邓程元
民国机械纸文献去污方法研究
邓程元
邓程元
南京师范大学文学院
邓程元,女(1990-)硕士,主要从事古典文献研究。
民国时期的书籍采用了大量的机械纸,但仅仅过去百年,就出现了大量的破损与污染 。而现在对纸张的去污方法虽然多种多样,其中有些方法并不能去除污点,有些虽然使污点消失,却对纸张造成了永久性的伤害。
以清水、高锰酸钾(KMnO4)、碱、明矾、皂荚和香樟树叶等为材料 ,通过对照实验,以期找出清洗纸张上各种污垢的方法,以及与之相对应的适宜浓度,并用定性描述和定性赋值法来评估修复的效果,利用微生物实验对清洗后的纸张进行真菌再生能力的测定,从而实现修复中的量化评定,为古籍修复及保护提供借鉴。
试验材料
竹纸(12*20cm)、生宣、清水、高锰酸钾(KMnO4)、双氧水(H2O2)、碱、明矾、皂荚、香樟树叶、蔗糖、氯化钙、硼酸等。
各种因素对不同除污方式的影响
水的温度对纸张去除泥土的影响
取清水5L,设定温度为20ºC、40ºC、60ºC、80ºC、100ºC,取污染程度相当的纸张、采用倾斜法,把案子一头垫高稍倾斜,把需要清洗的书页平铺在案子上,先用排笔沾水湿润书页,后用水淋冲4遍,取出后吸去多余水分,置于空气流通处阴干压平后,拍照对比,每种溶液试验重复3次。
高锰酸钾(KMnO4)溶液的浓度对去除潮湿霉迹的影响
设定高锰酸钾(KMnO4)的浓度为0g/L、0.05g/L、0.15g/L、0.25g/L、0.35g/L的溶液,采用常温下浸泡5min,对纸张上难以去除的霉斑进行清洗,之后用双氧水(H2O2)浸泡2min,之后把纸张放在倾斜的木板上,用清水反复冲洗,用PH试纸测定溶液酸碱度,直到酸碱度到7为止,待纸张阴干后,拍照对比,每种溶液试验重复3次。
碱的浓度对纸张去有机污斑的影响
设定碱的浓度为0 g/L、5 g/L、10 g/L、15 g/L、20 g/L的溶液,用60 ºC的开水先在一个不锈钢碗内融化食用碱,待食用碱完全融化后,倒入1L的定容瓶内,加冷水定容到1L,待水冷却后,采用木板斜面冲洗的方法对其清洗,具体方法同1.2.1,每种溶液试验重复3次。
明矾的浓度对去除潮湿霉迹的影响
设定明矾的浓度为0 g/L、5 g/L、10 g/L、15 g/L、20 g/L的溶液,倒入1L的定容瓶内,加冷水定容到1L,待水冷却后,采用木板斜面冲洗的方法对其清洗,具体方法同1.2.1,每种溶液试验重复3次。
皂荚溶液对去污虫屎痕迹的影响
取20克的皂荚粉溶入1L的水中,并加热至沸腾,倒入1L的定容瓶内,加冷水定容到1L,待水冷却后,采用木板斜面冲洗的方法对其清洗。
香樟树溶液对纸张去污的影响
取适量的香樟树叶若干,用纱布包裹,在锅内放入一定量的清水,盖上锅盖,慢慢煎炖,待水沸腾后,把占有霉斑的纸张放入锅内,用毛笔轻轻洗刷霉斑处,后用清水淋冲4遍,取出后吸去多余水分,置于空气流通处阴干压平后,对其效果进行测评。
1.3纸张去污的质量评价指标
采用定性描述和定性赋值相结合的方法对清洗后的纸张建立评价标准,以便更好的挑选出对纸张伤害性小的清洗方法。(评价指标见表1)。
表1 纸张去污的外观质量评价指标
