胶矾水在熟化书画用宣纸中的应用机理探究

为了揭示胶矾水熟化书画用宣纸的科学内涵,通过胶矾水固化性能、墨滴晕散实验揭示明矾在胶料固化及抗墨滴晕散中所起到的作用。利用扫描电子显微镜(SEM)、高场~(27)Al核磁共振波谱(~(27)Al-NMR)和红外光谱(ATR-FTIR)研究胶与矾在熟化宣纸时各自的作用及协同效应。最后,通过湿热老化实验探讨明矾的负面影响。结果表明:1)明矾作为促干剂加速了胶水凝聚固化;作为软化剂增加了胶料弹性。2)明矾也可作为助留剂,起到墨滴助留作用。施加胶矾水的宣纸抗墨滴晕散性能优于单纯的胶水或矾水;有胶无矾时,墨迹浮在纸上,存在大量微孔,易漏墨。3)SEM、~(27)Al-NMR和FTIR分析表明,胶和矾在提高宣纸憎水性及抗墨滴晕散性能方面可起到协同作用。明矾以单核物Al(H_2O)_6~(3+)、AlSO_4~+,高聚物Al_(30)([Al_(30)O_8(OH)_(56)(H_2O)_(24)]~(18+))等形式与明胶的羟基或羧基键合,形成的紧密网络结构加强了胶料的交联,提高了胶料的抗水性。同时,铝离子可起到桥联作用,将带负电的明胶粒子转化为带正电的明胶粒子,促使明胶微粒沉淀在带负电的纤维表面。4)明矾用量越大,湿热老化后酸性越强,纸张越脆,严重威胁纸张的寿命。因此,传统胶矾水在熟化纸张时可起到促干剂、软化剂及助留剂的功能,但用量越大,纸张酸化越严重,建议研发可替代胶矾水的新一代施胶剂。     

明矾对宣纸耐久性影响的研究

为了研究明矾对中国书画长期保存的影响,结合实际情况研究了胶矾水对宣纸的作用。通过pH值、颜色、抗张强度和耐折度的测定分析可以看出,随着胶矾水浓度的增大,宣纸的老化速率增加。从明矾浓度变化对宣纸影响的总的趋势来看,在书画保护过程中应该尽量少用明矾。     

豆浆水在中国书画修复中应用性能研究

书画文物由于材质脆弱,容易受修复材料的影响。为探讨豆浆水在书画文物修复中的应用性能, 采用宣纸为纸样通过模拟加速试验测试了豆浆水处理后纸张的物理性能、聚合度、表面形态和化学结构 的变化。结果表明,豆浆水处理后,纸张纤维表面和蛋白质形成更多的氢键,可以提高纸张的抗水性能, 对纸张聚合度影响低于胶矾水,扫描电镜结果表明豆浆水处理后纤维表面形成一层胶状物质。本研究 为豆浆水的应用提供了依据。     

胶研水对几种传统纸张性能的影响

由明矾和胶料配制而成的胶矾水,是书画绘制、装裱和修复过程中经常使用的材料。胶矾水具有防腐、固色和增加机械力度等功能,但对纸质文物的耐久性有一定的影响。本研究选用宣纸、桑皮纸和连史纸等代表性的传统手工制纸,在它们的表面分别涂敷不同浓度的胶矾水,经干热老化后,对比分析它们的酸碱度、白度、耐折度和抗张强度的变化,揭示胶矾水对这几种手工纸张性能的影响,进而探讨其影响机理。研究结果表明,胶矾水将增加纸张的酸度、降低纸张的白度,明胶水能提升纸张的机械强度,而不同浓度明矾对纸张机械强度的影响存在差异。     

书画修复中可替代明矾的施胶沉淀剂筛选研究

明矾是我国传统书画修复装裱中一种极其重要的材料,但明矾水解析出酸,会促使纸张纤维素发生酸性水解。研究对比了明矾和水解后具有高阳离子电荷的6种沉淀剂对宣纸施胶前后的pH值、疏水性、色差、力学性能变化和对国画颜料的固色效果,利用扫描电镜(SEM)和衰减全反射傅里叶变换红外光谱(ATR-FTIR)测试宣纸施胶后的化学键合状况(包括沉淀剂与胶料、纤维),结合高场~(27)Al核磁共振波谱(~(27)Al-NMR)测试了纸张施胶中铝盐沉淀剂的水解聚合形态,及其与胶料混合后对宣纸表面化学形态变化的影响。结果表明,白色聚合氯化铝(PAC)施胶宣纸pH值可达到7以上,作为沉淀剂的施胶液处理后的宣纸具有一定的疏水性,湿热老化过程中具有较高的耐折度和抗张强度,色差变化小,对颜料固色效果好。SEM分析表明,白色PAC可使胶料分布较均匀,能在一定程度上包覆、填充宣纸纤维和孔隙。~(27)Al-NMR、ATR-FTIR及固化性能分析表明,PAC多核铝[AlO_4Al_(12)(OH)_(24)(H_2O)_(12)]~(7+)(Al_(13))含量相对较高,对明胶也具有促干剂作用,可和胶料产生键合,形成网状络合物,适合替代明矾作为施胶沉淀剂。     

