紙質(zhì)檔案字跡加固材料的初步研究

歐秀花　萬(wàn)鑫

摘 要：以羥丙基纖維素、殼聚糖、羧甲基纖維素、明膠-甘油溶液4種化學(xué)加固材料為研究對(duì)象，選用紙質(zhì)檔案中常見(jiàn)的藍(lán)黑墨水、紅色墨水、純藍(lán)墨水、碳素墨水、墨汁、鉛筆和印泥等字跡材料，從加固前后字跡的耐水、耐化學(xué)藥劑、耐氧化、耐摩擦等方面，評(píng)價(jià)4種化學(xué)加固材料的加固效果。該研究對(duì)于紙質(zhì)檔案字跡保護(hù)材料的選取具有一定的現(xiàn)實(shí)指導(dǎo)意義。

關(guān)鍵詞：紙質(zhì)檔案；字跡；保護(hù)材料；耐久性

1 引言

字跡是檔案保護(hù)永恒的主題，是決定紙質(zhì)檔案壽命長(zhǎng)短的重要因素之一。[1]然而，紙質(zhì)檔案在保存過(guò)程中，因受到溫濕度、光照等諸多因素的影響，字跡不可避免地會(huì)出現(xiàn)洇化褪色、擴(kuò)散等現(xiàn)象，致使部分檔案字跡模糊不清，嚴(yán)重影響檔案信息的讀取，甚至?xí)斐烧滟F的檔案成為“一紙空文”。

采用化學(xué)材料加固保護(hù)紙質(zhì)檔案字跡是目前檔案界通常采取的有效措施之一。如膠礬水、乙基纖維素、有機(jī)玻璃溶液、氟樹(shù)脂等物質(zhì)常被用于紙質(zhì)檔案字跡的加固中。[2]然而，化學(xué)材料種類繁多，功能各異，如何選用合適的材料保護(hù)檔案字跡是檔案工作者面臨的難題之一。

本文選用羥丙基纖維素、殼聚糖、羧甲基纖維素和明膠-甘油溶液作為字跡的加固材料，采取人工加速老化實(shí)驗(yàn)，從加固前后字跡的耐水、耐化學(xué)藥劑、耐氧化、耐摩擦等方面綜合評(píng)價(jià)材料的加固效果，這對(duì)于最大限度地延長(zhǎng)紙質(zhì)檔案字跡壽命，篩選合適的字跡保護(hù)材料以及選取耐久性較好的紙質(zhì)檔案書寫材料具有一定的現(xiàn)實(shí)意義。

2 實(shí)驗(yàn)材料和方法

2.1 儀器與材料。電子天平（梅特勒—托利多儀器上海有限公司）、電子調(diào)溫電熱套（北京科偉永興儀器有限公司）、HWS-160恒溫恒濕箱（上海安亭儀器廠）；鴕鳥藍(lán)黑色墨水（天津市鴕鳥墨水有限公司）、紅色墨水（英雄牌，上海精細(xì)文化用品有限公司）、一得閣墨汁（北京一得閣墨業(yè)有限責(zé)任公司）、純藍(lán)墨水（英雄牌，上海精細(xì)文化用品有限公司）、中華繪圖2B鉛筆（中國(guó)第一鉛筆蚌埠有限公司）、碳素墨水（英雄牌，上海精細(xì)文化用品有限公司）、工字牌印泥（上海汽槍廠出品）；明膠（天津市凱通化學(xué)試劑有限公司）、甘油（天津市恒興化學(xué)試劑制造有限公司）、鹽酸（天津市恒興化學(xué)試劑制造有限公司）、氫氧化鈉（天津市恒興化學(xué)試劑制造有限公司）、碳酸氫鈉（天津市恒興化學(xué)試劑制造有限公司）、無(wú)水乙醇（西隴化工股份有限公司）、冰乙酸（天津市登豐化學(xué)品有限公司）；

羥丙基纖維素（泰安瑞泰纖維素有限公司）：選用黏度為75～150mpa·s的羥丙基纖維素，以乙醇為溶劑，配成一定濃度的字跡加固劑。

殼聚糖（上海中秦化學(xué)試劑有限公司）：具有良好的透氣、吸濕、防水、成膜性和抑菌作用。將殼聚糖倒入醋酸中，水浴加熱溶解，冷卻至室溫，再用碳酸氫鈉溶液調(diào)至pH=7。

