传统书画文物保护修复中“大浆”与“小浆”的特性研究

摘要：本文以传统书画装裱常用黏合剂“大浆”与“小浆”为研究对象，研究了两种浆糊糊化过程中，不同温度下的偏光十字及黏度变化规律，比较了保存过程中两者黏度的变化规律；并以两种浆糊为黏合剂，模拟了书画装裱过程中的部分工序，制备了系列纸样，探讨了两种浆糊制备的纸样在纸张性能方面的差异；以期在同样的条件下，找出两者的差异性，从而为现代书画修复中，传统书画修复科学用糊提供一定的参考依据。

关键词：大浆；小浆；黏度；纸张性能

传统书画装裱是中国传统文化的瑰宝之一，其独特的技艺与细致的工艺一直以来都备受人们的推崇。在传统书画装裱中，浆糊的合理制作与运用，直接关系着书画文物的“生死存亡”。目前，在传统书画装裱修复过程中，业内多以小麦面粉或小麦淀粉为原料制糊，前者制成的浆糊称为“大浆”，后者称为“小浆”；两者的使用在地域性上，主要分南北方，北方以“小浆”为主，南方以“大浆”为主。[1]这两种浆糊在书画保护修复中，到底哪一种更适合，迄今为止，业界内仍有不少争议，本文在山西博物院文物保护研究部常用浆糊原料和纸张的基础上，设计了必要的试验内容，以期在同样的条件下，找出“大浆”和“小浆”的差异性，从而为现代书画修复中，传统书画修复科学用糊提供一定的参考。

1 材料与设备

1.1 试验材料

古船牌富强粉。

汪六吉四尺棉料单宣。

1.2 试验仪器

偏光显微镜（BX51，日本Olympus）；

旋转黏度计（NDJ-5S，上海舜宇恒平科学仪器有限公司）；

数显鼓风干燥箱（GZX-9240，上海博讯实业有限公司医疗设备厂）；

微控抗张试验机（KZW-300型，长春市纸张试验机厂）；

纸张撕裂度测定仪（KZW-300型，四川省长江造纸厂）；

耐折度仪（MIT#1VS，美国TiniusOlsen）；

挺度仪（MODEL150-E，美国Taber）。

1.3 试验样品制作

1.3.1 小麦面粉试样

称取富强粉100g，在60℃下进行烘干，作为小麦面粉试样。

1.3.2 小麦淀粉试样

称取富强粉200g，用适量去离子水洗去面筋，沉淀，烘干，粉碎，过筛，制备小麦淀粉试样。

1.3.3 大浆和小浆试样

采用水浴熬制法制作大浆和小浆试验样品。分别称取适量小麦面粉和小麦淀粉，置于容器中，加入去离子水，始终朝一个方向匀速搅拌，调制成悬浊液（1∶3），然后水浴加热。加热过程中，依旧保持一个方向搅拌，保证水和面粉充分调和，直至浆糊有细小气泡产生，且呈现透明状时，浆糊即成，室温存放，此为大浆和小浆试样。

1.3.4 覆褙后纸样

将大浆和小浆分别调制成同等黏度值的浆糊，用棉料单宣进行托画心，然后将托好的画心分别上墙绷平。再将大浆和小浆分别调制成同等黏度值的浓度，进行覆禙纸的托制，将托好后的覆禙纸分别平置于案上，自然晾干。再将大浆和小浆分别调制成上覆禙的浓度，将覆禙纸覆托于托好的画心上，然后平置于案上，自然晾干。最后将已晾干的试验纸样再次喷潮，扫平后，四周拍浆上墙，一周后下墙。至此，制备好覆褙后大浆纸样和覆褙后小浆纸样。

