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環境因素對紙質圖書資料的影響與控制

1. 溫度:

過高的溫度不僅加速紙質圖書資料的化學變質反應速率,同時易造成蟲、菌的滋生,溫度每升高5℃,變質速率就約增加二倍,紙質材料變質隨著溫度升高而加快,即使在高溫下放置短時間,也會使紙變黃、發脆。依南京博物院奚三彩教授從溫度對紙張耐久性的影響實驗研究發現,可看出溫度越高,紙張的半衰期越短,反之,溫度越低,半衰期越長。一般而言,溫度的變化不應過劇,以20℃~24℃ 為圖書保存最適當的溫度範圍,為了控制環境中的溫度,空氣調節器的裝置為必要措施,除了維持一定的溫度外,更重要的一點是當館內的溫度調節固定後,便要長久維持下去,因為高低不定的溫度變化,會使紙張中的纖維遭受壓迫而擴張或收縮,所造成紙張損壞的程度更甚於長期處於高溫中。

2. 濕度:

濕度與溫度有著不可分離的相互關係,當環境相對濕度過高時,會使紙張變色、生黴、甚至腐爛,據研究,紙張在相對濕度70﹪以上的環境中,放置一天后便會導致黴菌的生長,若是潮濕加上高溫,更易滋生黴菌,且會助長蛀蟲在紙張內產生。反之,當濕度過低時,也會造成不良的影響,濕度的不足使得紙張變得易碎,同時使得黏貼裝訂用的漿糊或膠乾裂收縮,失去黏性,使書頁脫落。比較適當的濕度是維持在40﹪至50﹪之間,而且亦如溫度的控制,維持其恒定。中興大學張豐吉教授曾從相對濕度對紙張耐折力之影響實驗得知,在相同溫度的環境下,紙張耐折力隨著相對濕度的提高而衰減,此外在高濕度的環境中,紙亦容易引起細菌繁殖,使紙表面起黃斑。

3. 光線:

光對有機紙質的危害,一般由光的熱作用和化學作用造成的,在紙張中的木質素對紫外線具有很強的吸收能力。而紙纖維具有縮醛、羰基和羧基及一些金屬及雜質等光吸收基團,在陽光的照射下,將加速水解變為葡萄糖。在有氧存在時,纖維素髮生氧化反應,而在光的作用下,將加速其氧化作用,不僅使紙張變色,而且能斷裂纖維素分子糖忒鍵,生成容易粉碎的氧化纖維素。

4. 空氣污染:

於商業區或工業區等常見汽機車或工業排放廢氣下,不但污染環境,有害健康,亦對圖書資料的保存造成嚴重的威脅,其污染物包括如硫氧化物、氮氧化物、碳氫化合物、氟化物等氣體,以及粒狀、二次污染物或惡臭物質等等。尤其燃燒石化燃料所產生的酸性氣體物質,對圖書造成的危害更大,二氧化硫遇到空氣中的水氣會形成硫酸,造成紙張的酸化而劣損。污染空氣的二氧化氮遇到陽光所產生的臭氧,會破壞有機物中的碳原子結合,不但使紙力減低,且會造成褪色。粒狀污染物除了造成紙張化學變化外,更易使紙張侵蝕或磨損。故應注意環境的綠化及書庫的清潔維護,於嚴重污染地區,可兼採取空氣淨化與過濾的設施,如水洗或活性碳等過濾系統,並於入口處與書庫區加以有效區隔,亦可有效防止污染的侵害。

(二)生物蟲害的防治與控制:

如避免蟲、鼠、微生物的侵害,可從環境控制法著手,避免其適合生長的環境因素,如鼠類斷絕其食物來源及雜物藏匿的環境,最有效方式為堵絕其進入,如採用金屬(鋁質)門窗設施較易防堵。一般蛀蟲及黴菌較喜歡高溫多濕的環境,依1983年美國國家標準局出版報告建議,若能控制環境溫度在18~24℃或更低溫,相對濕度於40~45﹪或更低的濕度下,能達到較好的控制效果。亦可采薰蒸法借用藥物達到驅蟲殺菌的效果,採用的薰蒸方式有覆蓋薰蒸法、包裝薰蒸法、減壓薰蒸法、密閉薰蒸法等。

