说文保||江西省博物馆纸质革命文物脱酸保护初阶效果评价

绪论

纸质革命文物充满时代气息，是研究、展示和传承革命历史的宝贵资源。通过对纸质革命文物的研究，人们可以深入了解那个特殊时期的社会和政治背景，探索革命理念和实践。同时，纸质革命文物也是激励团队和激发爱国情怀的重要工具。了解和保护纸质革命文物对于打开历史记忆、传承文化遗产具有重要意义。

在全国革命历史类博物馆、纪念馆中，纸质类藏品数量占有较大比重，如命令、指示、决定、布告、请示、报告、批复、通知、信函、简报、总结、嘉奖令、奖状、立功喜报、手稿等。此类藏品是在革命战争年代非常艰苦的条件下遗留下来的，能够保存至今，相当珍贵。当时的条件有限，使用的纸张材料比较粗糙，在流传的过程中又受损、残破等，因而，在藏品状态尚处良好的情况下，及时对纸张进行相关保护处理，是延长这类藏品收藏期的较好解决办法。

纸张老化损毁的主要原因是纸张自身酸化。纸张的酸化是指纸张中的纤维素与环境中的酸性物质（如二氧化硫、一氧化氮等）反应，导致纸张表面和内部的酸性ｐＨ值升高，从而引起纸张质量的下降和损坏。纸张的酸化主要有以下几个原因：

1.材料本身：纸张的制造材料中含有一些与酸反应的物质，如木浆中的酸性组分和杂质。这些物质在制造过程中未能完全去除，使得纸张具有—定的酸性。

2.空气中的污染物：纸张在长时间暴露于污染空气中，例如二氧化硫、一氧化氮和臭氧等化学物质，这些物质会与纸张中的纤维素发生反应，导致纸张酸化。

3.不适宜的保存环境：过高的温度、湿度和紫外线照射等因素，也会加速纸张的酸化过程。

这些因素会促使纸张中的水分蒸发，导致纸张更容易与空气中的酸性物质发生反应。主要通过由糖苷键催化的酸性水解和葡萄糖环氧化两种方式使纤维素链断裂，这就构成了纸张降解的核心原理。纤维素在中和或微碱状态下较为稳定，不易遭受到水解和氧化的侵害。但是在现实环境中，纸内的纤维素会在酸性物质的催化下进行水解，这个过程的速率会随着氢离子浓度的提升而增长，酸性更强、pH值更低，水解就越迅速。在水解的过程中，纤维素葡萄糖的1,4β糖苷键会折断，纸张的合成程度减缓，机械韧性降低，最终使得纸质变黄、变脆最终粉化。还有，油墨、明矾、大气中的二氧化硫、霉菌等元素也含有酸性，这些酸性物质会加速纤维素水解的过程，情况严重时会造成纸张的黄化和脆化。此外，纸张酸化是一个持久性和无法逆转的过程，只要纸张纤维内有酸性物质存在，水解催化就会保持进行，逐步破坏纸张的结构，损害一直在积累。有研究表明，当纸张pH值由中性7.0左右降至酸性4.5左右，纸张机械强度大幅下降至原来的15~35％。[1]

在酸化程度上，近现代工业生产的纸张相较于传统手工纸要高得多。19世纪初的工业革命崭露头角后，纸张制作过程经历了颠覆性的变革。为了提高产量，使用的原材料和生产方法都进行了改变，这导致纸张的耐用期丧失了很多。可能会被影响的范围有红色遗产（遗产系统）、民国时期的文书与报刊（书籍系统），以及红色及民国的文档（文档系统）等，他们都处在酸化破坏的风险期。

纸质的酸化过程是外部因素和内部因素共同作用的、一个累积连续的过程，仅仅通过调节存储库房的温度和湿度，维持良好的保存条件，无法充分阻止其酸化速度。脱酸处理是必要的，以此来消除纸质的酸度、延长其使用年限，纸质经过脱酸处理，其抗老化性能明显提高，使用年限增加，自然的保存年限提高了三至五倍。也能为数字化和人工修复争取足够的时间。

