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纸张的修补法与加固方式
修补与加固是修复工作中重要环结,也是保护脆弱纸张、延缓其寿命所采取的有效措施的组成部分。修复技师在长期从事古籍、档案、书画修复中,不仅积累了丰富的经验,而且为了保护古代文化遗产作出了显著的成绩。
最近几年陆续出版了《中国古籍装订修补技术》等专著,对我国这门古老的传统技术作了系统的总结,许多加固的方法是非常宝贵的经验,对文物的修复技艺的发展,将起到有益的推动作用。
一、修补--纸浆修补法
传统的纸张修补方法,于上述书中都已详述,我们在实际工作中可以灵活运用。一般来说,有了这些方法,平常遇到的一些问题都可以得到解决,但研究人员并不满足现状,还在以新的方法进行修补,如有人采用纤维素溶液修补法。此法是将需要修补的纸张平放在葛板上,然后在残缺、蛀洞的地方,注入预先配制好的呈悬浮状的纤维素(纸浆、棉纤维、树脂)溶液。当溶液往下渗透时,溶液中的纤维素便堵住蛀孔,布满残缺,将纸修复。
用纸浆作为纸张破损部位的修补材料,目前已得到广泛的应用,其应用方法:分手工修补和机械修补两种,以机械修补为主。机械修补是通过纸浆修复机完成的。现介绍一下纸浆修复机的结构和工作原理。
(一)纸浆修复机的结构
纸张修复机是由上半部、下半部和控制系统三部份组成,上半部份的门可以打开,为修复文件的主要部位,下半部份有水箱、抽水机和几个存放消毒或杀菌药物的罐子。药物罐在辅助车子的协助下,可对修复原件进行薰蒸、杀菌。但这种处理只能是少量的。水箱是在抽水机的帮助下供应必要的修复水,并在修复结束时把水抽还箱内。控制部份有操作图,提供操作员操作方法。
(二)纸张的修复原理及步骤
1.首先要测出修复件(纸张)的厚度,算出需要的纸浆量,并把浆料投进搅拌机和加水进行搅伴。
2.把纸文件放入水中清洗,同时把文件平铺在保护纸上,在整个修复过程中,要有一层保护纸托住破损文件。保护纸不仅对原件有保护,而且在下一步工作中,有过滤的作用(保护纸是一种透气性极好的合成聚酯纤维)。文件准备好后,在小车的帮助下,平放在纸浆修复机的金属网上,然后在文件上,再压一层较厚的金属网,以压助文件的作用。
3.按电动钮向修复机中灌水,并把搅拌好的纸浆倒入机中与水搅匀。(放纸浆有两种方法:一是先灌水后放纸浆,也可把水和纸浆同时放入)。然后移动一下上面的金属网,使金属网和文件有一定的空隙。
4.开动抽水机,在一定的真空压力下,使水流向破损处,在保护纸的过滤作用下,纸张纤维被保护纸挡助沉积在文件破损处和文件黏结。
5.水抽干后,连同保护纸一起取出,上下各夹几层吸附纸上压机压平成型,待干燥即可。
(三)修补的纸浆
常用的有亚麻、棉花及碱性木浆等。亚麻纤维含量85%,牢度非常好;棉纤维含量90%,强度虽不如亚麻,但绒度好;亚麻和棉花相配,纸的质量最高,再加上碱性木浆,有了这三种原料,就可以配成各种浆料,也可根据实际情况,调配成各种颜色的浆料。
纸张修复的纤维长度,应保持在30~35度左右。纤维太长的话,搅拌时容易起团,但纤维太短又不易和文件黏结,因此掌握好纤维的长度是很重要的。
在机械修复中,原件破损越严重,修复速度越快,修复层的纸浆面积,要比原件大5~10毫米,以达到保护原件的目的。
(四)纸浆修补法的功能与限制
修复机的修复原理和手工造纸原理基本上是一样的,手工造纸是从水中把纤维捞出来,修复机是把纤维留下来。因此修复机不但可以修复破损文件,而且可以根据需要,制成各种类型纤维的纸,满足手工修复的特殊需要。
纸浆修复也不是完美无缺的,它只是帮助手工修复的一种方法,在一般情况下效果尚好,有些情况下就不行。当文件的破损类似手撕的状况,破损处有一定的纤维外露,修复层黏接较好,不易脱开。而当文件的破损处为刀伤形成,若破损很整齐没有纤维外露时,修复后的黏接就很差,容易脱开。要解决黏结不好的问题,第一是采取人工的办法,把破损的纤维挑出来;第二是在破损处涂上黏合剂,但涂黏合剂会使纸张发硬变形。故往往采取第一种方法比第二种较好。
