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8部《詩經(jīng)》類古籍的紅外光譜無損檢測研究

2021-11-17 11:54閆玥兒楊光輝
復旦學報(自然科學版) 2021年5期
關鍵詞:木質(zhì)素纖維素古籍

張 旭,閆玥兒,楊光輝,秦 穎,眭 駿,唐 頤

(1. 復旦大學 圖書館 中華古籍保護研究院,上海 200433; 2. 復旦大學 化學系, 上海 200438)

復旦大學圖書館藏線裝古籍內(nèi)容豐富,特色明顯.其中《詩經(jīng)》類古籍專藏為館藏特色“五朵金花”之一,由于藏書達千種而備受國內(nèi)外專家學者關注[1].主要分為兩方面: 1) 館藏《詩經(jīng)》類藏書,現(xiàn)有約760種,為海內(nèi)外最富特色的專藏;2) 館藏所收歷代《詩經(jīng)》研究著作300種以上.全館有關于《詩經(jīng)》及其研究著作合計1 200余種,占據(jù)了傳存至今歷代《詩經(jīng)》類相關著作的90%以上.來源主要為近代藏書家金山高燮吹萬樓舊藏(約700余種),其余為圖書館歷年選訪積累[2].

復旦大學圖書館藏《詩經(jīng)》類古籍是中華古籍的縮影,但是隨著時代與歷史的變遷,《詩經(jīng)》類古籍的自然老化不可避免.紙張老化意味著纖維素聚合度下降、氧化度提高[3],宏觀表現(xiàn)為紙張顏色泛黃,機械強度下降.影響古籍紙張老化進程的因素頗多,如造紙植物原料種類、紙張中木質(zhì)素含量、纖維素聚集態(tài)結構等都或多或少地影響著古籍的老化[4].

在《中國造紙史》[5]、《中國古代造紙工程技術史》[6]、《中國古紙譜》[7]等有關中國傳統(tǒng)手工紙的書籍中,一般認為紙張出現(xiàn)的順序為麻紙、皮紙、竹紙,選用造紙植物原料的種類不同,所制造紙張的物理化學性質(zhì)也存在差異.麻紙生產(chǎn)所用的原料以大麻、苧麻、亞麻為主,纖維長且較為粗壯,因而麻紙一般偏厚偏硬.皮紙所用原料為木本韌皮纖維,常見有構皮、桑皮、瑞香皮等.皮紙柔韌性好,耐久性強,種類繁多的皮紙至今都有很廣泛的用途.竹紙出現(xiàn)時間較晚,然而在明清兩代,竹紙的產(chǎn)量一直居于首位.結合造紙工藝的發(fā)展、紙張性能的優(yōu)劣、造紙植物的產(chǎn)量等因素,皮紙與竹紙成為宋元明清歷代古籍印刷中的常用紙張[8-10].

古籍紙張的主要成分為纖維素,但也包含著部分木質(zhì)素.纖維素是構成紙張纖維的最重要組分,木質(zhì)素則是纖維中的伴生組分.在古籍紙張的長期保存中,木質(zhì)素易在空氣中被氧化為顯色物質(zhì),導致書籍紙張顏色變深發(fā)黃.同時木質(zhì)素也易被氧化為酸性物質(zhì),導致纖維素的酸性水解反應加劇[4].因此,古籍紙張中纖維素與木質(zhì)素含量的測定也是評價紙張性質(zhì)的常見方法.

