古籍收藏中酸化牛皮紙脫效果的探討

陳秋碩

摘要：紙張酸化是古籍書畫收藏面臨的一大難題，酸化的程度直接影響到紙張的壽命，脫酸是修復(fù)過程中繞不開的一個(gè)問題。本實(shí)驗(yàn)通過浸泡脫酸法，考察了常溫常壓下石灰水、草木灰水這兩種溶液對(duì)重度酸化牛皮紙的脫酸效果，為后續(xù)的古籍修復(fù)提供參考。

關(guān)鍵詞：脫酸;古籍書畫;石灰水;草木灰水

引言

在真正書寫用紙出現(xiàn)的近2000年里，紙張一直都扮演著中華文化傳播載體的重要角色，它讓古老文明告別沉重的竹簡(jiǎn)，開始輕裝前行。今人能窺探到古人的生活風(fēng)貌，大多得益于紙張的超長(zhǎng)壽命，素有“紙壽千年，書比人壽”一說，所以，妥當(dāng)存放的古籍書畫可以保存上千年。在現(xiàn)今的博物館、圖書館、檔案館藏品中，古籍、書畫占了很大部分比例，但是由于時(shí)間推移、保存環(huán)境變化等原因，很多的紙質(zhì)文物都面臨著老化、脆化等問題，而導(dǎo)致這些情況出現(xiàn)的主要原因就是紙張的酸化。

紙張酸化指的是紙張酸性增強(qiáng)的現(xiàn)象，這直接導(dǎo)致了纖維素在酸性含水條件下發(fā)生水解，聚合度明顯降低，進(jìn)而紙張機(jī)械強(qiáng)度下降，導(dǎo)致其脆化粉化等不可逆的損傷。紙張的酸化程度以pH值來度量，pH值越低，酸性越強(qiáng)^[1]。通常紙張pH值6.3～6.7為輕度酸化，pH值5.0～6.2為中度酸化，pH值低于5.0為嚴(yán)重酸化，紙張的pH值每降低1個(gè)數(shù)值，其壽命就會(huì)降低2～5倍，甚至更多^[2]。有人做過實(shí)驗(yàn)，當(dāng)一部文獻(xiàn)的pH值降低到5.0以下時(shí)，它的保存年限不會(huì)超過200年^[3]。紙張出現(xiàn)酸化的原因很復(fù)雜，主要有造紙?jiān)?、造紙工藝、裝幀和書寫用料、有害氣體、灰塵、霉菌等^[4]，這些原因相互作用、相互誘發(fā)，加速紙張的酸化進(jìn)程。出現(xiàn)酸化的紙張?jiān)诤荛L(zhǎng)時(shí)間內(nèi)仍可保有其機(jī)械強(qiáng)度，直至纖維素解聚達(dá)到一定程度時(shí)，機(jī)械強(qiáng)度才開始迅速下降。

酸化比較嚴(yán)重的文獻(xiàn)主要有兩類，一類是唐宋元時(shí)期的文獻(xiàn)，主要是因?yàn)槠錃v史久遠(yuǎn)，文獻(xiàn)在長(zhǎng)期的保存過程中因環(huán)境問題導(dǎo)致酸化;另一類是民國(guó)時(shí)期的文獻(xiàn)，主要是因造紙工藝和紙張質(zhì)量造成的。族譜是一種比較特殊的文獻(xiàn)，就其內(nèi)容而言，是中華文明史中最具平民特色的文獻(xiàn)，對(duì)于歷史學(xué)、民俗學(xué)、人口學(xué)、社會(huì)學(xué)和經(jīng)濟(jì)學(xué)的深入研究，有著不可替代的獨(dú)特功能。它與正史、方志一起，是構(gòu)成中華民族歷史大廈的三大支柱?，F(xiàn)流傳至今的族譜多為明清兩代以及民國(guó)時(shí)期纂修，但問題最嚴(yán)重的卻是離我們最近的民國(guó)時(shí)期族譜。

本實(shí)驗(yàn)樣品陳留謝氏宗譜（圖一），所用紙張為牛皮紙，牛皮紙是20世紀(jì)初傳入我國(guó)的一種機(jī)制紙，書寫用途多見于信封、大開頁的書籍等。其制作工藝采用硫酸鹽針葉木漿為原料，經(jīng)打漿，并加入膠料，在長(zhǎng)網(wǎng)造紙機(jī)上抄造而成。由于針葉木材纖維（圖二）比較長(zhǎng)，并且在蒸煮過程中使用燒堿和硫化堿處理，木材纖維原有的強(qiáng)度所受到的損傷較小，纖維與纖維之間緊緊相依，因此有柔韌結(jié)實(shí)、耐破度高等優(yōu)點(diǎn)。但其缺點(diǎn)也同樣突出，那就是紙張呈酸性，化學(xué)處理、施膠等帶來的酸性對(duì)紙張的長(zhǎng)期保存非常不利。因此，對(duì)于酸化的古籍、書畫，尤其是嚴(yán)重酸化的，脫酸工作刻不容緩。

