摘要:在紙質(zhì)文物修復(fù)中,黏合劑的使用和制作是極其重要的環(huán)節(jié),是修復(fù)成功的基礎(chǔ)和良好效果的關(guān)鍵。本文試從對(duì)淀粉糨糊的糊化反應(yīng)機(jī)理入手,解析淀粉糨糊制作方法,使淀粉糨糊的制作能達(dá)到理論與實(shí)踐的相互融合,解決小麥淀粉糨糊制作中一直存在的如洗粉、存儲(chǔ)時(shí)間等爭(zhēng)議問(wèn)題。
關(guān)鍵詞:紙 糨糊 淀粉 文物修復(fù)
一、引言
紙作為傳播文化的主要載體,是文物里占比非常重的一類,包括圖書、檔案、書畫等多個(gè)門類。在紙質(zhì)文物的修復(fù)工作中,對(duì)黏合劑的選擇、制作和使用至關(guān)重要,決定著修復(fù)工作的成敗并影響其日后的壽命。明人周嘉胄《裝潢志》云:“裱以糊就?!?[1]修復(fù)用糨糊要求自身不能發(fā)霉、發(fā)酵變質(zhì);化學(xué)性能穩(wěn)定;PH值中性,最好是弱堿性,黏度實(shí)用可調(diào),具有可逆性。在千年修復(fù)歷史上,一直以小麥淀粉糨糊作為黏合劑。近年來(lái),也有人做了些不同的嘗試,如使用羧甲基纖維素等,但最理想還是小麥淀粉糨糊。
糨糊的制作向來(lái)為世人所重視,在歷代相關(guān)著述中多有論述。如唐代張彥遠(yuǎn)的《歷代名畫記》中就有治糊的方法:“凡煮期,必去筋,稀緩得所,攪之不停,自然調(diào)熟?!盵1]
明朝萬(wàn)歷年間,周嘉胄在裝裱技術(shù)的專著《裝潢志》中詳細(xì)敘述了“治糊養(yǎng)糊”的方法和注意事項(xiàng)。清代錢塘人周二學(xué)在他撰寫的《賞延索心錄》中對(duì)治糊用水都非常講究,并說(shuō)明了夏、春秋季治糊所使用的期限:由于夏季氣溫高,糨糊易發(fā)酵,冬天嚴(yán)寒易冰凍,而糨糊一經(jīng)發(fā)酵與冰凍則全無(wú)用處。歷代對(duì)治糊有所論述的還有明代文震亨的《長(zhǎng)物志》,清代劉岳云的《格物中法》等。近年來(lái)也有不少關(guān)于裝裱、修復(fù)的專著面世,其中基本都有治糊的章節(jié)。縱觀這些研究,多為重實(shí)際操作而輕理論的闡述,因而未能引起足夠的重視。
糨糊制作中受原材料,溫、濕度的差異,制作手法的不統(tǒng)一,效果差別也很大,以至于有南北派別,各家密法。所以我們需要從反應(yīng)機(jī)理上溯本清源,才能形成共識(shí)。本文試從其反應(yīng)機(jī)理的根源性問(wèn)題上全面剖析糨糊的制作,使操作者能理性地認(rèn)識(shí)和理解操作。
二、淀粉糨糊的反應(yīng)機(jī)理
1.小麥淀粉的性質(zhì)
面粉的主要成分是淀粉,還有些蛋白質(zhì)、脂肪、灰分及麥麩等其他雜質(zhì)。制作漿糊的有效成分是淀粉,其他的都應(yīng)該除去,尤其是面粉中的蛋白質(zhì)和脂肪。蛋白質(zhì)為膠狀體,分子量甚大,以酸或堿煮沸,或通過(guò)發(fā)酵水解為氨基酸。所以沒(méi)有去除糨糊中的蛋白質(zhì)會(huì)分解為氨基酸,從而使糨糊呈酸性。淀粉中是否含有脂肪,糊化后的黏度會(huì)有很大差別。脂肪酸抑制淀粉粒的膨潤(rùn),影響其糊化程度,使其黏度降低,且使糨糊呈酸性。可見(jiàn)蛋白質(zhì)和脂肪的存在,不僅會(huì)影響糨糊的黏度,還會(huì)使糨糊呈明顯酸性。酸性糨糊用于紙質(zhì)文物修復(fù)會(huì)加速紙張的老化,使紙張變得易黃、易脆,將縮短文物的保存壽命。同時(shí),酸性還可能使有些顏色的褪色,也不宜于書畫的收藏。其他的一些麥麩和雜質(zhì)等容易使糨糊形成顆粒,影響糨糊的浸潤(rùn)效果,糨糊使用不勻,并使干后的糨糊發(fā)硬,應(yīng)力變大,還容易發(fā)霉和引起蟲蛀。所以修復(fù)用糨糊應(yīng)選取精度比較高的面粉,這種面粉更為純凈,做出的糨糊質(zhì)量也就更好。通過(guò)洗粉去除其中的面筋,能得到盡可能純的小麥淀粉。由此可知,洗粉在糨糊制作中的必要性。過(guò)去治糊有南北之別,主要的區(qū)別就是洗粉與否。如今南北之分已經(jīng)不明顯,但還有少部分南方的從業(yè)者治糊并不洗粉。
