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紙張的修補法與加固方式
修補與加固是修復工作中重要環結，也是保護脆弱紙張、延緩其壽命所採取的有效措施的組成部分。修復技師在長期從事古籍、檔案、書畫修復中，不僅積累了豐富的經驗,而且為了保護古代文化遺產作出了顯著的成績。
最近幾年陸續出版了《中國古籍裝訂修補技術》等專著,對我國這門古老的傳統技術作了系統的總結,許多加固的方法是非常寶貴的經驗,對文物的修復技藝的發展，將起到有益的推動作用。
一、修補--紙漿修補法
傳統的紙張修補方法，於上述書中都已詳述，我們在實際工作中可以靈活運用。一般來說，有了這些方法，平常遇到的一些問題都可以得到解決，但研究人員並不滿足現狀，還在以新的方法進行修補，如有人採用纖維素溶液修補法。此法是將需要修補的紙張平放在葛板上，然後在殘缺、蛀洞的地方，注入預先配製好的呈懸浮狀的纖維素(紙漿、棉纖維、樹脂)溶液。當溶液往下滲透時，溶液中的纖維素便堵住蛀孔，布滿殘缺，將紙修復。
用紙漿作為紙張破損部位的修補材料，目前已得到廣泛的應用，其應用方法：分手工修補和機械修補兩種，以機械修補為主。機械修補是通過紙漿修復機完成的。現介紹一下紙漿修復機的結構和工作原理。
（一）紙漿修復機的結構
紙張修復機是由上半部、下半部和控制系統三部份組成，上半部份的門可以打開，為修復文件的主要部位，下半部份有水箱、抽水機和幾個存放消毒或殺菌葯物的罐子。葯物罐在輔助車子的協助下，可對修復原件進行薰蒸、殺菌。但這種處理只能是少量的。水箱是在抽水機的幫助下供應必要的修復水，並在修復結束時把水抽還箱內。控制部份有操作圖，提供操作員操作方法。
（二）紙張的修復原理及步驟
1.首先要測出修復件（紙張）的厚度，算出需要的紙漿量，並把漿料投進攪拌機和加水進行攪伴。
2.把紙文件放入水中清洗，同時把文件平鋪在保護紙上，在整個修復過程中，要有一層保護紙托住破損文件。保護紙不僅對原件有保護，而且在下一步工作中，有過濾的作用（保護紙是一種透氣性極好的合成聚酯纖維）。文件准備好後，在小車的幫助下，平放在紙漿修復機的金屬網上，然後在文件上，再壓一層較厚的金屬網，以壓助文件的作用。
3.按電動鈕向修復機中灌水，並把攪拌好的紙漿倒入機中與水攪勻。（放紙漿有兩種方法：一是先灌水後放紙漿，也可把水和紙漿同時放入）。然後移動一下上面的金屬網，使金屬網和文件有一定的空隙。
4.開動抽水機，在一定的真空壓力下，使水流向破損處，在保護紙的過濾作用下，紙張纖維被保護紙擋助沉積在文件破損處和文件黏結。
5.水抽干後，連同保護紙一起取出，上下各夾幾層吸附紙上壓機壓平成型，待乾燥即可。
（三）修補的紙漿
常用的有亞麻、棉花及鹼性木漿等。亞麻纖維含量85％，牢度非常好；棉纖維含量90％，強度雖不如亞麻，但絨度好；亞麻和棉花相配，紙的質量最高，再加上鹼性木漿，有了這三種原料，就可以配成各種漿料，也可根據實際情況，調配成各種顏色的漿料。
紙張修復的纖維長度，應保持在30~35度左右。纖維太長的話，攪拌時容易起團，但纖維太短又不易和文件黏結，因此掌握好纖維的長度是很重要的。
在機械修復中，原件破損越嚴重，修復速度越快，修復層的紙漿面積，要比原件大5~10毫米，以達到保護原件的目的。