纸浆手工修补法与纸浆机械修补法的原理基本上相同,而机械修复的方法仅是对于手工修复的一种帮助,但主要还是靠手,若没有手,机械同样工作不起来。但手工修复,价格非常贵,而且速度很慢。为提高速度,必须用机械修复的方法来帮助修复。
二、加固方式
加固的方法:就是用某种树脂溶液涂刷、浸渍纸张,或者用纸、树脂膜、丝网进行裱托、热压的方法,使纸张增加强度。兹将各种方法分述如下:
1.托裱法:
托裱是我传统的技艺,是行之有效的加固方法。一 般可分单面托裱和双面托裱。单面托裱,就是在有文字的背面进行裱托。双面托裱,则适用于两面有文字的纸张。托裱的工艺两者基本相同,所不同的是使用的托纸要求不同。
双面托裱所用的纸,要求透明度大,加固后不会影响文字的阅读。而单面托裱,只要纸张质量上乘即可。不过,常用的托纸都是专门生产的,如料半、连史、川连等。
托裱是目前应用较为广泛的一种,操作方法是:把须托裱的纸张用湿毛巾覆盖在上,或以清水喷湿,使之润湿,舒展平整。施以浆水,再把托纸盖在上面,用糊帚把它刷平。在上刷托纸时,左手拿着纸张另一头,时时将托纸和纸张书页轻轻掀松,并要与右手动作配合,既不能刷的太紧,也不能刷的太松,以不刷出夹皱为度,待全部刷好后,再翻转放到一张干纸上,用糊帚排刷,使之粘结牢固。
托裱又分湿托和干托。其操作方法基本上相同,主要区别在于干托是把浆糊刷在托纸上,而湿托却是把浆糊刷在文件上。使用时应根据字迹的耐水程度来决定。
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。选用的树脂溶液,应具备以下性能:
(1)无色、透明、本身不变色。
(2)对字迹、色彩、纤维无副作用。
(3)具有一定的粘结力,耐老化。
(4)易可逆,处理后不发硬,手感好。
具备以上条件而在应用的有以下几种:
a 胶矾溶液:
是书画装裱所用的傅统加固剂,一般配方为:胶3、矾l 、水70~80 克。在配制过程中,应控制适当温度(40~50°C),使用时用排笔将溶液涂在加固纸上,先涂一面,次涂另一面,涂刷要均匀。也可用浸涂法,把需加固的纸张浸涂在胶矾水溶液中。使用时应根据具体情况而定。
b 合成树脂溶液:
早在四十年代,就开始用醋酸纤维素来加固纸张。随着高分子化学的发展,各种新型的合成的树脂不断问世,也就有聚乙烯醇、丙烯酸树脂。但是,由于对这些树脂的老化程度及其对字迹和纸张的影响尚未深入研究,所以,目前仍未能广泛应用。
3.加膜法
加膜法在脆弱纸张的两面各加一层树脂薄膜(如醋酸纤维素、聚酯、聚乙烯、尼龙等)或透明网,使纸张加固。加膜的方法很多,有热压加膜法、溶剂加膜法、真空镀膜法以及丝网加固法等。现将各种方法分别介绍如下:
(1)热压加膜法:
热压加膜法在30年代就由美国巴罗和斯克莱伯纳研究成功。此法选用透明树脂薄膜(醋酸纤维素、聚乙烯、聚酯、聚碳酸脂、尼龙等)将纸质文件夹在中间。通过热压使之得到加固。这种方法在国外档案馆、图书馆、博物馆中已得到普遍的应用,现举例如下:
美国国会图书馆,采用平板水压加膜法,把文件夹在两张醋酸纤维素薄膜中间,放入加膜机中,加热至140~150°C ,在22-36公斤/平方厘米压力下进行加固。
罗马尼亚档案馆:选用聚乙烯薄膜、日本棉纸、醋酸纤维素作为加固材料。加固方法有两种,其一为热压法,先将文件清洗干净。中覆聚乙烯薄膜,上覆日本绵纸,然后将它放入平板水压加膜机中,控温 130°C ,压力14公斤/平方厘米,经一分钟即可。但要注意,当加固件送入加膜机前,其两边还要垫一层绘图纸。第二种是冷压法,是用 5%醋酸纤维素丙酮溶液,喷涂在文件上,加覆日本棉纸,然后用压机加压粘固。
