2024年6月2日文博圈聯合森羅股份推出“紙質文物長期保護之環境因素與控制”文物保護線上公開課。此次直播公開課提供直播回放。

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       小編本期將對來自江蘇省文物考古研究院  研究館員、副院長  紙質文物保護國家文物局重點科研基地學術委員會委員何偉俊老師所分享的精彩內容進行回顧總結。

       本次著重圍繞紙質文物的主要病害及原因，如紙張中纖維素的酸性水解、紙張中纖維素的氧化、紙張霉變等，討論了傳統保護修復措施以及現有紙質文物保護技術，并提出紙質文物保護科技需求與發展趨勢。強調了預防性保護和最小干預的原則，以及科技在紙質文物保護中的重要性。

一

紙質文物的主要病害及原因

       據統計，全國館藏紙質文物共有414.8584萬件，占館藏文物總量的28.22%。全國一、二、三級文物共有355萬件，其中紙質文物就有92萬件之多，占比達到26%左右，盡管這是近20年前的數據，但現在的館藏數量無疑已經有所增加。從全國館藏文物腐蝕損失調查數據來看，50.66%的館藏文物存在不同程度的腐蝕損害，重度以上腐蝕的館藏文物200余萬件（占16.5%）。等級文物中占比最多的紙質文物更是難逃厄運，全國館藏紙質文物的年均損毀率為1.33‰，這意味著每年就會有超過2萬件紙質文物損毀。由此可見，紙質文物的損毀情況較為嚴重，我們在預防性保護方面的任務非常艱巨。

       以紙質文物為代表的有機質文物的腐蝕速率遠大于其他類別文物。紙質文物的典型病害主要包括：蟲害、粘連、粘連所致的微生物損害、折痕、微生物的損害。根據全國紙質文物各種病害比例統計，折劃痕是不可避免的、最常見的病害之一，占比達到81.93%。另外，除了折劃痕之外，紙質文物蟲害（占比28.16%）、霉害（占比33.23%）、脆化（占比38.49%）、霉爛（占比13.95%）是四大項常見病害，也是導致藏品被嚴重損毀或處于瀕危狀態的重要影響因素，如宋徽宗的書畫、西夏的文書、唐代的紙幣等，更需要我們采取緊急措施進行修復和保護，需要做好濕度、溫度等環境因素調控以及蟲霉的防護。

       紙張在保存和利用過程中會逐漸變黃發脆，有的甚至一觸即碎。這種現象稱為紙張老化。這是由于紙張中的纖維素，木素等在不利環境（水分、熱、光、有害氣體）影響下發生了化學反應，導致紙張失去強度所致。

       紙張老化的成因主要包括四方面：

       第一，紙張纖維素酸性水解

       在酸的作用下，纖維素與水發生化學反應，變成葡萄糖，此過程稱為纖維素酸性水解。纖維素水解后機械強度會下降，且隨著水解程度的加劇，纖維素會變成粉末狀態。

高溫會加速紙張纖維素水解。當溫度在10℃以上，每升高10℃，纖維素水解反應速度加快1～2倍。當溫度高于38℃時，這種水解反應速度可加快3.5倍。

       第二，紙張纖維素氧化

       纖維素與氧化劑發生化學反應，生成一系列與原來纖維素不同的物質，這一反應過程稱為纖維素氧化。纖維素氧化會導致紙張發脆，強度下降。暴露在空氣中的紙張，其纖維素是不易被氧化的，纖維素氧化的反應速度非常緩慢。在一定條件下，光照、潮濕、溫度、有害氣體等是導致纖維素氧化反應速度加劇。

       第三，木素氧化

       在光照下，木素氧化速度會加快，生成氧化木素。某些紙張如白報紙（新聞紙）容易變黃發脆，主要原因在于紙中含有許多易被氧化的木素成分。新聞紙的紙漿是采用機械紙漿工藝制造出的，紙漿中木素未能得到有效清除，木素含量高，所以易發黃變脆。這也是新聞紙不適宜作為檔案用紙的主要原因。

