铁基与铜基颜料对纸质文物的化学腐蚀降解

古籍、档案、书画、碑帖等纸质文物记录了人类社会的历史发展,是不可再生的文化遗产。然而,大量纸质文物在长期保存过程中发生了老化劣化现象,甚至造成纸质文物的永久失传。值得注意的是,部分颜料与墨水中含有的铁铜金属物种会引起纸张较为严重的腐蚀降解,使得色块或墨迹周围的纸张明显泛黄,甚至在着墨位置形成空洞。铁铜颜料引起纸质文物损害的原因复杂且多样,在其作用下纤维素高分子的反应路径与降解机理值得深入研究。本研究介绍了纸质文物中常见的铁基与铜基颜料,包括铁盐墨水、普鲁士蓝、赭石、蓝铜矿、孔雀石、醋酸铜等。总结了纸张纤维素的酸性水解、碱性降解和氧化降解反应路线,探索了金属物种作用下纸张纤维素的酸碱反应与氧化还原反应机理。其中含铁颜料的纸张纤维素主要经历芬顿(Fenton)氧化降解和酸性水解,含铜颜料腐蚀纸张纤维素的主要途径为菲林(Fehling)氧化降解和碱性降解。 本研究聚焦于铁基与铜基颜料对纸质文物腐蚀降解的化学反应机理,总结出铁铜离子参与的氧化反应是纸张纤维素加速降解的主要因素。在此基础上,提出了添加抗氧化剂以减缓氧化反应发生的纸质文物保护策略,包括预防性抗氧化剂与断链性抗氧化剂。重点介绍了络合剂配位铁铜金属离子的预防性抗氧化保护法,如使用植酸/植酸盐、溴化铵、明胶蛋白等络合剂与铁铜离子络合,以减缓氧化降解反应的发生。同时也分析了络合剂方法存在的一些问题,如植酸只能在酸性条件下使用、苯并三唑会造成颜料变色、部分抗氧化剂具有毒性等。最后,本研究针对铁基与铜基颜料腐蚀降解纸张的机理研究与保护策略提出展望。在机理研究方面,过渡金属游离态与络合态的分布情况、过渡金属引发氧化反应的条件控制、氧化降解反应与纤维素超分子结构的相互关系等仍有待研究。在保护策略方面,所选择的保护方法应当不仅可以有效减缓过渡金属对纸张的降解,而且不会对纸张纤维与颜料墨迹造成损坏。本研究从化学角度对过渡金属颜料所导致的纤维素降解演化机理提出更深刻的认识,为含有过渡金属颜料纸质文物的多方位保护提供引导和借鉴。     

文物修复用脱色剂对手工纸耐久性的影响

在文物保护与修复工作中,需要对纸张进行脱色处理以除去部分顽固污渍、霉斑。本研究选取了六种不同类型的脱色剂,探究脱色处理对宣纸、皮纸、竹纸等几类传统手工纸样老化后各项理化性能的影响,揭示了各类脱色剂对不同纸种耐久性影响存在较大差异。研究表明,氧化性脱色剂与还原性脱色剂均会使纸张各项理化性能出现一定程度的下降。整体上,使用的脱色剂氧化性越强,纸张微观纤维受损越严重,脱色前后宏观性能下降幅度越大,而还原性脱色处理对纸张各项理化性能影响较小。在纸质文物修复脱色时,选择合适的脱色剂,可以有效减小文物损伤。     

硼氢化钾对于氧化纸质文物的还原作用研究

纸质文物的病害主要来自纤维素的水解和氧化。对于纸质文物的保护通常采取脱酸处理,但对于纤维素的氧化病害并没有起到作用。本文提出在纸质文物的保护处理中加入硼氢化钾作为还原剂,重点作用于纤维素氧化造成的病害。通过还原作用使纤维素分子链上的氢键作用得以恢复,进而达到提高纤维自身强度的目的。本文开展一系列实验研究,通过pH值、色差的改变,以及羰基含量变化和纤维素结晶度对研究硼氢化钾的还原作用效果进行综合评价。     

西方现代保护修复方法在中国纸质文物中的应用

为了更好地对纸质文物进行保护,在系统学习布兰迪现代修复理论的基础上,尝试了用西方的保护方法（如毛细作用清洗、脱酸还原、采用纤维素作为粘结剂等）对中国的纸质文物进行保护和修复。经过保护修复后的作品污渍基本祛除,纸张载体得到了加固;修复材料的有效选择,保证了修复的可逆性。     