英国丘圆档案馆,根据破损文件不同情况,采取不同的加固方法,如加固对象是厚纸,则用日本纸加固,是羊皮纸用牛皮纸粘补,是破碎文件先用日本纸补缺后,再加丝绢、粘结纸、薄棉纸,然后放入加膜机中热压加固。文件两面粘结层数可根据破损情况而定。
法国卢旺省档案馆,对破损文件先用棉纸补缺,再在文件两面加透明塞璐纸,粘结纸尼龙薄膜,然后放入加膜机中,控温180℃,进行热压即可。
(2)莫兰加膜法:
是由英国莫兰塑料公司提出,其方法是把文件放在二醋酸纤维素或三醋酸纤维素薄膜中间,用可控电熨斗,控温80℃,施加轻微压力即可。此法优点,不需要昂贵加膜机,加热温度又低,使用方便。
(3)迪斯普罗加膜法:
是英国伦敦博物馆研究成功的方法。他们选用一种在迪斯普罗纱纸背面涂有丙烯酸树酯,作为书籍加膜材料,这是一种冷加膜法,设
计的加膜机可处理20英寸以下的文件。据介绍,加膜效果是很令人满意的。
上面所介绍的加膜方法,都是透过热压方式,由于设备费用昂贵以及高温对文件的损害,为了弥补这些不足,印度国家档案馆提出用溶剂溶化薄膜,其方法先把加固材料裁成所需尺寸,按下列顺序放好。然后用适量的丙酮刷在夹层表面,使丙酮溶液从中心向边缘扩散。再用普通压书机压膜,待干燥后即可。是一种应用较广的加固方法。
4.真空加膜法
真空加膜法是将纸张放在不锈钢真空容器中,在真空条件下通入单体,渗透到纸张纤维中,在纸上形成保护层(聚合物-纸-聚合物)增强纸张强度,起到加固纸张的作用。
常用的单体有丙烯酸乙酯,甲基丙烯酸甲酯、丙烯醋、二甲二氯矽烷,对二甲苯等。目前由南京博物院与南京图书馆共同研究,聚对二甲苯(派拉伦N )共形盖覆技术在纸张上的应用,是一种较为先进的纸张加固技术。现将此法介绍如下:
聚对二甲苯又称派拉伦N (PPX-N),由美国碳化公司首先开发出
来,早在1951年以二甲苯为原料,用真空裂解法制得聚对二甲苯薄膜。1965年开始工业化生产。为改进其埋化性能,还有一氯与二氯化之对二甲苯。
聚对二甲苯为热塑性塑料,既具有芳香基之稳定性,又具有脂族链的柔韧性,故能薄至0.25微米而不破裂。该聚合物几乎不吸收可见光,因而呈无色而透明。该聚合物对化学侵蚀有极大的抵抗力,又不溶于大多数常用的化学试剂。在高温条件下能保持稳定。由于具备这些优异的性能,因而该技术愈来愈受到人们的重视。
(1)聚对二甲苯的聚合方法:
以对二甲苯为原料,在水蒸气稀释下,减压通过900~950°C反应管进行热解,维过热裂介的蒸汽(. H2C--CH2 .),还有未起裂介的P-X ,通过由空气冷却的冷凝管,使蒸汽从900°C降至145 °C-150°C ,再进入一支装有冷凝回流管,下接有水分离器的共沸蒸馏液浴中,然后经过滤、减压、蒸馏、激冷、再过滤、烘干(真空干燥),得高纯度结晶聚对二甲苯(PPX-N )。反应如下:
(2)聚对二甲苯的真空沉积(应用)
聚对二甲苯的气相沉积过程,在某些方面与真空涂敷金属相似。不同的只不过所需的真空度要求不同。沉积过程包括以下三个步骤。第一步是固体二聚物在160°C左右时气化。第二步是二聚物在680°C左右时,两对亚甲基-亚甲基的大量热解,产生单体二自由基,最后单体进入室温真空沉积反应室,单体被纸张吸收。将在纸张纤维与纤维接触点处产生聚合物桥,使整张纸强度全面增加。其强度增加的程度,随聚合物厚度增大而增大。但厚度太厚反而变脆,一般认为盖覆厚度在2.5 ~7.5 μm范围内会保持甚至增加柔韧性的同时而获得可喜的强度。
(3)加固的效果
a.经过处理的纸张与未处理的纸张进行耐折强度测试,其结果:未处理的纸张只经85次折叠就已损坏,而经派拉伦N处理过的纸张经上1000次折叠,纸角也丝毫没有折下的迹象。对折痕处的微观观察显示,纸张大多数的单个纤维业已损坏,而纸角靠聚对二甲苯桥键联结在一起。
