浅析现代科技在纸质文物保护中的应用

邱骆圆

摘 要：纸质文物记载了中国的历史文明，它的流传见证了历史的变迁。纸质文物以纸为载体，因其材质的特殊性，易受到自身条件和外在环境的影响遭到损坏，亟须保护和修复。文章从纸质文物受损原因出发，结合传统修复技术，试探讨现代科技在纸质文物保护中的应用。

关键词：纸质文物；保护修复；现代科技

DOI：10.20005/j.cnki.issn.1674-8697.2024.03.009

中华上下五千年文明如星河璀璨，幅员辽阔、山川灵秀更是引得古今文人骚客丹青留笔墨，造纸术让字畫传承更加简便，由此我国的纸质文物卷帙浩繁。但从文物出土情况来看，纸质文物相对较少，且普遍保存较差，多数损害严重。究其原因还是纸质文物不似陶瓷、玉石器等属于材质易于保存的无机质文物，易受到各方面因素的影响，造成损坏。

针对纸质文物的特殊性，通常采用装裱修复的方式对其进行保护。传统装裱修复最重要的部位就是画心，一切修复装裱工序均围绕画心展开。由于传统装裱工艺存在一定的局限性，时间一久画心部分就会暴露出传统装裱工艺带来的黄化、霉变、质脆，甚至断裂、缺损等弊端，因此亟须对受损文物进行病害分析，结合现代科技改善修复保护技术，以使文物可持续发展，让中华文明之瑰宝薪火永传。

1 纸质文物病害分析

纸质文物以纸为载体，传统手工纸常用的植物原料主要为韧皮系、茎干系、籽皮系三大类，但总的来说纸张的主要成分都是植物纤维，由纤维素、半纤维素和木质素三部分组成，属于有机质文物。通常纤维素含量高，纸张性能稳定，强度高，耐久性好；半纤维素含量高，纸性挺硬，性脆，易皱，透明，耐久性差，易虫蛀；木质素含量高，纸质松厚，发黄，容易反黄变色，耐久性差。从化学成分来看，由于其特殊的性质，随着时间的推移，纸质文物会发生一定的质变，从而导致文物的损坏。

此外，存放环境、保护利用不当等也是造成纸质文物损坏的主要原因。纸质文物十分敏感和脆弱，易受到外在环境的影响，继而发生物理和化学变化。

1.1 空气

纸质文物的保存避免不了空气的接触。空气是一种混合物，它所含有的二氧化硫和二氧化氮等酸性气体与水反应会形成酸。众所周知，纸质文物这类有机物质最怕酸，酸性会加速纸张的老化，使纸张发黄、变脆，严重时出现絮化的趋势。此外，空气中也有灰尘，灰尘附着在纸质文物上，一方面会覆盖掉纸质文物上面的文物信息，不美观；另一方面，长时间附着在上面，会产生摩擦，使其表面出现损坏。

1.2 温度

保存纸张，最合理的温度范围为14～18摄氏度，且温差不宜超过±5摄氏度，温度过高或者温度过低都会对纸质文物产生影响。温度过高会使纸质文物中的化学分子更加活跃，加速纸张的老化。此外，纸张在生产过程中会加入少许的添加剂，纸质文物在修复过程中也会使用一定的化学物质，温度过高会催生这些物质与纸张产生反应，从而破坏纸质文物。温度过低会使纸张本身的性能降低，甚至会破坏纸张本身的结构。

1.3 湿度

湿度是影响纸质文物的又一大因素，应控制在50%～65%。湿度过高，纸张容易受潮，纸质文物上的字迹发生褪色，严重时会发霉；湿度过低，纸张容易收缩，出现褶皱现象。

1.4 光照

光照无处不在，光照中含有紫外线，紫外线是引起纸张老化的主要原因，使纸张发黄、发脆。纸质文物中的纤维素和半纤维素会与光发生光解反应，使纸张耐久性受损。

1.5 微生物

纸张是有机物，它以植物为原材料，正好是细菌等微生物最好的食物，它们寄居在纸质文物上生存繁衍，产生排泄物，使纸张产生虫蛀、粘连等现象，若长期无人翻阅，结合温湿度等多重因素的影响，会进一步加重文物的损坏，形成书砖。

2 传统保护方式的利与弊

纸质文物，以书画为例，主要通过装裱的方法使其得到更好的保存。张彦远《历代名画记》中记载：“自晋代以来，装背不佳，宋时范晔始能装背。”此处的装背即指装裱，可知装裱技艺最迟形成于晋代。明代周嘉胄的《装潢志》和清代周二学的《赏延素心录》是两部专门介绍装潢的著作。由此可知，我国古代装裱这门技艺就已经十分成熟，且随着时间推移逐步规范化和程式化。