（四）紙漿修補法的功能與限制
修復機的修復原理和手工造紙原理基本上是一樣的，手工造紙是從水中把纖維撈出來，修復機是把纖維留下來。因此修復機不但可以修復破損文件，而且可以根據需要，製成各種類型纖維的紙，滿足手工修復的特殊需要。
紙漿修復也不是完美無缺的，它只是幫助手工修復的一種方法，在一般情況下效果尚好，有些情況下就不行。當文件的破損類似手撕的狀況，破損處有一定的纖維外露，修復層黏接較好，不易脫開。而當文件的破損處為刀傷形成，若破損很整齊沒有纖維外露時，修復後的黏接就很差，容易脫開。要解決黏結不好的問題，第一是採取人工的辦法，把破損的纖維挑出來；第二是在破損處塗上黏合劑，但塗黏合劑會使紙張發硬變形。故往往採取第一種方法比第二種較好。
紙漿手工修補法與紙漿機械修補法的原理基本上相同，而機械修復的方法僅是對於手工修復的一種幫助，但主要還是靠手，若沒有手，機械同樣工作不起來。但手工修復，價格非常貴，而且速度很慢。為提高速度，必須用機械修復的方法來幫助修復。
二、加固方式
加固的方法:就是用某種樹脂溶液塗刷、浸漬紙張，或者用紙、樹脂膜、絲網進行裱托、熱壓的方法，使紙張增加強度。茲將各種方法分述如下:
1.托裱法:
托裱是我傳統的技藝，是行之有效的加固方法。一 般可分單面托裱和雙面托裱。單面托裱，就是在有文字的背面進行裱托。雙面托裱，則適用於兩面有文字的紙張。托裱的工藝兩者基本相同，所不同的是使用的托紙要求不同。
雙面托裱所用的紙，要求透明度大，加固後不會影響文字的閱讀。而單面托裱，只要紙張質量上乘即可。不過，常用的托紙都是專門生產的，如料半、連史、川連等。
托裱是目前應用較為廣泛的一種，操作方法是:把須托裱的紙張用濕毛巾覆蓋在上，或以清水噴濕，使之潤濕，舒展平整。施以漿水，再把托紙蓋在上面，用糊帚把它刷平。在上刷托紙時,左手拿著紙張另一頭,時時將托紙和紙張書頁輕輕掀松，並要與右手動作配合，既不能刷的太緊，也不能刷的太松，以不刷出夾皺為度，待全部刷好後，再翻轉放到一張干紙上，用糊帚排刷，使之粘結牢固。
托裱又分濕托和干托。其操作方法基本上相同，主要區別在於干托是把漿糊刷在托紙上，而濕托卻是把漿糊刷在文件上。使用時應根據字跡的耐水程度來決定。
2.樹脂溶液法:
就是用天然或合成的樹脂溶液噴塗在文件上使之加固的方法。選用的樹脂溶液，應具備以下性能:
(1)無色、透明、本身不變色。
(2)對字跡、色彩、纖維無副作用。
(3)具有一定的粘結力，耐老化。
(4)易可逆，處理後不發硬，手感好。
具備以上條件而在應用的有以下幾種:
a 膠礬溶液:
是書畫裝裱所用的傅統加固劑，一般配方為:膠3、礬l 、水70~80 克。在配製過程中，應控制適當溫度(40~50°C)，使用時用排筆將溶液塗在加固紙上,先塗一面,次塗另一面,塗刷要均勻。也可用浸塗法，把需加固的紙張浸塗在膠礬水溶液中。使用時應根據具體情況而定。
b 合成樹脂溶液:
早在四十年代,就開始用醋酸纖維素來加固紙張。隨著高分子化學的發展，各種新型的合成的樹脂不斷問世，也就有聚乙烯醇、丙烯酸樹脂。但是，由於對這些樹脂的老化程度及其對字跡和紙張的影響尚未深入研究，所以，目前仍未能廣泛應用。
3.加膜法
