長纖維紙漿在紙漿補(bǔ)書法中的應(yīng)用探索*

任　杰，金　超，余　輝

采用紙漿作為修復(fù)材料來修補(bǔ)破損古籍，相對于傳承千年的古籍修復(fù)技法，是比較新型的修復(fù)技法。經(jīng)過近60年發(fā)展，紙漿補(bǔ)書技法已相對成熟，然而業(yè)界所用原料均為短纖維紙漿。已知長纖維紙(如皮紙)具有較高的強(qiáng)度和較長的預(yù)期壽命，因而預(yù)期長纖維紙漿修補(bǔ)古籍會(huì)提升修復(fù)質(zhì)量，但相關(guān)研究尚付闕如。因而，本文針對長纖維紙漿補(bǔ)書法開展初步研究和應(yīng)用探索。

1　紙漿補(bǔ)書法的由來與現(xiàn)狀

1.1　傳統(tǒng)古籍修補(bǔ)技法

古籍修復(fù)作為一門傳統(tǒng)的手工技藝，長期靠師徒傳承而沿襲。在漫長的傳承歲月中，針對古籍書頁的缺損主要形成三種修補(bǔ)技法：溜口技法，即是用薄棉紙通過稀漿糊修補(bǔ)開裂的書頁；補(bǔ)洞技法，是用適合的修補(bǔ)用紙通過稀漿糊將蟲蛀鼠咬等造成孔洞的書頁修補(bǔ)完好；托裱技法，是用整張托紙通過稀漿糊對風(fēng)化焦脆、蛀孔連成一片的古籍書頁進(jìn)行加固修復(fù)[1]。傳統(tǒng)修補(bǔ)法存在兩個(gè)主要問題：一是漿糊若使用不當(dāng)，用漿糊修補(bǔ)的位置易發(fā)潮、長霉、蟲蛀、瓦卷、翹曲[2]；二是合適的修復(fù)用紙當(dāng)前極其匱乏[3]?；诖?，我國部分古籍修復(fù)從業(yè)者從1990年代起不斷開展新型古籍修復(fù)技術(shù)的探索，其中最有代表性的即為紙漿補(bǔ)書法在中華古籍修復(fù)中的應(yīng)用。

1.2　紙漿補(bǔ)書法的發(fā)展與現(xiàn)狀

1.2.1紙漿補(bǔ)書機(jī)

紙漿補(bǔ)書機(jī)原用于西文古籍的修補(bǔ)，始于1950年代末保加利亞國家圖書館，相比于手工補(bǔ)書，其速度和質(zhì)量有所提升，隨后計(jì)算機(jī)被用于輔助制漿以獲得準(zhǔn)確的配色和厚度[4]。但國外的紙漿補(bǔ)書機(jī)普遍售價(jià)較高昂，且噪音大、耗水量大，因此1994年初，國家圖書館著手設(shè)計(jì)制造符合我國國情和古籍特征的紙漿補(bǔ)書機(jī)。1999年，第一代紙漿補(bǔ)書機(jī)研制成功[5]，其主要工作原理是將需要修補(bǔ)的紙張平放在網(wǎng)狀隔板上，加水浸泡后加入制好的呈懸浮狀的紙漿水溶液，在“補(bǔ)書”撤水時(shí)利用自然重力及負(fù)壓泵增加的負(fù)壓抽吸功能，以溶液中的紙漿纖維填堵紙張的殘缺部分，達(dá)到修復(fù)紙張的目的[6]。

目前最新一代的紙漿補(bǔ)書機(jī)已可通過計(jì)算機(jī)對書頁進(jìn)行掃描處理，精確計(jì)算缺損面積和補(bǔ)漿重量，達(dá)到世界同類產(chǎn)品的先進(jìn)水平。其優(yōu)點(diǎn)有：(1)修復(fù)效率顯著提高，特別是針對滿頁蟲蛀的書頁；(2)修復(fù)過程全程不用漿糊，避免蟲蛀、發(fā)霉的潛在危險(xiǎn)；(3)修復(fù)后古籍書頁修補(bǔ)處厚度不會(huì)明顯增加，無需敲錘書頁；(4)修復(fù)和清洗同步進(jìn)行。但也存在缺陷：(1)我國古籍用紙多是竹紙，竹紙為短纖維紙，保留至今的古籍書頁早已紙性不佳，若放入紙漿補(bǔ)書機(jī)中，存在受浸沒書頁的水體的波動(dòng)而對書頁造成二次損害的風(fēng)險(xiǎn)；(2)紙漿補(bǔ)書機(jī)池底與書頁接觸處皆為絲網(wǎng)，絲網(wǎng)自身的網(wǎng)紋織構(gòu)導(dǎo)致補(bǔ)出來破損處紙漿成紙的紙紋為網(wǎng)格狀，與原書頁簾紋不相符，不符合“修舊如舊”原則。而若將底部的絲網(wǎng)換成竹簾，則由于紙漿補(bǔ)書機(jī)所配套干紙漿皆為短纖維紙漿，又會(huì)被底下過強(qiáng)的負(fù)壓所吸走，集聚在竹簾縫隙之下，造成補(bǔ)書效果欠佳。

