蘇裱常用修復(fù)用紙的性能分析研究

張諾 鄭冬青 何偉俊 閔海霞

摘要：為科學(xué)地選擇合適的修復(fù)用紙，對(duì)6種蘇裱常用書畫修復(fù)用紙的理化性能和耐久性進(jìn)行了檢測(cè)和分析。結(jié)果表明，根據(jù)紙張厚度、強(qiáng)度性能、白度以及 pH值所占的權(quán)重，4#紅星凈皮綿連綜合性能優(yōu)于其他紙樣，老化后紙張抗張指數(shù)和撕裂指數(shù)平均下降16.6%和16.3%，白度平均下降0.4%，pH值平均上升2.3%。

關(guān)鍵詞：書畫裝裱;修復(fù)用紙;性能分析

中圖分類號(hào)：TS761? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

DOI：10.11980/j.issn.0254-508X.2019.10.014

Abstract： In order to choose the right restoration paper， six different Xuan papers were tested and evaluated. The evaluation indicators included physical properties， chemical properties and durability. The results showed that according to the weights of thickness， strength， whiteness and pH value， No.4 Hongxing Jingpi mianlian paper was better than other paper samples in comprehensive performance. After aging， the tensile index ， tear index and whiteness value decreased by 16.6% ， 16.3% and 0.4% on average respectively， and the pH value increased by 2.3%.

Key words： painting and calligraphy mounting; restoration paper; properties analysis

書畫裝裱最早可追溯至戰(zhàn)國(guó)時(shí)期，伴隨著中國(guó)書畫傳統(tǒng)藝術(shù)的發(fā)展而產(chǎn)生，隨后逐步發(fā)展，歷經(jīng)唐至北宋，明清之際達(dá)到最盛。蘇裱作為我國(guó)傳統(tǒng)書畫裝裱流派之一，沿革了宋朝裝裱的款式，繼承了米芾時(shí)期關(guān)于書畫保護(hù)的優(yōu)良傳統(tǒng)，以素靜淡雅、挺拔柔軟、選料優(yōu)良、裝制熨貼、整舊得法、形式多樣、裱工精佳著稱。修復(fù)用紙是書畫裝裱修復(fù)的基礎(chǔ)材料。宋代米芾提出用優(yōu)質(zhì)紙托畫芯;明代周嘉胄在《裝潢志》中寫到：“紙選涇縣連四，或供單，或竹料連四。覆褙隨意充之[1]?！鼻宕芏W(xué)在《賞延素心錄》記載：“畫背紙用元幅，精勻漫薄，涇縣連四捶熟，兩紙合一，糊就風(fēng)干[2]?！毙埵加谔拼?，興于明清，產(chǎn)于涇縣，具有良好的潤(rùn)墨性、穩(wěn)定性、耐久性和抗蟲性[3]，是重要的裝裱修復(fù)用紙。

隨著手工紙的發(fā)展，修復(fù)用紙的質(zhì)量也隨之發(fā)生了變化?？傮w趨勢(shì)是，傳統(tǒng)手工紙的種類越來越少，有些特殊的紙種已經(jīng)消失;其次，即使是一些較為常規(guī)的修復(fù)用紙，如連史紙、宣紙，由于廠家不同、質(zhì)量也高低不等，使得修復(fù)用紙的質(zhì)量很難保證長(zhǎng)期穩(wěn)定。同時(shí)，當(dāng)今書畫用紙市場(chǎng)魚龍混雜，原有造紙工藝不斷發(fā)生變化，一些手工造紙企業(yè)為追求利益摒棄二千多年傳統(tǒng)手工造紙制漿工藝而改用化學(xué)方法制漿[4]。買不到合適的修復(fù)用紙是當(dāng)今書畫修復(fù)工作者遇到的共同難題，用近似的紙代替也是一種無奈的選擇。雖然修復(fù)工作者在修復(fù)書畫文物時(shí)也會(huì)用一些日常工作中收來的舊紙，但這些舊紙也始終供不應(yīng)求。