2.淀粉結(jié)構(gòu)
淀粉屬于多糖類物質(zhì)。其組成分兩部分:一是支鏈淀粉,在淀粉中約占77%,是淀粉能成為良好黏合劑的有效成分。二是直鏈淀粉,約占淀粉的23%。此類淀粉可溶于熱水,不生成糊,但能促進(jìn)其發(fā)生膠凝作用。按照淀粉顆粒大小來(lái)分,小麥淀粉又可以分為大顆粒淀粉和小顆粒淀粉。大顆粒直徑在25~35微米,稱為A淀粉,約占小麥淀粉干重的93.12%;小顆粒淀粉直徑僅有2~8微米,稱為B淀粉,約占小麥淀粉干重的6.8%。A、B兩類淀粉在漿液中可以形成分離。小麥面團(tuán)經(jīng)洗粉沉淀后粉漿上層的黃漿主要就是B淀粉。
3.淀粉糊化反應(yīng)機(jī)理
淀粉不溶于水,在攪拌下淀粉能和水形成乳狀混合懸浮液,這時(shí)水分進(jìn)入淀粉粒的非晶質(zhì)部分,體積略有膨脹,冷卻干燥,顆粒可以復(fù)原。將水加熱至50度左右則慢慢變成膠體溶液,此時(shí)水分子進(jìn)入淀粉微晶間隙,不可逆地大量吸水,淀粉大分子團(tuán)氫鍵斷裂,水分子進(jìn)入結(jié)晶區(qū),亦稱“結(jié)晶溶解”,淀粉粒脹至原始體積的50~100倍。繼續(xù)加熱后顆粒繼續(xù)膨脹而相互接觸,即變成糊狀物。淀粉的糊化過(guò)程是淀粉的氫鍵不同程度地?cái)嗔?、晶體結(jié)構(gòu)不斷解體的過(guò)程。在酸或酶的作用下能幫助淀粉分解。
小麥淀粉糊具有低黏度、低糊化溫度的特性,糊化后黏度的熱穩(wěn)定性較好,經(jīng)長(zhǎng)時(shí)間加熱和攪拌黏度降低很少,冷卻后結(jié)成凝膠體的強(qiáng)度高。
4.淀粉糨糊的特征及影響因子
作為黏合劑,三個(gè)特性直接影響糨糊的膠粘效果,即黏附性、成膜性、浸潤(rùn)性。淀粉漿糊中的分子大小直接影響糨糊的性能。實(shí)驗(yàn)表明:糨糊的黏接強(qiáng)度與分子的大小成正比,浸潤(rùn)性和滲透性與分子的大小成反比。
三、小麥淀粉糨糊的制作方法
小麥淀粉制作糨糊總體經(jīng)過(guò)以下幾個(gè)步驟:
1.和面。即將面粉與適量的水糅合成面團(tuán)的過(guò)程。
2.洗粉。和好面以后靜置1~3小時(shí)醒粉后,將醒好的面團(tuán)放在5~8倍多的清水中輕輕揉洗,注意不要洗散,直至完全洗成面筋即可,然后將面粉漿水過(guò)濾。
3.養(yǎng)粉。養(yǎng)粉是將洗好的淀粉沉淀后換水再沉淀,使殘留的其他有機(jī)物隨水的置換而得到進(jìn)一步清除。
4.煮糊。就是將沉淀好的淀粉煮熟的過(guò)程。煮糊分為水沖法、鍋煮法和蒸汽吹法多種,目的都是將漿水煮熟。不論哪種方法,煮糊過(guò)程中都要注意以下兩點(diǎn)。
①粉和水的比例。當(dāng)粉和水的比例大時(shí),制作的糨糊稠,手感硬實(shí),糨糊相對(duì)有利于保存,但煮糊時(shí)攪拌難度加大,不易熟勻,使用時(shí)糨糊團(tuán)不易化開(kāi),黏度大,黏結(jié)力稍有下降。粉和水的比例小時(shí)雖使用方便,效果好,但不能長(zhǎng)時(shí)間保存。
②糨糊的熟度。糊化度越高,糨糊會(huì)感覺(jué)越稠硬,未糊化粒子越少,越利于保存,但糊化過(guò)高黏附力會(huì)下降。
所以,實(shí)際操作中我們對(duì)糨糊的加水量和熟度可以根據(jù)季節(jié)的不同和實(shí)際使用情況的不同靈活掌握,在儲(chǔ)存和使用效果上找到一個(gè)最適合的糊化點(diǎn)。