羧甲基纖維素（泰安瑞泰纖維素有限公司）：以水作為溶劑，配制成一定濃度的字跡加固劑。

明膠-甘油溶液：具有一定的膠粘性、可凝住色素，由明膠、中和皂、甘油、乙醇、水配制而成。

2.2 實(shí)驗(yàn)方法。

2.2.1 試樣的制備。為更真實(shí)地模擬紙質(zhì)檔案字跡的保存狀況，本文選用宣紙作為字跡的載體，將宣紙分別裁成6cm×6cm大小樣片，7種字跡分別書寫在宣紙上，然后置于溫度T=20℃，RH>90%條件下，放置時(shí)間為72小時(shí)，取出，即為本實(shí)驗(yàn)試樣。

2.2.2 加固工藝的選擇。紙質(zhì)檔案字跡的加固通常采用涂刷法、浸漬法、噴霧法。浸漬法可使字跡受到均勻、充分的加固，但因不同字跡材料溶解性的差別，部分字跡浸漬在加固劑中會(huì)出現(xiàn)擴(kuò)散，甚至降低紙張強(qiáng)度。[3]涂刷法是用棉簽蘸取加固劑涂刷在待加固的字跡上，涂刷完畢后，用吹風(fēng)機(jī)立即吹干，以防字跡嚴(yán)重?cái)U(kuò)散，該法操作方便，易于控制。噴霧法適用于大面積字跡的加固。本實(shí)驗(yàn)選取涂刷法作為字跡的加固方法。

2.2.3 加固效果的評(píng)價(jià)。紙張作為紙質(zhì)檔案字跡的載體，其耐久性與字跡息息相關(guān)，考察加固材料的加固效果，不僅要重視字跡材料加固效果的評(píng)價(jià)，還要關(guān)注載體材料的變化。故本實(shí)驗(yàn)從字跡的變化和載體紙張變化兩方面綜合評(píng)價(jià)加固材料的效果。具體方法如下：

紙張：觀察不同材料加固后，載體紙張的軟硬程度，顏色變化。[4]

字跡：參考DA/T 16-1995檔案字跡材料耐久性測(cè)試法。[5]

2.2.4 人工加速老化。將加固后的試樣置于溫度T=20℃，RH>90%的恒溫恒濕箱中，放置時(shí)間為72小時(shí)，取出，備用。[6]

3 結(jié)果與討論

3.1 加固劑濃度的確定。觀察比較濃度為1%、2%、3%、5%和10%羥丙基纖維素加固字跡的變化情況。實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，濃度大于3%時(shí)加固后的字跡有明顯的成膜現(xiàn)象和加固痕跡，違背了紙質(zhì)檔案中“保持檔案原狀”的原則。當(dāng)濃度為2%時(shí)，字跡加固效果良好。故選取濃度2%羥丙基纖維素作為字跡的加固材料。采用同法對(duì)其他加固材料進(jìn)行篩選，最終選取濃度為1%殼聚糖、濃度為0.5%CMC和1%明膠-甘油溶液分別對(duì)字跡進(jìn)行加固實(shí)驗(yàn)。