修复材料对书画纸张酸化的影响评估

修复材料可能直接或间接引起书画文物酸化,影响书画寿命。本文首次系统探讨了书画装裱修复常用手工纸、颜料、染料、动植物胶料、浆糊及胶矾水对纸张酸化的影响,利用p H平面电极测试对比各修复材料的酸碱性,采用傅里叶变换红外光谱(ATR-FTIR)分析了浆糊在放置发酵前后的分子结构变化,采用扫描电子显微镜(SEM)对比不同浓度明矾处理宣纸的微观形貌变化。结果表明,常用书画修复用手工纸均为中碱性,颜料(染料)中紫胶酸、胭脂虫红、红花素和藤黄呈现酸性,动植物胶料中白芨胶酸性较强。浆糊在放置过程中陈化发酵,指纹区1022cm-1、886.21cm-1多糖及单糖的特征峰强度显著降低,可见淀粉发酵析出有机酸等导致了多糖发生了分解。湿热老化后,随着明矾含量增加,纸张的p H值逐渐下降,施加胶矾水的宣纸纤维部分表面出现皱缩,当明矾浓度超过4%后纤维扭曲、断裂。本研究有助于书画修复人员科学认知和选择修复材料,对于书画文物的科学保护具有重要的实际意义。     

模拟熟宣纸古旧字画修复过程中超纯水有限洗涤脱酸的研究

为了克服熟宣纸古旧书画修复后变脆的缺点,本工作以牛宣纸制成的熟宣纸为样品,通过加速老化,模拟古旧字画现状,根据文物保护"最小介入原则",以超纯水为溶剂对样品进行缓慢有限洗涤脱酸实验.通过pH值、色差、耐折度的测定分析得出,用超纯水针对熟宣纸脱酸,不引入新的杂质,且环保、低成本,减少了对占旧书画的损害.     

改性胶原蛋白用于书画粉化颜料加固的适用性探讨

胶矾水是书画装裱和修复中常用的材料,但同时也是导致纸张酸化的重要原因之一。为探讨改性胶原蛋白用于书画粉化颜料加固的适用性,以鱼胶、壳聚糖及魔芋葡甘聚糖等为原料,考察了固色剂对宣纸及着色颜料性能的影响。结果表明:固色剂处理后,固色剂在纸张纤维表面形成薄膜,明显改善了纸张的力学性能,并且固色剂对颜料的老化起到一定的延缓作用。本研究将对书画装裱中传统工艺的科学化起到一定的指导意义。     

油渍对手工纸的耐久性影响研究

油渍是一种纸张上的常见病害,以往对于这种病害如何影响手工纸性能的研究较少。本工作以纸张耐久性变化的研究作为切入点,辅以扫描电镜对油渍与纸张的共存状态的观察,以此来探讨油渍对手工纸的影响。研究表明油渍使得纸张的抗张强度、撕裂度、耐折度等物理性能有一定的降低,色差值增大,pH值降低,油渍以一种物理吸附的作用包裹于纤维之上对纸张造成影响。随着老化时间的增加,油渍因为氧化酸败作用而逐渐变质,从实验结果中发现油渍对纸张的耐久性影响在老化前期影响较大,后期影响较小。     

等离子技术在近现代纸质文物脱酸保护中的应用研究

如何在无损纸张性能的前提下实现对纸质文物的快速脱酸,是近现代纸质文物脱酸研究的重点之一。为此,本工作使用等离子技术在常温常压条件下对近现代纸质文物进行脱酸处理,该方法可以有效对纸张进行脱酸,且克服了传统溶液浸泡脱酸法带来的纸张皱褶、粘连、褪色等问题。针对等离子体能量密度、处理时间及次数等因素对纸张脱酸效果以及纵向抗张强度的影响进行了一系列的研究。结果表明,使用能量密度为4.5~5.5MJ/m3的等离子对酸化纸张进行脱酸(处理2次,每次5分钟)后,其pH值从5.0~6.0提高到7.0~8.0;纸张的色度无明显变化;处理后纸张的纵向抗张强度增加10%,且老化后的抗张强度仍可达到初始值的95%左右。可以认为,等离子脱酸技术应用于各种年代及不同保存条件下的机制纸,均能达到较好的脱酸效果,是一种可以广泛应用的脱酸方法。