針對(duì)目前國(guó)內(nèi)書畫文物修復(fù)用紙的現(xiàn)狀，需要對(duì)傳統(tǒng)修復(fù)用手工紙開展科學(xué)分析研究，以及修復(fù)用紙質(zhì)量規(guī)范研究。田周玲等人[5]為了研究不同紙張預(yù)期壽命及其耐老化性能的差異性，分別對(duì)竹紙、宣紙、新聞紙、字典紙和構(gòu)皮紙等5種不同紙張進(jìn)行模擬干熱老化實(shí)驗(yàn)，并對(duì)老化過程中紙張的白度和機(jī)械強(qiáng)度（抗張強(qiáng)度、撕裂度、耐折度）進(jìn)行了分析檢測(cè)。高玲玲等人[6]為考察不同原料配比的宣紙干熱老化性能，分別對(duì)3種不同原料配比的宣紙進(jìn)行了模擬干熱老化實(shí)驗(yàn)，并對(duì)干熱老化處理的宣紙白度、撕裂度和抗張強(qiáng)度的影響進(jìn)行了分析。本研究從蘇裱修復(fù)用紙的來源和種類出發(fā)，以建立修復(fù)用紙的性能體系為目的，對(duì)幾種蘇裱常用書畫修復(fù)用紙的理化性能和耐久性進(jìn)行了檢測(cè)和分析，并建立了修復(fù)用紙的評(píng)估體系，從而為修復(fù)用紙質(zhì)量規(guī)范和數(shù)據(jù)庫的建立提供了相應(yīng)的數(shù)據(jù)指標(biāo)，以其為科學(xué)地選擇合適的修復(fù)用紙?zhí)峁┲笇?dǎo)。

1 實(shí) 驗(yàn)

1.1 實(shí)驗(yàn)材料

本實(shí)驗(yàn)選取了6種紙樣，紙樣具體信息見表1。

1.2 實(shí)驗(yàn)儀器

DRK 103B白度儀、DRK 107厚度儀，濟(jì)南德瑞克儀器有限公司;PB602-N電子精密天平，梅特勒-托利多儀器（上海）有限公司;84-56紙張臥式拉力機(jī)、TMI83-20紙張撕裂度儀，美國(guó)TMI公司;CLEAN pH30酸堿度測(cè)試計(jì)，科霖儀器;RMF-115恒溫恒濕試驗(yàn)箱，德國(guó)BINDER公司;GHX-80高溫恒濕試驗(yàn)箱，蘇州市鑫達(dá)試驗(yàn)設(shè)備有限公司。

1.3 研究方法

1.3.1 加速老化方法

根據(jù)GB/T 464—2008《紙和紙板的干熱加速老化方法》的規(guī)定進(jìn)行干熱加速老化，溫度設(shè)定為（105±2）℃，老化時(shí)間72 h;根據(jù)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》的規(guī)定進(jìn)行濕熱加速老化，溫度設(shè)定為（80±2）℃，相對(duì)濕度65%，老化時(shí)間72 h。

1.3.2 紙張性能測(cè)試

本實(shí)驗(yàn)中測(cè)試條件參照GB/T 10739—2002《紙、紙板和紙漿試樣處理和試驗(yàn)的標(biāo)準(zhǔn)大氣條件》規(guī)定。根據(jù)TAPPI T529 OM—2004標(biāo)準(zhǔn)，采用CLEAN pH30型酸堿測(cè)試儀測(cè)定紙樣的pH值;根據(jù)GB/T 451.2—2002《紙和紙板定量的測(cè)定》，采用PB602-N電子精密天平測(cè)定紙樣質(zhì)量;根據(jù)GB/T 451.3—2002《紙和紙板厚度的測(cè)定》，采用DRK 107厚度儀測(cè)定紙樣厚度;緊度的測(cè)定根據(jù)GB/T 451.3—2002《紙和紙板厚度的測(cè)定》中相應(yīng)的公式計(jì)算得到;根據(jù)GB/T 461.3—2005《紙和紙板吸水性的測(cè)定（浸水法）》測(cè)定紙樣吸水性;根據(jù)GB/T 459—2002《紙和紙板伸縮性的測(cè)定》測(cè)定紙樣的伸縮性;根據(jù)GB/T 7974—2002《紙、紙板和紙漿亮度（白度）的測(cè)定》，采用DRK 103B白度儀測(cè)定紙樣顏色;根據(jù)GB/T 12914—2008《紙和紙板抗張強(qiáng)度的測(cè)定法（恒速拉伸法）》，采用TMI 84-56紙張臥式拉力機(jī)測(cè)定紙樣抗張強(qiáng)度;根據(jù)GB/T 455—2002《紙和紙板撕裂度的測(cè)定》，采用TMI 83-20紙張撕裂度儀測(cè)定紙樣撕裂度。

