紙質檔案字跡加固材料的初步研究

歐秀花　萬鑫

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種化學加固材料為研究對象，選用紙質檔案中常見的藍黑墨水、紅色墨水、純藍墨水、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、耐化學藥劑、耐氧化、耐摩擦等方面，評價4種化學加固材料的加固效果。該研究對于紙質檔案字跡保護材料的選取具有一定的現實指導意義。

關鍵詞：紙質檔案；字跡；保護材料；耐久性

1 引言

字跡是檔案保護永恒的主題，是決定紙質檔案壽命長短的重要因素之一。[1]然而，紙質檔案在保存過程中，因受到溫濕度、光照等諸多因素的影響，字跡不可避免地會出現洇化褪色、擴散等現象，致使部分檔案字跡模糊不清，嚴重影響檔案信息的讀取，甚至會造成珍貴的檔案成為“一紙空文”。

采用化學材料加固保護紙質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、有機玻璃溶液、氟樹脂等物質常被用于紙質檔案字跡的加固中。[2]然而，化學材料種類繁多，功能各異，如何選用合適的材料保護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驗，從加固前后字跡的耐水、耐化學藥劑、耐氧化、耐摩擦等方面綜合評價材料的加固效果，這對于最大限度地延長紙質檔案字跡壽命，篩選合適的字跡保護材料以及選取耐久性較好的紙質檔案書寫材料具有一定的現實意義。

2 實驗材料和方法

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，上海精細文化用品有限公司）、一得閣墨汁（北京一得閣墨業有限責任公司）、純藍墨水（英雄牌，上海精細文化用品有限公司）、中華繪圖2B鉛筆（中國第一鉛筆蚌埠有限公司）、碳素墨水（英雄牌，上海精細文化用品有限公司）、工字牌印泥（上海汽槍廠出品）；明膠（天津市凱通化學試劑有限公司）、甘油（天津市恒興化學試劑制造有限公司）、鹽酸（天津市恒興化學試劑制造有限公司）、氫氧化鈉（天津市恒興化學試劑制造有限公司）、碳酸氫鈉（天津市恒興化學試劑制造有限公司）、無水乙醇（西隴化工股份有限公司）、冰乙酸（天津市登豐化學品有限公司）；

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 實驗方法。

2.2.1 試樣的制備。為更真實地模擬紙質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，放置時間為72小時，取出，即為本實驗試樣。

2.2.2 加固工藝的選擇。紙質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出現擴散，甚至降低紙張強度。[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，用吹風機立即吹干，以防字跡嚴重擴散，該法操作方便，易于控制。噴霧法適用于大面積字跡的加固。本實驗選取涂刷法作為字跡的加固方法。

2.2.3 加固效果的評價。紙張作為紙質檔案字跡的載體，其耐久性與字跡息息相關，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價，還要關注載體材料的變化。故本實驗從字跡的變化和載體紙張變化兩方面綜合評價加固材料的效果。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，放置時間為72小時，取出，備用。[6]

3 結果與討論

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。實驗結果顯示，濃度大于3%時加固后的字跡有明顯的成膜現象和加固痕跡，違背了紙質檔案中“保持檔案原狀”的原則。當濃度為2%時，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。采用同法對其他加固材料進行篩選，最終選取濃度為1%殼聚糖、濃度為0.5%CMC和1%明膠-甘油溶液分別對字跡進行加固實驗。

3.2 材料的加固效果。

3.2.1 加固時字跡的變化。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，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。有機溶劑蒸發速度比水快，加之，載體紙張纖維素吸水潤漲，干燥后失水收縮，導致紙張出現皺縮現象；殼聚糖使紙張出現輕微變硬主要是其濃度偏大所致。從加固前后字跡擴散情況看，紅墨水和純藍墨水字跡經羥丙基纖維素加固后無明顯變化，但經殼聚糖、CMC和明膠-甘油溶液加固后字跡有輕微或明顯擴散現象；藍黑墨水經CMC加固后有輕微擴散，其他材料加固后卻無明顯擴散；CMC在字跡表面形成的結膜易吸水溶解。從加固前后字跡顏色變化看，藍黑墨水、碳素墨水、墨汁、鉛筆和印泥經羥丙基纖維素、殼聚糖和明膠-甘油溶液加固后字跡顏色無明顯變化。紅墨水和純藍墨水經殼聚糖、CMC、明膠-甘油溶液加固后卻出現褪色現象。這與羥丙基纖維素是以無水乙醇為溶劑，其他加固材料以水作為溶劑有關。對于CMC來說，當加固水溶性的字跡材料，如藍黑墨水、紅墨水、純藍墨水和碳素墨水會出現擴散褪色現象。從加固前后字跡的結膜情況看，肉眼觀察藍黑墨水、紅墨水等7種字跡經加固后字跡均無明顯成膜現象，符合“不改變檔案原貌”的原則。