1.3.5 砑磨后纸样

将1.3.4制备的试验纸样，按照书画装裱砑磨工序进行砑磨，注意控制好每张纸样砑磨的次数与力度，得到砑磨后大浆纸样和砑磨后小浆纸样。

1.3.6 老化后纸样

将1.3.5制备的试验纸样，按照GB/T464—2008进行人工老化，得到老化后大浆纸样和老化后小浆纸样。

1.4 试验方法

1.4.1 大浆与小浆糊化过程中的偏光十字观察及黏度检测

分别称取烘干后的面粉与淀粉试样30g，放置于烧杯中，加入去离子水470mL，顺时针搅拌，采用水浴加热，从45℃开始取样，每递升10℃取样1次，直至水浴加热所达最高温度92.5℃为止，然后对样品按照表1依次编号，分别进行偏光十字观察与黏度测定。

1.4.1.1 偏光形貌观察

吸取适量样品溶液，置于载玻片上，从样品溶液一侧轻轻盖好盖玻片，尽量排除气泡，置于偏光显微镜下进行偏光十字观察，观察倍数为40倍。

1.4.1.2 黏度测定

采用旋转黏度仪进行黏度测定，测试条件：1号转子60r·min-1，重复测定3次，取平均值。

1.4.2 保存过程中大浆与小浆的黏度测定

分别称取1.3.3制备好的大浆和小浆试样180g，加入去离子水110mL，搅拌均匀后，每日固定时间进行黏度检测，测试条件：3、4号转子30r·min-1，重复测定3次，取平均值。注意：试验过程中如发现菌斑，及时清除。

1.4.3 纸张性能测试

将1.3.4~1.3.6所制备的6种纸样进行纸张性能测试，测试项目为抗张强度测定、撕裂强度测定、耐折强度测定与挺度测定。

1.4.3.1 抗张强度测定

参照GB/T12914—2008标准进行；以250mm∗15mm尺寸，每份样品横向、纵向各裁切10份。

1.4.3.2 撕裂强度测定

参照GB/T455—2002标准进行；以63mm∗50mm尺寸，每份样品横向、纵向各裁切10份。

1.4.3.3 耐折度测定

参照GB/T457—2008标准进行；以150mm∗15mm尺寸，每份样品横向、纵向各裁切10份。

1.4.4 挺度测定

参照GB/T22364—2008标准进行；以80mm∗38mm尺寸，每份样品横向、纵向各裁切5份。

2 结果与讨论

2.1 大浆与小浆糊化过程中的偏光十字观察

偏光十字是由于淀粉颗粒内部存在结晶结构和无定形结构而产生的。[1]在结晶区淀粉分子链有序排列，而在无定形区淀粉分子链是无序排列的，这两种结构在密度和折射率上存在差别，产生各向异性现象，从而偏振光在通过淀粉颗粒时形成偏光十字。[2]当淀粉颗粒糊化后，有序的结构被打乱，导致偏光十字消失。[3]由图1、图2可以看出，两种样品在55℃以下的偏光视野中，大部分淀粉粒具有清晰可见的偏光十字；到65℃，大部分淀粉粒的偏光十字消失，并且胀裂成许多小碎片；至75℃开始出现凝胶状态；85℃以后，淀粉粒进一步胶质化，并逐渐形成一个相对均匀的胶质化整体。这表明两种浆糊在糊化过程中，淀粉粒的偏光十字变化规律一致，但在92.5℃时，大浆的胶质化状态不如小浆均匀，残存的淀粉粒碎片比小浆多。

2.2 大浆与小浆糊化过程中的黏度变化规律

从图3可以看出，整个糊化过程中，大浆的黏度要略低于小浆。这是因为大浆是由小麦面粉直接制糊而成，小浆由小麦淀粉直接制糊；小麦面粉的成分组成除了淀粉，还有面筋等物质，而淀粉浆糊的黏合主要靠支链淀粉发挥作用，[4]所以大浆没有小浆的淀粉纯度高，黏度也相对较低。整体上，二者在糊化过程中的黏度变化规律大致相同，均为75℃以下，黏度增长速率平缓，75℃以后黏度急速提高，这是由于淀粉粒糊化受温度影响较大，低温时，淀粉粒受热少，糊化时间长，黏度较低，随着温度提升，热稳定性减弱，淀粉链分子表现越活跃，淀粉越易糊化，黏度显著增大。二者的糊化温度处于75℃左右，这与RVA方法测定小麦淀粉的糊化温度为73.5℃相吻合。[5]