b.为检验处理过纸张阻挡层性质,将处理过和未处理过的纸条放在水中浸泡六个月 ,结果未处埋的纸条变得半透明,呈现棕黑色,并且软而易碎。而经过处理过纸条没有任何腐坏的迹象。
c.经6个月的老化试验,未处理的纸张变白,易碎。而处理过的纸张,丝毫没有变白,破碎现象,仅出现一些皱折,纸张强度仍然较大,柔韧性好。
d.为测定处理过纸张对化学试剂的抵制力,把纸张样品放入70 %硫酸溶液中浸24小时,纸样变黄,但盖覆层阻止了纸张的损坏,而其强度和柔韧性仍然很好。
该法已在美国图书馆对书本加固进行应用研究,并取得了令人欣喜的成果。目前已成功的应用于木质工艺品、昆虫标本、羽毛制品、贝壳、矿物以及植物标本等镀膜。随着研究工作的深入,该项技术在图书、档案、文物保护领域里的应用将会发挥更大作用。
5.丝网加固法 :
蚕丝树脂网是一种新型加固材料,适用于脆弱薄型纸张及纺织文物的加固,如棉纸、毛边纸、连史纸、有光纸、新闻纸。尤其适用于两面文字书写或印刷纸的加固,也适用于字迹遇水渗化的文件加固。
其方法是:先将加固对象理平皱折,对好破口,在破口处加一小条丝网,以便连成整体。在层压机底,平衬上羊毛毡,然后在加固件的上面覆层。待层压机自控温度指示到80°C ,施加轻微压力即可。反面按同样方法操作。操作时应注意,丝网必须平整,网目最好与文字行路垂直,熨斗按顺序熨压,不要跳花,以免丝网起皱,用力要匀,一熨而过。热温度一般控制在80°C左右,温度太高对纸有影响,太低则不易粘合,在操作中应灵活掌握,该项技术在博物馆、图书馆、档案馆中已得到广范应用,抢救了一大批珍贵纸质文物。
对于其他的一般污迹,只要用肥皂细心擦拭,再用湿布擦去肥皂,然后在书籍上衬上吸水纸吸干水分,就可以收到比较满意的效果。
书籍上有时生长小虫子,严重危害了书的使用寿命。防止生虫的方法是:1、藏书的文章要清洁干燥,通风良好;书架、墙壁或地板上都不要有裂缝;2、藏书文章的温度应该经常保持在6—20度,湿度应该经常保持在50%——60%之间;3、收藏的书籍要经常挪动一下,即使是不常用的书籍,也应该定期翻动;4、在书架上或书柜中,可以放些包好的卫
对于其他的一般污迹,只要用肥皂细心擦拭,再用湿布擦去肥皂,然后在书籍上衬上吸水纸吸干水分,就可以收到比较满意的效果。
书籍上有时生长小虫子,严重危害了书的使用寿命。防止生虫的方法是:1、藏书的文章要清洁干燥,通风良好;书架、墙壁或地板上都不要有裂缝;2、藏书文章的温度应该经常保持在6—20度,湿度应该经常保持在50%——60%之间;3、收藏的书籍要经常挪动一下,即使是不常用的书籍,也应该定期翻动;4、在书架上或书柜中,可以放些包好的卫生球。
在各类藏品之中,纸质藏品最讲究品相好坏,一点瑕疵,也会使藏品的价值下降许多。为此,介绍几种使纸质收藏品翻新的妙法:
一、纸质收藏品出现黄斑后,把一小勺精盐溶解在加热的牛奶里,待牛奶凉后,把藏品完全浸泡在牛奶中1至2小时,然后取出,用软布轻轻擦拭,再用清水将其漂洗干净,晾干后黄斑便已除去。
二、纸质收藏品染上蓝色墨水,可将漂白粉和小苏打以相同的比例溶于水中,然后将纸质藏品放入,浸泡片刻后蓝墨迹即可除去。
三、有折皱缺陷的纸质收藏品,可放入清水中浸泡15至20分钟后捞起,用吸水纸吸干其表面水分,再将其夹入书籍中压干即可。
四、揭薄了的纸质收藏品,可在揭薄处涂上胶水,再贴上一大小相同的纸片,用圆形物体滚动压平即可。
五、纸质收藏品有油渍时,可用棉花球蘸些汽油或酒精,将其轻轻擦拭,即可除去。
六、沾有蜡迹的纸质收藏品,可将其放在两张吸水纸之间,用熨斗在上面熨一下,即可将蜡迹除去。(
古书的纸质都比较单薄而易碎。收藏此物应注意环境,应选干燥阴凉的地方,不宜和各种杂物堆放一起。特别是每次整理时,应先净手沐浴,如古人般,敬书。