说明:1.污点痕迹:在自然光照条件下,人眼可观察到的吸附在纸张上的污点的形状、大小、颜色。
2.纸张颜色:在自然光照条件下,人眼看到的纸张的颜色。
3.纸张透明度:在自然光照条件下,把纸张对着阳光时所显示出来的透光程度。
清洗后的纸张对真菌再生能力的测定
采集适量上述药剂清洗后的纸张,利用100g/L蔗糖+20mg/L H3BO3+20mg/L CaCl2培养液培养纸张,滴于双凹载玻片上,每个纸张做4个重复,将玻片放入保湿的培养皿内,放置在25oC的完全光照培养室内培养, 直到培养出菌丝为止(当超过50个h依然没有菌丝产生,不再统计),并用电子显微镜进行拍照,记录各个培养皿生长菌丝的状况。
各种因素对不同除污方式的结果分析
水的温度对纸张去除泥土的结果分析
不同水温的清水,对纸张上的泥土进行冲洗,在水温为20ºC、40ºC、60ºC、80ºC、100ºC时,泥渍都可以被完全清除掉,证明水可以去除纸张上的泥土,但各个水温之间,在清洗方法和次数完全相同的情况下,水温对清洗纸张上的泥土的效果无太大的影响(详见说明1)。
高锰酸钾(KMnO4)的浓度对纸张去污的结果分析
用清水清洗纸张上的霉斑,霉斑无明显变化,通过不同浓度的高锰酸钾
(KMnO4)溶液清洗纸张,霉斑痕迹出现不同程度减弱,在0.25g/L的高锰酸钾溶液的倾向性纸张的情况下,去污效果较好。但用高锰酸钾清洗过的纸张,如不用双氧水清洗,纸张将会出现变黄的迹象(详见说明2)。采用定性描述和定性赋值相结合的方法对清洗后的纸张建立的评价标准,对不同浓度的高锰酸钾溶液对纸张去污效果的进行评价(见表2)。
表2 不同KMnO4的浓度对纸张去污的效果的评价表
不同浓度的高锰酸钾溶液对去纸张霉斑的效果有所不同,0.05g/L浓度的高锰酸钾去污效果相对较差,且纸张颜色与透明度的变化也高于0.15g/L和0.25g/L溶液做出的效果。而0.35g/L的高锰酸钾溶液相对于0.25g/L的高锰酸钾溶液来说,试验结果是纸张的颜色相对变深,因此,通过综合对比,我们可以发现0.25g/L的高锰酸钾溶液对于霉斑的去除效果比较好。
碱的浓度对纸张去污的结果分析
食用碱经过热水融化后,溶液为淡乳白色液体,触感较为滑腻,纯碱具有较强的脱脂作用,可以去掉纸张上的油脂等,在使用碱去除油斑的操作过程中,碱对去污有较好的效果,污点痕迹基本消失,且在此范围内,碱的浓度对纸张油渍的去除效果没有影响。
表3 不同浓度的碱对纸张去污的效果的评价表
对纸张进行外观对比发现,处理过的纸张,颜色明显变深,且透明度明显变低,(详见说明3)。如果未用清水反复冲洗被碱溶液清洗的纸张,待纸张阴干后,纸张上有明显的白色附着物。同时使用碱溶液清洗纸张上的油渍,会使纸张的PH值发生变化,使纸张变成碱性纸,而在中性和碱性条件中,纸张中的纤维素会自动氧化,从而缩短使用年限。刘全校等人为添加碘化钾等抗氧化剂能够降低碱性纸张老化速度。采用定性描述和定性赋值相结合的方法对清洗后的纸张建立的评价标准,对不同浓度的碱溶液对纸张去污效果的进行评价(见表3)。从表中我们可以看出,清水对去除油渍和茶渍没有效果,而用一定浓度的碱溶液,可以很好的去除纸张上的油渍和茶渍。
明矾的浓度对去除潮湿霉迹的结果分析