1.2.2滴注補(bǔ)書法

滴注補(bǔ)書法由南京大學(xué)圖書館邱曉剛研制，1992年11月22日通過江蘇省文化廳組織的專家鑒定，1993年8月獲江蘇省文化廳科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)。此法主要原理是利用成紙“還魂”，經(jīng)復(fù)配制成修補(bǔ)紙漿，使用滴管等簡便工具進(jìn)行滴注，使其均勻地分布在被修補(bǔ)處，然后利用濕紙的纖維素氫鍵結(jié)合力、纖維交織力及復(fù)配成份的膠粘力，使紙漿的成紙與被修復(fù)件牢固地結(jié)合[7]。

滴注補(bǔ)書法不但具備紙漿補(bǔ)書機(jī)的優(yōu)點(diǎn)，還適用于較脆弱的竹紙書頁，并可在修補(bǔ)處形成與原書頁一致的紙紋。不足之處在于：(1)由于紙漿來源為成紙“還魂”，紙漿安全性取決于成紙，在我國傳統(tǒng)手工紙制造業(yè)尚不能形成嚴(yán)格標(biāo)準(zhǔn)的今日，若成紙的制作過程中含有些許有害的化學(xué)成分，即可能會(huì)對被修復(fù)古籍造成極大的潛在危害。(2)由于此法使用長纖維制漿時(shí)，易成團(tuán)、沉淀，修補(bǔ)古籍時(shí)也易成團(tuán)，修補(bǔ)后的書頁平整度、均勻度都不夠好。當(dāng)所用紙漿纖維短時(shí)，纖維懸浮度較好，修補(bǔ)方便，修補(bǔ)后的書頁平整度、均勻度較好。所以此法所采用的成紙“還魂”皆為短纖維紙，如宣紙、竹紙。

2　長纖維紙漿的制備及纖維顯微觀察

2.1　紙片打漿法

紙片打漿法主要應(yīng)用于紙漿補(bǔ)書機(jī)與滴注補(bǔ)書法。其主要原理是通過帶刃的攪拌榨汁機(jī)將補(bǔ)紙加水后打成紙漿，使原補(bǔ)紙的纖維被切斷并重新組合成新紙漿。為探究此打漿法對纖維長度的影響，本研究選用涇縣宣紙、鉛山連史紙、丹寨皮紙，分別代表三種主要補(bǔ)紙類別，每樣取0.5g干重紙張，配以500ml超純水，放入攪拌榨汁機(jī)(IAM-IB5200加熱破壁營養(yǎng)料理機(jī)，轉(zhuǎn)速40000r/min，下同)中打漿1分鐘，而后取樣稀釋相同濃度后制樣，采用Dino-lite數(shù)碼顯微鏡進(jìn)行觀察。因?yàn)轭A(yù)期打漿法對纖維長度的影響主要體現(xiàn)在其對長纖維切斷的影響上，因而每組樣品本次研究都僅統(tǒng)計(jì)其中長纖維組成的平均值(最長的20根，約占纖維總數(shù)的5%～10%)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果見表1。

表1　對紙片打漿法樣品纖維長度的測量

2.2　紙片疏解法

紙片疏解法與紙片打漿法的區(qū)別在于使用的儀器不同，此法采用制漿造紙工業(yè)中所使用的纖維解離器(GBJ-A型纖維標(biāo)準(zhǔn)解離器，轉(zhuǎn)速3000r/min，下同)，纖維解離器對比攪拌榨汁機(jī)的區(qū)別是其不帶刀刃，其他制漿步驟與紙片打漿法相同，使用纖維解離器使每個(gè)樣品解離5000轉(zhuǎn)。后取樣稀釋相同濃度后制樣，采用Dino-lite數(shù)碼顯微鏡進(jìn)行觀察。所得結(jié)果見表2。

