濕熱加速老化法降低古籍修復(fù)用紙伸縮性的研究

易曉輝，閆智培，龍 堃，田婷婷

(國(guó)家圖書(shū)館古籍保護(hù)科技文化和旅游部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，北京 100034)

0 引 言

在古籍修復(fù)工作中，修復(fù)用紙作為最重要的載體材料，其使用性能直接關(guān)乎最終的修復(fù)效果，因此一直都備受修復(fù)師們重視[1-2]。許多有經(jīng)驗(yàn)的古籍修復(fù)師都有收集老紙的習(xí)慣，在經(jīng)驗(yàn)豐富的修復(fù)師看來(lái)，這些老紙“燥性小，溫和無(wú)火氣，服帖好用”[3]，修復(fù)效果是新紙無(wú)法比擬的?！盎饸狻钡恼f(shuō)法是修復(fù)師們比較形象的描述，實(shí)際指紙張的伸縮性。一些新制修復(fù)用紙的伸縮性常常偏大，在干濕變化時(shí)產(chǎn)生明顯的形變，產(chǎn)生縮皺現(xiàn)象[4]。而古籍紙張經(jīng)歷漫長(zhǎng)的自然老化，伸縮性已經(jīng)變得非常穩(wěn)定[5]。使用伸縮性較大的新紙來(lái)修復(fù)伸縮性較小的古籍，會(huì)存在匹配性問(wèn)題。特別是在紙頁(yè)晾干之后，由于補(bǔ)紙伸縮較大，常常發(fā)生翹曲、抻拉變形甚至崩裂等現(xiàn)象，影響修復(fù)的效果[6]。

同時(shí)，古籍修復(fù)師在選紙時(shí)一般還會(huì)要求修復(fù)用紙的強(qiáng)度不能過(guò)高于原件紙張，實(shí)踐中新紙的強(qiáng)度一般都偏高，并不利于修復(fù)操作。近年有修復(fù)師提出采用加速老化的辦法，適度降低新制修復(fù)用紙的伸縮率和物理強(qiáng)度，改善其使用性能。老紙畢竟數(shù)量有限，大量的古籍修復(fù)工作還得依靠新紙來(lái)完成，如何改善新紙的性能成為當(dāng)前古籍修復(fù)工作亟需解決的問(wèn)題。

本實(shí)驗(yàn)采用濕熱老化的方法對(duì)幾種新制修復(fù)用紙進(jìn)行處理，測(cè)定紙張樣品在老化過(guò)程中伸縮性能的變化，分析濕熱老化對(duì)紙張縱橫向、伸縮率，以及浸濕后的濕脹率和干縮率的影響。同時(shí)，以古籍修復(fù)中的老紙樣品作為參照，評(píng)價(jià)濕熱老化法對(duì)新制修復(fù)用紙伸縮性的改善效果，驗(yàn)證其在實(shí)際修復(fù)工作中應(yīng)用的可行性。

1 材料和方法

1.1 實(shí)驗(yàn)材料和設(shè)備

1.1.1實(shí)驗(yàn)材料 選用6種近5年新購(gòu)買的古籍修復(fù)用紙，考慮到不同的造紙?jiān)蠈?duì)紙張性能的影響，紙樣的選擇盡可能涵蓋各種常見(jiàn)原料制成的紙張[7]。實(shí)驗(yàn)選取的6種紙樣，詳細(xì)信息如表1所示。

表1 實(shí)驗(yàn)所用6種修復(fù)用紙樣品信息Table 1 Sample information of 6 kinds of restoration paper in the experiment

(續(xù)表1)

實(shí)驗(yàn)還收集了4種古籍修復(fù)所用的老紙，其中有修復(fù)過(guò)程中從古籍上揭下來(lái)的襯紙，也有修復(fù)組所存老紙，詳細(xì)信息如表2所示。4種老紙將作為評(píng)價(jià)濕熱加速老化法改善新制修復(fù)用紙伸縮性的參照。

表2 實(shí)驗(yàn)所用4種老紙樣品信息Table 2 Sample information of 4 kinds of old paper in the experiment