紙張脫酸的基本原理是酸堿中和，通過將脫酸液中的堿性物質(zhì)滲透入紙張纖維內(nèi)部，中和紙張的酸性物質(zhì)^[5]，讓紙張的pH值達(dá)7.6～9.0，延長(zhǎng)紙張的壽命。脫酸的方法有很多，主要有水溶液脫酸法、有機(jī)溶液脫酸法、氣相脫酸法三種^[6]。水溶液脫酸法是我們最常用到的傳統(tǒng)脫酸方法，主要采用弱堿性溶液浸泡洗滌紙張的方式;有機(jī)溶液脫酸法最早來源于美國(guó)，基本原理是有機(jī)溶劑作為載體，將納米級(jí)金屬氧化物均勻懸浮在其中，使用噴灑或浸泡的方法達(dá)到紙張去酸的目的;氣相脫酸法是應(yīng)用能氣化或揮發(fā)的堿性氣體，在真空條件下，充分滲入到古籍、文獻(xiàn)中使紙張脫除酸性。這些脫酸方法各有優(yōu)劣，應(yīng)根據(jù)紙張實(shí)際情況進(jìn)行選擇。

本實(shí)驗(yàn)采用水溶液脫酸法中常用的石灰水和草木灰水兩種溶液對(duì)陳留謝氏宗譜紙張殘片進(jìn)行脫酸處理，研究?jī)煞N脫酸劑對(duì)牛皮紙表面pH和色度的影響，為該書脫酸修復(fù)提供技術(shù)參考。

1? 實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備

1.1? 實(shí)驗(yàn)樣品

陳留謝氏宗譜尺寸50.5cm×64.5cm，是一本大型寶塔式族譜，由于紙張工藝、年代、環(huán)境等原因，書本已嚴(yán)重酸化，書頁pH值均在5.0以下，部分頁面檢測(cè)到的pH值甚至達(dá)到了3.0～4.0，而且均已發(fā)脆，無法翻頁，若不及時(shí)脫酸修補(bǔ)，即使保存妥當(dāng)，也瀕于毀滅。本實(shí)驗(yàn)的紙張樣品（圖三）為該書上的紙張殘片2張，大小約為5.0cm×5.0cm，pH值分別為4.44與4.46。

1.2? 實(shí)驗(yàn)儀器

哈納HI99171防水型便攜式紙張pH溫度測(cè)定儀、雷磁PHSJ-4F實(shí)驗(yàn)室pH計(jì)、柯尼卡美能達(dá)分光測(cè)色儀CM-700d

1.3? 脫酸溶液

石灰水的制備：取適量的Ca（OH）₂溶解于超純水中，用雷磁PHSJ-4F實(shí)驗(yàn)室pH計(jì)測(cè)其pH值為9.98。

草木灰水的制備：取干燥玉米秸稈、油菜秸稈若干（圖四），充分燃燒，取其灰燼，加超純水?dāng)嚢杈鶆?，靜置，取上層清液，用雷磁PHSJ-4F實(shí)驗(yàn)室pH計(jì)測(cè)其pH值為9.76。

2? 實(shí)驗(yàn)過程

本次實(shí)驗(yàn)采用浸泡脫酸，分別考察石灰水（圖五）、草木灰水（圖六）這兩種脫酸溶液在常溫常壓條件下對(duì)酸化牛皮紙的脫酸效果，檢測(cè)內(nèi)容為紙張脫酸前后樣品的pH值、色度以及脫酸后30天內(nèi)的pH值。

2.1? 紙張表面pH測(cè)定

紙張表面pH值，是指表面潤(rùn)濕時(shí)所測(cè)得的pH值，測(cè)量是按GB/T 13528—1992標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的方法進(jìn)行的。用0.5mL超純水潤(rùn)濕紙樣，讓平頭電極緊密地與潤(rùn)濕的紙面接觸，并給予一定壓力，待數(shù)值穩(wěn)定后讀數(shù)。然后用超純水徹底沖洗電極，以保證讀數(shù)的準(zhǔn)確性。平行實(shí)驗(yàn)3次，最終結(jié)果用3次測(cè)定的算術(shù)平均值表示。

2.2? 色度測(cè)定

使用柯尼卡美能達(dá)分光測(cè)色儀CM-700d測(cè)量紙張脫酸前后L*、a*、b*值，每張樣品同一位置測(cè)定3次。LAB色空間是基于一種顏色不能同時(shí)既是黃又是藍(lán)這個(gè)理論建立的，當(dāng)一種顏色用CIE（L* a* b*）時(shí)，L*代表明度值，0為黑，100為白，值越大，顏色越偏向白色，值越小，顏色越偏向黑色;a*代表紅綠色度，正值為紅，負(fù)值為綠，0為中性色，值越大，顏色越偏向紅色，值越小，顏色越偏向綠色;b*代表黃藍(lán)色度，正值為黃，負(fù)值為藍(lán)，0為中性色，值越大，顏色越偏向黃色，值越小，顏色越偏向藍(lán)色。

