從反應(yīng)機(jī)理看紙質(zhì)文物修復(fù)用黏合劑的制作

摘要：在紙質(zhì)文物修復(fù)中，黏合劑的使用和制作是極其重要的環(huán)節(jié)，是修復(fù)成功的基礎(chǔ)和良好效果的關(guān)鍵。本文試從對(duì)淀粉糨糊的糊化反應(yīng)機(jī)理入手，解析淀粉糨糊制作方法，使淀粉糨糊的制作能達(dá)到理論與實(shí)踐的相互融合，解決小麥淀粉糨糊制作中一直存在的如洗粉、存儲(chǔ)時(shí)間等爭(zhēng)議問(wèn)題。

關(guān)鍵詞：紙 糨糊 淀粉 文物修復(fù)

一、引言

紙作為傳播文化的主要載體，是文物里占比非常重的一類，包括圖書(shū)、檔案、書(shū)畫(huà)等多個(gè)門(mén)類。在紙質(zhì)文物的修復(fù)工作中，對(duì)黏合劑的選擇、制作和使用至關(guān)重要，決定著修復(fù)工作的成敗并影響其日后的壽命。明人周嘉胄《裝潢志》云：“裱以糊就。” [1]修復(fù)用糨糊要求自身不能發(fā)霉、發(fā)酵變質(zhì)；化學(xué)性能穩(wěn)定；PH值中性，最好是弱堿性，黏度實(shí)用可調(diào)，具有可逆性。在千年修復(fù)歷史上，一直以小麥淀粉糨糊作為黏合劑。近年來(lái)，也有人做了些不同的嘗試，如使用羧甲基纖維素等，但最理想還是小麥淀粉糨糊。

糨糊的制作向來(lái)為世人所重視，在歷代相關(guān)著述中多有論述。如唐代張彥遠(yuǎn)的《歷代名畫(huà)記》中就有治糊的方法：“凡煮期，必去筋，稀緩得所，攪之不停，自然調(diào)熟?！盵1]

明朝萬(wàn)歷年間，周嘉胄在裝裱技術(shù)的專著《裝潢志》中詳細(xì)敘述了“治糊養(yǎng)糊”的方法和注意事項(xiàng)。清代錢塘人周二學(xué)在他撰寫(xiě)的《賞延索心錄》中對(duì)治糊用水都非常講究，并說(shuō)明了夏、春秋季治糊所使用的期限：由于夏季氣溫高，糨糊易發(fā)酵，冬天嚴(yán)寒易冰凍，而糨糊一經(jīng)發(fā)酵與冰凍則全無(wú)用處。歷代對(duì)治糊有所論述的還有明代文震亨的《長(zhǎng)物志》，清代劉岳云的《格物中法》等。近年來(lái)也有不少關(guān)于裝裱、修復(fù)的專著面世，其中基本都有治糊的章節(jié)?？v觀這些研究，多為重實(shí)際操作而輕理論的闡述，因而未能引起足夠的重視。

糨糊制作中受原材料，溫、濕度的差異，制作手法的不統(tǒng)一，效果差別也很大，以至于有南北派別，各家密法。所以我們需要從反應(yīng)機(jī)理上溯本清源，才能形成共識(shí)。本文試從其反應(yīng)機(jī)理的根源性問(wèn)題上全面剖析糨糊的制作，使操作者能理性地認(rèn)識(shí)和理解操作。

二、淀粉糨糊的反應(yīng)機(jī)理

1.小麥淀粉的性質(zhì)

面粉的主要成分是淀粉，還有些蛋白質(zhì)、脂肪、灰分及麥麩等其他雜質(zhì)。制作漿糊的有效成分是淀粉，其他的都應(yīng)該除去，尤其是面粉中的蛋白質(zhì)和脂肪。蛋白質(zhì)為膠狀體，分子量甚大，以酸或堿煮沸，或通過(guò)發(fā)酵水解為氨基酸。所以沒(méi)有去除糨糊中的蛋白質(zhì)會(huì)分解為氨基酸，從而使糨糊呈酸性。淀粉中是否含有脂肪，糊化后的黏度會(huì)有很大差別。脂肪酸抑制淀粉粒的膨潤(rùn)，影響其糊化程度，使其黏度降低，且使糨糊呈酸性?？梢?jiàn)蛋白質(zhì)和脂肪的存在，不僅會(huì)影響糨糊的黏度，還會(huì)使糨糊呈明顯酸性。酸性糨糊用于紙質(zhì)文物修復(fù)會(huì)加速紙張的老化，使紙張變得易黃、易脆，將縮短文物的保存壽命。同時(shí)，酸性還可能使有些顏色的褪色，也不宜于書(shū)畫(huà)的收藏。其他的一些麥麩和雜質(zhì)等容易使糨糊形成顆粒，影響糨糊的浸潤(rùn)效果，糨糊使用不勻，并使干后的糨糊發(fā)硬，應(yīng)力變大，還容易發(fā)霉和引起蟲(chóng)蛀。所以修復(fù)用糨糊應(yīng)選取精度比較高的面粉，這種面粉更為純凈，做出的糨糊質(zhì)量也就更好。通過(guò)洗粉去除其中的面筋，能得到盡可能純的小麥淀粉。由此可知，洗粉在糨糊制作中的必要性。過(guò)去治糊有南北之別，主要的區(qū)別就是洗粉與否。如今南北之分已經(jīng)不明顯，但還有少部分南方的從業(yè)者治糊并不洗粉。