2 結(jié)果與討論

2.1 紙張基本性能

2.1.1 一般性能

表2為實(shí)驗(yàn)所用紙張的一般性能。從表2可知，2#紅星凈皮單宣平均厚度值最大，為0.0888 mm;6#紅星特種凈皮扎花平均厚度值最小，為0.0392 mm。

從定量方面，2#紅星凈皮單宣定量最大，平均值達(dá)到32.1 g/m2，6#紅星特種凈皮扎花的定量最小，為15.0 g/m2。從定量變化范圍來看，2#紅星凈皮單宣的定量差最大（16.1%），1#汪六吉棉連定量差最小（3.80%）。定量表示單位面積紙的質(zhì)量，定量差代表定量的波動(dòng)，能夠反映紙張的勻度。所以在所有紙張中，1#汪六吉棉連紙張較為均勻。

緊度反映的是單位體積紙的質(zhì)量，相當(dāng)于“密度”的概念。上述所有紙樣的緊度值都很接近，數(shù)據(jù)相差不大，其中1#汪六吉棉連緊度最大，緊度為0.399 g/cm3。

2.1.2 強(qiáng)度性能

所有紙樣均為純手工操作，同時(shí)紙樣的生產(chǎn)年份不同也會(huì)產(chǎn)生一定誤差。為了消除定量造成的誤差，本實(shí)驗(yàn)以抗張指數(shù)和撕裂指數(shù)作為強(qiáng)度性能的衡量指標(biāo)，具體結(jié)果見表3。由表3可知，紙張的縱向抗張指數(shù)和撕裂指數(shù)均好于橫向（縱向?yàn)楹熂y方向，橫向?yàn)榇怪庇诤熂y方向）;其中4#紅星凈皮綿連紙張抗張指數(shù)縱、橫向數(shù)值最大，分別為49.8 N·m /g和24.3 N·m /g，6#紅星特種凈皮扎花次之，5#紅星棉料綿連抗張指數(shù)最小;2#紅星凈皮單宣紙張撕裂指數(shù)縱、橫向數(shù)值均最大，分別為20.3 mN·m2/g和12.2 mN·m2/g，4#紅星凈皮綿連次之，1#汪六吉棉連指數(shù)最小。綜合上述強(qiáng)度性能，4#紅星凈皮綿連、2#紅星凈皮單宣抵抗拉伸、撕裂和破裂的能力較強(qiáng)。

2.1.3 吸收性能

紙張通過兩種途徑吸收水分：一是極性吸附，紙張組分含有游離羥基，因而能對(duì)水等極性液體產(chǎn)生極性吸附作用;二是毛細(xì)吸附，紙張是天然纖維形成的網(wǎng)狀物，纖維之間有很多空隙，相當(dāng)于許多毛細(xì)孔，這些毛細(xì)孔對(duì)水形成了毛細(xì)吸附作用。相對(duì)吸水性考慮了紙張自身的質(zhì)量因素，更能反映紙張吸收水的能力。表4為紙張吸收性能。從表4中可以看出，在吸水性和相對(duì)吸水性方面，6#紅星特種凈皮扎花的吸水能力最強(qiáng)，這可能與青檀皮纖維具有很強(qiáng)的吸附性相關(guān)[7]，因此青檀皮含量較高的特種凈皮扎花吸水能力較強(qiáng)。