古籍屬于不可再生的文化資源,是彌足珍貴的文物與藝術品.對古籍紙張進行分析檢測時,應當盡可能采用無損分析方法,從而避免對于古籍本體造成傷害.目前,古籍紙張纖維鑒別的主要手段是光學顯微分析法,以植物纖維的形態(tài)特征作為判斷依據(jù)[11].然而,光學顯微法需要從古籍中取出纖維,屬微量有損檢測,而且要求測試人員在植物纖維形態(tài)學方面積累足夠經(jīng)驗.近年來新發(fā)展的熱裂解氣相色譜質(zhì)譜法,可以用來分析傳統(tǒng)手工紙和古紙的纖維類別[12-15].但是,該方法同樣屬于微量有損檢測,而且需要檢測人員具有專業(yè)的化學知識背景和實驗操作能力.目前,紙張中纖維素與木質(zhì)素含量測定,多采用濕化學分析法,即硝酸乙醇法測定紙張中纖維素含量[16],72%硫酸法測定紙張中木質(zhì)素含量[17].然而,現(xiàn)有濕化學分析方法步驟繁多耗時較長,屬于有損檢測方法且樣品用量很大,完全不能用于館藏古籍的分析檢測.基于纖維素與木質(zhì)素在紫外與紅外光譜中會產(chǎn)生特征吸收峰,有研究報道了木材中纖維素含量測定的紅外光譜分析法[18],以及造紙原料或紙漿中木質(zhì)素含量測定的紫外分光光度法[19]和紅外光譜分析法[16].但這些方法仍需要對樣品進行破壞性預處理,并不適用于較為珍貴的古籍中纖維素與木質(zhì)素含量的分析.因此,不論是纖維原料的鑒別,還是纖維素與木質(zhì)素含量的測定,開發(fā)一套適用于古籍紙張的快速、簡便、無損的原位檢測方法十分必要.

衰減全反射-傅里葉變換紅外光譜法(Attenuated Total Reflectance-Fourier Transform Infrared, ATR-FTIR)作為一種原位無損的分析方法,具有靈敏度高、檢測時間短、采集信息豐富等特點,廣泛應用于材料、化工、生物、環(huán)保、地質(zhì)等領域的研究.近年來,紅外光譜法在紙質(zhì)文物的無損檢測方面逐步發(fā)展[20-21],主要涉及紙張纖維種類鑒別[22-23],紙張中非纖維成分分析(如: 紙張?zhí)盍戏治鯷24]及紙表微生物鑒別[25]),紙張的老化降解動力學分析以及紙張的氧化過程分析[26-33]等.其中,紅外光譜法用于紙張老化的研究,主要涉及纖維素結晶度與氧化度的計算[26],纖維素分子內(nèi)與分子間氫鍵強度的測定,以及紙張殘余水分的解吸[27]等.例如,ojewska等借助原位紅外法提出了紙張老化中的纖維素水解與氧化機理[28-29],Zieba-Palus等通過二維紅外法研究了紙張老化中纖維素水解反應與氧化降解反應發(fā)生的先后順序[30].但上述實驗的研究對象大多是現(xiàn)代機制紙張,并且使用了人工加速老化方法.目前,以古籍本身為研究對象的報道并不多見,而且以國外出版的西文古籍為主[32-33].考慮到中國古籍所用的紙張主要為中國傳統(tǒng)手工紙,其造紙原料與工藝與國外紙張有很大差別,紙張的老化過程也不盡相同.就目前來講,專門針對中國古籍的紅外光譜信息采集與整理研究還有待于進一步開展.

本研究以8部復旦大學圖書館藏不同年代《詩經(jīng)》類古籍為對象,對其進行紅外光譜無損檢測,并以現(xiàn)有手工紙的紅外光譜做參考,考察古籍紙張種類、紙張中木質(zhì)素含量等因素對古籍紙張老化進程的影響,結合歷史因素,探討不同時期、不同種類《詩經(jīng)》類古籍老化進程的差異,為古籍的科學性保護提出建議.

1 實驗方法

1.1 古籍紙張紅外光譜檢測

使用美國PerkinElmer公司Spectrum Two研究型紅外光譜儀,配備金剛石ATR檢測器.將古籍紙張樣品水平放置于ATR檢測器樣品臺上,且與ATR檢測器上金剛石直接接觸的部位為信號采集位置.掃描范圍4 000~450 cm-1,掃描數(shù)16次,分辨率4 cm-1.掃描后所得的紅外譜圖,經(jīng)儀器自帶軟件ATR校正處理后,特征峰的吸光度數(shù)據(jù)可定量計算.

