纸质文物的保护基础知识

一、纸质品基本知识

1. 纸的定义

以植物为原料，经过人工、机械、化学作用制成纯度较大的分散纤维，与水配成浆液，经漏水模具滤水，使纤维在模具上交织成湿膜，再经干燥脱水后形成的有一定强度的纤维薄片，即称为纸。

2. 纸质品制作工艺的发展演变

西汉，我国发明用麻类植物纤维造纸。其制作工艺如下：将切碎的原料大麻、苎麻等用水浸沤，再加碱性草木灰浸沤，然后在石臼中反复舂捣，接着用清水反复洗涤，再配以适量清水，形成悬浮的纸浆，最后用纸膜抄纸，经干燥脱水，揭下即成纸张。

纸在我国的广泛应用开始于蔡伦对造纸术的革新，其方法的关键在于对造纸原料和技术工艺的创新。原料上使用“麻头及敝布、渔网”和树皮，既扩大原料来源又降低成本。石灰水的应用既加快了麻纤维的离解速度，又使麻纤维分解的更细更散，极大的提高生产效率和纸张质量。其纸史称“蔡侯纸”，标志纸张开始取代竹帛成为主要的书写载体。

晋代，纸已取代简帛成为主要书写材料；魏晋南北朝时期纸为人们所普遍使用，造纸技术进一步提高，原料也更加多样，纸的名目繁多。

隋唐时期，麻纸仍是最主要的用纸，但开始利用野生麻类植物造纸，也出现了竹纸造纸技术，最重要的是著名的宣纸诞生。在这一时期，造纸中加矾、加胶、涂粉、洒金、染色等加工工艺也有所提高。同时也发明了动物胶做施胶处理的技术工艺。

宋辽金元时期，造纸技术突出之处在于竹纸制造技术的成熟和推广。同时出现竹子与其它原料如麻、楮皮等混合造的纸。造纸原料开始使用麦秸、稻草和废纸，同时麻纸、皮纸等的制造技术，以及经染色、加蜡、添粉、泥金等加工的高级纸工艺，也有所提高。

明清时期，造纸业再次兴旺和创新。各种笺纸再次盛行起来，在质地上推崇白纸地和淡雅的色纸地，色以鲜明静穆为主，如康熙、乾隆时期的粉蜡纸，印花图绘染色花纸等。

近现代时期工业的造纸过程如下：分为制浆和造纸两个基本过程。制浆就是用机械的方法、化学的方法或者两者相结合的方法把植物纤维原料离解变成本色纸浆或漂白纸浆；造纸则是把悬浮在水中的纸浆纤维，经过各种加工结合成合乎各种要求的纸页。

河南博物院院藏的纸质文物不乏精品，书法类的如唐人书经卷、董其昌行书卷、王铎行草书卷，绘画类的如李觯（zhi）花卉蔬果图册、黄慎山水人物花卉图册和钱维桥“竹籁松涛”图轴等。

3.宣纸的制作工艺

宣纸是最具中国特色的纸制品。宣纸的选料为宣州本地的青檀树和稻草。至宋、元之后，原料中又添加了楮、桑、竹、麻，以后扩大到十余种。宣纸基本制作工艺如图所示：

图1原料：檀皮、稻草等

图2加入草灰蒸煮

图3放在山坡上日晒雨淋

图4多种原料混合发酵、打浆

图5用竹帘抄成纸张

图6焙垅烤干做成宣纸

二.纸质文物保护知识

纸质文物作为我国的优秀文化遗产，保护好纸质文物，普及相关保护知识具有十分重要的意义。

1.前言

纸质文物的变质和损坏有两方面原因：内因，如酸化作用和材质变化；外因，如温湿度的剧变、光的照射、有害气体的侵蚀、昆虫的蛀蚀、微生物的滋生、机械的磨损和撕破等。因此了解纸张的构成、损坏原因及保护方法，十分必要。

2.纸质文物的构成和损坏因素

2.1纸质文物的构成

纸质文物由纸、书写的墨水、印刷的油墨、绘画颜料以及粘合剂等材料构成。这些材料的质量，直接关系到纸质文物能否长期保存。植物纤维是纸的主要构成材料，从其化学成分来看，主要是纤维素、半纤维素、木质素三大成分，还有少量果胶、树脂、色素及灰分等次要成分。

2.2纸质文物的损坏因素

纸张的成分和生产过程与纸张的耐久性有直接关系。古代纸质文物（如宣纸）寿命很长，就在于古代的造纸工艺使纸整体处于弱碱性，有效的延缓了纸张酸化对其的破坏。因此，纸质文物的损坏因素主要为酸化作用，当然也有虫蛀和霉变、折断、残破等情况。