從浸水伸縮性以及浸水風(fēng)干伸縮性方面來看，所有紙張的數(shù)值都較小。這說明所有紙張都具有很好的尺寸穩(wěn)定性，在干濕變化的環(huán)境中不會(huì)產(chǎn)生較大的形變。

2.1.4 光學(xué)性能

白度代表入射紙張表面的光線發(fā)生漫反射的程度，若紙張成分中所含有色物質(zhì)較多，則對(duì)光線的吸收多，漫反射的程度就會(huì)降低。結(jié)合造紙工藝，原料經(jīng)浸漚和蒸煮的時(shí)間越長(zhǎng)、次數(shù)越多、程度越高、洗滌越仔細(xì)，則紙漿中包含的有色成分越少，紙張白度就會(huì)越高。表5為紙張光學(xué)性能。從表5中可以看出，在所有紙張中，2#紅星凈皮單宣的紙張白度最高，為68.9%。

2.2 紙張耐久性

2.2.1 pH值

pH值是評(píng)估書畫耐久性的重要指標(biāo)之一。紙張老化后pH值變化越小，紙張耐久性越好。紙張老化的主要原因是pH值的降低，因?yàn)樗釙?huì)導(dǎo)致紙張纖維素的降解，使紙張顏色發(fā)黃，表面發(fā)生脆化，機(jī)械強(qiáng)度降低，老化前后紙張pH值變化結(jié)果見表6。

由表6可知，老化前，除2#紅星凈皮單宣pH值為6.90，其余紙張pH值均大于7.00，呈弱堿性，符合DA/T 25—2000《檔案修裱技術(shù)規(guī)范》中修裱用材應(yīng)呈中堿性的規(guī)定;經(jīng)干熱老化72 h后，1#汪六吉棉連的pH值下降明顯，為6.48;經(jīng)濕熱老化72 h后，1#汪六吉棉連紙張的pH值為7.46，6#紅星特種凈皮扎花紙張的pH值為8.14，與老化前相比變化較小。宣紙的主要原料是青檀皮和沙田稻草，青檀皮和沙田稻草分別在220～379℃、285～376℃階段受熱分解[8]，所以宣紙?jiān)谌粘囟认聼嵝阅鼙容^穩(wěn)定。但是，紙張耐熱性能不僅與環(huán)境中的熱條件有關(guān)，還與抄紙所用的植物纖維種類等因素有關(guān)。部分老化后紙張出現(xiàn)pH值上升，究其原因可能與纖維素?zé)峤膺^程中結(jié)構(gòu)發(fā)生變化相關(guān)[9]，后續(xù)將基于熱重-紅外聯(lián)用技術(shù)[10]探討宣紙的熱老化行為。綜上所述，以紙張pH值變化值為衡量指標(biāo)，6#紅星特種凈皮扎花和4#紅星凈皮綿連pH值變化值最小。

2.2.2 白度

白度是宣紙非常重要的一項(xiàng)性能，在老化的過程中，隨著老化程度的加深，白度降低，顏色可能逐漸加深?？捎冒锥鹊淖兓底鳛楸碚骷垙埨匣潭鹊闹庇^指標(biāo)[6]。同時(shí)，紙張主要成分中的木素是造成泛黃過程產(chǎn)生的重要原因，熱感應(yīng)也是導(dǎo)致其泛黃的重要因素，所以木素含量高的紙張較容易變色。表7為紙張熱老化前后白度變化情況。從表7可以看出，干熱和濕熱老化狀態(tài)下，6種手工紙的白度變化幅度都較小;其中干熱老化白度變化率大小順序?yàn)椋?#紅星凈皮單宣>5#紅星棉料綿連>4#紅星凈皮綿連>3#紅星棉料單宣>6#紅星特種凈皮扎花>1#汪六吉棉連;濕熱老化后白度變化率大小順序?yàn)椋?#紅星凈皮單宣>6#紅星特種凈皮扎花>4#紅星凈皮綿連>1#汪六吉棉連>5#紅星棉料綿連>3#紅星棉料單宣。