1.1.2實(shí)驗(yàn)設(shè)備 Memmert溫濕度試驗(yàn)老化箱；三豐數(shù)顯卡尺。

1.2 實(shí)驗(yàn)方法

將6種新紙樣品分別裁成30 cm×30 cm的試樣，每種試樣各裁取35張，并分成7組，每組樣品含紙樣各5張。7組試樣中，取1組為對(duì)照組，不進(jìn)行濕熱老化實(shí)驗(yàn)，其他6組樣品分別進(jìn)行1、2、3、4、5、6個(gè)老化周期的濕熱老化。

試樣的濕熱老化按照GB/T 22894—2008《紙和紙板加速老化在80 ℃和65%相對(duì)濕度條件下的濕熱處理》的要求進(jìn)行，老化溫度為80 ℃，相對(duì)濕度為65%。為了模擬自然狀態(tài)下溫濕度隨季節(jié)變化對(duì)紙張伸縮性的影響，每個(gè)老化單位進(jìn)行5 d的濕熱老化之后，溫度不變繼續(xù)保持80 ℃，將濕度調(diào)至最低值5%，繼續(xù)老化1 d，多個(gè)老化周期的試驗(yàn)以此類推，循環(huán)操作。

老化試驗(yàn)完成后，所有試樣按照GB/T 459—2002《紙和紙板伸縮性的測(cè)定》的要求測(cè)定其縱橫向的伸縮性。

造紙學(xué)中將紙機(jī)運(yùn)行方向或纖維方向定為紙張縱向，與其垂直為橫向;手工紙的纖維方向一般跟簾線紋的方向一致，此為紙張縱向，與竹絲紋平行的方向則為紙張橫向。

2 結(jié)果與討論

2.1 不同種類修復(fù)用紙伸縮率的差異

古籍修復(fù)的過(guò)程常常需要將原件和修復(fù)用紙潤(rùn)濕操作，由濕到干過(guò)程中紙張的尺寸變化是修復(fù)過(guò)程必須考量的問(wèn)題。實(shí)驗(yàn)選取6種修復(fù)用紙，測(cè)定紙樣從潤(rùn)濕狀態(tài)到自然晾干過(guò)程中尺寸的總變化幅度，并取其縱橫向的平均值[8]，結(jié)果如圖1所示。

圖1 6種紙樣由濕到干時(shí)縱橫向尺寸變化的平均值Fig.1 Average values of the longitudinal and lateral dimensions of 6 kinds of paper from wet to dry

從圖1可以看出，纖維較為粗長(zhǎng)的麻紙和桑構(gòu)皮紙由濕到干時(shí)尺寸變化幅度較低，縱橫向的平均值基本在0.8%～1.0%左右。竹紙由濕到干尺寸變化較大，縱橫向的平均伸縮幅度高達(dá)1.75%。竹紙較大的伸縮性和實(shí)踐中竹紙潤(rùn)濕后易縮皺變形的經(jīng)驗(yàn)相吻合[9]，其原因主要是竹紙的半纖維素含量較高，一般認(rèn)為半纖維素含量是影響紙張伸縮性的重要因素[10]。

宣紙的伸縮性介于竹紙跟皮麻紙之間，其中特凈皮宣紙較高，達(dá)到1.38%；凈皮宣紙略低，跟皮麻紙接近。宣紙是青檀皮和沙田稻草混料制成，青檀皮為長(zhǎng)纖維，稻草為短纖維。凈皮宣紙更多的短纖維含量使得纖維之間的扭結(jié)應(yīng)力降低，紙質(zhì)更加松軟柔和，由濕到干時(shí)尺寸的變化幅度也更小。

實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，不同種類修復(fù)用紙的伸縮性存在顯著差異，古籍修復(fù)應(yīng)選用和原件相同類型的紙張，避免伸縮性差異對(duì)修復(fù)效果的負(fù)面影響。另外在古籍字畫(huà)的裝裱和修復(fù)當(dāng)中，許多修復(fù)師傾向于選用稻草含量更高的棉料夾宣作覆背紙，主要是考慮其伸縮性小，不易崩裂。而在一些明清時(shí)期裝裱修復(fù)的字畫(huà)中，常常發(fā)現(xiàn)以桑構(gòu)皮紙作為命紙或覆背紙的實(shí)例。盡管如今這種情況已較為少見(jiàn)，但實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和歷史案例都表明桑構(gòu)皮紙?jiān)谶@方面的良好性能。此外，桑構(gòu)皮紙比宣紙的機(jī)械強(qiáng)度和耐久性能都更好，發(fā)生崩裂的可能性也更小。