3.2 材料的加固效果。

3.2.1 加固時(shí)字跡的變化。將不同加固材料涂刷在字跡表面，觀察并記錄字跡變化情況。不同材料加固字跡時(shí)，字跡的變化情況如表1所示。

由表1可知，從加固前后字跡的載體變化看，羥丙基纖維素使載體紙張的硬度增大，殼聚糖、CMC和明膠-甘油溶液使載體紙張輕微變皺，這主要是由于羥丙基纖維素是以無(wú)水乙醇作為溶劑，而殼聚糖、CMC和明膠-甘油溶液是以水作為溶劑。有機(jī)溶劑蒸發(fā)速度比水快，加之，載體紙張纖維素吸水潤(rùn)漲，干燥后失水收縮，導(dǎo)致紙張出現(xiàn)皺縮現(xiàn)象；殼聚糖使紙張出現(xiàn)輕微變硬主要是其濃度偏大所致。從加固前后字跡擴(kuò)散情況看，紅墨水和純藍(lán)墨水字跡經(jīng)羥丙基纖維素加固后無(wú)明顯變化，但經(jīng)殼聚糖、CMC和明膠-甘油溶液加固后字跡有輕微或明顯擴(kuò)散現(xiàn)象；藍(lán)黑墨水經(jīng)CMC加固后有輕微擴(kuò)散，其他材料加固后卻無(wú)明顯擴(kuò)散；CMC在字跡表面形成的結(jié)膜易吸水溶解。從加固前后字跡顏色變化看，藍(lán)黑墨水、碳素墨水、墨汁、鉛筆和印泥經(jīng)羥丙基纖維素、殼聚糖和明膠-甘油溶液加固后字跡顏色無(wú)明顯變化。紅墨水和純藍(lán)墨水經(jīng)殼聚糖、CMC、明膠-甘油溶液加固后卻出現(xiàn)褪色現(xiàn)象。這與羥丙基纖維素是以無(wú)水乙醇為溶劑，其他加固材料以水作為溶劑有關(guān)。對(duì)于CMC來(lái)說(shuō)，當(dāng)加固水溶性的字跡材料，如藍(lán)黑墨水、紅墨水、純藍(lán)墨水和碳素墨水會(huì)出現(xiàn)擴(kuò)散褪色現(xiàn)象。從加固前后字跡的結(jié)膜情況看，肉眼觀察藍(lán)黑墨水、紅墨水等7種字跡經(jīng)加固后字跡均無(wú)明顯成膜現(xiàn)象，符合“不改變檔案原貌”的原則。

因此，進(jìn)行檔案字跡加固時(shí)，要根據(jù)紙質(zhì)檔案字跡材料的性質(zhì)，選用合適濃度的加固劑，同時(shí)應(yīng)充分考慮到材料的加固效果。

3.2.2 人工加速老化前字跡的變化。字跡的堅(jiān)牢度測(cè)試是衡量加固后字跡耐久性的重要指標(biāo)，也是評(píng)價(jià)加固材料效果的重要方面。[7]人工加速老化前字跡的堅(jiān)牢度測(cè)試結(jié)果見(jiàn)表2-1和表2-2。

備注：字跡無(wú)明顯變化（-）；字跡擴(kuò)散及褪色現(xiàn)象程度：輕微（擴(kuò)/褪+），明顯（擴(kuò)/褪++），嚴(yán)重（擴(kuò)/褪+++）；字跡的耐摩擦性：較好（-），一般（+），無(wú)（++）；字跡顏色變化程度（變淺+，變淺++），變色現(xiàn)象：在括號(hào)中注明變化之后的顏色，如：變深（黑）。

由表2-1和表2-2可知，從加固后字跡的耐堿性看，碳素墨水、藍(lán)黑墨水、紅墨水和純藍(lán)墨水經(jīng)羥丙基纖維素、殼聚糖、CMC和明膠-甘油溶液加固后，均出現(xiàn)不同程度的擴(kuò)散褪色現(xiàn)象，而墨汁、鉛筆和印泥字跡無(wú)明顯變化。經(jīng)羥丙基纖維素加固的墨汁、鉛筆和印泥字跡均無(wú)明顯變化；藍(lán)黑墨水、紅墨水和純藍(lán)墨水經(jīng)羥丙基纖維素、殼聚糖、CMC和明膠-甘油溶液加固遇酸后出現(xiàn)不同程度的擴(kuò)散褪色現(xiàn)象，而碳素墨水、墨汁、鉛筆和印泥字跡耐酸性良好。對(duì)照組中，除鉛筆和印泥字跡外均出現(xiàn)不同程度的褪色擴(kuò)散現(xiàn)象，且褪色擴(kuò)散的程度均比加固組嚴(yán)重；經(jīng)羥丙基纖維素、殼聚糖、CMC和明膠-甘油溶液加固后，藍(lán)黑墨水、紅墨水和純藍(lán)墨水字跡耐氧化性差，均出現(xiàn)不同程度的擴(kuò)散或變色現(xiàn)象，但碳素墨水、墨汁、鉛筆、印泥和印臺(tái)油字跡均無(wú)明顯變化。對(duì)照組中除鉛筆和印泥字跡外均出現(xiàn)不同程度的褪色擴(kuò)散現(xiàn)象，且字跡的褪色擴(kuò)散程度均比加固組嚴(yán)重；加固后字跡除鉛筆外，其他字跡耐摩擦性均良好，未出現(xiàn)明顯褪色擴(kuò)散。加固材料雖在鉛筆字跡表面形成了一層結(jié)膜，但因鉛筆字跡本身是以吸附的方式作用在載體紙張上，[8]因而外加作用力使其出現(xiàn)輕微褪色。其他字跡多以吸附或結(jié)膜方式與載體紙張結(jié)合，加之，材料在字跡表面形成的結(jié)膜層，字跡的耐摩擦能力得到一定提高。此外，加固組不及對(duì)照組字跡的褪變色現(xiàn)象嚴(yán)重程度，這主要是由于加固材料滲透到載體紙張上或在字跡表面形成結(jié)膜，增強(qiáng)了紙張與字跡之間的作用力，使字跡的耐久性得以提高。