       第四，紙張霉變

       紙張霉變后，意味著紙張中纖維素發生不同程度的水解，極端情況下5天可使紙張強度下降50%。因此，要重視和做好紙質文物的防霉工作，控制和調節庫房溫度和濕度，從而消除紙張發生霉變的風險。

紙質文物傳統保護修復措施

       在傳統保護修復措施方面，傳統的書畫裝裱、古籍修復技術和預防性保護措施起到了重要的作用。更多的是來源于生活中的經驗，同時中草藥等的應用、防護用具的使用也是傳統紙質文物保護的重要手段。

       【措施1】書畫裝裱、古籍修復技術

       裝裱最初的動機可能是為了觀賞書畫的需求——《人物御龍帛畫》


       這是為期最早的附有裝裱的書畫，于1973年長沙子彈庫楚墓出土，高37.5、寬28厘米。畫中一位頭戴高冠、身著長袍、腰懸寶劍、側身向左而立的男子正手執韁繩，駕馭著一條巨龍馳進。
隨著字畫的流傳和收藏，裝裱的功能得到延伸，裝裱的技藝要求也越來越高

       在具體的裝裱中，從制糊、用紙選料、天地桿配置、書畫裝潢各部位的產生、各部分的空間布局等方面古人都給予了極高的重視，可謂用心良苦，這一點在周嘉胄所言“竊謂裝潢者，書畫之司命也”，“寶書畫者，不可不究裝潢”中得到印證。

       米芾《畫史》:“檀香辟濕氣，畫必用檀軸有益，開匣有香而無糊氣，又避蠢也?！笨梢姇嬔b飾各部位的產生不只在于美觀裝飾的需求，還在于保護書畫文物本體的切實需要。

       古籍修復

       在宋代時出現，在此之前書籍和古畫修復不分家，但是到了宋代隨著印刷術的發展，古籍修復也蓬勃發展，逐漸獨自發展，成為單獨的技藝。

       【措施2】預防性保護措施

       裝裱等只是對書畫進行保護的第一步，對裝裱書畫的長期保護卻是保護的關鍵。清代鄒一桂在《小山畫譜·藏畫》中提出：''裝潢得法，亦貴珍藏。盛以畫囊，置木箱內，懸之屋梁透風處。南方蒸熱，伏候宜取曬晾，以樟腦、蕓香、花椒、煙葉等貯箱內。又貴時常取掛，則無霉蛀之患。焚香恐防熏黑，垂簾以避蠅污，什襲珍之，則畫不落劫，傳之十世猶新，何患其不壽乎?！?/span>

       可見中國古代已經開始關注書畫的保存環境、材料的避蠢、防霉，根據生活經驗積累了很多常識性用法，這種未雨綢繆、防患于未然的意識和做法可以說是一種預防性保護。古人既有藏書用藥、曝書時節（曬書節）、懸畫月令等避蠢、防潮、防塵的習規，又有看畫禁忌，目的在于避免書畫、古籍在賞玩、收藏過程中出現的各種污損。

       【措施3】來源于生活中的經驗

       從晉代郭璞的《倉頡解詁》中我們得知，蕓蒿這種植物因其獨特的性質，被用來防止書籍中的蠹蟲侵蝕，這顯示了古人對植物特性和保護書籍之間聯系的敏銳觀察。北魏賈思勰在《齊民要術》中則詳細論述了書籍保存的方法，如使用麝香、木瓜來驅蟲，以及在特定季節和天氣條件下如何妥善地卷舒書籍以防止蟲害，這體現了古人對書籍保存環境的細致考慮，強調了書畫作品需要時常卷舒以保持其完好，這反映了古人對書畫作品保存與鑒賞的獨到見解。這些經驗不僅體現了古人對生活中事物的深刻理解，也為后人提供了寶貴的參考和啟示。