2.3 大浆和小浆保存过程中的形态与黏度变化

从图4、图5可以看出，室温条件下，大浆与小浆在保存过程中，表面形态有显著的不同，大浆相较于小浆颜色上偏黄，且在检测第2天，有橘黄色菌斑出现，并伴随有酸性发酵气味、质地明显变稀，随着检测时间的延续，质地越来越稀，酸性腐败气味越浓，菌斑挖除后不再出现。小浆在前3天状态稳定，第4天除有黑色、橘黄色菌斑出现外，其他状态基本正常；第5天，不仅有橘黄色菌斑出现，伴随有酸性发酵气味，且质地开始变稀，随着检测时间的推进，质地越来越稀，酸性腐败气味越浓，第6~8天菌斑最多，第9天后菌斑挖除后不再大量出现。第11天时，由于两种浆糊腐败严重，遂终止检测。大浆较小浆颜色较黄且易腐化，是因为面粉中的面筋由脂肪和蛋白质以及其他成分组成，小浆洗去面筋，实际上就是去除非淀粉类的杂物，所以小浆表现得更加纯净洁白。室温条件下，大浆面筋中的蛋白质会不断分解为氨基酸，而使浆糊呈酸性；同时，面筋中的脂肪含有的脂肪酸也会抑制淀粉粒的膨润，降低其黏度，使浆糊呈酸性。酸性浆糊用于书画装裱中，会使纸张变得易黄、易脆，加速纸张的老化，同时可能会引起某些种类物质的褪色，同样不宜于书画的收藏。[6]

由图6可以看出，在室温保存条件下，整个保存过程中小浆的黏度明显高于大浆，这是由于小浆的支链淀粉含量高于大浆。大浆与小浆的黏度均随保存时间的延长，而呈现下降趋势；两者黏度变化趋势相似，但略有不同。大浆黏度在前3天下降明显，3天后趋于稳定；而小浆黏度在前3天急剧下降，第4天相对稳定，第5天又急速下降，5天后黏度值趋于稳定。主要原因是糊化后的淀粉凝胶在储藏过程中，支链淀粉分子外部短链发生大分子链降解，化学键断裂，链条变短或重结晶等不同程度的老化，所以前期黏度下降显著。随着时间延长，分子链由无序向有序转化，逐渐稳定下来，所以后期随保存时间的延续，黏度值也趋于相对稳定。

2.4 大浆纸样和小浆纸样的纸张性能分析

2.4.1 抗张强度

由图7可知，两种浆糊所制备的纸样，抗张强度横向均明显大于纵向；经砑磨、老化后都呈现下降趋势。覆褙后，大浆纸样和小浆纸样在纵、横向抗张强度相差无异。经砑磨后，横向上，大浆纸样的抗张强度下降明显，且低于小浆纸样；纵向上，二者抗张强度依旧相差无异，均呈现略微下降趋势。经进一步老化后，两种纸样的抗张强度在纵、横向都有下降，但大浆纸样的抗张强度要比小浆纸样下降明显，且明显低于小浆纸样。这是由于大浆中的面筋含有蛋白质和脂肪等物质，在老化过程中，蛋白质会不断分解为氨基酸，加上脂肪中含有的脂肪酸等酸性物质，会加剧纸张的老化，降低纸张的抗张强度。而小浆的成分主要是淀粉，相对比较纯净，所以老化后，小浆纸样的抗张强度要高于大浆纸样。