（1）酸化成因：

①纸张中的木质素等有机物的自身的酸性成分及自身被氧化、水解；

②造纸工艺中残留的药物如氯化物与明矾作用，生成的微量的氯化铝水解，产生盐酸；

③造纸过程所用明矾、动物胶和淀粉等填料的水解，产生硫酸；

④空气中有害气体如二氧化硫、二氧化碳和二氧化氮等对纸张的侵蚀，并在微量金属离子的作用下，与水生成硫酸、亚硫酸和碳酸等；

⑤印刷和书写所用酸性的或含氧化物的油墨、墨水和颜料；

⑥微生物的生长，分泌色素产生的酸。

测量的纸质文物的pH值，如图所示：

图7

（2）虫蛀和霉变、折断、残破等因素，如图所示：

图8虫蛀

图9折断

③纸质文物的残破图片如下图所示：

图10残破

3纸质文物的保护

纸质文物的保护方法可分传统方法和现代方法。

3.1传统保护方法

①用护封护套保护古籍、绘画

②用装裱和收藏来防潮

③用植物或矿物对纸张处理来防虫避蠹

④书库的通风

⑤防煤烟

3. 2现代保护方法

纸质文物现代的保护方法有多种，但步骤一般都可分为脱酸、清洗与漂白、修补与加固三部分。

（1）纸张的脱酸

它的原理就是运用各种方法（稀释或酸碱中和）降低纸张中氢离子的浓度，延长纸质文物寿命。

纸张脱酸的方法可以大致归纳为以下三类十三种：

①湿法：水法、石灰水法、碳酸钙法、碳酸镁法，重碳酸镁法；

②干法：醋酸镁法、氢氧化镁法、甲醇镁法、甲基碳酸镁法；

③气相法：氨法、碳酸环己胺法、吗啉法、二乙基锌法。

石灰水脱酸法是最常用和最具代表性的方法，应用方法如下:将纸张平在塑料丝或铜丝网中,放入石灰水饱和溶液约20分钟,中和内部的酸,然后再把它移至重碳酸钙溶液中浸洗20分钟,处理纸片上沉积碳酸钙,这样既能脱酸又能在纸上留下抗酸缓冲剂。

（2）清洗与漂白

清洗和漂白为了去掉纸张文物上的灰尘、泥土和污渍等，清洗可采用水洗或有机溶液清洗，如果文物表面灰尘较多也可在先用软毛刷和微型吸尘器进行除尘。

①清洗一般用水和有机溶剂；

②漂白主要针对用有机溶剂清洗不掉的污渍，常用双氧水、次氯酸盐和高锰酸钾做漂白剂。漂白是比较剧烈的氧化还原过程，它会使状况良好的纸张组织受到侵蚀而削弱，使墨水或字迹褪色。因此漂白前要进行局部试验。

（3）修补与加固

修补一般用传统方法，而加固在此步骤中非常重要，加固是用某种树脂溶液涂刷、浸渍纸张，或者用纸、树脂膜和丝网进行裱托、热压的方法，使纸张增加强度。

具体有以下三种方法：

①托裱法:又名装裱法，是当今最为常用的方法。

②树脂溶液法：就是用天然或合成的树脂溶液喷涂在文件上使之加固的方法。

③加膜法：就是在脆弱的两面各加一层树脂薄膜（如醋酸纤维素、聚酯等）或透明网，使纸加固。主要有丝网加固法，热压加膜法等。

丝网加固法：将加固对象理平皱折，对好破口，在破口处加一小条丝网，连成整体。在层压机底平衬上羊毛毡，然后在加固件的上面复层。待层压机自控温度指示到80℃，施加轻微压力即可；反面按同样方法操作。目前已全国推广，它适用于脆弱薄型纸张的加固，尤其适用于两面文字书写或印刷纸的加固。

4.保存环境要求

关于纸质文物的保存，文物保护行业公认的保存环境要求如下：

温湿度标准：温度 15～25℃，相对湿度 45～60%，24小时温差变化≤5℃，24小时相对湿度差变化≤5%。

光照标准：光照度≤50勒克斯（lux），紫外线相对含量≤20微瓦/流明（μw/ lm）。

纸质文物最好的保存环境是在标准温湿度的范围内恒温恒湿，因此，现在文物保护行业都提倡对温湿度进行控制，使温湿度的变化在一定的范围内，即采取一些人为措施，使温湿度的变化趋于缓和，并让这种变化的幅度减小，不至于危害纸质文物的保存。