加膜法在脆弱紙張的兩面各加一層樹脂薄膜(如醋酸纖維素、聚酯、聚乙烯、尼龍等)或透明網,使紙張加固。加膜的方法很多,有熱壓加膜法、溶劑加膜法、真空鍍膜法以及絲網加固法等。現將各種方法分別介紹如下:
(1)熱壓加膜法:
熱壓加膜法在30年代就由美國巴羅和斯克萊伯納研究成功。此法選用透明樹脂薄膜(醋酸纖維素、聚乙烯、聚酯、聚碳酸脂、尼龍等)將紙質文件夾在中間。通過熱壓使之得到加固。這種方法在國外檔案館、圖書館、博物館中已得到普遍的應用，現舉例如下:
美國國會圖書館，採用平板水壓加膜法，把文件夾在兩張醋酸纖維素薄膜中間，放入加膜機中，加熱至140~150°C ，在22-36公斤/平方厘米壓力下進行加固。
羅馬尼亞檔案館:選用聚乙烯薄膜、日本棉紙、醋酸纖維素作為加固材料。加固方法有兩種，其一為熱壓法，先將文件清洗干凈。中覆聚乙烯薄膜，上覆日本綿紙，然後將它放入平板水壓加膜機中，控溫 130°C ，壓力14公斤/平方厘米，經一分鍾即可。但要注意，當加固件送入加膜機前，其兩邊還要墊一層繪圖紙。第二種是冷壓法，是用 5%醋酸纖維素丙酮溶液，噴塗在文件上，加覆日本棉紙，然後用壓機加壓粘固。
英國丘圓檔案館，根據破損文件不同情況，採取不同的加固方法，如加固對象是厚紙，則用日本紙加固，是羊皮紙用牛皮紙粘補，是破碎文件先用日本紙補缺後，再加絲絹、粘結紙、薄棉紙，然後放入加膜機中熱壓加固。文件兩面粘結層數可根據破損情況而定。
法國盧旺省檔案館，對破損文件先用棉紙補缺，再在文件兩面加透明塞璐紙，粘結紙尼龍薄膜，然後放入加膜機中，控溫180℃，進行熱壓即可。
(2)莫蘭加膜法:
是由英國莫蘭塑料公司提出，其方法是把文件放在二醋酸纖維素或三醋酸纖維素薄膜中間，用可控電熨斗，控溫80℃，施加輕微壓力即可。此法優點，不需要昂貴加膜機，加熱溫度又低,使用方便。
（3）迪斯普羅加膜法:
是英國倫敦博物館研究成功的方法。他們選用一種在迪斯普羅紗紙背面塗有丙烯酸樹酯，作為書籍加膜材料，這是一種冷加膜法，設
計的加膜機可處理20英寸以下的文件。據介紹，加膜效果是很令人滿意的。
上面所介紹的加膜方法，都是透過熱壓方式，由於設備費用昂貴以及高溫對文件的損害，為了彌補這些不足，印度國家檔案館提出用溶劑溶化薄膜，其方法先把加固材料裁成所需尺寸，按下列順序放好。然後用適量的丙酮刷在夾層表面，使丙酮溶液從中心向邊緣擴散。再用普通壓書機壓膜，待乾燥後即可。是一種應用較廣的加固方法。
4.真空加膜法
真空加膜法是將紙張放在不銹鋼真空容器中，在真空條件下通入單體，滲透到紙張纖維中，在紙上形成保護層(聚合物-紙-聚合物)增強紙張強度，起到加固紙張的作用。
常用的單體有丙烯酸乙酯，甲基丙烯酸甲酯、丙烯醋、二甲二氯矽烷，對二甲苯等。目前由南京博物院與南京圖書館共同研究，聚對二甲苯(派拉倫N )共形蓋覆技術在紙張上的應用，是一種較為先進的紙張加固技術。現將此法介紹如下:
聚對二甲苯又稱派拉倫N (PPX-N)，由美國碳化公司首先開發出
來，早在1951年以二甲苯為原料，用真空裂解法製得聚對二甲苯薄膜。1965年開始工業化生產。為改進其埋化性能，還有一氯與二氯化之對二甲苯。