传统氧化去污材料对纸张化学性能影响研究

纸张的化学性能决定着纸张的寿命,通过测试纸张的化学性能可以了解纸张的耐久性。为了解传统氧化去污材料对纸张化学性能影响,采用4种氧化去污材料H2O2、Na Cl O、KMn O4-H2C2O4、氯胺-T,分别处理纸张后,再进行干热老化,通过测定处理前后各纸张样品的纤维素含量、木素含量、铜价以及羧基含量,并与空白样品进行比较。结果表明,4种材料中,KMnO_4-H_2C_2O_4处理的纸张,化学性能变化较大,在字画清洗过程中尽量不采用;氯胺-T处理的纸张,化学性能变化较小。研究结果提示,清洗前后纸张的纤维素含量、木素含量、铜价、羧基含量等化学性质对纸张的长期保存具有重要意义,同时对于纸质文物污斑清洗材料的选择具有一定的借鉴作用。     

传统氧化去污材料对纸张化学性能影响研究

纸张的化学性能决定着纸张的寿命,通过测试纸张的化学性能可以了解纸张的耐久性。为了解传统氧化去污材料对纸张化学性能影响,采用4种氧化去污材料H2O2、Na Cl O、KMn O4-H2C2O4、氯胺-T,分别处理纸张后,再进行干热老化,通过测定处理前后各纸张样品的纤维素含量、木素含量、铜价以及羧基含量,并与空白样品进行比较。结果表明,4种材料中,KMnO₄-H₂C₂O₄处理的纸张,化学性能变化较大,在字画清洗过程中尽量不采用;氯胺-T处理的纸张,化学性能变化较小。研究结果提示,清洗前后纸张的纤维素含量、木素含量、铜价、羧基含量等化学性质对纸张的长期保存具有重要意义,同时对于纸质文物污斑清洗材料的选择具有一定的借鉴作用。     

纸质文物的无损和微损观察分析方法

纸质文物很容易损坏,能存留至今的不多,越是早期的越稀少,因此纸质文物非常宝贵,做好纸质文物的保护和研究具有十分重要的意义。一些常规的纸张特性分析方法往往损伤和破坏文物本身,因此需要了解无损和微损分析纸质文物的方法。这里介绍了纸的物理性能分析、纤维形态观测、纸的生产工艺推断、扫描电镜观察及其他分析方法。纸质文物的无损和微损分析方法可供文物工作者在基本不损伤和破坏纸质文物的情况下,分析该文物的特点,获取其原料组成、制造时期、生产工艺、舂捣打浆处理程度、纤维配比等信息。     

影响纸质文物的五大环境因素

从环境引起纸质文物发生病变的重要因素入手,综述纸质文物的特点。在平时,它们既怕高温、潮湿,同时又怕酸性有害气体及生物、霉变所带来的损坏。纸张文物是从植物的纤维,即由碳水化合物为基础而构成纤维素,自身的性质必然是异常的娇脆和易损。在保存这些纸质文物的过程中了解库房中的有害环境因素,避免文物在库房自然环境中受到的损坏,延长纸质文物藏品的寿命。     

陕西历史博物馆馆藏纸质文物写印色料掉色原因浅析

陕西历史博物馆馆藏纸质文物种类丰富,大体可归为纸质书画、近现代纸质文物、碑帖拓片、其他纸质文物四大类。馆藏纸质文物年代多在明清以后,部分纸质文物由于纸张载体、写印色料和保存环境等因素影响出现掉色现象。其中纸张载体包含宣纸、书画纸、草纸、机械纸、相纸等,写印色料涵盖字迹材料、颜料、染料、感光材料等书写印绘材料,其写印色料掉色原因各异,本文对陕西历史博物馆馆藏纸质文物写印色料掉色原因本文从自身性质和保存状况等方面进行分析总结,为保护修复中的防掉色处理对策提供指导。     

丙酸钙水酒精溶液对纸质文物脱酸效果的影响

为考察丙酸钙作为新型脱酸溶质、水-乙醇作为混合溶剂用于纸质文物脱酸效果.针对不同质量丙酸钙的水-乙醇饱和溶液、不同的水与乙醇的质量比、去酸溶液的量及纸张在溶液中浸泡的时间等因素,对纸张脱酸效果的影响做了系列研究.结果表明,内酸钙为3g的水-乙醇饱和溶液用于纸张脱酸具有较好的效果,纸张在该溶液中浸泡后pH值为7左右,且自然干燥速度快,基本不发皱、不变色.     