2.2 紙張縱橫向伸縮性的差異

實(shí)驗(yàn)測(cè)試了6種紙樣由潤(rùn)濕到自然晾干過(guò)程中縱向和橫向伸縮情況。結(jié)果如圖2所示，6種紙樣的橫向伸縮率都大于縱向，縱向伸縮率約為橫向的50%～80%左右。這是由于蕩簾過(guò)程中水流的梳理作用使大部分纖維呈縱向排列，纖維在縱向上相對(duì)比較伸展，干濕變化時(shí)伸縮的余地較小。而在橫向上纖維伸展的較少，一些纖維甚至處于彎曲或收縮狀態(tài)，干濕變化時(shí)的伸縮幅度較大[11]。

圖2 6種紙樣由濕到干時(shí)縱向和橫向的尺寸變化Fig.2 Change of the longitudinal and lateral dimensions of 6 kinds of paper from wet to dry

對(duì)比6種修復(fù)用紙縱橫向的伸縮率以及圖1中的平均值，可以發(fā)現(xiàn)縱向的伸縮率盡管數(shù)值不大，但不同種類的紙樣呈現(xiàn)比較明顯的差異。由于不同種類的紙張其纖維原料的特性和尺寸差別較大，纖維本身的伸縮性也不盡相同，導(dǎo)致在纖維方向(縱向)上的伸縮率出現(xiàn)明顯不同[12]。而在橫向上的尺寸變化主要受纖維的彎曲和收縮來(lái)決定，各種紙張之前的差異相對(duì)較小，其中麻紙、構(gòu)皮紙、桑皮紙和凈皮宣紙的橫向伸縮率都非常接近。

2.3 不同種類紙張濕脹和干縮性的差異

紙張的伸縮性包括兩個(gè)組成部分，即潤(rùn)濕后的伸長(zhǎng)和干燥之后的收縮。修復(fù)用紙一般要求干濕變化幅度不宜過(guò)大，潤(rùn)濕后的伸長(zhǎng)量要適中，干燥之后的收縮量盡量小。尤其是對(duì)于補(bǔ)紙和托紙，干燥之后收縮太大會(huì)造成原件褶皺，影響最終的修復(fù)效果。

實(shí)驗(yàn)對(duì)6種修復(fù)用紙?jiān)跐?rùn)濕后的伸長(zhǎng)率和干燥之后的收縮率進(jìn)行測(cè)定和分析，結(jié)果如圖3所示。6種紙樣的濕脹率和干縮率都較為均衡，干縮率一般略大于濕脹率。這些紙樣都是近年生產(chǎn)的新紙，由于焙干過(guò)程中紙張受到的拉抻作用，紙張纖維處于緊繃的狀態(tài)下快速干燥，內(nèi)部纖維之間存在一定的應(yīng)力。紙樣經(jīng)過(guò)濕水再經(jīng)自然晾干之后，紙幅尺寸都有比較明顯的回縮[13]，這就是所謂的“火氣”。紙張?jiān)诮?jīng)過(guò)較長(zhǎng)時(shí)間的自然陳放和老化之后，“火氣”會(huì)逐漸降低，尺寸趨于穩(wěn)定。古籍紙張經(jīng)過(guò)幾百年甚至上千年的春秋干濕交替，“火氣”早已褪盡，干縮率極小，這就要求修復(fù)用紙也應(yīng)具備與其相匹配的伸縮率。從實(shí)驗(yàn)的結(jié)果來(lái)看，顯然大部分新紙的干縮率還都比較高，跟古籍紙張的穩(wěn)定性有一定的差距，采取相應(yīng)措施降低新制修復(fù)用紙的伸縮性非常有必要。

圖3 6種修復(fù)用紙的濕脹和干縮率Fig.3 Six kinds of restoration paper with a range of swelling and shrinkage rates

2.4 6種修復(fù)用紙老化過(guò)程中的伸縮率變化

2.4.1老化過(guò)程中縱橫向伸縮率平均值的變化 紙張由濕到干過(guò)程中所表現(xiàn)出來(lái)的伸縮性是由內(nèi)部纖維彎曲、收縮所產(chǎn)生的應(yīng)力引起的，根據(jù)使用的經(jīng)驗(yàn)，老紙因經(jīng)歷自然陳化，伸縮率較小。實(shí)驗(yàn)將6種紙樣置于老化箱中進(jìn)行濕熱老化，測(cè)定紙樣在每個(gè)老化周期結(jié)束之后由濕到干過(guò)程中紙張縱橫向伸縮率的平均值，結(jié)果如圖4所示。