在老式文物纸张的脱酸技术方面，西方国家在过去的百年中已进行了深度探究。当前，盛行于全世界的脱酸方式主要为气相法和液相法。气相脱酸法中，利用碱性的气体或容易蒸发的碱性物质，在特定环境中与纸材进行充足对接，透入纸节纤维内部，与其中的酸类物质进行化学反应，从而达到脱酸的目的。现行的气相脱酸物质中，广泛使用的包括二乙基锌、吗啡、环氧乙烷、碳酸环己胺、环氧乙烷等。气相脱酸中诸如环氧乙烷脱酸兼具消杀的功能，气相脱酸批量效率相对较高，然而，气相法面临以下问题：设备昂贵、体积大、操作专业化要求高，难以移动进馆便捷运行；气相脱酸剂需要有专业危险气体使用资质，大多易燃易爆、有毒致癌，有环保、健康和安全隐患。

把液相脱酸法跟气相法对比起来，前者的操作更为简便且安全，因此现在主流的脱酸方法就是这种。传统的液相脱酸方法是先把碱性物质溶于水，接着把要脱酸的纸张浸入溶液中，通过酸碱反应达到脱酸的效果。然而，这种传统的水溶液脱酸法耐久性较差，而且容易导致字迹和颜色的模糊变褪，纸张甚至会出现皱褶和变形的情况。为此，西方发达国家陆续发展了有机溶液脱酸法：WeiT’O、Papersaver、Bookkeeper、Booksaver、Neschen、Book CPProcess、FMC等，利用溶解或混合了碱性物质的有机溶液浸泡或喷涂纸张，以中和纸张中的酸性物质。中国国内也陆续有几家单位涉足纸张脱酸方面的类似技术研究或推广应用，但大多移植或仿制于西方技术、设备和理论体系。［２］［３］

西方各类液相脱酸技术及相应脱酸设备都是针对西方纸质、适用于其各自的国情需要而发展起来的。而本文所研究的对象纸质革命文物，则具有鲜明的中国本土和时代特征，即：造纸原料来源杂而差、纸浆质量低劣、造纸工艺简陋、纸张使用条件和保存环境恶劣等。同时，由于国内的纸质革命文物大都存在印章、圆珠笔、颜料等易被有机溶剂溶解的字迹，脱酸后纸张表面存在易残留白色碱性粉末的隐患，因此，现有主流西方脱酸技术并不适合于中国特有的纸质革命文物的脱酸要求。如何选用或研发适用于纸质革命文物的纸质特点和管理特点的适用脱酸技术，是一项紧迫而有意义的工作。结合传统碱性水溶液脱酸后纸张表面无白色碱性颗粒残留的特点，本次实验将探究通过细化碱性水溶液分子的颗粒度、降低碱性水溶液的单位使用量的新技术，尝试以近干法的碱性水溶液液相脱酸方式对纸质革命文物进行脱酸效果初步探究。

 

一 酸情调查

进行脱酸研究工作，前期测酸非常重要，可以较全面清晰了解所要处理纸张的基本酸情状态，从而针对性地制定脱酸方案。课题组随机抽取了馆藏中33件纸质革命文物，其形成时间最早为1926年，最晚为1978年（1949年以后3件），时间主要集中在民国时期。根据酸情调研统计数据（图一），这批纸质文物中，有67％的纸页均已经处于酸化状态，其中，10％的纸张处于严重酸化状态，同时有17％的纸张处于中度酸化状态，已酸化的纸张pH平均值为5.74，这些纸张大部分伴随着黄变、脆化等破损病害状态。