(三)人為、天然災害損害的防止:

1. 人為疏失及損害:

如圖書管理人員或用戶于有意或無意間的疏失,如排架率過高或展讀書頁不當,均易造成圖書之損壞而不自知。需培養良好善盡保護的使用習慣,管理維護者遇有輕微損害應立即修護,以避免損害的擴大。

2. 天然災害的損害與防止:

火災、水災、地震常造成圖書資料大量而嚴重的損害,往往造成難以挽回的危害。故于事前應做好預防性措施或緊急處理方案,以減少或防患重大的人員及圖書資料的危害。諸如從圖書館舍的安全強度規劃、消防安全警報或緊急用電照明系統、電器管線設備負載的要求、避免水管管道流經書庫之天花板地板及四周圍牆、書庫樓層地板及書櫃之安全強度設計等等,以及災後圖書資料的緊急搶救支援通報系統的建立,亦為當務之急,如常見災後大量受水浸之圖書資料,因缺乏大型冷凍乾燥設施之配合,而造成圖書資料之黏結損壞,而喪失搶救時機,造成大量圖書資料毀於一旦。

第五章 紙張的脫酸方法

前面已經提到,由於紙張中含有酸,使得近代出版的圖書、報紙變質損壞。大量的實驗和事實證明,機製紙一般只有50~60年的壽命。經脫酸後其“壽命”可以達500年左右。因此脫除紙張中的所含的酸,是延緩紙張壽命的重要途徑和方法。
自從 19世紀以來,人們普遍發現圖書自毀現象。為解決紙張老化問題,許多國家從1930年開始研究脫酸劑和脫酸方法。(如美國Barrow公司、紙張化學研究所the Ontaria研究基金會國家檔案館、國家標準局等)。經過多年努力,終於在1936 年由the.Ontario研究基金會的 Ohosehisr.Heitz(奧托.希爾霍爾茨)首先獲得了美國專利,並發表了一篇題為“紙張及紙張製品的化學穩定過程”的論文。隨後美國紙張保護專家巴羅(Brrow)使用Ca(HCO3)2溶液處理方法,並於1940年他發明了紙脫酸的兩步法(即氫氧化鈣和重碳酸鈣法),此法在40年代和50年代得到廣泛的應用。到了1957年Gear在美國使用了Mg(HCO3)2單液改正法,首次使用了鎂化合物作為脫酸劑。1965年,Rotet報導了以鎂化合為氧化木漿的穩定劑。1973年Giibet 對其穩定作用做了更深入研究指出,鎂試劑對於像鐵這樣金屬氧化催化劑起鈍化作用。1959年威爾遜和福爾希建議把醋酸鎂用作纖維素加膜的抑制劑。並選用飽和鈣鎂碳酸氫鹽作為噴塗脫酸劑。與此同時,為了克服以水為溶劑脫酸液的缺點,從此,無水脫酸劑和氣態脫酸劑的研究都有了進展,並逐步成為脫酸劑發展的主流。

脫酸方法很多,歸納起來可以分三類:
一、水溶液法(濕法):水、石灰水(氫氧化鈣和重碳酸鈣)碳酸鈣和碳酸鎂,重碳酸鎂。
二、有機溶液法(乾法):醋酸鎂、氫氧化鋇、甲醇鎂、甲基碳酸鎂。
三、氣相法:氨、碳酸環己胺、嗎琳、二乙基鋅。

下邊就分別把這幾種方法向大家作簡要介紹。


第一節 水溶液法

水作為一種溶劑不僅可以稀釋紙中的酸,而且還能清洗掉有害雜質,如銅、鐵離子等。這對於紙張的保護無疑是一種有效的方法。但在實踐中人們發現,用去離子水洗滌紙張,不僅能脫除酸,也沖洗了紙張中的纖維素和鈣、鎂離子。雖然酸度降低了,但紙張壽命反而縮短。由於自來水中含有微量鐵和銅的化合物,這些化合物將對紙張纖維素的氧化起催化作用,所以不能用自來水洗滌紙張。因為硬水中含有少量的鈣、鎂離子,能純化紙張中的銅、鐵離子對紙張的氧化催化作用。所以用硬水作為紙張脫酸的基礎上,各種鹼水溶液脫酸方法也相繼產生。

