閆 麗，樓朋竹，武望婷，何海平，彭淼淼

(首都博物館文物保護(hù)修復(fù)中心生物實(shí)驗(yàn)室，北京 100045)

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·研究報告·

生物揭展劑在古書畫文物揭展中的應(yīng)用

閆 麗，樓朋竹，武望婷，何海平，彭淼淼

(首都博物館文物保護(hù)修復(fù)中心生物實(shí)驗(yàn)室，北京 100045)

揭展是書畫重新裝裱過程中最重要的一環(huán)。在裝裱過程中所用的漿糊往往與畫心、命紙很難分離，導(dǎo)致揭展過程復(fù)雜，且容易造成古書畫的損毀。傳統(tǒng)的水悶潤揭展法對于難揭展的紙質(zhì)畫心極易揭晃。為解決這一問題，利用芽胞桿菌發(fā)酵產(chǎn)生的含有淀粉酶的胞外液制備生物揭展劑，并通過作用于宣紙老化材料驗(yàn)證了揭展效果。試驗(yàn)結(jié)果表明：枯草芽胞桿菌的發(fā)酵液去除菌體并透析后獲得的生物揭展劑揭展效果較好。利用掃描電鏡和拉力強(qiáng)度檢測分析了生物揭展劑對書畫文物的影響。結(jié)果表明：該生物揭展劑能夠降低剝離力和纖維指數(shù)，與用水悶潤相比，增加了宣紙樣品在悶潤后的抗拉強(qiáng)度，且對宣紙微觀結(jié)構(gòu)無明顯影響；觀察生物揭展后100天的樣品并沒有霉菌生成，表明該生物揭展劑具有很好的揭展安全性。在此基礎(chǔ)上，對成套明代水陸畫進(jìn)行揭展，取得了良好效果。

生物；揭展；古書畫文物；拉力強(qiáng)度； 淀粉酶；霉菌

0 引 言

在古書畫的重新裝裱過程中，最重要的步驟就是揭裱，也稱為揭展，即把畫心由舊裱上揭下來的過程。在裝裱好的書畫中，宣紙制成的畫心是用漿糊粘貼在命紙上的，因此揭展技術(shù)復(fù)雜，稍不小心就可能損壞畫心而造成無法挽回的損失。在傳統(tǒng)紙質(zhì)書畫文物修復(fù)過程中，畫心揭展是整個修復(fù)過程中最重要的一環(huán)。

傳統(tǒng)的揭取方法是用水長時間悶潤書畫以降低漿糊的粘性，然后用手指在命紙上輕輕地捻搓，使舊命紙和漿糊從畫心背面剝離，但此傳統(tǒng)方法容易出現(xiàn)揭多或揭少現(xiàn)象。揭多了，畫心紙少半層，損傷畫意；揭少了，漿糊和半層命紙殘留于畫心上，重新裝裱卷收后，有殘留物質(zhì)部位厚于整張畫面，使畫心在該處容易斷裂。對于難于揭離的畫心，需要用水長時間悶潤，一則使畫心產(chǎn)生霉變現(xiàn)象，二則如果是重彩畫，容易損傷畫面色彩。因此，現(xiàn)有的書畫揭展方法存在操作難度大和風(fēng)險高的缺陷。因此急切需要研究出高效安全的揭展方法。

本研究利用芽胞桿菌發(fā)酵產(chǎn)生的含有淀粉酶的發(fā)酵液制備生物揭展劑，通過作用于棉料宣紙老化材料驗(yàn)證了揭展效果。實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)發(fā)酵液去除菌體后制備的生物揭展劑揭展效果較好。利用掃描電鏡和拉力強(qiáng)度檢測分析了生物揭展劑揭展的安全性，結(jié)果表明：該生物揭展劑能夠降低剝離力和纖維指數(shù)，與用水悶潤相比增加宣紙樣品在悶潤后的抗拉強(qiáng)度，且對宣紙微觀結(jié)構(gòu)無明顯影響，提高了揭展安全性。在此基礎(chǔ)上，對成套明代水陸畫進(jìn)行揭展，取得了良好效果。