圖4 6種修復(fù)用紙?jiān)跐駸崂匣^(guò)程中伸縮性的變化曲線Fig.4 Variation curve of strech of 6 kinds of paper during the hygrothermal aging

6種修復(fù)用紙隨著老化周期的遞增，伸縮率都呈下降趨勢(shì)。這跟日常經(jīng)驗(yàn)是吻合的，經(jīng)過(guò)老化之后紙張的伸縮性會(huì)逐漸減小，“火氣”“燥性”逐漸褪去，尺寸趨于穩(wěn)定[14-15]。在6個(gè)周期的老化進(jìn)程當(dāng)中，前兩個(gè)周期伸縮率下降較為明顯，幅度較大。從第3個(gè)周期開(kāi)始紙樣伸縮率的下降明顯趨緩，表明對(duì)修復(fù)用紙進(jìn)行2～3個(gè)周期左右的預(yù)老化是比較有效的，既能夠顯著降低紙張的伸縮性，也能最大限度地減小老化過(guò)程中紙張性能的損失。超過(guò)3個(gè)周期的老化對(duì)伸縮性的降低仍具有一定作用，但降低的幅度已經(jīng)逐漸趨緩。

6種不同原料的修復(fù)用紙?jiān)诶匣^(guò)程中縱橫向平均伸縮率的變化曲線基本保持同步下降的趨勢(shì)，伸縮性較大的竹紙和特皮宣紙?jiān)诶匣母鱾€(gè)階段都維持較高的伸縮率，伸縮性較小的麻紙和桑皮紙從始至終都處于最低水平。實(shí)驗(yàn)的結(jié)果表明6種試樣的伸縮率對(duì)濕熱老化的響應(yīng)沒(méi)有顯著差別，只是初始伸縮率較大的紙張下降稍快，初始伸縮率較小的紙張下降的稍慢一些。

從濕熱老化對(duì)紙張伸縮性的改善效果來(lái)看，2個(gè)老化周期之后，6種試樣的伸縮率平均下降了22.1%，其中麻紙、竹紙和特皮宣紙的伸縮率都下降了25%左右，桑構(gòu)皮紙和凈皮宣紙伸縮率下降了18%～22%左右。6個(gè)老化周期之后，6種試樣的伸縮率平均下降了41.4%，其中麻紙、桑皮紙和竹紙都下降了45%～50%，構(gòu)皮紙和凈皮宣紙也下降了30%～35%。

2.4.2老化過(guò)程中伸縮性在縱橫向上的變化 經(jīng)過(guò)濕熱老化之后6種修復(fù)用紙伸縮率的均值都出現(xiàn)了明顯下降。在古籍修復(fù)實(shí)踐操作當(dāng)中，紙張縱橫向是需要考慮的一項(xiàng)重要因素。為了保證修復(fù)用紙和原件紙張外觀上更協(xié)調(diào)一致，需要將二者的簾紋盡可能對(duì)齊。在視覺(jué)美觀的同時(shí)，也兼顧了紙張縱橫向伸縮性差異的影響，避免因縱橫向不吻合而導(dǎo)致伸縮不同步的問(wèn)題。

實(shí)驗(yàn)測(cè)定了6種修復(fù)用紙?jiān)诶匣^(guò)程中伸縮率在縱橫向上的變化，結(jié)果如圖5所示。隨著老化時(shí)間的加長(zhǎng)，紙樣的伸縮率在縱向和橫向上都呈下降趨勢(shì)，但其下降幅度卻出現(xiàn)了明顯的差別。橫向伸縮率在老化過(guò)程中的下降更為明顯，縱向伸縮率下降的幅度則要小得多，部分紙樣的橫向伸縮率甚至在第1個(gè)老化周期后就基本保持穩(wěn)定，直到第6個(gè)老化周期仍僅有小幅波動(dòng)。產(chǎn)生這一結(jié)果的原因跟3.2中紙張?jiān)诳v橫向上伸縮性的差異是一致的，由于在老化之后，彎曲或收縮狀態(tài)的纖維因?yàn)閮?nèi)部纖維素的降解，纖維結(jié)構(gòu)彈性降低，彎曲或收縮應(yīng)力被削減，造成紙張?jiān)跈M向上的伸縮性呈現(xiàn)明顯的下降。而縱向上處于彎曲和收縮狀態(tài)的纖維較少，受這一因素的影響沒(méi)有那么顯著，老化過(guò)程對(duì)縱向伸縮性的影響有限。一些伸縮性本身就偏低的紙張，如麻紙、桑皮紙?jiān)诮?jīng)過(guò)6個(gè)周期的老化之后，縱向的伸縮性幾乎沒(méi)有太大的變化。

