摘 要：施膠工藝可強(qiáng)化顏料的鮮艷效果、防止紙張暈染和延長(zhǎng)繪畫(huà)作品的保存時(shí)間等，在我國(guó)古書(shū)畫(huà)裝裱、修復(fù)、固色中的應(yīng)用廣泛。分析了繪畫(huà)創(chuàng)作應(yīng)用材料中施膠劑的應(yīng)用現(xiàn)狀;重點(diǎn)以宣紙、墨汁、膠料和4種顏料為主要材料，配制不同比例的明膠、明礬和膠礬水溶液，以不同施膠方案制備宣紙?jiān)嚇?，進(jìn)行了膠礬水固化性能、墨滴暈散、色度差和色牢度方面的測(cè)試。結(jié)果表明，膠礬水固化成膜時(shí)間較短、成膜后的硬度稍低，明礬起到了促干、軟化的作用。相比于單獨(dú)的明礬或明膠水，膠礬水對(duì)于墨滴暈散的控制能力較強(qiáng)，明礬起到墨滴助留作用。經(jīng)過(guò)固色色度和色牢度測(cè)試，采用膠礬水施膠的宣紙顏色更加明亮、粘接性好、色牢度更優(yōu)。

關(guān)鍵詞：繪畫(huà)材料；施膠劑；制備；墨滴暈散；膠礬水

中圖分類(lèi)號(hào)：TQ437+.2 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A文章編號(hào)：1001-5922（2023）06-0038-03

Study on preparation and mechanism of sizing agent in painting application materials

WANG Yuanfeng

（Yanan University，Yanan 716000，Shaanxi China）

Abstract：The sizing process can strengthen the bright effects of pigments，prevent paper halo-dyeing and prolong the preservation time of painting works，etc.It is widely used in the mounting， restoration and color fixing of our country's ancient calligraphy and painting.In this paper，the application status of sizing agent in painting creation materials is analyzed.With rice paper，ink，gum and four pigments as the main materials，different proportions of gelatin，alum and alum aqueous solutions were prepared，and rice paper samples were prepared with different sizing schemes.The curing properties of alum water，ink droplet dispersion，chroma difference and color fastness were tested.The results show that the film forming time of alum water curing is shorter，that the hardness of the film forming is slightly lower，and that alum plays a role in promoting drying and softening.Compared with alum or gelatin water alone，alum water has a stronger control ability for ink droplet halo dispersion，and alum plays a role in helping ink droplet retention.After the test of solid color and color fastness，the color of rice paper using alum water sizing is brighter，better bonding and better color fastness.

Key words：painting materials;sizing agent;preparation;droplet halo area;alum aqueous

我國(guó)古書(shū)畫(huà)以宣紙或娟料為載體，為避免繪畫(huà)時(shí)暈散走墨現(xiàn)象的發(fā)生，使顏料緊固于纖維、改善書(shū)寫(xiě)和繪畫(huà)效果，常將一定比例的膠料和明礬水混合涂刷于繪畫(huà)創(chuàng)作應(yīng)用材料上。隨著施膠工藝的發(fā)展和施膠材料的增多，探究施膠劑的制備與作用機(jī)理對(duì)于施膠材料的科學(xué)使用和古書(shū)畫(huà)修復(fù)都具有重要的意義［1-2］。不少學(xué)者認(rèn)為膠礬水可加強(qiáng)繪畫(huà)材料的疏水性，向膠料中添加明礬能夠使繪畫(huà)載體不易暈染，但膠礬水的使用有利也有弊，缺乏通過(guò)科學(xué)試驗(yàn)研究膠礬水的內(nèi)在作用機(jī)理。本研究探討了不同配比的明膠水、明礬水和膠礬水對(duì)宣紙墨滴暈散面積、色度差和耐干摩擦、耐超聲波清洗色牢度的變化，分析膠礬水的作用機(jī)理。

1 繪畫(huà)創(chuàng)作應(yīng)用材料中施膠劑的應(yīng)用分析

隨著繪畫(huà)應(yīng)用材料的增多和造紙技藝的提升，施膠工藝也得到了發(fā)展。向繪畫(huà)紙張中施膠的方式有漿內(nèi)施膠和表面施膠2種工藝，施膠劑種類(lèi)也更加多樣，包括膠原蛋白類(lèi)施膠劑、天然松香膠、改性淀粉、合成松香膠等。有學(xué)者采用6種常用于紙張施膠的膠料，涂刷于宣紙表面，對(duì)比每種膠料對(duì)宣紙酸堿度、熱老化后的色度和力學(xué)強(qiáng)度的影響，發(fā)現(xiàn)明膠的熱穩(wěn)定性良好、熱老化中顏色改變相對(duì)較小。在繪畫(huà)紙張施膠工藝中，施膠沉淀劑也發(fā)揮著重要的作用，可促使膠料在纖維中沉淀、固著，常用的施膠沉淀劑有明礬、鋁酸鈉、各類(lèi)聚鋁化合物等。有學(xué)者對(duì)書(shū)畫(huà)修復(fù)中可代替明礬的施膠沉淀劑進(jìn)行了探究，對(duì)比了多種沉淀劑對(duì)宣紙施膠前后疏水性變化、色差變化和顏料固色效果等，發(fā)現(xiàn)白色聚合氯化鋁較為適合［3-5］。