1.2 古籍紙張纖維種類鑒別

運行紅外光譜儀獲得古籍紙張的紅外譜圖后對其進行ATR校正,隨后對譜圖進行2階導數(shù)計算,通過比較其特征峰在1 030~900 cm-1處的峰形特征判斷紙張的纖維原料種類[34-35].

1.3 古籍紙張木質(zhì)素相對含量測定

在現(xiàn)有的紅外光譜法測定紙漿中木質(zhì)素含量(有損檢測)基礎上[16],利用紅外光譜中纖維素與木質(zhì)素的特征峰強度計算紙張中木質(zhì)素的相對含量(無損檢測).制備不同木質(zhì)素相對含量的纖維素與木質(zhì)素混合樣品,運行紅外光譜儀獲得其紅外譜圖并對其進行ATR校正,取木質(zhì)素與纖維素的特征峰吸收強度之比求得相對吸光度D,以此繪制木質(zhì)素相對含量工作曲線.運行紅外光譜儀獲得古籍紙張的紅外譜圖后對其進行ATR校正,得到木質(zhì)素特征峰吸光度相對值,代入工作曲線計算出紙張中木質(zhì)素相對含量.

1.4 古籍紙張纖維素氧化度計算

運行紅外光譜儀獲得古籍紙張的紅外譜圖后對其進行ATR校正,通過對譜圖中羰基特征峰(1 740~1 680 cm-1)的面積積分,得到紙張纖維素的氧化面積數(shù)值,即為該紙張纖維素的氧化度.

1.5 古籍紙張纖維素結晶度計算

運行紅外光譜儀獲得古籍紙張的紅外譜圖后對其進行ATR校正,得到1 427 cm-1與897 cm-1處兩個特征峰的吸光度值,代入以下公式進行計算纖維素結晶度:

I結晶=A1 427/A897,

其中:I結晶為樣品紙張纖維素的結晶度;A1 427為紅外譜圖中1 427 cm-1處的特征峰吸收強度;A897為紅外譜圖中897 cm-1處的特征峰吸收強度[36-37].

1.6 古籍紙張白度檢測

2 結果與討論

2.1 8部復旦大學圖書館藏《詩經(jīng)》類古籍的版本信息

本文選取了明代、清代以及民國時期的8部《詩經(jīng)》類古籍作為研究對象(見表1),其中明代古籍3部,清代古籍2部,民國時期古籍3部.按照年代順序排列為: 《詩傳孔氏傳》1卷(1628年—1644年);《毛詩草木鳥獸蟲魚疏廣要》4卷(1628年—1644年);《詩地理考》6卷(1628年—1644年);《毛詩名物解》20卷(1680年);《毛詩草木鳥獸蟲魚疏》2卷(1886年);《詩古韻略》5卷(1912年);《毛詩正韻》4卷、《韻例》1卷(1924年);《毛詩正韻》4卷、《韻例》1卷(1934年).所選取的研究對象中,既有出版年代差異較大的古籍,也有出版時間較為接近的古籍,從而可以在不同時間維度上考察古籍的保存情況.圖1給出了8部復旦大學圖書館藏《詩經(jīng)》類古籍的照片.可以看出,8部古籍的保存狀況良好,書頁顏色變黃是紙張老化的主要宏觀表現(xiàn).

