细菌纤维素与壳聚糖在纸质文物修复加固与防霉保护中的应用分析

2021-03-27 10:25张志远
科学与生活 2021年34期
关键词:壳聚糖

摘要:本文就纸质文物受损的影响因素进行阐述,就甘油塑化、树脂溶液喷涂、几个细菌纤维素在纸质文物修复加固与防霉保护中的应用进行分析,对托裱法粘合剂、字画加固、多功能保护液加固进行壳聚糖在纸质文物修复加固与防霉保护中的分析,旨在促进纸质文物的保护力度与技术提高。

关键词:细菌纤维素;壳聚糖;纸质文物

引言:纸质文物作为我国古代思想文化的载体,对于我国精神历史文明的意义十分重大。但是由于纸张本身的特性,导致纸张不易保存,大多数纸质文物出土后都已经受损严重,这对我国的考古工作来说是一种损失,运用细菌纤维素与壳聚糖保护纸质文物,能够有效地延长纸质文物的保存时间,有利于其完整存放。

1.纸质文物的损伤影响因素

我国发掘出来的纸质文物有很大一部分都呈现损坏状态,这其中的原因包括内部的影响与外部的影响。内部的影响就与纸张的自身质量有关,其中纸张原材料是最关键的因素。由于纸张的材料主要包括纤维素、半纤维素以及木质素等,所以在时间以及其他条件的催化下,纸张的性质很容易发生改变。其中纤维素与半纤维素为多聚糖分子,在酸碱环境下会发生水解,木质素也会发生性质改变,因此纸张很容易变黄变脆,导致纸质文物的硬度与耐久度都会明显下降。而且在纸张的制作过程中都会添加一些添加剂,这些添加剂会导致纸张的酸碱程度发生改变,进而影响到纸张的质量。在制造过程中,由于各个工艺中需要高温以及碾磨,因此会导致纸张中出现不可避免地损伤。

外部的因素能够造成的影响更多,其中湿度、温度、光照、微生物等因素都能够引发纸张自身的性质改变以及发霉。湿度温度发生改变时,会导致纸张内部的纤维发生断裂,使纸张强度受到影响。微生物则会在纸张上生成霉菌,不断分解纸张的结构,对纸张造成严重的损害。

2.细菌纤维素在纸质文物修复加固与防霉保护中的应用

2.1树脂溶液喷涂

树脂溶液的制作中含有许多的高分子材料,制成后使用树脂溶液进行纸质文物的涂刷,能够保证对纸质文物的质量加固,这也是对纸质文物进行修复加固时的最重要方法之一。在经过发展并与改进后,可以使用棉花纤维素晶须与棉花纤维素纳米纤丝进行树脂溶液的配置。两种纤维素单独使用时对于纸质文物的加固修复效果都很好。将两种纤维素结合使用后,对于纸质文物的修复效果要大于单独使用,纸张的拉力、耐折次数以及撕裂程度都有所提高,复合型纤维素的使用,能够切实提高对纸质文物的加固作用[1]。还可以使用乙基纤维素稳定纳米乙醇分散液,将其进行纸质文物表面的喷洒后,能够帮助纸质文物的表面形成一层薄膜,其中纳米纤维素会在纸质文物的表面散开,不仅能够保证纸质文物的拉力与张力强度得到提升,还能够避免纸张中的纤维素与空气中的各项物质发生反应。还可以使用纤维素同氯离子进行融合处理,生成混合溶液进行喷洒。这样的处理方法有利于纤维素渗透进纸张内部,从而发挥出更强大的效用,对于纸质文物的表面保存也具有良好的效果。