一、石灰水脫酸法:
  將紙張平放在塑料絲網或銅絲網中,放在石灰水飽和溶液裏約20分鐘,紙張中酸被中和了。然後再把它移至重碳酸鈣溶液中浸洗20分鐘,處理紙片上將沉積碳酸鈣,這樣既能脫酸又有在紙中留下抗酸緩衝劑的目的。
該法簡便易行,是一種傳統方法。經老化實驗證實無副作用,但有人認為會減弱紙張的抗強度。

二、氫氧化鈣和重碳酸鈣法(即雙液兩步法):
  這一方法是把紙張浸入0.15%氫氧化鈣液經20分鐘浸泡,使紙內游離酸中和。然後取出再浸泡在0.15%碳酸鈣溶液中,約20分鐘,使過量的氫氧化鈣轉變為碳酸鈣。碳酸鈣沉積在被處理的紙上,能起抗酸、緩衝作用。防止紙張進一步變質。 該法發明於1940年,至今仍在使用,脫酸後PH值可能超過8,經過長期實踐證實是鹼水溶液脫酸方法最安全可靠的方法之一。

三、碳酸氫鎂法:
此法我們曾經做過試驗,為了配製Mg(HCO3)2溶液,先將6.72MgCO3放入3000ml容器中,注滿蒸餾水,通入CO2的作用,使其變為Mg(HCO3)2,Mg(HCO3)2 溶於水,其水溶液PH值為8.5~9即可用來脫酸。
將配製好Mg(HCO3)2溶液倒入搪瓷盤內,把紙張夾放在塑料網上,在溶液中浸泡25分鐘,取出晾乾即成。在操作過程中,碳酸氫鎂溶液由於對酸的中和反應逐漸由純白色變成微黃色,最後呈琥珀色。一旦溶液呈琥珀色就應更換新的溶液。
水溶液脫酸法:具有既脫酸又去污作用,亦能使紙張強度有一定程度的恢復和穩定性能好的特點。但是,該法又具有以下缺點:即不適宜大批量脫酸,只能單頁操作。這樣既費時費力,又要拆頁、重裝,所需成本高、處理周期長。由於水溶液對某些字跡、染料、顏料會引起烘染或褪色以及出現折皺等現象,所以使水溶液脫酸方法,在實際應用中受到限制。


第二節 有機溶液脫酸法:

水溶液脫酸法有著明顯缺點,為了改進這些不足,避免因水溶液而起的各種問題,因此,用有機溶液替代水溶液的脫酸方法出現了。巴羅(Barrow)曾選用雙二醇胺(cliglycolamine)作脫酸試驗,由於雙二醇胺的易揮發性,在紙上難以殘留鹼,因處理效果不好而放棄。後又有醋酸鎂作為脫酸劑,用水和三氯乙烯混合液作為溶劑,因醋酸鎂在此溶劑中溶解不高而導致結果不理想而告終。隨後英國博物實驗室貝思斯、科普曾建議用Ba(OH)2溶解在甲醇溶劑中作為脫酸劑,採用噴灑和塗刷的方式,可達到脫酸效果。由於Ba(OH)2有毒性,甲醇是易燃有毒溶劑,脫酸後具有太強的鹼性,以及鋇離子殘留在紙上不穩定而被淘汰。

一、甲醇鎂-甲醇法
經過反復探索,人們發現鹼性試劑-醇鎂,即甲醇鎂作為脫酸緩衝劑。因為甲醇鎂可溶於有機溶劑。本身又具有足夠的鹼性,在紙上能保留較長時間和特有的穩定作用。甲醇鎂-甲醇是有機溶劑脫酸方法中最初較為滿意的一種方法。甲醇鎂的鹼性不僅能使紙張中的酸中和,而且殘留在紙上的甲醇鎂在水汽中的作用下,水解成氫氧化鎂。氫氧化鎂與空氣中CO2的作用下變成碳酸鎂,使紙具有抗酸緩衝的作用。但在實踐過程中發現,該法具有以下缺點:甲醇對某些字跡(彩色字跡、圓珠筆字跡)溶解,鹼性過大等。為了解決好溶劑對甲醇鎂的溶解能力而不影響字跡,經過實驗,選用溶解力低的惰性溶劑和甲醇混合可達到其目的。常用的惰性溶劑:有氟里昂、甲苯、丙酮、氯化烴等。