瓷器传统修复材料变色成因分析

瓷器文物修复需要经过多道工序方可完成,修复后的瓷器经过1～3年不等的时间均会出现修复部位不同程度的变色。为不影响瓷器文物的展陈效果,往往进行再次修复,多次修复对瓷器文物带来一定的损伤。为此,本研究以传统瓷器修复材料为研究对象,开展瓷器修复材料变色成因分析研究,以期为提高瓷器修复材料耐久性的研究提供一定的研究思路。本研究通过模拟瓷器修复工艺处理市售白色瓷板,然后进行干热、湿热和氙灯老化,利用色差仪和光泽度仪表征了老化前后各模拟样品的色差和光泽度。结果表明:作色处理色差变化最大,而且引起变色的环境因素主要是光和温度,故瓷器在修复后需避光和低温保存。     

铜离子对纸张的腐蚀降解作用综述

绿色含铜颜料是书籍和艺术品中重要的着色物质,一些含铜化合物颜料例如铜绿,随着时间的推移,自身会发生明显褪色,随之引发载体纸张材料的损坏,腐蚀降解纸张。铜离子与纤维素间反应机理是氧化、催化、酸化水解和光化学作用等复杂反应机理的综合,对损伤后纸张的保护修复要在了解腐蚀机理的基础上运用去酸或者络合金属离子等缓蚀方法处理。结合国内外文献和现有研究工作对此进行了梳理和综述,提出了6点今后值得进一步研究的方向。希望该综述能为纸质文物保护工作者开展相关研究时提供思路和借鉴。     

浅议水坑环境出土彩绘陶器的保护

在长江中游地区,由于地下水位较高,地下文物埋藏环境常见这种类型：即文物长年浸泡在封闭严密且水位较为稳定的地下水环境。这种埋藏环境中的文物,出土时保存状况往往相对较好,其中彩绘陶器的彩绘层在出土时大多保存完好、色泽鲜艳。但由于颜料层中的胶接物质却早已失去粘性,即使较轻微的碰触,也很容易使之脱落。不仅如此,出土之后,随着保存环境的突变,伴随着陶器中水分的挥发,颜料层也会随之开始出现一系列病害,如变色、酥粉、脱落。因此,选择适宜加固饱水彩绘陶器的加固材料在出土后尽快对彩绘层进行加固就变得尤为重要。本文尝试从彩绘陶器颜料的组成、文物埋藏环境、出土后的环境因素三个方面来分析水坑环境出土彩绘陶器出现的各种病害的原因,并结合笔者在实际工作中的体会,提出几点关于水坑环境出土彩绘陶器的保护方法。     

漂白对宣纸性能影响的研究

漂白对中国书画纸,特别是宣纸的影响情况未见系统的研究。为此,首先研究常用漂白剂-漂白粉(次氯酸钙)对宣纸的影响,又将硼氢化钠、过氧化氢、高锰酸钾和次氯酸钙四种漂白剂进行比较。结果表明,次氯酸钙具有加速纸张老化的作用,在文物保护过程中应该尽量避免使用漂白粉。不同的漂白剂对纸张的影响不同。因此在文物保护中,要弄清各种斑点产生的原因,首先采用水洗等物理方法,无法去除时再慎重选择漂白方法。     

氧气（O2）对文物材料的劣化作用

氧(O2)是大气的主要成分之一,地面上的很多物质都受到氧(O2)的作用而氧化变质,文物材料也不例外。有关空气污染物对文物的影响破坏已引起人们足够的重视,但由于氧是动植物生命活动所必需的,因而氧对文物材料的劣化作用及其防治方法至今没有受到重视。本工作以氧的分子结构、键能和成键特性为出发点,说明了氧的化学活性,以及它对金属文物和有机材料文物的劣化变质作用的方式和特点,以引起文物保护工作者对这一问题的重视。同时也论述了馆藏文物保护中的一些防氧措施,成膜法和环境封存法是今后应开展的相关研究课题。     

新冠肺炎疫情背景下关于博物馆使用消毒剂的思考

针对博物馆空间相对封闭、人流聚集、人与文物共存等特点,消毒剂的使用既要关注人(工作人员和观众)也要顾及物(文物或艺术品)。对人及其相关,《消毒剂使用指南》就适用范围、注意事项,已有充分说明。本研究只针对文物:立足文物科技保护角度的文物材质分类法;根据有效成分分类的消毒剂种类及其有损文物的显著化学特性;消毒剂对文物损害的机理及其后果三个方面与同行交流。在疫情防控的特殊阶段,为了保护文物安全,博物馆同行必须对各类消毒剂特性有全面了解,合理规范使用消毒剂,防止不当使用对文物造成损害,这也是文物预防性保护工作的重要方面。     

书画文物断裂痕产生原因与修复装裱方法的研究

书画文物及中国的传统卷轴装裱形式因材质为纸和绢,质地脆弱易损,出现断裂痕是最为常见与普遍的一种损伤情况,严重者会对文物造成致命伤害。因此,需要研究分析导致书画及裱件产生断裂痕的各种原因,并提出修复断裂痕的方法。通过运用贴条加固的方法修复书画文物的断裂痕,并在装裱成卷轴形式的过程中,始终按照平薄柔软的装裱目标,进行各工序的操作,从而使原先劣损的书画恢复原貌,得到保护与新生。要使书画文物,特别是卷轴书画能得到长久安全的保存,创造适合的保存与展示环境相当重要。