5-9即可).在操作過程中,一旦溶液呈琥珀色就應更換新的碳酸氫鎂溶液,因為碳酸氫鎂與酸發生中和反應,顏色逐漸由純白色變成微黃色最后呈琥珀色.處理時間約30分鐘.處理過的酸化紙,其耐折強度比未處理的酸化紙將成倍地提高.
1.1.2 非水溶劑型
為了克服水溶劑脫酸法的缺點,有機溶劑脫酸法就應運而生了.經過反復探索,人們發現金屬和醇生成的醇鹽是一種溫和的無機化合物,其在紙張上能保留比較長的時間.在醇鹽中,鎂化合物具有易溶和穩定效果好的特點.甲醇鎂就是一種醇鹽,它和水汽很快生成Mg(OH)2,并選用溶解力低的惰性溶劑與甲醇鎂混合,既提高了溶劑對甲醇鎂的溶解又不影響字跡.
常用的惰性溶劑有氟里昂、甲苯、丙酮、氯化烴等,隨著使用溶劑不同,有機溶劑的脫酸方法也不同,其中最有實用價值的是“韋托法”.該法使用甲醇鎂-甲醇、氟里昂混合溶液作為脫酸劑.
1.1.3 三元混合型
通常氫氧化鈣、碳酸氫鈣的飽和溶液堿性較強,不能進行現代紙張的中性處理[2].同時有關研究表明鈣化合物脫酸后在紙張上殘留的微小顆粒碳酸鈣即能抗酸,又能增加紙張的白度,而鎂化合物會造成紙張發黃和墨水變為棕褐色.綜合有機溶劑和水溶劑脫酸的優點,丙酸鈣-水-乙醇三元混合溶液用于脫酸具有較為理想的結果.當丙酸鈣的含量為3g時,脫酸效果最好[3],紙張的pH值脫酸至中性,自然干燥速度快,基本不引起紙張發皺,無色差.
胺類脫酸劑是基于胺作為堿性試劑,從處理量和處理費用上都達到了相當滿意的效果,但缺點就是堿殘留量小.其中比較好的是嗎啉脫酸法,該方法對火棉膠封面、皮封面顏色有影響,能導致新聞紙發黃,處理過程不可以進行加固.
非胺類脫酸劑(二乙鋅),二乙鋅分子粒徑極小,既能滲透進閉合的紙質文獻中,又能滲進紙張的纖維內與纖維結合在一起.二乙鋅能與紙張中的酸、少量水和紙張纖維素反應,對纖維素的水解起到了抑制作用,并在紙面上沉積一定量的氧化鋅,對環境中酸的侵蝕有一定阻蝕作用.
這些脫酸方法都是經過科學家不斷探索、改進得出的.每種方法都有其優缺點,在實際使用過程中應根據實際情況來選擇脫酸方法.表1對水溶劑法、非水溶劑法、氣相法進行了比較.

表1 三種類型脫酸方法的比較
揭取就是要把畫芯背面的復背紙和托紙(命紙)去掉.這是一個需要耐心,極為細致的工作.在揭的整個過程中會遇到很多情況,比如,有的地方好揭,有的地方不好揭,有的朝這個方向好揭,有的朝那個方向好揭,揭到什么程度,需要根據情況,有的要揭徹底,有的只揭到恰到好處,總而言之,不能揭掉畫面,要揭勻,不能厚薄不勻.
(1)干法:把竹啟子插入未黏結的地方,小心將竹啟子向前移動,慢慢地進行揭取.
(2)濕法:溫水將黏合的文物沖洗干凈,然后放入水中浸透后置案上,先從一頭揭開一角,用極大的耐心和毅力,謹慎地逐層分揭,當從一頭揭開一段后,可將揭開部分襯以干紙卷起,免遭損傷.蘇州出土的手抄本《開元寺志》的揭開就采用了干法和濕法.把竹啟子插入未黏結的地方,將竹啟子向前慢慢移動,慢慢揭取,一旦發現紙張干燥發脆,應先把紙張濕潤回軟,用濕毛巾覆蓋其上,待紙張變柔軟后,再用竹啟子慢慢的剔開,操作時必須十分小心.
(3)溶劑法:溶劑法所采用的溶劑應具有溶解力強、滲透性好的性能.二甲基甲酰胺基本上具備這兩種性能.該溶劑為極性溶劑,能溶解乙烯類樹脂,能與多數溶劑任意混合,醫生使用該試劑來加速藥物滲透到皮膚內.明墓出土的成化說唱本的揭開就采用了二甲基甲酰胺溶劑揭取法.當時先取小樣進行試驗,二甲基甲酰胺+丙酮(10%)做試驗,經40℃加溫浸泡48小時后,該小塊上的黏著物全部溶解,同時對印刷字體顏色也做了試驗,在原書上取有印刷字樣的碎片浸于同樣條件下五個星期,未見有褪色變化,紙質也未發現松爛.試驗成功后,將書浸于該混合溶劑中,因書中黏著物多,凝固的面積較大,溶液已成深褐色,更換溶劑浸泡,共泡7天,書上的黏著物基本泡凈.
(4)生物酶法:生物酶揭取是利用酶的特性,在不破壞紙張和字跡的耐久性的前提下,對不同的黏結物選擇相應的酶制劑涂刷在紙質文物上,促使黏結物迅速分解,使紙張彼此完全分離.采用Albenina—Kompresse膠凝狀淀粉酶很容易將托裱后的作品托紙揭開.淀粉黏合劑液化和變化為單糖化合物后,失去黏性,用棉簽將作品表面的黏性物質去除.用這種膠凝狀淀粉酶揭取的優點是通過控制濕潤程度控制酶的反應和滲透,進行足夠的反應時間后,可以將背紙整張揭下,不留水痕;對作品的污染小;可以很方便地進行局部揭取[4].
在對文物進行揭取的時候,不能草率馬虎,如果方法把握不住,稍有疏忽大意,就容易出現掉色,厚薄不均,甚至揭傷畫面,形成花斑,失去原貌.所以在下手前,應根據文物的實際情況選擇合適的方法,也可以多種方法結合起來達到滿意的揭取效果.
[1]上海圖書館上海科技情報研究所·歷史文獻中心文獻保護修復部.文獻脫酸方法芻議[J].文獻保護信息動態,2008,(2):10-11.
[2]Stefanis E,Panayiotou C.Protection of lignocellulosic and cellulosic paper by deacidification with dispersions of micro- and nano-particles of Ca(OH)2and Mg(OH)2in alcohols[J].Restaurator,2007,(3):185 -200.
[3]梁義,卿梅.丙酸鈣水酒精溶液對紙質文物脫酸效果的影響[J].文物保護與考古科學,2009,(2):44 -46.
[4]徐文娟.生物酶在紙質文物修復中的應用[A].全國第十屆考古與文物保護化學學術研討會[C].北京:文物出版社,2008.