二、韋托法
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(Weito)法”。“韋托”法是伊利諾斯州麥迪遜的韋托聯合公司總經理查德.史密斯發明的。它是利用甲醇鎂-甲醇、氟里昂混合溶液作為脫酸劑。處理工藝是:先將書取來,放入高壓箱內關閉密封箱門,通過乾燥或致冷將書中水分排除,引入脫酸溶液,加熱使壓力增高到每平方英寸200磅。排乾書籍周圍的脫酸液,使書乾燥,打開箱門將書取出讓它進行“恢復”,重新獲得室內的溫度和濕度,方可入庫。對一些脆弱紙張,脫酸後必須進行加固,只要把丙烯酸樹脂溶解在氟里昂溶液中,並用脫酸劑的相同方法施行浸漬即可,此法從1981年以來,在加拿大公共檔案館實施應用。
有機溶液法:具有操作簡便,能直接用來處理裝訂成冊的圖書、文獻,降低了脫酸費用。由於合理地配製了混合的有機溶劑,在一定程度上控制字跡的烘染。但此法所用有機溶劑大都易燃、有毒,對人身有害,有的有機溶劑對字跡有褪色或變色的危害。

第三節 氣相脫酸法:
氣相脫酸法是利用能氣化或揮發鹼性氣體用以脫酸的方法。此法在真空配合下,使氣體充分滲入到書本、文獻中,能進行大批量的群體脫酸,是目前最有效的脫酸方法。氣相脫酸有以下幾種:

一、氨法:
早在30年代,美國巴羅(Barrow)就曾經試用氨氣來脫酸。以後蘇聯、印度一些博物館也曾用過氨作脫酸劑。該法是將酸化了的紙張,放在密封容器中(最好在真空箱中),然後通入(1:10)氨,經24~36小時處理即可中和酸,並能使紙張PH值達到6.3-7.2之間。但由於其脫酸效果不理想,沒有鹼殘留,耐久性差。再加上氨氣為窒息氣體,對人眼、肺均有強烈刺激而被放棄。

二、碳酸環己胺:
碳酸環己胺作為氣相脫酸劑是由Langweel首先提出。碳酸環己胺呈酸而不呈鹼性,在氣化過程中能分解成鹼性環己胺,才具有脫酸的作用。其方法是將濾紙浸泡在碳酸環己胺的飽和溶液中,然後將它夾在書籍中,一般每25頁夾一張。如果多孔薄紙印制的書籍,每隔50頁夾一張。利用環己胺的滲透性來達到脫酸目的。由於環己胺的毒性,能致癌和使人生理活性組織誘變以及能降低紙張光澤等原因而沒有得到廣泛應用。

三、嗎:
學名1.4-氧氮雜環己烷,無色,具有吸濕性的液體,有氨的氣味,比重為0.9894(20° /4°)熔點-4.9℃、沸點128℃。與水混溶、溶於乙醇、乙醚。呈中等鹼性。
  此法從1970年開始研究,經6年的努力,於1976年獲得專利,並在BiehmondVirgrinea圖書館做了實驗並得到應用。中國人民大學檔案系做過應用研究。脫酸方法如下:先把需脫酸的書籍放進真空處理箱,然後用真空泵抽至真空度為0.5-1.0torr,再把嗎琳和水氣(4:6)的混合氣體通入處理箱內約10分鐘。在這期間,使嗎氣體充分滲透到每本書中。中和紙內的游離酸。經10分鐘後將空氣注入處理箱,使箱內壓力保持700毫米汞柱,讓空氣沖洗剩餘的嗎氣體,5分鐘後再抽至20毫米汞柱。最後兩步可重復幾次。儘管把嗎氣體散發掉,再開箱取出。整理入庫。
嗎琳脫酸法具有以下優點:
1.可批量處理(85磅/小時),費用低(0.32美元/磅)。
2.所處理好的書籍有效率達99%以上,沒有損壞現象。並明顯降低紙張加速老化速度。
4. 可使用自動化儀器,速度快,效果穩定,並具有多功能之作用。
但這種方法對火棉膠封面、皮封面顏色有影響,對新聞紙有發黃現象。處理過程沒有加固作用,加上儀器、設備投資較大。

