纸质文物保护方法可行性研究

　　摘要：纸质文物是我国宝贵的文化财富，是我们研究中国历史、中国文化的重要资料，由于纸张的特殊性，时代久远的纸质文物容易受到各种损坏，从而影响了纸质文物的长时间的保存，因此纸质文物的保护具有一定的特殊性，当前各种纸质文物保护方法在文物保护中应用，对纸质文物提供了良好的保护。本文分析了纸质文物损坏的原因，并对四种纸质文物保护方法可行性进行了研究。

　　关键词：纸质文物；保护方法；可行性研究

　　1、引言

　　我国拥有五千年璀璨的文明，在五千年的人类发展历史中创造了丰富的物质文明，我国的文物种类繁多，覆盖了玉器、陶器、铁器、石器、纸质、丝绸等不同种类的文物，这些文物都代表着当时先进的加工工艺，真实反映了特点年代下人们的精神状态和生活方式，具有珍贵的历史和艺术价值。纸的出现改变了中国的历史，纸质文物作为记载历史资料的重要文物形式，在我国的文物中占据着重要作用，但是纸质文物由于年代较为久远，容易遭受各种破坏，从而出现发黄变霉、粉末破碎、污迹变大的现象，因此加强纸质文物的保护方法研究势在必行。

　　2、纸质文物损坏主要原因分析

　　2.1 环境的影响

　　纸质文物的最佳存储温度维持在30℃下最佳，一旦温度超过了30℃就属于高温，纸张内的水分就会挥发，导致纸张内的水稳定性遭到破坏，纸张的物理性质随之发生变化，例如纸张的硬度、脆性、韧性、机械强度等，温度越高纸张损坏的速率越快，实验发现当温度升高1℃，纸张的变质速率加快3倍，因此温度对于纸质文物的破坏性较大。此外纸质文物温度的升高会造成其霉菌数量的增多，破坏纸张的纤维结构，降低了其使用寿命。

　　再者是湿度的影响，纸张内水分的增大会给微生物的生长提供良好的环境，微生物的繁殖速度和纸张内的湿度呈现正比关系，而微生物发生分解作用，不但破坏了纸张的纤维素，同时微生物分解生成有机酸，给纸张带来很大的破坏。纸张内水含量较高会增大酸性气体的溶解量，例如二氧化硫气体在纸张内的溶解会生成弱酸性溶液，酸性溶液会溶解纸张上的颜料，并造成纸张结构的收缩老化，从而加速了纸质文物的破坏速率。

　　2.2 大气污染物的破坏

　　大气中的酸性气体和尘埃悬浮物也是纸质文物发生破坏的一大因素，纸质文物的年代较为较远，其内部的酸性物质含量较高，这些酸性物质包括前期纸张制造中含有的酸性物质，也有后期从空气吸收的酸性气体，这些酸性气体容易造成纤维素发生氧化作用，造成纸张结构强度的下降，并使得有字迹的纸质文物出现褪色。再者就是空气中的固体尘埃物质，这些微小颗粒的化学成为复杂，含有各种有机物、无机物以及高活性的金属离子，固体尘埃物质会给执掌造成机械磨损，影响纸张文物的pH值，并造成纸张之间发生粘连和字迹扩散。

　　3、纸质文物保护方法可行性分析

　　纸质文物有极高的历史价值，但是纸质文物相对于其他文物，其修复和保护更加困难，随着科学技术的发展，纸质文物的保护从纸质文物固定、纸张防霉杀虫等传统的保护手段逐渐演化成更加复杂的处理工艺，下面对直至文物保护方法进行了介绍，并对可行性进行了详细的分析：

　　3.1 等离子脱酸技术应用

　　通过研究发现，纸张内的酸物质是影响纸张耐久性的最主要因素，纸张内酸性物质的来源有四种：一是纸张制作过程中产生的酸性物质，二是绘画或者书写自己材料中的酸性物质，三是微生物新陈代谢产生各种有机酸性物质，四是在保存过程中，纸张内的水和酸性气体结合形成弱酸物质。因此要提高纸质文物的保护效果，首要的是要消除文物中的酸性物质，当前主要采用液相法和汽相法来降低纸张的酸度，例如采用弱碱性的溶液来降低纸张内的酸度。在文物保护中常用的非水性脱酸剂有甲醇溶液、双金属醇盐、有机碳酸镁溶液等物质来消除纸张内的酸性物质，提高纸质文物的使用寿命。

　　当前等离子脱酸技术在纸质文物保护中应用广泛，等离子脱酸技术可以直接把水溶液渗透到纸张内的纤维素中，从而取得良好的脱酸效果，同时采用弱碱性的溶液可以提高纸张内的碱度，起到抗酸缓冲作用。等离子脱酸技术通过阴阳离子的中和来消除酸性离子的破坏作用，但是碱性溶液的使用会把水分带入到纸张内，促进纤维素的水解，甚至会造成纸质文物的老化以及字迹的蔓延，同时水性处理会造成纸张变形起皱。为了降低等离子脱酸技术的不良影响，脱酸剂的性能不断提升，对纸张和纸张上的字迹颜料没有明显的损害，并可以大规模的应用到直至文物保护中。此外汽相脱酸技术不算完善，氨气-环氧乙烷法、吗啡啉法以及挥发性碱性物质的应用不仅可以中和纸张内的酸性物质，同时不会出现碱性物质的残留，具有良好的应用价值。