表2　對紙片疏解法樣品纖維長度的測量

2.3　實(shí)驗(yàn)室自制漿

雖然上述兩種制漿法都可產(chǎn)出分散好的紙漿，但仍有一個(gè)問題無法解決——紙漿的安全性。某些手工紙的生產(chǎn)工藝存在弊端，而將有害物質(zhì)帶入修補(bǔ)后的古籍書頁內(nèi)。因此，本研究嘗試在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)探索小規(guī)模和簡便的制漿法應(yīng)用于紙漿補(bǔ)書，以保證獲得可靠的紙漿。本次制漿以貴州構(gòu)皮為主要實(shí)驗(yàn)原料，通過多次樹皮蒸煮實(shí)驗(yàn)，確定其在實(shí)驗(yàn)室蒸煮的最恰當(dāng)條件為：干構(gòu)皮用純凈水浸泡48小時(shí)后，在Na2CO3濃度為4%的溶液中浸煮4小時(shí)所得構(gòu)皮成紙效果最佳。而后在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)模擬河流活水沖洗蒸煮后的皮料，再經(jīng)捶打500次后，放入纖維解離器中解離12000轉(zhuǎn)后成自制漿，澆制成紙，并通過自制模擬烘墻進(jìn)行烘紙。為使對比條件一致，取捶打后皮料4.4g(相當(dāng)于干重0.5g)配以500ml超純水，放入纖維解離器中解離12000轉(zhuǎn)，成為1號樣品漿①。然后取成紙0.5g配以500ml超純水放入攪拌榨汁機(jī)中打漿1分鐘，成為2號樣品漿。再分別取樣稀釋相同濃度后制樣，采用Dino-lite數(shù)碼顯微鏡進(jìn)行觀察。所得結(jié)果見表3。

表3　對實(shí)驗(yàn)室自制漿樣品纖維長度的測量

2.4　評價(jià)

圖1為四種原料制漿的纖維長度對比圖。從圖1可以看出，紙片疏解法與紙片打漿法相比，無論是長纖維平均長度(Top 20)、還是最長纖維長度，采用纖維解離器處理的紙漿纖維均長于采用攪拌榨汁機(jī)處理的紙漿，這說明纖維疏解器在處理紙漿時(shí)對紙漿纖維的切斷更少。而且對于長纖維紙漿效果尤其明顯，紙漿纖維愈短時(shí)其影響愈弱。因此，可采取以下方法：(1)對竹紙或宣紙等短纖維紙張的古籍書頁進(jìn)行修補(bǔ)時(shí)，若要采用相似的成紙制漿，推薦使用轉(zhuǎn)速較低、無鋒利刀口的纖維解離器通過疏解法制漿，這樣可以保留更多成紙纖維的原有長度，更符合材料一致的修復(fù)原則；(2)對于需更長纖維紙漿修補(bǔ)的古籍書頁，可采用丹寨皮紙或?qū)嶒?yàn)室自制漿作為原料，打漿法和疏解法都能獲得滿意的效果(纖維長度遠(yuǎn)超竹紙或宣紙的紙漿)。

圖1　四種原料制漿的纖維長度

3　長纖維紙漿的模擬應(yīng)用

3.1　可制漿成紙的紙性分析

由于所制漿主要用于補(bǔ)書，因而主要紙性分析測試了其強(qiáng)度。按照《GB/T 12914紙和紙板抗張強(qiáng)度的測定》，通過抗張?jiān)囼?yàn)機(jī)(ZB-WLG全自動(dòng)抗張?jiān)囼?yàn)機(jī)，下同)對所涉及紙樣進(jìn)行檢測分析，其結(jié)果見表4。

表4　可制漿成紙的抗張強(qiáng)度測定表

3.2　紙漿的補(bǔ)洞應(yīng)用與檢測分析

為評價(jià)不同紙漿的修復(fù)效果，將上述應(yīng)用纖維解離器所制得的相同濃度(即0.5g干重成紙或干漿配以500ml超純水)的四種紙漿作為對照組，為使其他條件一致，所修補(bǔ)紙張均為涇縣宣紙(紙厚0.09mm)。對它們進(jìn)行撕洞模擬，所撕洞大小均約為1cm2，用漿量均為2.5ml。其中涇縣宣紙與鉛山連史紙所制得紙漿采用紙漿滴注法②進(jìn)行修補(bǔ)；丹寨皮紙所制得紙漿與實(shí)驗(yàn)室自制漿采用紙漿流淌法進(jìn)行修補(bǔ)。丹寨皮紙因長纖維漿具有易成團(tuán)、易沉淀的缺點(diǎn)，明顯不適用于紙漿滴注法，因而本實(shí)驗(yàn)嘗試設(shè)計(jì)紙漿流淌法(如圖2所示)進(jìn)行修補(bǔ)，已驗(yàn)證該法可明顯改善長纖維漿的纏繞缺陷。而后，將自制漿與纖維疏解器分散的短纖維漿(鉛山連史紙)進(jìn)行1∶9的混合復(fù)配，以期長短纖維搭配可改善紙漿的性質(zhì)。所配復(fù)配漿適用于紙漿滴注法，修補(bǔ)處大小和修補(bǔ)用漿量與上同。將五種修補(bǔ)好模擬書頁待紙張干后按照《GB/T 12914紙和紙板抗張強(qiáng)度的測定》，通過抗張?jiān)囼?yàn)機(jī)對所修補(bǔ)紙張進(jìn)行檢測，其結(jié)果見表5。