由此可见，大部分馆藏纸质革命文物存在酸化问题，急需使用可靠且正确的脱酸方案对其进行脱酸改良。另外，通过酸情调研分析得知，在33件纸质革命文物的纸张材料比较中，约55％的纸张使用了手工制作，约45％的纸张使用了机械制作的方式，而且这些纸张（由竹草混合材料制作）的克重不一致，从最小18g／ｍ2到最大为1083ｇ／ｍ2，大量手工纸张中分布着肉眼明显可见的杂乱纤维素团，这恰恰也印证了民国后期（1926~1949年间）由于抗日战争的发生导致工业发展的滞后，其中造纸业也在影响范围之中，省市地区手工纸非标准化、专业化。

 

二 实验设备及用品

实验设备：雾润精细脱酸机、整册脱酸机、pH智能测试笔。

实验药品：钙系水性脱酸剂。

脱酸纸张：6件单张纸质革命文物与3件整册纸质革命文物。

 

三 去酸过程

（一）根据纸张分类制定去酸方案

在进行去酸作业前，研究团队对酸情调研中的33件纸质革命文物进行了分类。首先记录了每份纸质文物的纸质信息，包括年代、材料、生产工艺、水浸润程度、字迹的可溶性、色差、水分等（表一）。

接着，根据每份纸质文物的原纸pH值及其数量，选用相同的去酸方法。还参考了去酸方法的选择标准和以往的经验，预先设定了整本书的去酸技术解决方案，包括选用的去酸机器型号、去酸剂型号、超声波处理时间、压力，以及其他去酸过程所需的控制参数。6张单张纸质革命文物釆用单页雾润脱酸技术进行处理，3件整册纸质革命文物釆用整册渗润脱酸技术进行处理。

（一）实施脱酸技术介绍

1.单页雾润脱酸技术单页雾润脱酸技术（图二）先以等离子活化纸张纤维表面，后将钙系水性脱酸剂以微纳米雾滴形态均匀、温和、精准地弥漫。进而扩散至纸张纤维深处脱酸。

“等离子活化”技术：在独特的等离子放电机制设计下所产生的空间分布均匀、能量密度可控的常温常压等离子，可以保证纸纤维绝对安全的前提下，有效激活纸张本体、提高纸张水的浸润性。既可以起到气相脱酸法中的“真空＋预干燥”效果，又不会对纸纤维结构有较大冲击；既可以有效代替液相脱酸法中利用低表面张力有机试剂来提高纸张浸润性的办法，又彻底避免了过多使用有机试剂的弊端。

“纸张近干法雾润”技术：既非传统意义上的水溶液浸泡，亦非液相纳米脱酸所用的喷涂方法。由于钙等碱土族无机盐在水中电离后能生成尺寸小于１纳米的碱性脱酸因子，在雾润下，脱酸剂溶液以极细小的雾滴状态（尺寸为微米级），均匀分散、温和湿润在已等离子活化的纸张表面，迅速渗透、彻底扩散到纸张纤维深处。可控的微水用量能有效避免纸张变形褶皱、字迹晕染褪色等传统水溶液浸泡所带来的弊端。均匀的加湿量，可以有效避免由于纸张局部区域水或碱过量所导致的对纸纤维及其上信息载体材料的干预破坏。

2.整册渗润脱酸技术

该技术是在等离子雾润脱酸技术基础上发展而来，等离子雾润技术预先制作缓释膜（釆用等离子雾润技术，将脱酸剂中的碱性因子均匀锁定在缓释膜体内）缓释膜具有可控的水性脱酸剂吸附量，使脱酸过程中纸张加湿率控制在字迹洇化安全线以下，同时避免因纸面碱滞留过多导致纸张纤维素碱水解的可能性。表面及内部各处的碱储量均匀一致。在施加压力情况下，缓释膜中的脱酸剂，能通过导通的毛细管道缓慢、均匀地释放到纸张内部深处，使脱酸均匀、彻底。脱酸时将缓释膜夹衬到每张不可拆卸的整册纸张或尺寸相近纸张之间，通过加压、电渗等辅助机制，使缓释膜中的钙性水系脱酸剂（其中的碱性因子最小尺度为皮米级）有效渗入到纸张内部深处，完成中和反应，达到体脱酸目的。［4][5］