四、二乙基鋅法:
  上面介紹的幾種氣相脫酸法,都是基於利用胺作為鹼性試驗劑。但有一個共同缺點,就是鹼殘留量小。科學工作者在探索改進胺類脫酸劑同時,對非胺類脫酸劑也進行了研究。
1976年由美國國會圖書館化學家凱利(Ceorge.B.kelly)和威廉斯(John williams)發明二乙基鋅脫酸技術並獲得專利。從而使脫酸方法有了突破性的進展。撇去了傳統的酸鹼中和脫酸的思想,利用金屬有機化合物的活潑性達到脫酸的目的。二乙基鋅是金屬有機化合物,其分子式為(C2H5)2Zn無色,沸點118℃,有水果味,具有吸濕性,化學活性極高,對空氣極為敏感,遇水和氧會發生猛烈爆炸,由於二乙基鋅能同多種無機物和有機物發生反應,既能同酸反應生成相應的鹽和烴,又能同水反應生成鹼性氧化物。對植物纖維又不會有破壞作用。因此,選用二乙基鋅作為紙張脫酸劑是十分有利的。
南京博物院等單位從1983年開始二乙基鋅氣相脫酸研究,經過八年努力已獲得成功。現將脫酸機理、工藝及效果介紹如下:

1.二乙基鋅脫酸機理:
  簡單講,還是利用酸鹼中和之原理。二乙基鋅分子粒徑極小(長度10埃,200萬個二乙基鋅分子可停留在一大頭針的表面上,這就使二乙基鋅具有極好的滲透性,它不僅能滲透進閉合的紙質文獻中,而且能鑽進紙張的纖維內與纖維結合在一起。當它遇到紙內的酸即發生下列反應,起到脫酸的作用。
   (C2H5)2Zn+2H+ → 2C2H6+Zn2+
當二乙基鋅鑽入紙張纖維內部,同酸發生反應,同時與紙中微量水以及和紙張中纖維素羥基反應:
   (C2H5)2Zn+H2O →(C2H5)ZnOH+C2H6↑
 (C2H5)2Zn+H2O →C2H6+Zn(OH)2
同時二乙基鋅與纖維素羥基反應:
CeLL-OH+(C2H5)2Zn →CeLL-OZn(C2H5)+C2H6↑
CeLL-OZn+(C2H5)2Zn+2H2O→CeLL-OH+Zn(OH)2+C2H6↑
從上述反應可以看出,二乙基鋅不僅能有效地中和紙張內的酸,而且與紙張纖維素反應,抑制了纖維素水解作用,並在紙面上沉積一定量的氧化鋅(ZnO),對環境中酸的侵蝕有一定阻蝕作用。隨著研究的深入,G.Bkelly.Jr和J.eWiuians發現氧化鋅在光照和潮濕條件下,對紙張中纖維素的光氧化有催化作用。對此,在二乙基鋅脫酸過程中加入二氧化碳,使沉積於紙張內的氧化鋅轉變成碳酸鋅,使脫酸效果更理想。

2.脫酸的主要設備:
(1)真空處理箱,為自行設計,非標準設備,有效容積為2立方米,工作壓力範圍5 ×10-3 ~ 10-1 Torr。  
(2)真空機組:由2×- 70A旋片式真空泵、2J-150機械增壓泵組成。
(3)加熱系統:為使箱體溫度均勻和使用全安,本設備採用
間接加熱。在箱體夾層中注入導熱油,用電熱棒加熱導熱油再將熱量傳遞給箱體。
(4)加料系統:該裝置是由二乙基鋅貯罐、氮氣緩衝罐、氮氣鋼瓶和計量器組成。
(5)後處理系統:該系統是由煤油吸收塔、活性炭吸收罐和真空泵組成。