2.淀粉結(jié)構(gòu)

淀粉屬于多糖類物質(zhì)。其組成分兩部分：一是支鏈淀粉，在淀粉中約占77%，是淀粉能成為良好黏合劑的有效成分。二是直鏈淀粉，約占淀粉的23%。此類淀粉可溶于熱水，不生成糊，但能促進(jìn)其發(fā)生膠凝作用。按照淀粉顆粒大小來(lái)分，小麥淀粉又可以分為大顆粒淀粉和小顆粒淀粉。大顆粒直徑在25～35微米，稱為A淀粉，約占小麥淀粉干重的93.12%；小顆粒淀粉直徑僅有2～8微米，稱為B淀粉，約占小麥淀粉干重的6.8%。A、B兩類淀粉在漿液中可以形成分離。小麥面團(tuán)經(jīng)洗粉沉淀后粉漿上層的黃漿主要就是B淀粉。

3.淀粉糊化反應(yīng)機(jī)理

淀粉不溶于水，在攪拌下淀粉能和水形成乳狀混合懸浮液，這時(shí)水分進(jìn)入淀粉粒的非晶質(zhì)部分，體積略有膨脹，冷卻干燥，顆?？梢詮?fù)原。將水加熱至50度左右則慢慢變成膠體溶液，此時(shí)水分子進(jìn)入淀粉微晶間隙，不可逆地大量吸水，淀粉大分子團(tuán)氫鍵斷裂，水分子進(jìn)入結(jié)晶區(qū)，亦稱“結(jié)晶溶解”，淀粉粒脹至原始體積的50～100倍。繼續(xù)加熱后顆粒繼續(xù)膨脹而相互接觸，即變成糊狀物。淀粉的糊化過(guò)程是淀粉的氫鍵不同程度地?cái)嗔?、晶體結(jié)構(gòu)不斷解體的過(guò)程。在酸或酶的作用下能幫助淀粉分解。

小麥淀粉糊具有低黏度、低糊化溫度的特性，糊化后黏度的熱穩(wěn)定性較好，經(jīng)長(zhǎng)時(shí)間加熱和攪拌黏度降低很少，冷卻后結(jié)成凝膠體的強(qiáng)度高。

4.淀粉糨糊的特征及影響因子

作為黏合劑，三個(gè)特性直接影響糨糊的膠粘效果，即黏附性、成膜性、浸潤(rùn)性。淀粉漿糊中的分子大小直接影響糨糊的性能。實(shí)驗(yàn)表明：糨糊的黏接強(qiáng)度與分子的大小成正比，浸潤(rùn)性和滲透性與分子的大小成反比。

三、小麥淀粉糨糊的制作方法

小麥淀粉制作糨糊總體經(jīng)過(guò)以下幾個(gè)步驟：

1.和面。即將面粉與適量的水糅合成面團(tuán)的過(guò)程。

2.洗粉。和好面以后靜置1～3小時(shí)醒粉后，將醒好的面團(tuán)放在5～8倍多的清水中輕輕揉洗，注意不要洗散，直至完全洗成面筋即可，然后將面粉漿水過(guò)濾。

3.養(yǎng)粉。養(yǎng)粉是將洗好的淀粉沉淀后換水再沉淀，使殘留的其他有機(jī)物隨水的置換而得到進(jìn)一步清除。

4.煮糊。就是將沉淀好的淀粉煮熟的過(guò)程。煮糊分為水沖法、鍋煮法和蒸汽吹法多種，目的都是將漿水煮熟。不論哪種方法，煮糊過(guò)程中都要注意以下兩點(diǎn)。

①粉和水的比例。當(dāng)粉和水的比例大時(shí)，制作的糨糊稠，手感硬實(shí)，糨糊相對(duì)有利于保存，但煮糊時(shí)攪拌難度加大，不易熟勻，使用時(shí)糨糊團(tuán)不易化開(kāi)，黏度大，黏結(jié)力稍有下降。粉和水的比例小時(shí)雖使用方便，效果好，但不能長(zhǎng)時(shí)間保存。

②糨糊的熟度。糊化度越高，糨糊會(huì)感覺(jué)越稠硬，未糊化粒子越少，越利于保存，但糊化過(guò)高黏附力會(huì)下降。

所以，實(shí)際操作中我們對(duì)糨糊的加水量和熟度可以根據(jù)季節(jié)的不同和實(shí)際使用情況的不同靈活掌握，在儲(chǔ)存和使用效果上找到一個(gè)最適合的糊化點(diǎn)。