　　3.2 密闭绝氧保护技术应用

　　密封绝氧保护技术一种物理性保护技术，相对于等离子脱酸技术，这种方法不会发生纸张和字迹的化学反应。密封绝氧保护技术的原理是隔绝空气对纸张文物破坏，首先使用特殊的材料来制作封闭式空间，这些特殊材料能够过滤到紫外线和红外线，然后再采用抽真空的方式来清除氧气，营造防酸化、防霉菌、防光线、防粉尘的空间，最后是把纸质文物放置到密封空间内，再充满保护性气体。密封绝氧法可以保持空间温度和湿度的稳定性，避免由于温度升高造成纸质文物物理性质的变化，同时湿度的稳定可以避免纸张发生褶皱或者干裂的现象。当前常用的保护性气体为氮气保护，随着保护技术的发展，一些氦气等保护性气体逐渐使用。

　　密封绝氧保护技术可以维持空间的恒温恒湿，在理论上而言，这种文物保护方式完全符合文物保护的要求，但是其温度恒定的操作性较为困难，同时营造密封绝氧保护空间的成本投入较高，需要持续性维持环境的稳定性。再者就是相对湿度的控制，不同纸质文物所需的稳定湿度不同，因此要提高保护效果，就要准确计算空间内的湿度，并根据保护的需要来调节湿度。总之，密封绝氧保护技术是最为保险的保护方式，同时其对纸质文物的不良影响较小，具有良好的应用前景。

　　3.3 微生物技术加固修复法

　　微生物技术加固修复法是把合适的微生物植入到纸张中，然后通过微生物自身的新陈代谢来修补原来破损的纤维素结构，从而起到了文物的加固作用，微生物技术加固修复法给文物保护提供了新的技术平台。当前微生物技术在石质文物中应用取得了良好的效果，微生物通过自身的生物矿化作用，调节成矿的方向和过程，在石质文物表面形成一层坚固的保护膜，从而起到加固保护的作用。微生物技术在古代丝织品的保护中起到更大的作用，尤其是在丝织物的加固清污方面，通过生物工程技术将微生物转移到腐朽的丝织品中，通过微生物的代谢作用产生纤维素，和丝织物中的纤维素进行结合，从而实现损失结构的填充和加固，提高来了文物的保护效果。当前在文物保护中常用的微生物有根瘤菌、杆菌、假单胞菌等，这些菌种具有很强的纤维素生产能力，而纸质文物的主要组成物质也是纤维素，而且微生物技术在石质文物、丝织物文物、壁画文物中取得良好的保护效果，因此微生物技术可以引入到纸质文物保护中，相关的科学人员正在进行可行性研究。

　　3.4 改性纤维素保护技术的应用

　　纤维素固定填充技术在纸质文物的保护方式之一，在很早之前纤维素就应用于文物的固定，但是对纤维素的要求较高，单一组分的纤维素不能满足文物保护的需求，因此需要采用多种纤维素或者改性纤维素来提高其固定效果。当前改性纤维素保护技术是研究的热点，由于纤维素是葡萄糖的高聚物，其化学结构稳定，但是在水解作用下可以得到纤维素衍生物，通过醚化、酯化等可以明显改变纤维素的性质。例如在纤维素的基础上制备了CHEC（阳离子羟以及纤维素醚）、马来酰化壳聚糖等改性纤维素，具有结构强度高、韧性好、对文物色泽无影响的优点。通过实验研究发现，改性纤维素的应用提高了纸质文物的抗张强度和耐折度，其性能分别提高了56％和83％，再者纸质文物的耐干热老化性能显著提高，而通过扫描电镜的分析，改性纤维素加固后的纸质文物，其内部结构纤维保持原有的孔状结构，同时其纤维结构得到了补充，提高了纤维结构的抗老化性。

　　4、总结

　　当前纸质文物保护主要有等离子脱酸技术、密封绝氧保护、微生物技术加固、改性纤维素保护技术等，不同保护技术各有优缺点，适用的纸质文物差异性较大。等离子脱酸技术需要通过酸碱中和来消除纸质文物中的酸，但是其使用过程加入了碱性物质，对纸质文物产生了负面影响，这种处理方式不适合纸质文物的长远保护。密封绝氧保护技术通过消除氧气来保护文物，有效缓解了纸质文物的氧化过程，其在纸质文物的保护中具有良好的应用前景；微生物技术可以对纸质文物进行修复，有效抢救了宝贵的损害文物，因此在抢救针对文物中有良好的应用前景；改性纤维素法通过纤维素来对原有纸质文物进行加固，从而提高了内部纤维素结构的稳定性，有助于纸质文物的长时间保护。因此纸质文物保护要从文物的实际出发，根据纸质文物的类型和文物年代，明确纸质文物的保护内容，然手选择科学合理的保护方式，对于重点保护的纸质文物可以两种或者多种保护技术结合的方法来提高文物保护的有效性。

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　　李晓晨