聚對二甲苯為熱塑性塑料，既具有芳香基之穩定性，又具有脂族鏈的柔韌性，故能薄至0.25微米而不破裂。該聚合物幾乎不吸收可見光，因而呈無色而透明。該聚合物對化學侵蝕有極大的抵抗力，又不溶於大多數常用的化學試劑。在高溫條件下能保持穩定。由於具備這些優異的性能，因而該技術愈來愈受到人們的重視。
(1)聚對二甲苯的聚合方法:
以對二甲苯為原料，在水蒸氣稀釋下，減壓通過900~950°C反應管進行熱解，維過熱裂介的蒸汽(． H2C--CH2 ．)，還有未起裂介的P-X ，通過由空氣冷卻的冷凝管，使蒸汽從900°C降至145 °C-150°C ，再進入一支裝有冷凝迴流管，下接有水分離器的共沸蒸餾液浴中，然後經過濾、減壓、蒸餾、激冷、再過濾、烘乾(真空乾燥)，得高純度結晶聚對二甲苯(PPX-N )。反應如下:
(2)聚對二甲苯的真空沉積(應用)
聚對二甲苯的氣相沉積過程，在某些方面與真空塗敷金屬相似。不同的只不過所需的真空度要求不同。沉積過程包括以下三個步驟。第一步是固體二聚物在160°C左右時氣化。第二步是二聚物在680°C左右時，兩對亞甲基-亞甲基的大量熱解，產生單體二自由基，最後單體進入室溫真空沉積反應室，單體被紙張吸收。將在紙張纖維與纖維接觸點處產生聚合物橋，使整張紙強度全面增加。其強度增加的程度，隨聚合物厚度增大而增大。但厚度太厚反而變脆，一般認為蓋覆厚度在2.5 ~7.5 μm范圍內會保持甚至增加柔韌性的同時而獲得可喜的強度。
(3)加固的效果
a.經過處理的紙張與未處理的紙張進行耐折強度測試，其結果:未處理的紙張只經85次折疊就已損壞，而經派拉倫N處理過的紙張經上1000次折疊，紙角也絲毫沒有折下的跡象。對摺痕處的微觀觀察顯示，紙張大多數的單個纖維業已損壞，而紙角靠聚對二甲苯橋鍵聯結在一起。
b.為檢驗處理過紙張阻擋層性質，將處理過和未處理過的紙條放在水中浸泡六個月 ，結果未處埋的紙條變得半透明，呈現棕黑色，並且軟而易碎。而經過處理過紙條沒有任何腐壞的跡象。
c.經6個月的老化試驗，未處理的紙張變白，易碎。而處理過的紙張，絲毫沒有變白，破碎現象，僅出現一些皺折，紙張強度仍然較大，柔韌性好。
d.為測定處理過紙張對化學試劑的抵制力，把紙張樣品放入70 %硫酸溶液中浸24小時，紙樣變黃，但蓋覆層阻止了紙張的損壞，而其強度和柔韌性仍然很好。
該法已在美國圖書館對書本加固進行應用研究，並取得了令人欣喜的成果。目前已成功的應用於木質工藝品、昆蟲標本、羽毛製品、貝殼、礦物以及植物標本等鍍膜。隨著研究工作的深入，該項技術在圖書、檔案、文物保護領域里的應用將會發揮更大作用。
5.絲網加固法 :
蠶絲樹脂網是一種新型加固材料，適用於脆弱薄型紙張及紡織文物的加固，如棉紙、毛邊紙、連史紙、有光紙、新聞紙。尤其適用於兩面文字書寫或印刷紙的加固，也適用於字跡遇水滲化的文件加固。
其方法是:先將加固對象理平皺折，對好破口，在破口處加一小條絲網，以便連成整體。在層壓機底，平襯上羊毛氈，然後在加固件的上面覆層。待層壓機自控溫度指示到80°C ，施加輕微壓力即可。反面按同樣方法操作。操作時應注意，絲網必須平整，網目最好與文字行路垂直，熨斗按順序熨壓，不要跳花，以免絲網起皺，用力要勻，一熨而過。熱溫度一般控制在80°C左右，溫度太高對紙有影響，太低則不易粘合，在操作中應靈活掌握，該項技術在博物館、圖書館、檔案館中已得到廣范應用，搶救了一大批珍貴紙質文物。