2.2甘油塑化

细菌纤维素能够有效地对纸张内部的纤维结构进行活化、溶解、以及渗透,从微观层面上对纸质文物进行结构上的加固以及修复。在进行纸质文物的防霉保护中,细菌纤维素需要和具备抑菌性能的金属离子进行融合,喷洒在纸质文物表面后,要对纸质文物进行甘油塑化处理,这部分处理流程是为了增强纸张的柔韧性,因为纸张在进行细菌纤维素喷洒过后,经过干燥处理的纸张在硬度以及拉力方面都得到了有效提升,但是纸张的性质变得硬而脆,导致纸张很容易被折断,质感也变差。因此,为了增加纸张的柔韧性,需要在进行细菌纤维素处理后进行甘油塑化,通过甘油内部含醇分子对纸质文物内部结构中分子链的固定,能够在一定程度上提高纸质文物的柔韧性。但是在进行甘油塑化时,要注意甘油的浓度,浓度过高,会导致纸张的拉力以及张力下降。浓度过低,就会导致纸张的塑化程度并不高,无法达到预期目的。一般来说,将甘油的浓度控制在10%为最佳,既能保证纸张的拉力与张力,还能够保证纸张的质感。

3.壳聚糖在纸质文物修复加固与防霉保护中的应用

3.1托裱法粘合剂

托裱法是国内对纸质文物进行保护与修复的传统方法,主要的操作方法是将托裱纸用湿润法毛巾覆盖,或在托裱纸上直接喷洒水,之后在托裱纸上涂刷江湖,再将刷好糨糊的托裱纸扣在托纸上,将浆糊刷均匀,之后进行晾干处理。托裱法是使用托纸的强度来对纸质文物进行加固,在不断发展的文物保护的今天,托裱法能够得到一定的改进。在托裱法的粘合剂上,部分学者对其进行研究与改进,提出了使用壳聚糖进行托裱纸加固的思路。其中包括四硼酸钠-季铵型阳离子淀粉溶液,使用这类溶液作为纸质文物加固修复的粘合剂,能够促进纸张的柔韧性的提升,由于其结构与纸张内部的结构纤维相似,因此可以很好地融入到纸张的纤维之中,增强纸张的机械强度,将纸张缝隙间填补充盈[2]。还可以使用含铵硅烷偶联剂,这类粘合剂中所含有的物质能够有效地增加纸张的坚固性,其内的化学物质能够与纸张纤维素发生反应,增强纸张对偶联剂的吸收能力,使粘合剂的相关的效用能够发挥到最大。

3.2字画加固保护

在纸质文物出现发霉情况的时候,应该对其进行加固,加固纸质文物的方法通常都是加固剂的喷洒使用。由于壳聚糖具有大分子多糖的结构,对于纸质文物的防霉保护能够起到更好的作用。壳聚糖及其改性物能够对纸质文物上的霉菌生长进行有效地抑制,其中对于纸张的加固作用的体现与发挥都表现出了良好的效果。

3.3多功能保护液加固

多功能保护液就是因为单一的分子保护很难起到全面的纸质文物防护作用,因此需要进行溶液成分的复合配置。其中可以采用壳聚糖纳米级使用,将纳米壳聚糖在纸质文物表面进行喷洒,能够保证纸张在实现加固的效果同时,还能够减少纸张中含有的酸的量,减少纸张同空气中其他元素的反应,确保纸张本身物理性质稳定的同时还能够保证化学性质的稳定。

结论:纸质文物记载了我国古代的众多信息与发展历史,对于我国的历史考察以及古代文化了解具有重要作用。利用细菌纤维素以及壳聚糖的自身化学性质进行相应的纸质文物修复加固以及防霉保护,加强纸质文物在现代的留存时间,保证相关的历史以及文明事跡能够留存下来,丰富了我国的历史文化发掘内容。

参考文献:

[1]朱佳佳.纸质文物加固保护技术研究综述[J].客家文博,2020,01:53-59.

[2]黄四平,张琪.古字画霉菌的防治及其研究进展[J].兰台内外,2020,24:12-14.

作者简介:张志远,男,汉族,1989年10月,四川宣汉县,内江市市中区文物管理所,文物保护,大学本科,初级,四川内江,641000。

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