3.纸张去酸效果检测（表二）

结合以上两种技术方案在对纸质文物进行去酸处理后，为了检验去酸效果，按照《纸和纸板表面pH的测定》（GB／T13528—2015）里描述的无损检验流程来操作，首先将20~40微升的蒸馏水滴在测试位置，接着精确地用pH测试笔测定稳态下的pH值。无论纸边或纸心，每个点都要测一次，记录下单个点pH值的平均数，如果两点pH值的平均数有较大差异，则需再测一个点，取三个数中差异最小的两个值的平均数。测试结束后，需要迅速吸干纸面的水分，确保纸张外观及pH符合GBT 21712—2008《古籍修复技术规范与质量要求》中对去酸质量的标准：用碱性物质经过脱酸处理后的书叶pH值应在7.5~10之间。而且，去酸物质几乎不会对纸张或字迹有所影响。脱酸后的纸张经风干后，使用色差仪检测，△数值均在3.5以内，无肉眼可见明显差异。

 

四 结果与讨论

（一）去酸后酸情分析

经单页雾润脱酸技术与整册渗润脱酸技术处理后的9件纸质革命文物的纸张平整、无褶皱变形，字迹无洇化扩散、无褪色、无变色现象。通过测量，无纸张缩小或放大的情况，脱酸前后纸张厚度无变化。通过单页雾润脱酸技术处理的纸张，虽然在去酸过程中，纸张会因为水分略微升高（约提高５％左右），但在通过使用木板与宣纸进行约5~10分钟的平压后，纸张经历充分成熟、调理与适应环境的湿度和温度之后，将恢复至原本的状态。通过整册渗润脱酸技术处理的整册纸张，会有被压平修整的效果，整册书籍纸张的水分略微提高（约提高10％左右），需要于置物架上使用木条压放15~30分钟，保证纸张经历充分成熟、调理与适应环境的湿度和温度之后，纸张将恢复至原本的状态。经过以上两种脱酸技术处理后的纸张pH值都在7.5~10.0之间，保持中性或弱碱性，满足GB／T21712－2008《古籍修复技术规范与质量要求》中关于去酸质量要求。

（二）长期跟踪检测

关于本次纸质革命文物的初步脱酸，仍需要后期进行半年、一年、两年以上的pH跟踪检测，以验证上述两种脱酸技术的稳定性和彻底性。

（三）后期实验计划

在总结本次脱酸技术的基础上，计划挑选民国时期至新中国成立初期范围更多的纸质革命文物，不仅对纸张外观物性（诸如pH、字迹可溶性、浸润性、尺寸、厚度、色差等）进行脱酸前后的数据跟踪对比，同时对纸张不同位置的金属离子含量（使用XRF检测）及纤维形态（使用纤维显微拍照）进行脱酸前后纸张微观层面的跟踪对比，从而更加客观、准确验证脱酸技术的实用性与稳定性。

[1]李贤慧、贺宇红、王金玉、奚三彩、张溪文：《纤维组分对古籍纸质文献老化的影响》，《兰台世界》2023年第26期，第93~98页。

[2]田周玲：《国外纸质文献批量脱酸工艺进展》《中华纸业》2013年第34期，第90~94页。

[3]葛怀东：《国内外纸质文献脱酸技术研究》，《金陵科技学院学报》2015年第31期，第7~11页。

[4]Li Qinglian，Xi Sancai，Zhang Xiwen*,De-acidfication of pape relics by planma technology，Journal Of Cultural Heritage,15(2014)159164.

[5]中国发明专利：一种纸质保护方法和设备，ＺＬ２０1７1０８３５１１６，０。