2.2.3 強(qiáng)度性能

所有紙張經(jīng)過老化后，抗張指數(shù)和撕裂指數(shù)均發(fā)生一定的變化，其中撕裂指數(shù)的變化趨勢(shì)較抗張指數(shù)的大;經(jīng)濕熱老化后，所有紙張的抗張指數(shù)和撕裂指數(shù)比干熱老化后的下降值要低，這與相同天數(shù)下干熱方式的老化程度大于濕熱方式相關(guān)。6種修復(fù)用紙的干、濕熱老化對(duì)紙張抗張、撕裂指數(shù)影響分別見表8和表9。由表8和表9可知，2#紅星凈皮單宣經(jīng)干熱老化后，其抗張指數(shù)數(shù)值變化較小，縱、橫向平均下降了5.35%，4#紅星凈皮綿連經(jīng)干熱老化后，其縱向撕裂指數(shù)較其他紙樣變化較小，下降了21.7%。

2.3 修復(fù)用紙的選擇

結(jié)合書畫裝裱修復(fù)的具體操作和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，從修復(fù)原則出發(fā)，為達(dá)到修復(fù)效果的安全性、協(xié)調(diào)性、功能性和長(zhǎng)久性，以紙張的物理性能、化學(xué)性能及耐久性等為基礎(chǔ)，并以所選的修復(fù)用紙為例，根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)建立相應(yīng)的修復(fù)用紙?jiān)u估體系。

選擇修復(fù)用紙時(shí)，考慮修復(fù)用紙的理化性能，假設(shè)修復(fù)用紙所需性能比重為100%，根據(jù)選擇修復(fù)用紙時(shí)各部分所占的權(quán)重，分別設(shè)定厚度、強(qiáng)度性能、顏色及pH值的比重為：25%、25%、20%、30%。然后根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，對(duì)所選的6種修復(fù)用紙進(jìn)行評(píng)分，最后將每一項(xiàng)的得分相加，從而選出最適配的修復(fù)用紙，具體結(jié)果見表10。其中強(qiáng)度（抗張指數(shù)和撕裂指數(shù)）、顏色和pH值為老化前、后各分?jǐn)?shù)之和。由表10可知，通過綜合評(píng)價(jià)，4#紅星凈皮綿連總分最高。

3 結(jié) 論

本研究通過對(duì)6種宣紙的各項(xiàng)理化性能及耐久性測(cè)試，通過修復(fù)用紙?jiān)u估體系整體評(píng)價(jià)了6種書畫修復(fù)用紙。

3.1 2#紅星凈皮單宣平均厚度和平均定量最大，分別為0.0888 mm、32.1 g/m2，6#紅星特種凈皮扎花平均厚度和平均定量最小，分別為0.0392 mm、15.0 g/m2，但所有紙樣的緊度都較為接近，數(shù)據(jù)相差不大。從吸水性和相對(duì)吸水性方面，6#紅星特種凈皮扎花的吸水能力最強(qiáng)，但所有紙樣浸水伸縮性以及浸水風(fēng)干伸縮性的數(shù)值都較小，紙樣都具有很好的形穩(wěn)性。

3.2 耐久性測(cè)試表明，6#紅星特種凈皮扎花和4#紅星凈皮綿連濕熱老化后pH值變化最小;2#紅星凈皮單宣經(jīng)干熱老化后，其抗張指數(shù)變化較小，縱、橫向平均下降了5.35%，4#紅星凈皮綿連經(jīng)干熱老化后，其縱向撕裂指數(shù)數(shù)值變化較小，下降了21.7%;熱老化對(duì)該6種紙樣的白度變化影響都較小。

3.3 根據(jù)文物修復(fù)用紙?jiān)u估實(shí)驗(yàn)，4#紅星凈皮綿連綜合評(píng)分最高為152.2。

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（責(zé)任編輯：董鳳霞）