圖5 濕熱老化過(guò)程中6種修復(fù)用紙伸縮性在縱橫向上的變化情況Fig.5 Changes of 6 kinds of paper stretch vertically and horizontally during the hygrothermal aging

2.4.3老化過(guò)程中濕脹和干縮性的變化紙張 在老化過(guò)程中濕脹和干縮性變化情況是本實(shí)驗(yàn)考察的主要指標(biāo)，也是衡量濕熱加速老化法是否能夠有效改善修復(fù)用紙伸縮性的關(guān)鍵。實(shí)驗(yàn)測(cè)試了6種新制修復(fù)用紙?jiān)跐駸崂匣^(guò)程中濕水潤(rùn)脹和干燥收縮的尺寸變化率，結(jié)果如圖6所示。隨著濕熱加速老化時(shí)間的延長(zhǎng)，所有紙樣潤(rùn)濕后的伸長(zhǎng)率都基本維持穩(wěn)定，沒(méi)有出現(xiàn)明顯的升降趨勢(shì)，這一結(jié)果表明濕熱加速老化并不會(huì)影響修復(fù)用紙潤(rùn)濕后的伸長(zhǎng)率。從紙張潤(rùn)濕變形產(chǎn)生的機(jī)理來(lái)看，潤(rùn)濕之后紙張纖維潤(rùn)脹，尺寸增加，進(jìn)而引起紙頁(yè)尺寸的變化[16]。紙張老化的過(guò)程并不會(huì)明顯改變植物纖維的潤(rùn)脹率，因此實(shí)驗(yàn)中修復(fù)用紙樣品的濕脹率在6個(gè)周期的濕熱老化中基本維持不變。

圖6 濕熱老化過(guò)程中6種修復(fù)用紙濕脹和干縮性的變化情況Fig.6 Variation of expansion and shrinkage of 6 kinds of paper during the hygrothermal aging

受加速老化影響比較明顯的是紙張的干縮率，實(shí)驗(yàn)中6種紙樣的干縮率隨著濕熱加速老化周期的遞增都呈明顯下降的趨勢(shì)。老化前紙樣的干縮率普遍在0.5%～1.0%左右，6個(gè)周期的濕熱老化后基本都降至0.2%左右，部分紙樣甚至降到0.1%以下。這一結(jié)果跟濕脹率的情況形成鮮明對(duì)比，濕熱老化過(guò)程中紙樣的濕脹率基本不變，而干縮率卻顯著下降。表明隨著老化時(shí)間的增加，新紙的“火氣”逐漸降低，濕紙?jiān)倭栏芍?，尺寸跟?rùn)濕前基本相近。通過(guò)濕熱老化改善修復(fù)用紙的伸縮性，尤其是其干縮性，獲得了非常積極的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。

產(chǎn)生這一結(jié)果的原因一方面是濕熱老化過(guò)程對(duì)紙張內(nèi)部應(yīng)力的消解，使得紙張?jiān)诶匣蟀l(fā)生了一定程度的回縮。老化過(guò)程中高濕度空氣對(duì)紙張的潤(rùn)濕作用跟吸水潤(rùn)濕相類似[17]，新紙內(nèi)部的形變應(yīng)力和彈性應(yīng)力在潤(rùn)濕之后隨著氫鍵的破壞而消解，自然晾干后在沒(méi)有紙焙的強(qiáng)制拉抻的情況下自然收縮。濕熱老化時(shí)紙張?jiān)诟邼穸瓤諝獾臐?rùn)濕下也會(huì)發(fā)生同樣的收縮現(xiàn)象，紙頁(yè)尺寸回縮到較為穩(wěn)定的狀態(tài)，跟濕水之后自然晾干的效果相類似[18]。另一方面，紙張纖維在干濕交替變化的過(guò)程中還存在纖維吸收的滯后效應(yīng)[14]。當(dāng)環(huán)境濕度較高時(shí)，纖維羥基吸收水分，干燥時(shí)，水分從纖維中蒸發(fā)解吸，部分原來(lái)未形成氫鍵的游離羥基互相形成氫鍵結(jié)合。多次干濕變化之后，纖維之間的氫鍵結(jié)合增多，纖維間的聯(lián)結(jié)更加緊密，紙張尺寸變化也逐漸變小。