表1 8部復旦大學館藏《詩經(jīng)》類古籍版本信息Tab.1 Version information of eight kinds of ancient books about The Book of Poetry in Fudan University Library

圖1 8部復旦大學圖書館藏《詩經(jīng)》類古籍照片F(xiàn)ig.1 Photographs of eight kinds of ancient books about The Book of Poetry in Fudan University Library

2.2 8部復旦大學圖書館藏《詩經(jīng)》類古籍的紙張種類鑒別

纖維素是古籍紙張最主要的組成部分,紙張的紅外光譜信息主要體現(xiàn)為纖維素的特征峰.對于造紙植物原料不同的紙張,其紙張纖維素特征紅外譜圖存在一定程度的差異,尤其體現(xiàn)在1 100~850波數(shù)之間.對8部復旦大學圖書館藏《詩經(jīng)》類古籍進行無損檢測,得到古籍紙張的紅外譜圖(圖2(a、b)).可以看到,8部古籍紙張的紅外譜圖具有相近的特征峰位置與強度,均表現(xiàn)為紙張纖維素的紅外吸收.然而,在1 000 cm-1附近的指紋區(qū),不同種類古籍紙張的吸收峰位置與峰強度存在差異.為了更直觀地看出指紋區(qū)譜圖的差異特征,借助光譜儀自帶軟件對紅外吸收譜圖進行2階導數(shù)處理,得到紅外2階導數(shù)譜圖(圖2(c、d)).可以看出,8部古籍紙張的2階導數(shù)譜圖中,1 000 cm-1與985 cm-1兩處的峰位置與強度存在差異,尤其體現(xiàn)在4#、5#、6# 3部古籍上.

圖2 8部復旦大學館藏《詩經(jīng)》類古籍的紅外譜圖及紅外2階導數(shù)譜圖Fig.2 Infrared spectra and second derivative spectra of eight kinds of ancient books about The Book of Poetry in Fudan University Library

為了判斷古籍紙張所屬種類,選取8個已知紙張纖維種類的手工紙樣品: 構皮紙-1(貴州丹寨)、構皮紙-2(臺灣廣興)、桑皮紙-1(安徽潛山)、桑皮紙-2(安徽岳西),青檀皮紙-1(安徽涇縣),青檀皮紙-2(浙江開化),苦竹紙(浙江富陽),毛竹紙(浙江富陽)作為參考紙樣,并借助紙張纖維光學顯微分析法,對這8種參考紙樣的造紙植物原料進行歸屬確認.圖3中給出了已知纖維種類的8個參考紙樣的纖維光學顯微圖,以補充說明紅外光譜檢測法的可靠性.從圖3(a)與圖3(b)中看出,兩種構皮紙的纖維形態(tài)特征接近.具體來說,構皮紙的纖維較長,形態(tài)多自然彎曲.細胞壁上有較為明顯的橫節(jié)紋,纖維之間散落碎絮片狀的纖維初生壁,且常存在草酸鈣晶體.染色后呈棕紅色至紅紫色.從圖3(c)與圖3(d)中看出,兩種桑皮紙的纖維形態(tài)特征接近.具體來說,桑皮紙的纖維在外觀上與構皮相似,纖維多呈圓柱形,輪廓清晰,橫節(jié)紋明顯.纖維之間散落碎絮片狀的纖維初生壁,纖維之上則附著一些無定形的蠟狀物.染色后顯黃綠色.從圖3(e)與圖3(f)中看出,兩種青檀皮紙的纖維形態(tài)特征接近.具體來說,青檀皮紙的纖維與構皮以及桑皮相比,纖維細短,且多呈柱狀.纖維的細胞腔明顯,兩端鈍尖.染色后呈紅紫色或藍紫色.從圖3(g)與圖3(h)中看出,毛竹紙與苦竹紙的纖維形態(tài)特征接近.具體來說,兩種竹紙的纖維較硬挺,含有大量的非纖維狀細胞,如薄壁細胞.纖維細胞腔小,壁厚,端部鈍尖.染色后呈藍紫色或黃色.