3.2.3 人工加速老化后字跡的變化。加固材料的效果要經(jīng)得住時(shí)間的考驗(yàn)，否則就不是理想的紙質(zhì)檔案字跡保護(hù)材料。因此，有必要對(duì)加固后的字跡進(jìn)行人工加速老化實(shí)驗(yàn)，進(jìn)而考察加固材料的保護(hù)效果。將加固后的字跡進(jìn)行人工加速老化后，結(jié)果顯示：羥丙基纖維素加固的藍(lán)黑墨水、紅墨水和純藍(lán)墨水字跡均出現(xiàn)不同程度的褪變色現(xiàn)象；殼聚糖加固后的紅墨水和純藍(lán)墨水字跡均出現(xiàn)不同程度的褪變色現(xiàn)象；CMC加固的紅墨水和純藍(lán)墨水也均出現(xiàn)不同程度的褪變色現(xiàn)象；明膠-甘油溶液加固的紅墨水、純藍(lán)墨水、碳素墨水字跡出現(xiàn)泛白變淺現(xiàn)象。實(shí)驗(yàn)選取保護(hù)效果較好的字跡做耐堅(jiān)牢度測(cè)試，結(jié)果見(jiàn)表3。

由表3可知，羥丙基纖維素較適合于加固碳素墨水、墨汁、鉛筆和印泥字跡。殼聚糖較適合于加固墨汁、鉛筆和印泥等耐久性較好的字跡，因殼聚糖具有易老化特點(diǎn)，經(jīng)殼聚糖加固后的字跡容易出現(xiàn)字跡輕微的變色現(xiàn)象，可考慮殼聚糖與其他耐老化性較好的物質(zhì)進(jìn)行復(fù)配，如與納米二氧化硅復(fù)配，以增強(qiáng)殼聚糖的耐老化性能，減少霉菌在字跡表面孳生的機(jī)會(huì)，也可提高字跡的耐久性。CMC是陰離子型纖維素醚，具有可逆性、黏著性，可在字跡表面形成結(jié)膜，但CMC能溶于水，因而其加固后的字跡耐酸堿、耐水等堅(jiān)牢度有所降低。明膠-甘油溶液加固碳素墨水、墨汁和印泥字跡耐酸、耐堿、耐氧化劑、耐水作用強(qiáng)。整體來(lái)看，鉛筆字跡經(jīng)加固后其耐摩擦作用力雖有所增強(qiáng)，雖然加固材料增強(qiáng)紙張與字跡之間的作用，但因鉛筆字跡以黏附的方式與紙張相互作用，在較大外力作用下仍存在褪色現(xiàn)象。

4 結(jié)論

本文通過(guò)羥丙基纖維素、羧甲基纖維素、殼聚糖、明膠-甘油溶液4種加固材料對(duì)紙質(zhì)檔案中常見(jiàn)的藍(lán)黑墨水、紅墨水、純藍(lán)墨水等7種不同字跡的加固實(shí)驗(yàn)，得出以下結(jié)論：

（1）羥丙基纖維素、殼聚糖、CMC和明膠-甘油溶液4種材料對(duì)墨汁、碳素墨水、印泥字跡的保護(hù)效果較好，但對(duì)藍(lán)黑墨水、紅墨水、純藍(lán)墨水和鉛筆字跡耐久性相對(duì)較差。

（2）人工加速老化實(shí)驗(yàn)作為檢驗(yàn)材料加固效果的重要方法之一，可以有效地評(píng)價(jià)加固后紙質(zhì)檔案字跡的耐久性。

（3）紙質(zhì)檔案字跡加固保護(hù)時(shí)，不僅要結(jié)合字跡材料的特點(diǎn)，選用合適濃度的加固材料，還要注意到加固材料在達(dá)到字跡理想加固效果的同時(shí)，兼顧加固材料對(duì)載體紙張的影響。

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（作者單位：天水師范學(xué)院文物與博物館系 來(lái)稿日期：2016-12-05）