通过不同浓度的明矾溶液清洗纸张,霉斑痕迹出现减弱,但不同浓度之间清洗效果不明显,总体的效果不如高锰酸钾—双氧水法,并且明矾在对霉污清洗后,会有白色晶体的残留物。并不适合用于真菌的去污。
皂荚溶液对去污虫屎痕迹的结果分析
皂荚果实富含胰皂质,故可以煎汁代替肥皂使用,因而皂荚具有去污,杀虫,抗菌的作用。而在去除虫屎痕迹的过程中,具有一定的作用,但限于无法对皂荚进行提纯,因此在去污方面的效果并不是很明显。如果能提取胰皂质,制成清洗液,对纸张去污方面有较大作用,因为皂荚还有抑菌杀虫的作用。
香樟树溶液对纸张去污的结果分析
香樟树叶是去污、防霉、杀虫的良好材料。但是在此次实验中,未能体现出这一特点,这有可能是由于香樟树叶汁浓度不够有关,需进一步萃取。
洗后的纸张对真菌再生能力的测定
通过实验(操作步骤见说明4),对纸张被清洗后真菌再次生长的时间进行测定(详见表5),用清水冲洗过的纸张,在培养液内培养12h后,即可出现菌丝,而干燥的纸张用皂荚和香樟树叶汁浸泡过的纸张在经过50个h后,依然没有生长出菌丝,而用高锰酸钾溶液、碱溶液、明矾溶液浸泡过的纸张分别经过40、27、33h生长出菌丝(详见说明5)。
通过显微镜拍照,我们可以看出干燥纸张的纹理结构比较密,而用高锰酸钾—双氧水法清洗过的纸张,在结构上明显的变稀疏了,从而造成了纸张纤维之间空隙的增大,对小孢子囊的吸附能力更强,小孢子囊在这些空隙间附着,从图组5中,我们也可以看出真菌在纸张上的生长位置都是在纸张纤维空隙较大的地方生长出来的,而那些吸附在纸张纤维空隙间的小孢子囊,待出现适宜的温度和湿度,这些小孢子囊就从纸张的内部生长出来,就更加严重破坏了纸张的内部结构,并且小孢子囊产生的各种废弃物质,使纸张的寿命大大缩短,并且对其清洗时比只吸附在纸张上的真菌更加难清洗,真菌的再生能力也更强。
表5 纸张被清洗后真菌再生时间表
因而要尽量少用化学药剂或者使用低浓度的化学药剂对纸张进行清洗,用皂荚和香樟树叶汁浸泡过的纸张,有明显的抑菌作用,而用化学药剂处理过的纸张,也有抑菌作用,但效果不如中药剂有效。如果能够在化学药剂里面加入经过提炼过的中药剂成分,或许可以把两者的优点相结合,从而更好的去除纸张上的污垢。
综上所述,在对民国机械纸去污方法研究过程中,用化学药剂去除纸张上的潮湿霉迹等污垢具有较好的效果,但对纸张的影响较大,用高锰酸钾溶液去除污垢后,要对纸张进行脱酸处理,以便能够更好的延长其寿命。
用中草药汁液对去除纸张上的霉迹具有一定的效果,相比较于化学药剂而言。效果没有化学药剂那么的明显和快速,但他对纸张的影响较小,并且有些中草药还兼有防虫防霉的作用,有较开阔的前景。
本论文初步建立了《纸张去污的外观质量评价指标》,用定性描述和定性赋值的方法,对纸张清洗后的外观进行综合评价,使古籍修复不再只凭个人经验对其操作。找到了高锰酸钾(KMnO4)溶液,对纸张上的霉斑去除的适宜浓度,弄清了高锰酸钾、碱、明矾、皂荚、香樟树叶对真菌的抑制作用,提出了用化学药剂对纸张上的真菌进行清洗后,再用皂荚和香樟树叶等进行清洗可以有效地抑制真菌的生长。
10.3969/j.issn.1001-8972.2015.01.062