2.4.2 撕裂度

从图8可以看出，大浆纸样与小浆纸样的撕裂度在横向上均明显大于纵向；经砑磨、老化后也都呈现下降趋势。覆褙后，大浆纸样的撕裂度在横向上略高于小浆纸样；但在纵向上，小浆纸样要高于大浆纸样。经砑磨后，在横向上，大浆纸样的撕裂度下降明显，且低于小浆纸样；在纵向上，小浆纸样的撕裂度下降明显，略高于大浆纸样。经进一步老化后，两种纸样的撕裂度在纵、横向都有下降，但小浆纸样的撕裂度在横向上要高于大浆纸样，但在纵向上二者相差无几。整体上小浆纸样的撕裂度不管横向还是纵向都优于大浆纸样，这是因为淀粉浆糊的黏合主要靠支链淀粉发挥作用。小浆相比大浆，所含的支链淀粉更多，经过多次排刷后，支链淀粉的羟基与纸张中的纤维素分子结合更多，所以小浆纸样的撕裂度整体上要高于大浆纸样。

2.4.3 耐折度

从图9可以看出，整体上大浆纸样的耐折度比小浆纸样高。覆褙后，大浆纸样的耐折度两个方向上均明显高于小浆纸样；经砑磨、老化后，虽然大浆纸样的耐折度依然高于小浆纸样，但相差不多；两者的耐折度在横向上明显高于纵向，整体规律表现一致，除大浆纵向砑磨后有少许下降，其余均呈现微微上升，老化后急剧下降的趋势。这是由于大浆中所含的蛋白质和脂肪具有一定的柔韧性与弹性，从而增加了纸张耐折度，但经过砑磨和老化后，面筋中的蛋白质不断降解，释放出酸性物质，加剧了纸张的老化，从而导致纸张耐折度的急剧下降。所以出现覆禙后大浆纸样的耐折度两个方向上明显高于小浆纸样，而经砑磨与老化后，相差无异的趋势。

2.4.4 挺度

从图10可以看出，整体上大浆纸样的挺度横向上比小浆纸样高，纵向上反之，但相差不大；经砑磨后呈现下降，老化后微微上升的趋势（除小浆纸样横向）。这与刷浆方式有关，传统书画装裱刷浆按“米”字行刷，导致浆糊在纵向上积累量相对横向多一些，所以两种纸样的横向挺度要明显高于纵向，而大浆中的面筋在高温老化后发硬，所以大浆纸样横向的挺度在老化后明显高于小浆纸样。纵向上二者相差无异是由于砑磨的方向是顺着纸张纵向进行的，直接卸去了浆糊在纵向上的应力。挺度的测试可以反映其柔软度，由图10可知，整体上小浆纸样的柔软度相较于大浆纸样更好一些。

图10 大浆纸样和小浆纸样的耐折度

3 结论

（1）大浆与小浆糊化过程中的偏光特性及黏度变化规律大致相同，均为75℃以下，黏度增长速率平缓，75℃以后黏度急速提高，但小浆糊化后胶质化状态比大浆更均匀、糊化相对更彻底。

（2）在室温保存过程中，大浆相对小浆颜色偏黄且易腐化，黏度明显低于小浆；两者黏度变化趋势相似，但略有不同。均为随保存时间的延长，而呈现下降趋势；大浆黏度在前3天下降明显，3天后趋于稳定；而小浆黏度在前3天急剧下降，第4天相对稳定，第5天又急速下降，5天后黏度值趋于稳定。

（3）两种浆糊制备的纸样在抗张强度、撕裂度测试上，小浆纸样要优于大浆纸样；在耐折度测试上，大浆纸样覆禙后要明显优于小浆纸样，但经砑磨、老化后，优势下降，相差无几；挺度上，两者纵向相差不大，在横向上大浆纸样在老化后明显高于小浆纸样，这说明经老化后大浆纸样更硬。

（4）综合来看，在传统书画装裱中，小浆相对于大浆更适合作为黏合剂。在相同条件下其黏度更大，存放过程中不易酸化，不易变色，稳定性更强；且所制纸样在托裱、砑磨以及老化后的纸张性能方面，表现得比大浆纸样更好一些。