       【措施4】中草藥等的應用

       應用中草藥進行文物保護修復是一種古老而有效的傳統技藝。古人發現，許多中草藥如黃檗、雌黃、花椒、乳香、樟腦、蕓香、煙葉等，不僅含有生物堿、揮發油和酰胺類等化學成分，而且具有強烈的生理活性，對細菌和昆蟲有顯著的抑制作用和毒殺功效。因此，這些中草藥被廣泛應用于文物，尤其是書畫作品的保護中。通過將紙張浸入黃檗汁中進行染潢，或將這些中草藥的汁液涂抹于書畫表面，以及將中草藥置于書畫收藏的櫥中，古人成功地防止了書畫被蟲蛀和受潮，從而延長了它們的保存壽命。這種應用中草藥進行文物保護修復的方法，不僅體現了古人對自然資源的巧妙利用，也為現代文物保護提供了寶貴的經驗和啟示。

       【措施5】防護用具的使用

       應用防護用具進行文物保護修復是古代書畫保護的重要手段之一。明代文震亨在《長物志》中詳細記錄了藏畫的保護方法，強調使用杉、桫木等優質木材制作畫匣，匣內避免使用油漆和糊紙，以防受潮霉變。他還提到在特定季節，需將畫幅微展于陽光下晾曬，隨后收入離地一定高度的畫匣中，以防止霉變。在日常張掛時，應定期更換畫作，保持觀賞的新鮮感，同時避免畫作長時間暴露于空氣中導致潮濕損害。清代周二學在《賞延素心錄》中進一步強調了使用香楠木、舊錦或紫、白檀等材質制作畫匣，不僅能舒展發香，增添書畫的韻味，還能有效避蟲，保護書畫不受蟲害侵蝕。

       防護用具除了樟木之外，對于珍貴書畫的保存收藏，也是會用到非常珍貴的木材，比方楠木、紫白檀等，應用木質香予以避蟲。對于現在來講，會采取函套、畫套等組合的方式，保存下來的文物保存狀態都不錯。

現有紙質文物保護技術

       本節對現有的紙質文物保護技術進行了討論，包括分析檢測、修復技術路線的變化等，并指出了當前技術的優缺點和需要進一步研究的方向。

       【技術1】常規分析

       紙質文物保護修復方法的選擇與紙張本身材質、制作工藝、保存狀況及劣變原因等問題密切相關?？萍挤治鲋饕菍υ旒埨w維原料、紙張加工工藝以及紙張上書寫或印刷材料（如顏料、染料）等內容進行研究。

       常規分析方法：


       分析技術的適用性與優缺點：

       Herzberg染色法、光學顯微鏡觀察、掃描電鏡能譜分析、顯微激光拉曼光譜、X射線衍射及紅外光譜等為常用的分析、研究方法?？梢院芎玫胤治黾堎|文物的材料結構和成分信息，但卻不能明確地鑒別紙質文物中的有機化合物。

       顯微激光拉曼光譜比較適用紙張上無機顏料的分析，對紙張本身中所含的有機化合物無法進行準確的鑒別。

       掃描電鏡能譜儀只是分析紙張中化學元素成分，對紙張中有機化合物也難以做到準確鑒別。

       紅外光譜方法可分析紙質文物中染料、膠結物及霉變病害等有色基團和蛋白質相關的光能團的分析，但只能分析樣品中化學基團的特征峰分布情況，進而推測某種物質的存在，并不能完全鑒別樣品中具體的化合物。

       氣—質譜聯用分析可用于紙張中動植物膠結材料及其他有機物的分析與鑒定，用高效液相色譜/質譜可分析染料等，但取樣的樣品即使屬于微量，有時也無法接受。

       植硅體分析可提供造紙原料的特定植物學信息（如科類、種屬等），在古代手工紙原料的鑒別方面有一定的應用潛力，但目前數據太少且不完善。

       【技術2】書畫類文物的修復技術路線

       依據對書畫文物保存現狀的調查和評估結果，需要有針對性地區別對待。在《中國書畫文物修復導則》中，“保留原裱”“還舊裝裱”“重新裝裱”三種修復技術路線的提出與實踐，不僅僅是書畫文物裝裱修復理念轉變的結果，更是近年來國內對文化遺產保護修復再認識的實踐。