1 材料與方法

1.1 生物揭展劑的制備

所用菌種為本實(shí)驗(yàn)室保藏的淀粉酶高產(chǎn)菌株，枯草芽孢桿菌(BacillussubtilisY6)。

將枯草芽胞桿菌菌株Y6按1%的接種量接種于液體發(fā)酵培養(yǎng)基中，發(fā)酵培養(yǎng)基的配方為3g/L 牛肉膏、5g/L蛋白胨和5g/L氯化鈉，pH值7.0，在36℃下培養(yǎng)28h獲得發(fā)酵液。將發(fā)酵液8000r/min離心10min，去除菌體，收集上清液。將上清液轉(zhuǎn)移至8000D的透析袋透析12h，每2h換去離子水一次。透析后，獲得生物揭展劑用于下一步實(shí)驗(yàn)。

1.2 生物揭展劑對宣紙樣品揭展效果分析

選用兩層棉料宣紙作為宣紙樣品，并用小粉漿漿糊按照相同的常規(guī)裝裱工藝分別進(jìn)行粘合，得到粘合樣品。將上述粘合樣品分別悶潤于水和生物揭展劑中10min，然后進(jìn)行剝離，用濾紙吸取殘留的水分，觀察比較剝離的效果。

1.3 生物揭展劑的使用及安全性分析

將粘合樣品分別用生物揭展劑悶潤10min，并以水悶潤作為對照。然后，1)用型號TA.XT Plus的物性測試儀檢測揭取粘合樣品的平均剝離力和纖維指數(shù)，儀器力量精度為1.36mN，位移速度為0.01～40mm/s；2)根據(jù)《GB/T 453—2002紙張抗張強(qiáng)度和伸長率的測定》規(guī)定，利用KZW-300型微控抗張試驗(yàn)機(jī)試驗(yàn)監(jiān)測悶潤后的棉料宣紙樣品的抗張強(qiáng)度(N/m)；3)用奧林巴斯LEXT OLS4100激光掃描顯微鏡和掃描電子顯微鏡觀察比較兩種揭展方法；4)用將水悶潤和生物揭展劑悶潤的書畫在18～22℃，55%±5%濕度下培養(yǎng)100天后，觀察菌落的生長情況。

1.4 生物揭展劑在真實(shí)古書畫文物揭展中的實(shí)際應(yīng)用

以成套明代水陸畫作為待揭展修復(fù)保護(hù)的書畫文物，分別用水和生物揭展劑悶潤10min后進(jìn)行揭展，觀察揭展效果。

2 結(jié)果與討論

2.1 生物揭展劑對模擬書畫的揭展效果

如圖1和圖2所示，相對于水悶潤，生物揭展劑悶潤后剝離力明顯降低，由140mN降低到17mN，說明揭展難度明顯降低；而事實(shí)上在利用水悶潤處理時的剝離力要遠(yuǎn)大于140mN，因?yàn)橛^察到用水悶潤接展時，如圖3～4所示，主要揭開的不是兩層紙之間的漿糊層，而僅僅是將一層紙撕裂的力。而用生物接展劑處理后，纖維指數(shù)降低到10以下，且可以使畫心與命紙從漿糊層均勻分開,如圖3～4所示。

圖1 水悶潤和生物揭展劑悶潤后剝離力的比較

圖2 水悶潤和生物揭展劑悶潤后

圖3 水悶潤和生物揭展劑悶潤后揭展兩層宣紙 模擬樣品直觀效果的比較

圖4 水悶潤和生物揭展劑悶潤后揭展兩層宣紙 模擬樣品的顯微效果的比較

2.2 生物揭展劑對宣紙樣品的抗張強(qiáng)度的影響

悶潤后的宣紙樣品的抗張強(qiáng)度(N/m)結(jié)果如表1所示。相對于傳統(tǒng)的水悶潤，生物揭展劑悶潤后的宣紙樣品強(qiáng)度較高，生物揭展劑對于宣紙本身的強(qiáng)度影響較小。

表1 宣紙樣品的抗張強(qiáng)度

Table 1 The tensile strength of the paper samples (N/m)