书画装裱有“金题玉躞，锦贉绣褫”之美称，书画装裱集艺术性与实用性于一身，一方面对画面起到装饰作用，另一方面也起到很好的保护作用。画面背后拖一层命纸，有助于加强纸张的机械强度。画面四周镶嵌锦绫，绫子的尺寸、花纹、颜色等多有讲究，在美观的同时更好地对画面尤其是四周起到保护作用。在装裱时安装天地杆，一方面便于更好地展示作品，在展示的时候地杆下垂，保证画面的整洁平整，另一方面可以更好地减轻画作因卷起而造成的伤害。

传统的书画装裱与修复工艺同样存在不足之处。在对字画做好充足的病害分析和记录后，第一步对其进行固色处理，一般固色使用胶矾水，在修复中老师傅凭经验配置胶矾水，将配好的胶矾水放在嘴里浅尝，尝出涩（矾遇水产生）和甜（胶遇水产生）的味道即可。每个人的经验和味觉有所差别，因此在配比胶矾水时，仅凭经验缺乏可控可行的理论依据。并且，胶矾水会对书画产生一定的损害，尤其是矾对纸张会产生酸化作用，使纸张老化。

固色之后，通常会对其进行清洗，然后进行装裱修复。这一过程中有些字画由于内容的缺失，需要补配纸张和全色接笔，这时候纸张和颜料的选择及调制十分重要。一方面，从纸张的补配来看，若纸张颜色、材质、厚度选择不恰当，会导致修复过后厚薄不均，以及时间长了修复痕迹明显出现炸裂等情况。另一方面，在全色过程中，若色彩材质及调配出现问题会导致修复后出现色差，或者没有充分研究颜料的化学性质，颜料与纸张发生反应，时间久了颜色会变淡或变深发黑，导致画面污损。

在修复装裱的过程中，糨糊是必不可少的原料，但糨糊的过度使用并不利于书画这类纸质文物的保存。若浆糊过多，装裱过后整体过厚，经常舒卷会产生断裂、褶皱等物理病害。此外，浆糊的制作以小麦淀粉为原料，而这恰巧是细菌等微生物的养料，会造成细菌等微生物滋生。装裱后，若保存不恰当，容易造成虫蛀、粘连、霉变等现象。若浆糊配比较少，时间久了，会出现空浆的情况，经常舒卷也会产生褶皱，影响美观。

虽然传统的装裱修复技艺在一定程度上对书画等纸质文物起到了保护作用，但若修复材料使用不恰当，再加上保存环境不善等外界因素，就会让文物出现老化、脆化、虫蛀、断裂、变色、霉变等情况。这就要求我们改善修复材料，提高修复技艺，现代科技运用于纸质文物的修复中成为必然趋势。

3 现代科技在纸质文物方面的运用

现代科技在纸质文物保护中的运用十分广泛，如前期对受损文物信息的采集、分析、检测，修复中对修复材料的检测，以及修复后对文物进行保存和保养，几乎形成一个闭环。

3.1 修复前绘制病害分析图

对文物的保护修复，单靠经验是远远不够的，需要在修复前期对文物的基本信息进行采集，并对检测数据及现状做好详细的文字记录和整理。

纸质文物病害种类多，我们应对纸质文物现状进行充分、详细的分析预测，制定相应的修复方案。这时需要根据国家文物局发布的《馆藏纸质文物病害分类图式》绘制病害分析图。这一文件对各种不同类型的病害都做了详细的解释，并规定了病害的表示符号，规范了修复方案的制定、编写工作。对纸质文物进行病害图的绘制，是科学修复的第一步，有助于对纸质文物的破损状况进行大致的了解，为下一步检测做好充分的准备。

3.2 对文物的基本信息进行分析检测

对文物保护、修复前应进行前期的文物信息采集，并对检测数据做好详细的文物记录和整理工作。纸质文物的基本信息主要包括纸张的结构、性能和写印材料的相关数据检测。

针对纸张的性能，主要从纸张的耐折度、撕裂度、白度、酸碱度、厚度等方面分析。对于这些性能的分析检测，需配合相关的设备仪器进行。对于写印材料，主要看其是否具有溶解性和在纸张中呈现的色度。这些数据可以为后续修复工作提供理论参考和实际依据。

3.2.1 色度检测

检测文物色度，一方面可以为全色的颜料提供参考，另一方面可以计算保护修复完成后色差变化的情况。通过测定色差，可以定量了解污斑的颜色以及评估色斑对文物造成的视觉影响。可利用色差计检测样品修复前后的色度值，通过公式计算出色差值。通过色度的检测，也可看出修复后的效果。