3? 實(shí)驗(yàn)結(jié)果

3.1? 脫酸時(shí)間對(duì)pH值的影響

在常溫常壓、石灰水pH值為9.98、草木灰水pH值為9.76的條件下考察處理時(shí)間對(duì)脫酸效果的影響，實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖七所示。由圖七可知，處理時(shí)間為0～90min時(shí)，隨著處理時(shí)間的延長(zhǎng)，脫酸后樣品表面的pH值均有較大幅度的提高，脫酸效果好。當(dāng)處理時(shí)間為90～180min時(shí)，脫酸后的樣品表面pH值曲線趨于平穩(wěn)，此時(shí)處理時(shí)間對(duì)脫酸效果的影響有限。

3.2? 脫酸時(shí)間對(duì)色度的影響

我國(guó)古籍修復(fù)的主要原則是“整舊如舊”^[7]，因此紙張脫酸后色度的變化也是脫酸效果的重要評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，理想上的情況是脫酸前后紙張色度不變。

樣品在脫酸前為棕褐色，由表一可知，經(jīng)過兩種溶液脫酸，樣品的色度有一定的變化，但是變化幅度不同。總的來說，隨著時(shí)間的延長(zhǎng)，用石灰水溶液脫酸的樣品比用草木灰水溶液脫酸的樣品顏色要來的淺一些。其原因可能是石灰水澄清透明，樣品本身顏色較深，樣品中的有色物質(zhì)部分溶解于石灰水中;草木灰水顏色為黃色，未做脫色處理，與樣品顏色接近，樣品中的有色物質(zhì)部分溶解于草木灰水中的同時(shí)脫酸溶液中的有色物質(zhì)也會(huì)滲入樣品中，色度變化較小。

3.3? 脫酸完成后pH值變化

紙張脫酸是為了其保存的更為長(zhǎng)久，因此，紙張脫酸后的pH變化也是一項(xiàng)重要的考察內(nèi)容。脫酸完成后的樣品，存放于無酸紙囊匣，并置于恒溫恒濕柜中，每隔5天測(cè)1次其pH值，結(jié)果如圖八所示。由圖八可知，樣品在脫酸后的0～5天時(shí)間，pH值會(huì)有一些降低，之后pH穩(wěn)定在一定范圍，保存效果較為理想。

4? 總結(jié)

本實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，石灰水與草木灰水這兩種脫酸溶液對(duì)嚴(yán)重酸化牛皮紙樣品均能達(dá)到較好的脫酸效果。其中脫酸時(shí)間的延長(zhǎng)對(duì)脫酸效果起正面影響，但到一定時(shí)間后，pH值趨于穩(wěn)定，此時(shí)時(shí)間再增加效果也不明顯，脫酸試劑的不同，這個(gè)時(shí)間也不一樣。脫酸溶液對(duì)色度有一定的影響，比如天然的脫酸溶液未經(jīng)脫色處理，在紙張上會(huì)有附著，淺色或透明的脫酸溶液對(duì)紙張?jiān)瓉淼念伾矔?huì)有一定影響，脫酸溶液的選擇也要考慮到紙張?jiān)瓉淼念伾兔撍崛芤罕旧淼念伾Ｔ诿撍嵬瓿珊蟮?0天內(nèi)，紙樣pH值均穩(wěn)定在弱堿性范圍，效果理想。就本實(shí)驗(yàn)樣品而言，綜合脫酸效果和色度的變化，草木灰水溶液作為脫酸劑效果會(huì)更好一些。

此書由于前期酸化嚴(yán)重，雖然本次脫酸令其pH值增加至弱堿性，但其機(jī)械強(qiáng)度并未得到明顯增加，這是因?yàn)榧垙埨w維已發(fā)生不可逆的斷裂，因此在該族譜修復(fù)過程中，做好拍照掃描等工作，保存電子檔案，讓族譜以另一種方式展現(xiàn)在我們面前。并在修復(fù)完成后，用定制的無酸紙囊匣來裝具，存放于恒溫恒濕柜中。

對(duì)于脫酸，我們希望是一種預(yù)防性保護(hù)手段，而不是搶救性保護(hù)手段。也就是說，從源頭做起，從造紙工藝上就引入去酸化的概念，造出能長(zhǎng)久保存的紙張，書寫和裝幀使用無酸的用料，并在無酸的環(huán)境中保存，讓中華文化源遠(yuǎn)流長(zhǎng)。

參考文獻(xiàn)：

[1] 孫永平：《淺談古籍修復(fù)中的紙張脫酸》，《今日科苑》，2008年第24期。

[2] 李玉民，宿殿杰：《紙質(zhì)檔案脫酸工作的再認(rèn)識(shí)》，載自《新常態(tài)下的檔案工作新思維》，2015年。

[3] 蔡雪玲：《試談古籍保護(hù)中預(yù)防性保護(hù)工作的重要性》，載自《福建省圖書館學(xué)會(huì)2008年學(xué)術(shù)年會(huì)論文集》，2008年。