因此，進行檔案字跡加固時，要根據紙質檔案字跡材料的性質，選用合適濃度的加固劑，同時應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。字跡的堅牢度測試是衡量加固后字跡耐久性的重要指標，也是評價加固材料效果的重要方面。[7]人工加速老化前字跡的堅牢度測試結果見表2-1和表2-2。

備注：字跡無明顯變化（-）；字跡擴散及褪色現象程度：輕微（擴/褪+），明顯（擴/褪++），嚴重（擴/褪+++）；字跡的耐摩擦性：較好（-），一般（+），無（++）；字跡顏色變化程度（變淺+，變淺++），變色現象：在括號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、藍黑墨水、紅墨水和純藍墨水經羥丙基纖維素、殼聚糖、CMC和明膠-甘油溶液加固后，均出現不同程度的擴散褪色現象，而墨汁、鉛筆和印泥字跡無明顯變化。經羥丙基纖維素加固的墨汁、鉛筆和印泥字跡均無明顯變化；藍黑墨水、紅墨水和純藍墨水經羥丙基纖維素、殼聚糖、CMC和明膠-甘油溶液加固遇酸后出現不同程度的擴散褪色現象，而碳素墨水、墨汁、鉛筆和印泥字跡耐酸性良好。對照組中，除鉛筆和印泥字跡外均出現不同程度的褪色擴散現象，且褪色擴散的程度均比加固組嚴重；經羥丙基纖維素、殼聚糖、CMC和明膠-甘油溶液加固后，藍黑墨水、紅墨水和純藍墨水字跡耐氧化性差，均出現不同程度的擴散或變色現象，但碳素墨水、墨汁、鉛筆、印泥和印臺油字跡均無明顯變化。對照組中除鉛筆和印泥字跡外均出現不同程度的褪色擴散現象，且字跡的褪色擴散程度均比加固組嚴重；加固后字跡除鉛筆外，其他字跡耐摩擦性均良好，未出現明顯褪色擴散。加固材料雖在鉛筆字跡表面形成了一層結膜，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輕微褪色。其他字跡多以吸附或結膜方式與載體紙張結合，加之，材料在字跡表面形成的結膜層，字跡的耐摩擦能力得到一定提高。此外，加固組不及對照組字跡的褪變色現象嚴重程度，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膜，增強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得住時間的考驗，否則就不是理想的紙質檔案字跡保護材料。因此，有必要對加固后的字跡進行人工加速老化實驗，進而考察加固材料的保護效果。將加固后的字跡進行人工加速老化后，結果顯示：羥丙基纖維素加固的藍黑墨水、紅墨水和純藍墨水字跡均出現不同程度的褪變色現象；殼聚糖加固后的紅墨水和純藍墨水字跡均出現不同程度的褪變色現象；CMC加固的紅墨水和純藍墨水也均出現不同程度的褪變色現象；明膠-甘油溶液加固的紅墨水、純藍墨水、碳素墨水字跡出現泛白變淺現象。實驗選取保護效果較好的字跡做耐堅牢度測試，結果見表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，經殼聚糖加固后的字跡容易出現字跡輕微的變色現象，可考慮殼聚糖與其他耐老化性較好的物質進行復配，如與納米二氧化硅復配，以增強殼聚糖的耐老化性能，減少霉菌在字跡表面孳生的機會，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膜，但CMC能溶于水，因而其加固后的字跡耐酸堿、耐水等堅牢度有所降低。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。整體來看，鉛筆字跡經加固后其耐摩擦作用力雖有所增強，雖然加固材料增強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象。

4 結論

本文通過羥丙基纖維素、羧甲基纖維素、殼聚糖、明膠-甘油溶液4種加固材料對紙質檔案中常見的藍黑墨水、紅墨水、純藍墨水等7種不同字跡的加固實驗，得出以下結論：

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

（2）人工加速老化實驗作為檢驗材料加固效果的重要方法之一，可以有效地評價加固后紙質檔案字跡的耐久性。

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

參考文獻：

[1]關學玲.常見歸檔材料的字跡耐久性分析[J].赤峰學院學報（自然科學版），2005，21（3）：127～128.

[2]王蕙貞.文物保護學[M].北京：文物出版社，2010：182～185.

[3]張曉梅，卞景，韓秀琴.劣變嚴重的清代檔案保護方法研究[J].檔案學通訊，2011（2）：76～80.

[4]張曉梅，蘇璟.脆弱紙張加固材料研究[J].文物保護與科學考古，2011，23（2）：70～74.

[5]DA/T 16-1995.檔案字跡材料耐久性測試法[S].北京：中國標準出版社，1995.

[6]國家檔案局檔案科學技術研究所編著.檔案保護技術實用手冊[M].北京：中國檔案出版社，1993：115～116.

[7]瞿耀良，戚以東，張春燕.檔案字跡材料耐久性測試法研究報告[J].檔案學研究，1997（1）：53～56.

[8]郭莉珠.檔案保護技術學教程[M].北京：中國人民大學出版社，2000：36～37.

（作者單位：天水師范學院文物與博物館系 來稿日期：2016-12-05）