       保留原裱：對于原裝裱材料和畫芯保存較好的書畫文物，現有病害基本屬于穩定病害，或在可消除和可控制范圍內的，如只是畫芯和鑲料局部有污漬、斷裂及天地桿的脫落等，后續僅需做簡單的清洗、修補、加固等工作，可以保留其原裱形制。暫不需要做揭裱等處理，以保留其整體最大價值。

       還舊處理：畫芯和原裝裱材料保存狀況一般，存在的病害多為活動病害和可誘發病害，但原鑲料基本完整，具有一定的歷史、藝術和工藝價值。此類書畫文物可采用傳統修復裝裱中的“還舊”方式處理，即不揭取畫芯的托紙，只揭換覆褙?？梢暻闆r，將原鑲料（包含鑲料托紙）與畫芯不拆分或拆分進行清洗。拆分清洗后需再次利用原鑲料（包含鑲料托紙），還原書畫文物的原先裝幀形制。

       重新裝裱：原鑲料、覆褙和命紙等用料不當、破損嚴重、價值較低，無法再次利用?；蚣词固幚砗?，已不能對畫芯起到良好保護支撐的作用，亦會導致活動病害和可誘發病害的發生；同時，畫芯有不同程度的活動病害，與原鑲料和覆褙等分離嚴重，才可進行重新裝裱。對于拆解后無法再利用的原有材料，需建檔保存。

       【技術3】技術路線變化后的新要求

       在修復技術路線變化的同時，對于三種紙質文物修復方法：保留原貌、還舊處理、重新裝裱，在工藝和操作環節上對環境控制又有了新的要求。

       “保留原裱”的側重點在于清洗、補缺、固色和貼條等環節，而在這些環節中的傳統做法是利用水、膠水（動物膠）和漿水來完成，現今卻需盡量減少水的使用或控制用水量。在不揭覆褙的情況下，折條從原先貼在托紙后變為只能貼于覆褙后，貼好后保持書畫整體平整的難度也隨之提高。這些都對保存環境溫濕度的控制提出了更為嚴格的要求。

       “還舊裝裱”是盡可能利用書畫文物原有的所有組成部分，盡量在只揭取和更換“覆褙”的情況下，完成修復裝裱工作。除消除原有病害之外，與“保留原裱”類似的問題是，“還舊裝裱”時怎樣解決畫芯與命紙可能存在的空鼓與分離現象。同樣，對文物保存環境控制也提出了更高的要求。

       “重新裝裱”在基本徹底消除病害的同時，愈發重視尊重和參照原有裝裱形制進行修復裝裱，也更為重視拆解后材料留檔的重要性，尤其需要重視將搶救性保護修復工作和日后的預防性保護銜接好。所以，留檔材料保存環境的控制也是必須考慮的問題。

       【技術4】古籍文書的修復新技術

       紙漿修補法

       適用于殘損出土紙質文書的修復，最早運用比較多的是絲綢之路出土的大量紙質文物。由于出土的紙質文書保存狀態不太好，它本身的脆弱性以及可再處理性，傳統的解決方法，如脫裱、嵌入、貼附等并不是太合適。所以對于出土的殘損紙質文書，包括對古籍處理上的應用，通常采用紙漿修復法。如今紙漿修復法在廣泛應用上也得到了一定的改進和改良，具有很強的優勢性。


       但如何使紙漿更均勻、更匹配、更長效也是需要進一步改進的問題。

       鏡框式文物保存形式

       修復完成后，對殘片類出土紙質文書的保存是文物收藏保護的關鍵，采用鏡框式文物保存形式，適用性強、穩定性好。

四

紙質文物保護發展趨勢與科技需求

       本節對紙質文物保護科技的需求和發展趨勢進行了預見和總結，主要提出了建立科研數據資料、開展傳統工藝的科學化研究、研發新技術、建立分析方法和檢測方法、研究自身材料和保護材料之間的作用機制以及開展適合的保存展示研究等，都是我們需要努力的方向。