二乙基鋅脫酸過程中,工藝的好壞直接關係到處理的效果。書籍在未放進真空處理箱前,先要除塵已達到清潔的要求,預處理的目的是為了書籍降低濕度,以免增加真空脫水的負擔。真空乾燥必須嚴格控制溫度,我們知道溫度的高低對紙張的耐久性有著密切的關係,溫度高有利於紙張中水分的揮發使真空度易達到。但溫度過高就會使紙張強度下降,因此低溫處理也是可取的。如溫度過低會延長紙張脫水時間,所以控制適宜的溫度是十分必要的。經多次實驗,我們認為真空脫水時,加溫應以60℃為好。如二乙基鋅投料時,為使其在箱內充分氣化,溫度應適當提高,可控制在62℃(最高不能超過65℃)。另外真空度也是重要因素,它不僅關係到紙張的脫水,而且也關係到二乙基鋅的活性,關係到二乙基鋅蒸汽對紙張的滲透性。當然真空度愈高愈好。但是高真空的設備要求十分苛刻,加工製造也十分困難,又要增加費用,要根據實際需要,真空度在靜置狀態下能維持20分鐘,不低於10-1Torr即可。處理時間的長短與處理的數量,本身含水量和堆放形式都有關聯。在一定溫度下,若處理物多,含水量高,真空度不易達到,則脫水時間就會延長,具體所需時間是隨著各種因素的變化而有所不同的。另外二乙基鋅投入量應考慮到處理箱內是否有足夠的二乙基鋅蒸汽壓,以便向紙內滲透和確保紙中沉積2%左右的氧化鋅含量。只要嚴格控制工藝條件,脫酸效果會很好的。

3.脫酸的步驟(應用實例)
將需處理的書籍、報紙(計130kg)進行除塵預乾燥後,裝箱再放在不銹鋼車架上,推入真空處理箱,關閉箱門。然後開始加熱,溫度宜控制在60℃左右,先開ZX-70A機械泵,抽出紙張中水分,使其充分乾燥,再用IJ-150機械增壓泵續抽,直抽至真空度達10 -2~ 2×10 -2Torr共脫水12公斤,前後共花費160小時,關機靜置20分鐘,如果真空度仍保持在10 -1 Torr以上即可,在氮氣的保護下按書籍重量2%(總計2.2Kg)加入二乙基鋅溶液(14%或20%濃度均可)。這時箱內壓力逐步回升90(Torr)從觀察窗上看到汽化翻騰現象。為保證二乙基鋅在箱內充分汽化,箱內溫度需保持在62℃,最高不得超過65℃,使其在書中擴散。待中和處理後,停止加熱。通入一定量甲醇來破壞過量的二乙基鋅。其間產生的乙烷用泵從箱內抽出。經後處理系統排空。然後通入氮氣或潮溫CO2氣體。使箱內壓力回升到常壓。開箱把書取出,整理入庫。

實踐證明,經二乙基鋅處理過紙張PH值在7~8之間,對紙上書寫或印刷的字跡、顏料基本上無影響,也無形變發生。氧化鋅沉積量適中。因此,從目前情況看,二乙基鋅在幾種氣相脫酸法中是最優的。另外和水溶液脫酸和無水溶液脫酸方法比較,它處理量大,脫酸快,適應範圍廣,具有殺蟲、消毒綜合效果。但此法也具有氣態法的共同缺點:即難以引入加固劑,儀器設備要求較高,投資費用高等。

在總結脫酸方法基礎上,Smith等人設想即能發揮氣、液兩種方法的優點,而又避免兩者的缺點的脫酸方法。這個設想前後經過七年的深入研究,終於在1977年對研究成果做了總結性的報告。這就是目前在加拿大公共檔案館所使用的液化氣系統群體脫酸方法。其方法如下:
先將甲醇鎂溶在甲醇溶液中,形成濃度為8~10%的溶液,然後再用二氯二氟甲烷稀釋至濃度為0.5-1.0%,通入CO2 飽和三小時左右。這個濃度引入的脫酸劑,可以中和相當於紙張重量比0.1%的硫酸4~10倍。在加入脫酸溶液之前,首先要把書籍真空乾燥處理,其含水量低於重量的1.5%,箱內壓力範圍為70~200Psig(表壓磅/吋2)時將溶液侵入,只要溶液和處理書籍完全接觸即可,然後通過減壓將溶液抽乾,使脫酸劑在紙張上均勻沉澱,待處理室恢復自然條件後即可把書搬出進行復原(即恢復常溫和濕度)。
該法是吸收了傳統的液態和氣態脫酸方法的精華,即可以帶入大量的脫酸劑和某些加固劑(如聚丙烯酸脂),使紙張耐久性有較大的改善,又以氣態方式除去酸劑。使脫酸劑在紙上沉澱均勻,對紙張損害小、乾燥迅速、處理量大、周期短、費用低,是一種值得推廣的方法。