圖3 八種傳統(tǒng)手工紙樣品的光學顯微分析Fig.3 The optical microscope photographs of fibers from eight kinds of traditional handmade papers(a) 構皮紙-1(貴州丹寨),(b) 構皮紙-2(臺灣廣興),(c) 桑皮紙-1(安徽潛山),(d) 桑皮紙-2(安徽岳西),(e) 青檀皮紙-1(安徽涇縣),(f) 青檀皮紙-2(浙江開化),(g) 苦竹紙(浙江富陽),(h) 毛竹紙(浙江富陽).

利用紅外光譜儀檢測8個參考紙樣,獲得其紅外譜圖(圖4(a、b))與2階導數(shù)譜圖(圖4(c、d)),并與8部《詩經(jīng)》類古籍的紅外譜圖做比對.結果表明,桑皮紙(圖4(c、d)中綠線)與構皮紙(圖4(c、d)中黃線)的2階導數(shù)譜圖重合度很高,而青檀皮紙(圖4(c、d)中藍線)、苦竹紙(圖4(c)中紫線)以及毛竹紙(圖4(d)中紫線)的2階導數(shù)譜圖與桑(構)皮紙(圖4(c、d)中的綠線和黃線)有較明顯的差異.如圖4(c、d)所示,在1 000 cm-1處,兩個桑(構)皮紙均有向下的導數(shù)峰且強度中等,兩個青檀皮紙在該波數(shù)有一個較強的導數(shù)峰,而苦竹紙和毛竹紙在此位置只有一個平緩的肩峰.考察985 cm-1處導數(shù)峰的位移情況,可以發(fā)現(xiàn)兩個桑皮紙、兩個構皮紙與苦竹紙以及毛竹紙的峰位置相同,而兩個青檀皮紙的峰位置則有著明顯右移.將圖2(c、d)中8部古籍紙張的2階導數(shù)譜圖與圖4(c、d)中8個紙樣的2階導數(shù)譜圖比對,可以發(fā)現(xiàn)1#、2#、3#、7#、8# 5部古籍紙張在1 000 cm-1處有中等強度的導數(shù)峰,4#和5#在1 000 cm-1處只有一個平緩的肩峰,而6#在該波數(shù)有一個較強的導數(shù)峰.不僅如此,相比于其他樣品,6#在983 cm-1處的峰明顯右移.由此我們對8部古籍的紙張種類做初步判斷,認為1#、2#、3#、7#、8#古籍可能為桑(構)皮紙,4#和5#古籍可能為竹紙,6#古籍可能為青檀皮紙(表2).

圖4 8種傳統(tǒng)手工紙樣品的紅外譜圖及紅外2階導數(shù)譜圖Fig.4 Infrared spectra and second derivative spectra of eight kinds of traditional handmade papers

表2 8部復旦大學館藏《詩經(jīng)》類古籍紅外譜圖分析結果Tab.2 Infrared spectra analysis of eight kinds of ancient books about The Book of Poetry in Fudan University Library

2.3 8部復旦大學圖書館藏《詩經(jīng)》類古籍的紅外特征峰分析

通過紅外譜圖還可以計算出古籍紙張中纖維素與木質(zhì)素相對含量、纖維素氧化度、纖維素結晶度等數(shù)據(jù).在圖2(a,b)中,1 030 cm-1為纖維素的特征吸收峰,1 586 cm-1為木質(zhì)素的特征吸收峰.將這兩個峰的吸光度數(shù)據(jù)代入工作曲線,可以得到古籍紙張中纖維素與木質(zhì)素的相對含量.對比該方法與濕化學方法對相同紙樣的檢測結果,發(fā)現(xiàn)兩種分析法的檢測結果相差較小,誤差在可接受范圍(表3).結晶度是描述纖維素聚集態(tài)結構的一個重要參數(shù),將紙張紅外譜圖中1 427 cm-1與897 cm-1處兩個特征峰的吸光度作比值,可以計算出纖維素的結晶度.