       【總結1】紙質文物保護的發展趨勢

       紙質文物科研基礎數據庫

       對于紙質文物保護科技需求與發展趨勢，首先是資料庫的建立，包括紙質文物本體用紙資料庫、修復用紙樣品庫、古籍書畫裝幀材料樣品庫、寫印色料數據庫、科技文獻庫等。進而開展紙質文物傳統修復工藝科學化研究，逐步形成紙質文物相關修復技術標準，主要包括紙質修復材料、修復設備、修復工藝、修復記錄等一系列技術標準的研究、制定和培訓。在此基礎上，圍繞病害發生規律、預防性保護等主題，開展關鍵技術研究，開發技術、裝置和材料，力爭達到關鍵技術的標準化和規范化，逐步推廣示范應用。

       紙質文物保護修復研發重點

       出土的殘片類紙質文物保護修復技術上的研發重點：虹吸與激光清洗、紙漿噴繪修補、霧化噴涂展平、字跡與顏料加固等。

       出土的病害多樣類紙質文物保護修復技術上的研發重點：粘連類出土紙質文物的分離、脆弱出土紙質文物的加固、瀕危出土紙質文物的搶救、出土紙質文物遺跡的保存等。

       【總結2】紙質文物保護的科技需求

       材料組分、性能分析體系的建立

       目前分析檢測方法已較完備，但有些不能滿足不同狀況的檢測需求，也達不到文物檢測無損、微損的要求。怎樣篩選并組合出適合紙張文物分析檢測的技術方法體系，既達到組分、性能的有效判定，又可以適應和滿足不同狀況的紙質文物，還需盡量不損傷文物本體，是亟待解決和突破的問題。
制作工藝等方面的科學化認知

       紙張的生產過程與紙張的耐久性有著直接的關系，要延長紙張的壽命，就必須研究紙張的生產過程，這對紙張保護與修復均有著極為重要之意義。如今中國古代造紙技術史已較明朗，產區、原料、工藝、用途、設備、品種等主要問題都已較為清晰。鑒于此，如何全面、合理、有效地保護和利用好諸多手工造紙技術，充分認識傳統造紙工藝的意義與價值所在，明確與紙質文物保護修復需求結合的重點，才能有針對性地為紙質文物保護利用提供支撐和服務，也應是紙質文化遺產科技保護工作的迫切需求。
自身材料與保護材料之間的作用機制研究

       對紙質文物使用清洗、脫酸、加固及保藏環境控制等保護措施，往往需要在其中應用各種保護材料，但現階段較少涉及使用保護材料后紙質文物的安全性研究，包括保護材料應用的安全性評估，以及風險評估指標體系。開展文物自身材料與保護材料之間的作用機制研究，對使用于紙質文物上的保護材料有合適的評估標準，初步建立集檢測、監測、評價于一體的紙質文物保護材料評價標準化成套技術，為避免保護材料使用不當帶來保護性損害，提高紙質文物保護的風險預見能力。
適宜的保存展示研究

       為延長紙質文物“壽命”，最大限度地抑制因外界環境（溫濕度的波動、有害氣體以及有害微生物等）對文物帶來的累積性影響，珍貴文物儲藏或展陳環境的控制是文物保存展示研究的關鍵，包括文物適宜的保存條件與標準，尤其對近現代文獻環境控制和數字化保存；合理控制展陳時段與環境，如不同地區的環境保存差異；有利的保存方式與預防手段，避免損傷的預防性保存與利用。

       【總結3】亟待開展的研究

       材質特性研究（包括數字化等）
       ●無損與非接觸式區分同類纖維紙張的分析檢測技術研究
       ●基于出土“古紙”的傳統造紙技術價值挖掘和研究
       ●特殊復合材質類紙質文物的科學化研究
       病害機理研究（及環境作用機制）
       ●與脆化、斷裂、糟朽等病害相關的劣化機理研究
       ●潮濕或干濕交替環境下出土紙質文物的影響因素以及作用機制
       ●多種環境因素耦合下的紙質文物穩定性量化評估體系
       關鍵技術研究（含保護材料）
       ●傳統古籍書畫修裱關鍵性技術規范體系構建
       ●考古出土紙質文物的現場提取與后續保護利用研究
       ●脆化與粉化類紙質文物的加固材料與技術研究