3.2.2 酸度检测

酸碱度检测对纸质文物来说至关重要。酸是纸质文物破坏的主要因素。据文献报道，纸张pH值在小于5.5和大于8.5时，纸张的耐用性会明显下降，说明强酸和强碱都会影响纸张的强度。对纸张酸碱度的检测采用酸度计来进行，若纸张酸度过大，我们需采用脱酸技术处理。纸张脱酸有多种方法，可以用碱水清洗，也可以采用液相脱酸法，如采用自制的碳酸氢镁脱酸液进行喷洒脱酸。经过这些手段的处理，纸张的pH值基本可控制在5.5～8.5。

3.2.3 写印色料溶解性检测

为避免文物字体、颜料及印章在修复过程跑墨褪色，保护修复前需进行写印色料溶解性测试。通常的做法是采用棉签蘸取蒸馏水和无水乙醇溶液对色彩处进行擦拭，观察棉签是否着色。若着色，代表色料溶解，在修复过程中应对色彩进行固色处理；若不着色，代表色彩不溶于水。

3.2.4 厚度检测

对纸张的厚度进行检测，可以为补配纸张提供一定的参考，避免修复过后整体出现偏差。并且在修复过后，可将修复前与修复后进行比对，确保总体厚度相差不大，不改变文物原貌。

3.2.5 消毒

保护修复是延长纸质文物寿命的重要手段。修复前应对文物进行消毒，防止交叉感染。对纸质文物进行消毒灭菌处理，可采取真空充氮的方法，隔绝氧气，从而有效杀死细菌等微生物。该方法技术成熟，对文物无害。

3.3 修复材料的改善与保存环境的改善

3.3.1 糨糊性能的改善

对于纸质文物的修复保护，离不开浆糊这一材料。糨糊作为黏合剂，并不足以完美适用于纸质文物的流传，往往会出现一定的弊端，上文已简要提及。结合纸质文物的不同性能，对糨糊的理化性能进行分析，在其中添加甲基纤维素等纤维素料黏合剂，改善糨糊的性能，将其更好地运用到纸质文物修复中。

3.3.2 保存

纸质文物修复后，需对其进行展示利用和保存。我们应时刻监测纸质文物的安全，确保适合的保存环境。纸质文物对温湿度环境有极为严格的要求，应控制温湿度在合理的范围内。展厅内应采用恒温恒湿设备，确保温湿度保持在稳定的区间内，不宜波动过大。库房中应采用除湿机，确保库房密闭无微生物等进入。有的地方很难实施按质地分库的做法，此时对于纸质文物需要有专门的樟木书画柜，防潮、防湿、防虫蛀。为缩小纸质文物的存放环境，可使用定制囊匣对其进行保存。

现代技术运用于纸质文物的修复中可提高纸质文物保护修复的安全性，但与此同时我们也应注意到，有些科技检测会对纸质文物造成二次破坏，因此在对纸质文物的检测分析过程中我们应选用无损或微损的检测方法。

4 结合现代修复技术修复纸质文物应遵循相关原则

对于纸质文物的保护和修复，应将传统修复技术与现代科技相结合，将中国传统修复理念与西方修复理念结合，遵循修旧如旧、最小干预、修复材料的可逆性等相关原则。

4.1 修旧如旧

所谓“修旧如旧”，即指在保护修复书画过程中，应该遵循文物的本来面貌，做到远看无差别、近看有微小的区别，达到作品整体的和谐与统一。结合现代修复技术，在修复前做好充分的准备，对修复纸张性能、矿物颜料进行充分的分析检测，从而找到与原材质最相似的材料。

4.2 最小干预原则

在对文物进行修复的时候，不能以自己的主观意志对文物进行臆造篡改，应遵循其本来的面貌。如文物中的破损部位不会对文物造成进一步的损害，若强行对其进行修复，会造成一定的损害，这时应保留文物原貌，待未来科技进一步发展再对其进行修复。

4.3 修复材料的可逆性

这个原则指的是应使用健康、安全的修复材料，对文物不造成进一步的损害，并且在修复后，若未来修复技术进一步发展，可在不影响文物本身的情况下，对其进行调整和改善。这就要求在选取修复材料的时候，充分利用现代科技手段对修复材料进行全面分析检测，对纸张的组成结构、物理性能、化学性能、使用性能、耐久性能等进行全面分析，对全色所用颜料的成分进行检测，从而更好地为修复服务。

5 结语

纸质文物的保护不是一朝一夕的，而是持续长久的工作，它涉及纸质文物的方方面面。我们应不放过每一个步骤，将科学技术运用到纸质文物的保护管理中，对修复信息和保存状况进行详细的记录，实施信息化管理，全方位地监测和保护纸质文物，确保文物保护修复信息的流传有序。

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