相關(guān)實(shí)驗(yàn)也證實(shí)了這一現(xiàn)象，3種修復(fù)用紙分別經(jīng)過(guò)6個(gè)周期的濕熱老化和浸水潤(rùn)濕，晾干后的收縮率對(duì)比如圖7所示，兩種不同處理過(guò)程之后紙樣的收縮率非常接近。老化后的干縮率是濕水晾干后的收縮幅度跟老化后干紙尺寸的比值，由于濕熱老化后干紙的尺寸跟水浸后晾干不斷趨近，最終使測(cè)得的老化后的干縮率逐漸降低，甚至低至0.1%以下。

圖7 6個(gè)周期濕熱老化后的收縮率跟潤(rùn)濕后晾干的收縮率對(duì)比Fig.7 Shrinkage rates after 6 periods of aging compared with those after wetting and drying

2.5 濕熱老化對(duì)修復(fù)用紙伸縮性改善效果的評(píng)價(jià)

實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)已經(jīng)證實(shí)濕熱老化能夠降低新紙的伸縮率，尤其是干縮率，顯著改善新紙的尺寸穩(wěn)定性。但濕熱老化是否能夠達(dá)到自然陳化的效果，使新紙的使用性能接近老紙，還需要跟老紙樣品的伸縮性數(shù)據(jù)進(jìn)行比較。

實(shí)驗(yàn)測(cè)試了4種老紙樣品縱橫向的伸縮率，濕脹率和干縮率，結(jié)果如圖8所示。4種老紙樣品經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間的自然老化之后，尺寸都變得較為穩(wěn)定，潤(rùn)濕及干燥之后的伸縮率較新紙都明顯低得多。尤其是潤(rùn)濕之后的干縮率和橫向伸縮率較新紙顯著下降，自然老化后紙張伸縮率的變化趨勢(shì)跟濕熱加速老化基本一致。

依照紙張?jiān)戏N類相對(duì)應(yīng)的原則，將圖4、圖5、圖6種新制修復(fù)用紙濕熱老化過(guò)程中的伸縮率和圖8中對(duì)應(yīng)老紙的數(shù)據(jù)進(jìn)行比對(duì)，以4種老紙的干縮率和橫向收縮率為基準(zhǔn)，粗略估算同類別的新紙濕熱老化到和老紙相近所需的周期數(shù)，結(jié)果如表3所示。

圖8 4種老紙的伸縮率數(shù)據(jù)Fig.8 Streching rate data of 4 kinds of old paper

表3 新紙達(dá)到對(duì)應(yīng)老紙伸縮率所需的老化周期數(shù)Table 3 Aging time required for the new paper to reach the strech rate of the old paper

根據(jù)比對(duì)的結(jié)果，若以干縮率為標(biāo)準(zhǔn)，新制修復(fù)用紙經(jīng)過(guò)3～6個(gè)周期的濕熱老化都可以達(dá)到和老紙相近的水平；而以橫向伸縮率為標(biāo)準(zhǔn)，新制修復(fù)用紙?jiān)?～5個(gè)濕熱老化周期內(nèi)可接近20世紀(jì)50年代到70年代老紙的水平，但要達(dá)到清代老紙的水平則還需延長(zhǎng)老化時(shí)間。

從古籍修復(fù)的實(shí)際需求來(lái)看，清早期的宣紙和清中期的竹紙已經(jīng)出現(xiàn)明顯老化。修復(fù)用紙一般也不需要將紙張老化到這么重的程度，過(guò)度老化會(huì)造成紙張強(qiáng)度及其他性能的下降，并不利于古籍修復(fù)，長(zhǎng)于6個(gè)周期的濕熱老化并非必要。根據(jù)修復(fù)師們的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，20世紀(jì)七八十年代修復(fù)用紙的使用性能已經(jīng)非常良好，完全可以滿足修復(fù)工作的要求。若以此為標(biāo)準(zhǔn)，大部分新制修復(fù)用紙經(jīng)過(guò)約3～5個(gè)周期的濕熱老化即可顯著改善其伸縮性，降低新紙的“火氣”，基本可以滿足古籍修復(fù)工作的需要。