表3 5種手工紙樣品的紅外光譜法與濕化學分析法所測纖維素與木質(zhì)素相對含量Tab.3 Relative content of cellulose and lignin measured by FTIR and wet chemical analysis of five handmade paper samples

紙張老化降解導致其纖維素的聚合度降低,末端還原性羰基的形成,以及含羰基或羧基的氧化基團的產(chǎn)生.這些新產(chǎn)生的含有C=O結構的官能團,在紅外光譜1 740~1 680 cm-1之間會產(chǎn)生吸收峰.因此,對紙張紅外譜圖中羰基特征峰(1 740~1 680 cm-1)的面積進行積分,得到紙張纖維素的氧化面積數(shù)值,即定義為該紙張纖維素的氧化度,可以用來輔助判斷紙張的老化程度.考察3種傳統(tǒng)手工紙在人工加速老化前后,紙張的纖維素與木質(zhì)素相對含量、結晶度、氧化度隨老化時間的變化情況(表4),可以發(fā)現(xiàn),經(jīng)過80 d的濕熱(溫度80 ℃,濕度65%)老化實驗后,紙張的木質(zhì)素與纖維素相對含量以及紙張的結晶度都沒有發(fā)生明顯的變化,說明這些參數(shù)對于紙張老化沒有較大影響.3種紙樣的初始氧化度較低且數(shù)值接近,約1.5左右.隨著老化時間的延長,紙張氧化度逐漸增大.其中構皮紙與桑皮紙的氧化度從1.5左右增加至2.8左右,而毛竹紙的氧化度從1.75顯著增加至4.97.該結果可以間接說明使用氧化度判斷紙張老化程度的可行性.

表4 3種老化紙樣的纖維素與木質(zhì)素相對含量、結晶度以及氧化度Tab.4 Relative content of cellulose and lignin, crystallinity and oxidation degree of three aged paper samples

從表2中8部復旦大學館藏《詩經(jīng)》類古籍紅外譜圖分析結果可以看出,6#、7#、8# 3部古籍紙張的木質(zhì)素含量較高,而1#~5# 5部古籍紙張的木質(zhì)素含量較低.1#、2#、3#、4#、6# 5部古籍紙張的氧化度相對較高,7#、8# 2部古籍紙張的氧化度中等,而5#古籍紙張的氧化度最低.皮紙古籍的纖維素結晶度普遍高于竹紙,但總體差異較小.

所選8部古籍的紙張種類為皮紙與竹紙,體現(xiàn)出這兩種紙在我國明代以來的刻書歷史上使用范圍較廣.1#、2#、3# 3部明代皮紙古籍的木質(zhì)素含量較低,反映出明代手工皮紙的制作工藝精湛[5,6,21].4#和5# 2部竹紙古籍的出版年份都在清代且紙張木質(zhì)素含量最低,說明4#和5# 2部古籍的造紙工藝更為精細.6#、7#、8# 3部民國古籍的木質(zhì)素含量最高,其原因可能是古籍紙張由近代機械造紙法制成,從而木質(zhì)素脫除效果較差[39].紙張老化意味著纖維素聚合度下降、氧化度提高,因此纖維素氧化度可以在一定程度上體現(xiàn)紙張老化的趨勢[28-29].對除4#、5# 2部古籍外的6部皮紙古籍的纖維素氧化度進行對比分析,可以發(fā)現(xiàn)大體上古籍的出版年代愈久遠,其紙張纖維素氧化度越高.出版于1886年的5#古籍略有特殊,其紙張纖維素氧化度最低,紙張保存情況最為完好.分析原因,可能是由于5#古籍的木質(zhì)素含量很低,較低的木質(zhì)素含量可以適當延緩古籍紙張的老化過程.出版于民國時期的6#、7#、8# 3部古籍,其紙張的木質(zhì)素含量與纖維素結晶度均接近,但6#古籍的纖維素氧化度高于7#和8#古籍,可能與青檀皮紙和桑(構)皮紙不同的纖維種類有關.相比于紙張種類與紙張木質(zhì)素含量,紙張的纖維素結晶度對古籍的老化進程沒有明顯影響.