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[轉載] 《紙質文物的修復與保護》 臺灣國立雲林大學

第六章 紙張文物的修復

紙張既已損壞,就必須進行修復,盡量使其恢復本來的面貌和得到一定強度的加固,以便於保存。由於紙張文物種類很多,損壞情況不同,有成冊的圖書,也有單頁的文件,亦有大幅的書畫、地圖。有的蛀食成洞,有的粘連一起,有的觸手成粉。因此,紙張文物的修復工作,是一門專業性、技術性很高而且十分細緻的工作。本章就修 復原則、清洗、漂白、修補、加固等基本技術,分述如下:


第一節 修復的原則 :

一、力求保恃原狀,殘缺部分的處理,必須有充分的科學依據,不能憑主觀思想行事。修復前應做好文字、照相記錄。
二、重要的文物修復前,制訂周密的計劃、方案,必要時得請有關專家予以認可,不能草率從事。
三、修復時所使用的各種材料,盡可能與原物協調一致,不致產生副作用,還要易可逆。
四、所使用的各種修復方法和材料,必須經過試驗證明確實有效,而有十分把握的,方可採用。


第二節 清洗和漂白 :

紙張文物在展覽、閱讀、保管過程中,由於不慎,有的表面會被灰塵、泥土掩蓋,有的會沾染茶、墨、油跡,有的因年久受煙熏,使紙變黃。為了去掉汙跡,恢復潔淨,這就需要清洗和漂白。

一、除塵:
這就是清除紙張上灰塵最基本的方法。一般用軟毛刷輕輕刷掉灰塵,由於效率不高,且污染空氣,目前已採用吸塵器處理,可有效地清除紙上的灰塵。

二、水洗:
通常用蒸餾水清洗除去紙上的水斑和泥斑,這是最經濟、最常用的方法。清洗之前先檢驗一下水對字跡、色彩的作用,如果出現褪色,就應當用聚甲基丙烯酸甲脂樹脂溶液或膠礬水對字跡色彩加固,然後再行處理。水洗時還要注意水溫,一般用室溫水,必要時也可選用沸水。操作時,先準備一個搪瓷盆或塑膠盆,注入蒸餾水,將紙張檔平展在塑膠托板,或支撐在塑膠網上,然後放入盆中,直至全部浸濕,用毛筆刷洗汙跡,經過一定時間的浸泡,把檔由盆中取出,繼續用蒸餾水沖洗乾淨,最好再檢測一下PH 值,然後用吸水紙吸掉水分,放在兩張吸水紙中間壓平、乾燥。

三、有機溶液清洗:
當有些汙跡用水難以清除時,選擇合適的去汙溶劑,是至關重要的。
應用方法:把帶有汙跡一面的檔放在吸墨紙上,用棉花醮著所選溶劑,在汙跡部分進行拭擦,並從背面用海棉吸收溶劑,汙跡由於溶劑的作用再轉移到吸墨紙上。隨後,把檔放到新的吸墨紙上,再次用海棉吸附。如此反復多次,直至汙跡去盡為止。
有機溶劑去汙,效果好,速度快,不會使紙引起明顯的膨脹。但所用的各種有機溶劑易燃,有的還有毒性,因此使用時注意安全。

四、漂白:
用溶劑法清洗不掉的汙跡,可以用漂白消除。漂白是比較劇烈的氧化還原過程,它會使紙張的組織受到侵蝕而削弱,使墨水或色彩褪色則失去光澤。因此,漂白之前必須進行局部試驗,在取得經驗並証明行之有效的基礎上,方可使用。
現將常用的幾種漂白劑簡述如下:

1.過氧化氫
分子式是H202 ,俗稱雙氧水。無色液體,比重1.438 ,沸點151.4°C,能與水、乙醇或乙醚以任何比例混合,在不同情況下有氧化或還原作用。
用作漂白的過氧化氫溶液,是用過氧化氫和乙醚以等量比(體積)混合,過氧化氫要在振盪時用醚摻混,這種乳濁液放置後分成兩層,乙醚在上,過氧化氫在下。而乙醚溶液中含有漂白所需足夠的過氧化氫。可用棉花醮取去汙。這是一種溫和的漂白劑,一般都先用它作去汙試驗。對於發了黑的鉛白和紅丹,可以用過氧化氫使它變為白色的硫酸鉛,恢復原來面貌。

2.次氯酸鹽
是一種傳統的紙張漂白劑。常用的為次氯酸鈣,分子式為Ca(ClO) 2?4H2O,白色晶體。不吸濕含有效氯70% 。還有次氯酸鈉,分子式為NaClO,蒼黃色,極不穩定,溶於水。水溶液呈鹼性,是強氧化劑。一般採用次氯酸鈉,用次氯酸鈉漂白可分三步,第一步先配製 5%次氯酸鈉溶液,用來浸泡檔,由於鹼性作用使紙張變軟。然後把文件移入盛有濃鹽酸的水溶液( 5g/115Oml )。最後把處理過的文件放在盛有2%硫代硫酸鈉溶液內,用以清除殘存的氯,然後再用水沖洗乾淨即可。使用的濃度和時間應根據汙跡的程度而定。

1. 氯胺-T
分子式為CH3C6H4SO2N.NaCl.3H2O ,即對甲苯磺氯胺鈉,白色微黃晶粉,稍帶氯臭。在空氣中易分解,微溶於水,不溶於苯、醚、氯仿,遇醇分解。此法是普倫德萊恩博士首先建議使用的。通常使用的濃度是2%水溶液。隨後印度學者改用醇溶液,其方法是非常簡單的:首先將10克氯胺T溶於25毫升的蒸餾水,與無水乙醇充分地混合,而後把處理的畫或檔放在合適的照相用的搪瓷或塑膠盆裡,再將配好的氯胺T 醇溶液慢慢地倒在畫或文件上,使它完全浸入溶液中,以玻璃復蓋溶器,經5小時的浸泡,當無色的醇溶液變成黃色時,便可移去醇溶液,讓畫或檔在室溫下乾燥即可。對於脆弱的書畫或檔,在浸入醇溶液前,應採取保護措施,先用膠鄧1%丙烯酸樹脂溶液加固,待乾後再行處理。
氯胺 T漂白作用是溫和的,其漂白性能慢慢失去,在紙上不殘留腐蝕性的物質,因此不需要用水沖洗。另外,所用的醇溶劑可以蒸餾回收,也是比較經濟的方法。

4.高錳酸鉀
分子式KMnO4,俗稱灰錳養,深紫色晶體,有金屬光澤。味甜而澀。比重2.703,溶於水,遇乙醇即分解。是目前較為常用的漂白劑。
其配方及操作過程如下:
先把需漂白的文件放在0.5 %高錳酸鉀溶液浸泡約5分鐘,然後取出,移放在2 %的草酸溶液中,最後用蒸餾水清洗,至清洗液呈中性為止。
目前也有人採用以下配方:
(1)先用0.26 %高錳酸鉀溶液沖洗5分鐘,然後用等量的1%硫酸鈉和1%草酸混合溶
液沖洗2分鐘,最後用蒸餾水洗至中性。
(2)先用1 %高錳酸鉀溶液沖洗5分鐘,然後用1 %檸檬酸沖洗 5~10分鐘,最後用
蒸餾水洗至中性。
漂白法只能應用於紙張狀況良好,而汙跡又難以用溶劑去除的對象。對於脆弱,易碎的紙張,一般不宜採用。使用時必須控制濃度、時間,隨時觀察各種現象,以便及時處理。



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[轉載] 《紙質文物的修復與保護》 臺灣國立雲林大學