2.6 濕熱老化過(guò)程對(duì)紙張性能的影響

采用加速老化的辦法處理修復(fù)用紙，在改善紙張伸縮性的同時(shí)，客觀上也會(huì)造成紙張一定程度的老化，降低紙張強(qiáng)度，這也是該方法實(shí)際應(yīng)用較為謹(jǐn)慎的原因之一。但從修復(fù)實(shí)踐的經(jīng)驗(yàn)來(lái)看，修復(fù)師在選紙時(shí)一般希望補(bǔ)紙的強(qiáng)度不宜過(guò)高于原件紙張，以此推之，適度老化的紙張更適于修復(fù)的使用。但古籍修復(fù)的目的不外乎延長(zhǎng)紙頁(yè)的保存壽命，這又要求修復(fù)用紙應(yīng)具有較好的強(qiáng)度，不能過(guò)度老化。因此從客觀上來(lái)看，這兩條原則在某種程度上是相悖的，實(shí)際工作中如何把握好二者的平衡，嚴(yán)格控制老化的程度，既要適度改善紙張的使用性能，又不能使發(fā)生明顯的老化。

對(duì)于手工紙而言，紙張纖維的聚合度是紙張強(qiáng)度和綜合性能的根本。紙張老化就是纖維降解所引發(fā)的聚合度下降的過(guò)程，測(cè)定纖維聚合度可以綜合反映溫濕度處理過(guò)程對(duì)紙張性能的影響。由于清代宣紙含皮量比較高，所以用紅星特凈皮宣紙代表宣紙進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)檢測(cè)了5種修復(fù)用紙?jiān)诘?個(gè)濕熱老化周期和第5個(gè)濕熱老化周期前后的纖維聚合度，同時(shí)將其與4種老紙的聚合度數(shù)據(jù)進(jìn)行比對(duì)(表4)。

表4 5種修復(fù)用紙濕熱老化處理后與4種老紙的纖維聚合度Table 4 Fiber polymerization degrees of 5 kinds of restoration paper after heat aging treatments and 4 kinds of old paper

結(jié)果發(fā)現(xiàn)5種修復(fù)用紙老化3個(gè)周期之后紙張樣品的聚合度跟50年代、70年代同類紙樣的聚合度相近，老化5個(gè)周期之后的紙樣聚合度都高于同類的清代紙樣聚合度。采用3～5個(gè)周期的濕熱老化處理對(duì)修復(fù)用紙是較為安全的，在改善紙張伸縮性能的同時(shí)，不會(huì)造成修復(fù)用紙的過(guò)度老化。

3 結(jié) 論

本研究分析了6種新制修復(fù)用紙的伸縮性數(shù)據(jù)及其在濕熱加速老化過(guò)程中的變化，并與4種老紙的伸縮率相比對(duì)，結(jié)果表明采用濕熱老化改善新制修復(fù)用紙的伸縮性是可行的，結(jié)論如下。

1) 不同原料的修復(fù)用紙?jiān)谏炜s性上存在明顯的差異，古籍修復(fù)應(yīng)盡可能選配與原件紙張纖維成分相同或相近的紙張。

2) 修復(fù)用紙的伸縮性在縱向和橫向上存在差異，新紙的差異尤其明顯，修復(fù)中應(yīng)盡可能使補(bǔ)紙和書(shū)頁(yè)的簾紋方向一致。

3) 濕熱加速老化可以明顯降低新制修復(fù)用紙的伸縮率，尤其是可以顯著降低新紙的干縮率和橫向伸縮率，達(dá)到和老紙相近的水平。古籍修復(fù)工作中可以將新紙進(jìn)行適度老化，以降低“火氣”，改善其使用性能。

4) 濕熱加速老化會(huì)在一定程度上降低紙張強(qiáng)度，實(shí)際工作中需要根據(jù)修復(fù)用紙的具體用途，綜合考量紙張伸縮性和強(qiáng)度對(duì)修復(fù)效果的影響，合理選擇適當(dāng)?shù)奶幚矸绞健?/p>