圖2　紙漿流淌法操作圖

圖3　書頁(宣紙撕洞模擬)上的補(bǔ)洞應(yīng)用試驗(yàn)(鉛山連史紙漿)

圖4　實(shí)驗(yàn)室自制漿修補(bǔ)處強(qiáng)度檢測斷裂圖

表5　不同紙漿所修補(bǔ)紙張的抗張強(qiáng)度測定表

3.3　評價(jià)

(1)實(shí)驗(yàn)證明相比短纖維紙漿，長纖維紙漿所修補(bǔ)位置更牢，且紙漿纖維不管長短，斷裂處均發(fā)生在修補(bǔ)處，沒有一例斷裂發(fā)生在原紙，且其測得的抗張強(qiáng)度均弱于原紙本身，證明其連接處紙性并不會(huì)強(qiáng)過原紙，該次模擬補(bǔ)洞符合修復(fù)原則。

(2)進(jìn)行復(fù)配長短纖維漿可明顯改善長纖維漿易成團(tuán)、易沉淀的缺陷，修補(bǔ)后的書頁平整度、均勻度也較純長纖維漿的要好。而且由于添加了長纖維漿，修補(bǔ)處抗張強(qiáng)度得到顯著提高。

(3)修補(bǔ)材料的老化產(chǎn)物可能會(huì)對古籍本身造成不利影響，而對存量巨大的線裝古籍來說，在較短周期內(nèi)重復(fù)修補(bǔ)，既不利于保護(hù)，也存在人力及成本困難。因此，在適宜的時(shí)候增加長纖維紙漿的使用，以期能夠提高修補(bǔ)材料的壽命，可能是對現(xiàn)有紙漿補(bǔ)書法的一個(gè)有益的補(bǔ)充。

4　結(jié)語

根據(jù)待修復(fù)古籍特性，有針對性地開展實(shí)驗(yàn)室制漿并將其用于修復(fù)，是古籍修復(fù)觀念和方法的更新，是古籍修復(fù)工藝的進(jìn)步，是對古代發(fā)明創(chuàng)造傳統(tǒng)工藝的科學(xué)化探究。本文通過對長纖維紙漿的制備及纖維顯微觀察以及長纖維紙漿的模擬應(yīng)用研究，獲得如下結(jié)論：(1)相比使用攪拌榨汁機(jī)處理的紙漿，使用纖維解離器處理的紙漿可以保留更多成紙纖維的原有長度；(2)相比短纖維紙漿，長纖維紙漿修補(bǔ)破損紙張效果更佳；(3)使用復(fù)配長短纖維漿進(jìn)行紙漿修復(fù)，可改善纖維紙漿的性質(zhì)。

在此次研究的基礎(chǔ)上，提出以下展望：(1)針對長纖維漿易成團(tuán)、易沉淀的缺點(diǎn)，本次研究設(shè)計(jì)紙漿淌流法進(jìn)行的模擬補(bǔ)洞操作，已驗(yàn)證本法可明顯改善長纖維漿的纏繞缺陷，但是現(xiàn)有紙漿淌流法還存在著操作不便掌握等缺陷，今后擬改進(jìn)設(shè)計(jì)出適合長纖維漿補(bǔ)書的專用器材。(2)本研究進(jìn)行長短纖維漿復(fù)配實(shí)驗(yàn)效果不錯(cuò)，今后擬根據(jù)古籍修復(fù)的實(shí)際需要，開展更多的研究，以期掌握復(fù)配漿色相和強(qiáng)度的規(guī)律。

注釋

①因自制漿所成紙強(qiáng)度過大，使用纖維解離器無法有效疏解，因此直接采用成紙前制得的原漿。

②本次研究中所使用的紙漿滴注法的操作技法來自南京大學(xué)圖書館邱曉剛老師于2017年5月5日在復(fù)旦大學(xué)中華古籍保護(hù)研究院進(jìn)行的現(xiàn)場教學(xué)，但所修復(fù)用紙漿未添加羧甲基纖維素鈉。