2.3 生物揭展劑對粘合的宣紙樣品的微觀結(jié)構(gòu)的影響

圖5是用奧林巴斯LEXT OLS4100激光掃描顯微鏡觀察4種樣品，即宣紙(圖5左上)、刷了漿糊的宣紙(圖5右上)、刷了漿糊的宣紙用水悶潤10min后水清洗(圖5左下)、刷了漿糊的宣紙用生物揭展劑悶潤10min后水清洗(圖5右下)的微觀形態(tài)。圖6是用掃描電子顯微鏡觀察4種樣品，即宣紙(圖6左上)、刷了漿糊的宣紙(圖6右上)、刷了漿糊的宣紙用水悶潤10min后水清洗(圖6左下)、刷了漿糊的宣紙用生物揭展劑悶潤10min后水清洗(圖6右下)的微觀形態(tài)。結(jié)果表明，樣品使用生物揭展劑后的漿糊殘留量遠(yuǎn)少于使用水的殘留，從而從微觀角度說明生物揭展劑將漿糊分解。

圖5 激光掃描電鏡觀察微觀結(jié)構(gòu)部

圖6 掃描電鏡觀察微觀結(jié)構(gòu)部

2.4 生物揭展劑對宣紙樣品上的霉菌生長的影響

圖7是刷了漿糊的宣紙用水悶潤10min清洗后的樣品(左圖)和刷了漿糊的宣紙用生物揭展劑悶潤10min清洗后的樣品(右圖)在利于書畫保存的條件下(溫度：18～22℃，濕度：55%±5%)進(jìn)行培養(yǎng)100天后的結(jié)果，兩種樣品均未發(fā)現(xiàn)霉菌產(chǎn)生。由此說明本生物揭展劑在浸潤宣紙后不會增加發(fā)霉，具有較高的安全性。

圖7 揭展后霉菌生長比較

2.5 生物揭展劑在書畫文物揭展中的實(shí)際應(yīng)用

圖8是以成套明代水陸畫作為待揭展、待修復(fù)保護(hù)的書畫，分別用水(圖8左)和生物揭展劑(圖8右)悶潤10min后揭展的結(jié)果。結(jié)果如圖4所示，可見用水悶潤的書畫文物揭展困難，而用生物揭展劑悶潤的書畫可整張均勻地揭開。

圖8 用生物揭展劑揭展明代字畫

3 結(jié) 論

本工作研究了一種新的生物揭展劑在書畫文物揭展過程中的應(yīng)用效果。該生物揭展劑借助生物酶的酶解作用大大降低了揭展時畫心與命紙之間的粘合力，揭展條件溫和，揭展效率高；并且不影響畫心和命紙本身的強(qiáng)度，從而降低了書畫揭展的操作難度和風(fēng)險。因此該生物揭展劑在書畫文物的修復(fù)領(lǐng)域具有很好的應(yīng)用前景。

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(責(zé)任編輯 潘小倫)

Development of a biological method for removing ancient paintings and calligraphy from backings

YAN Li, LOU Peng-zhu, WU Wang-ting, HE Hai-ping, PENG Miao-miao

(CapitalMuseum，Beijing100045,China)

Removal of paintings from old backings is the most critical step in the process of re-mounting the paintings. The paste used in the process of mounting often makes it hard to separate the painting itself from the support paper. As a consequence, the removal process is very complex and easy to result in damage of ancient paintings and calligraphy. In the traditional method of removal, the object is moistened with water for a long time in order to reduce the viscosity of the paste, and then a conservator use his/her fingers to gently twist the support paper, making possible removal of the old support paper and paste from the back of the painting. In the present study, the extracellular fluid of Bacillus fermentation was used to make a biological removal agent. The effectiveness of the agent on the aged cotton paper was tested. The results showed that the biological agent obtained by using the fermentation broth of Bacillus subtilis, after dialysis to eliminate bacteria, had good effectiveness. The safety of using a biological agent to remove paintings was tested by scanning electron microscopy and tensile strength analysis. It is found that the biological agent can reduce the peeling force and fiber index, increase the tensile strength of paper samples, compared to water moistening, and has no significant effect on the paper microstructure. The agent improves the safety of removing backing papers. Good results have been achieved on treating a complete set of Ming Dynasty land and water paintings.

Biological; Pemoving from backings; Ancient paintings and calligraphy; Tensile strength; Amylase; Mould

2016-11-24；

2017-04-06 作者簡介：閆 麗(1980—)，女，2003年碩士畢業(yè)于中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院微生物學(xué)專業(yè)，副研究館員，主要研究方向?yàn)橛蒙锛夹g(shù)保護(hù)書畫和紡織文物，E-mail: yanli19800702@163.com

1005-1538(2017)03-0001-05

K876.9

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