紙張的白度通常意義上指物品對可見光的漫反射程度,其白度值越高就意味著其亮度(反射程度)越高,顏色的飽和度越低.紙張中的木質(zhì)素與氧化纖維素都含有顯色基團,因而木質(zhì)素含量和纖維素氧化度兩者均對紙張白度產(chǎn)生影響.從表2可以看出,紙張白度與其木質(zhì)素含量以及纖維素氧化度呈負相關的關系.例如5#古籍的木質(zhì)素含量與氧化度均為最低,從而其紙張白度最高;6#古籍的木質(zhì)素含量與氧化度均很高,從而其紙張白度最低.由此可見,利用紅外光譜法,可以將古籍紙張的宏觀白度特征與紙張微觀的木質(zhì)素含量以及氧化度數(shù)值相關聯(lián).

3 討 論

本文以8部復旦大學圖書館藏不同年代《詩經(jīng)》類古籍為對象,開展紅外光譜無損檢測研究,同時進行了古籍紙張的纖維種類、木質(zhì)素相對含量、纖維素氧化度3方面的檢測,總結了古籍紙張白度與木質(zhì)素含量及氧化度的關系,探討了不同時期、不同種類《詩經(jīng)》類古籍老化進程的差異.

本研究所提出的紅外分析方法尚處于探索階段.在紙張纖維種類鑒別方面,以現(xiàn)有手工紙的紅外光譜做參考,選擇了不同產(chǎn)地的構皮紙、桑皮紙、青檀皮紙,以及同一產(chǎn)地不同種屬的苦竹紙與元書紙為參考樣品,以期提高紅外光譜法鑒別紙張種類的可行性.然而,本研究尚未能實現(xiàn)在植物原料種屬級別的進一步鑒別,如桑皮紙與構皮紙的區(qū)分、苦竹紙與毛竹紙的區(qū)分等.如能夠從古籍中提取少量纖維,可以將紅外光譜法與光學顯微分析法相結合,從而實現(xiàn)更為細致的紙張種類分析.

在木質(zhì)素相對含量的測定方面,實驗過程中應盡量做到ATR檢測器的壓力固定,以確保待測樣品紅外譜圖的重現(xiàn)性好.通過選擇3種不同的ATR檢測器相對壓力開展實驗,測得紙張樣品的紅外譜圖,并依據(jù)譜圖計算紙張樣品的纖維素與木質(zhì)素相對含量,結果表5所示.可以發(fā)現(xiàn)在不同壓力下,同一樣品的纖維素與木質(zhì)素相對含量結果誤差普遍較小,在可接受范圍內(nèi).由此說明ATR檢測器壓力大小對纖維素與木質(zhì)素相對含量實驗結果沒有明顯影響.

表5 3種手工紙樣品在不同ATR檢測器壓力下的實驗結果Tab.5 Relative content of cellulose and lignin of three handmade paper samples at different ATR detector pressures

造紙工業(yè)中的常見助劑有碳酸鈣、滑石粉、高嶺土等,由于其在手工紙中的含量較低且紅外特征吸收較弱,對紙張纖維素與木質(zhì)素的紅外吸收干擾較小.對比紅外光譜法與濕化學分析法對同一紙樣的木質(zhì)素相對含量檢測結果,發(fā)現(xiàn)兩種檢測方法結果相差較小且誤差在可接受范圍,說明了紅外光譜法檢測木質(zhì)素相對含量的可行性.本研究所檢測的《詩經(jīng)》類古籍僅有8部,樣本量較小.接下來將繼續(xù)開展館藏《詩經(jīng)》類古籍的紅外光譜無損檢測,以期為古籍修復與保護研究提供科學依據(jù),亦可為《詩經(jīng)》類古籍文獻建立科學數(shù)據(jù)庫提供參考和借鑒.

致謝:感謝復旦大學圖書館古籍部為本文提供古籍檢測樣本.

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