四、糨糊的儲(chǔ)存
新做的糨糊在還有一定溫度時(shí)會(huì)繼續(xù)緩慢反應(yīng),性能不穩(wěn)定,也就是常說(shuō)的還有火氣,不能立即使用,要經(jīng)過(guò)一個(gè)養(yǎng)糊的過(guò)程。需要輕輕的加上冷水浸泡至少一天以后,待完全穩(wěn)定了才能使用。
糨糊存儲(chǔ)過(guò)程中,一方面在細(xì)菌的滋生下,糨糊會(huì)水解變酸變質(zhì),影響糨糊的黏接力和對(duì)使用對(duì)象——紙質(zhì)的損害;另一方面在細(xì)菌等的影響下,黏糊里面的大分子還會(huì)進(jìn)一步緩慢地水解成小分子和水,小分子糨糊有利于糨糊的浸潤(rùn)性和成膜的柔韌性。所以在使用存儲(chǔ)時(shí)間稍長(zhǎng)的糨糊時(shí)會(huì)感覺(jué)糨糊變稀,黏度降低,但裱件更柔軟平整。我們對(duì)待儲(chǔ)存時(shí)間上要考慮不利和有利兩個(gè)方面的因素,在保證對(duì)紙質(zhì)沒(méi)有什么損害的情況下,存儲(chǔ)時(shí)間長(zhǎng)的糨糊會(huì)更好用。但過(guò)長(zhǎng)時(shí)間的糨糊變會(huì)酸不能用,不僅影響?zhàn)そ恿?,還有損紙張。一般以一周到半月為佳,對(duì)部分秉持可以存儲(chǔ)一年以上的觀點(diǎn),筆者認(rèn)為不可取。
五、糨糊中添加劑的使用問(wèn)題
為了改善糨糊的使用性能和儲(chǔ)存條件,在糨糊放添加劑的情況古已有之。在張彥遠(yuǎn)《歷代名畫記》、周嘉胄的《裝潢志》、周二學(xué)的《賞延素心錄》等書中都有論及。當(dāng)代夏冬波的《藥物與書畫裝裱》等專著、歐秀花的《添加中藥對(duì)古籍修裱糨糊性能影響的初步研究》、林明的《文獻(xiàn)修復(fù)糊方研究》等論文也見(jiàn)諸于世。
添加劑一般可分為兩類:一類是改善糨糊使用性能的,如防蟲的花椒水、熏陸香末;適量的硼砂能增加糨糊的黏接力;甘油、蜂蜜等可作為增塑劑緩解糨糊的干燥速度等。另一類是增強(qiáng)存儲(chǔ)功能的防腐劑,常用的是明礬,還有加入福爾馬林的。防腐效果是不錯(cuò),不過(guò)對(duì)紙質(zhì)文物和使用者都會(huì)構(gòu)成傷害。
盡管添加劑能在某些方面改善糨糊的性能,但我們還要考慮添加劑對(duì)紙質(zhì)文物的損害,所以要慎重選擇,在沒(méi)有完全論證其安全性的情況下寧可不加。例如,明礬可以增加糨糊的存儲(chǔ)時(shí)間,改善糨糊的懸浮性,增加糨糊成膜后的柔韌性,還能起到固色等作用,但加速紙質(zhì)酸化也很明顯,對(duì)珍貴文物的修復(fù)有著不可逆的傷害。
六、結(jié)語(yǔ)
總之,淀粉糨糊的使用非常廣泛,淀粉糨糊的制作和使用在紙質(zhì)文物修復(fù)的工作中也是非常關(guān)鍵的一環(huán),但在制作中不僅有原材料和制作工藝的影響,還受制作環(huán)境,如外界溫度等的影響,影響效果的因素多而且復(fù)雜,很難制定統(tǒng)一的操作規(guī)范參數(shù)。我們只有了解其反應(yīng)機(jī)理,在理論的指導(dǎo)下,結(jié)合前人的經(jīng)驗(yàn),多總結(jié)、細(xì)觀察、多實(shí)踐,做到理論和實(shí)踐的充分結(jié)合,才能達(dá)到較理想的效果。
參考文獻(xiàn):
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(作者簡(jiǎn)介:張顯孝,男,本科,蘇州大學(xué)博物館,研究方向:文物保護(hù)及紙質(zhì)文物修復(fù))(責(zé)任編輯 徐參文)