四、糨糊的儲(chǔ)存

新做的糨糊在還有一定溫度時(shí)會(huì)繼續(xù)緩慢反應(yīng)，性能不穩(wěn)定，也就是常說(shuō)的還有火氣，不能立即使用，要經(jīng)過(guò)一個(gè)養(yǎng)糊的過(guò)程。需要輕輕的加上冷水浸泡至少一天以后，待完全穩(wěn)定了才能使用。

糨糊存儲(chǔ)過(guò)程中，一方面在細(xì)菌的滋生下，糨糊會(huì)水解變酸變質(zhì)，影響糨糊的黏接力和對(duì)使用對(duì)象——紙質(zhì)的損害；另一方面在細(xì)菌等的影響下，黏糊里面的大分子還會(huì)進(jìn)一步緩慢地水解成小分子和水，小分子糨糊有利于糨糊的浸潤(rùn)性和成膜的柔韌性。所以在使用存儲(chǔ)時(shí)間稍長(zhǎng)的糨糊時(shí)會(huì)感覺(jué)糨糊變稀，黏度降低，但裱件更柔軟平整。我們對(duì)待儲(chǔ)存時(shí)間上要考慮不利和有利兩個(gè)方面的因素，在保證對(duì)紙質(zhì)沒(méi)有什么損害的情況下，存儲(chǔ)時(shí)間長(zhǎng)的糨糊會(huì)更好用。但過(guò)長(zhǎng)時(shí)間的糨糊變會(huì)酸不能用，不僅影響?zhàn)そ恿?，還有損紙張。一般以一周到半月為佳，對(duì)部分秉持可以存儲(chǔ)一年以上的觀點(diǎn)，筆者認(rèn)為不可取。

五、糨糊中添加劑的使用問(wèn)題

為了改善糨糊的使用性能和儲(chǔ)存條件，在糨糊放添加劑的情況古已有之。在張彥遠(yuǎn)《歷代名畫(huà)記》、周嘉胄的《裝潢志》、周二學(xué)的《賞延素心錄》等書(shū)中都有論及。當(dāng)代夏冬波的《藥物與書(shū)畫(huà)裝裱》等專著、歐秀花的《添加中藥對(duì)古籍修裱糨糊性能影響的初步研究》、林明的《文獻(xiàn)修復(fù)糊方研究》等論文也見(jiàn)諸于世。

添加劑一般可分為兩類：一類是改善糨糊使用性能的，如防蟲(chóng)的花椒水、熏陸香末；適量的硼砂能增加糨糊的黏接力；甘油、蜂蜜等可作為增塑劑緩解糨糊的干燥速度等。另一類是增強(qiáng)存儲(chǔ)功能的防腐劑，常用的是明礬，還有加入福爾馬林的。防腐效果是不錯(cuò)，不過(guò)對(duì)紙質(zhì)文物和使用者都會(huì)構(gòu)成傷害。

盡管添加劑能在某些方面改善糨糊的性能，但我們還要考慮添加劑對(duì)紙質(zhì)文物的損害，所以要慎重選擇，在沒(méi)有完全論證其安全性的情況下寧可不加。例如，明礬可以增加糨糊的存儲(chǔ)時(shí)間，改善糨糊的懸浮性，增加糨糊成膜后的柔韌性，還能起到固色等作用，但加速紙質(zhì)酸化也很明顯，對(duì)珍貴文物的修復(fù)有著不可逆的傷害。

六、結(jié)語(yǔ)

總之，淀粉糨糊的使用非常廣泛，淀粉糨糊的制作和使用在紙質(zhì)文物修復(fù)的工作中也是非常關(guān)鍵的一環(huán)，但在制作中不僅有原材料和制作工藝的影響，還受制作環(huán)境，如外界溫度等的影響，影響效果的因素多而且復(fù)雜，很難制定統(tǒng)一的操作規(guī)范參數(shù)。我們只有了解其反應(yīng)機(jī)理，在理論的指導(dǎo)下，結(jié)合前人的經(jīng)驗(yàn)，多總結(jié)、細(xì)觀察、多實(shí)踐，做到理論和實(shí)踐的充分結(jié)合，才能達(dá)到較理想的效果。

參考文獻(xiàn)：

[1]杜秉莊，杜子熊.書(shū)畫(huà)裝裱技藝輯釋[M].上海：上海書(shū)畫(huà)出版社，1993.

[2]夏冬波.藥物與書(shū)畫(huà)裝裱[M].北京：中醫(yī)古籍出版社，2001.

（作者簡(jiǎn)介：張顯孝，男，本科，蘇州大學(xué)博物館，研究方向：文物保護(hù)及紙質(zhì)文物修復(fù)）（責(zé)任編輯 徐參文）