2 施膠劑制備與作用機(jī)理分析試驗(yàn)

2.1 試驗(yàn)材料與儀器

該試驗(yàn)所需材料主要有明膠、明礬、墨汁、宣紙等，在施膠固色前后色差的對(duì)比環(huán)節(jié)中，還采用了銀朱、雄黃、四綠、四青這4種顏料。所需試驗(yàn)儀器包括數(shù)顯顯微硬度計(jì)、三維視頻顯微鏡、分光測(cè)色儀、染色牢度摩擦儀以及超聲波清洗儀等［6］。

2.2 試驗(yàn)樣品的制備

配制含0.1%、1%、5%、7%和10%明膠的明膠水，以1%的明膠水溶液為例，其配制過(guò)程為：將2 g的明膠加入198 g去離子水中，利用快速黏度儀制備均勻的膠水樣品，設(shè)定黏度儀初始溫度為25 ℃，保持1 min后開(kāi)始以12 ℃/min的速度提高到60 ℃/min，充分?jǐn)嚢韬?，再以相同速率降?5 ℃/min。與上述方式類(lèi)似，向每種配比中再添加3%的明礬，制備為含不同質(zhì)量分?jǐn)?shù)的明膠和質(zhì)量分?jǐn)?shù)3%明礬的膠礬水，將這2種樣品用于固化性能的測(cè)試［7-8］。

制備尺寸為5 cm×5 cm的宣紙樣品若干組，采用排刷將不同配比的膠水、礬水和膠礬水沿宣紙樣品同一方向均勻涂刷3遍，晾干后備用，進(jìn)行墨滴暈散測(cè)試。其中膠水單獨(dú)含1%～8%的明膠，礬水單獨(dú)含1%～8%的明礬，膠礬水的配比為：3%明膠加1%～8%的明礬、1%明礬加1%～8%的明膠。

顏色固色樣品制備。取銀朱、雄黃、四綠、四青這4種顏料與水按照1∶3的比例放入研缽中，用研杵將顏料均勻分散。配置質(zhì)量分?jǐn)?shù)3%的明膠水、質(zhì)量分?jǐn)?shù)2%的明礬水、質(zhì)量分?jǐn)?shù)3%明膠加質(zhì)量分?jǐn)?shù)1%明礬的膠礬水。采用油畫(huà)筆蘸取顏料在熟宣表面均勻涂刷2遍，晾干后采用毛刷將配置好的3種溶液分別均勻刷涂固色，對(duì)比固色后的色度變化，并進(jìn)行耐摩擦和耐洗色牢度的測(cè)試。

2.3 測(cè)試方案

2.3.1 膠礬水固化性能測(cè)試

在表面皿上滴2 mL上述用于固化性能測(cè)試配制的明膠水或膠礬水，每隔1 h進(jìn)行1次稱(chēng)重，直至干燥成膜質(zhì)量不再縮減。利用數(shù)顯顯微硬度計(jì)，設(shè)定加載力為0.2 kg，持續(xù)加載10 s，測(cè)試固化膜材料的維氏硬度［9］。

2.3.2 墨滴暈散測(cè)試

采用微量注射器將4 μL的墨水緩慢、均速滴加到上述涂刷了膠水、礬水和膠礬水的宣紙樣品上，待墨水干燥后用顯微鏡觀察墨滴暈散情況并計(jì)算暈散面積。

2.3.3 色度分析測(cè)試

采用便攜式分光測(cè)色儀對(duì)比不同施膠方案下4種顏料固色后的色度變化。通過(guò)L*、C*、h*空間表征顏色變化，L*為亮度值、C*為色飽和度、h*為色調(diào)角度。選用脈沖鎢絲燈作為光源，色溫為6 504 K的正常日光，測(cè)量時(shí)不包含鏡面反射光，觀察角為10°，最小測(cè)量面積為直徑為4 mm的圓形面積，反射分辨率為0.001%，測(cè)量光譜范圍為400（740 nm，每隔10 nm取一個(gè)值。每個(gè)宣紙樣品測(cè)試3次，以平均值為最終結(jié)果［10］。

2.3.4 耐磨擦與耐洗色牢度測(cè)試

將涂刷有顏料的宣紙樣品晾干后固定在色牢摩擦儀上，摩擦頭夾持固定純白棉布，以9 N的壓力在宣紙上往返摩擦10次，取下棉布，利用分光測(cè)色儀測(cè)試宣紙以不同方案施膠后棉布沾色區(qū)域的色度變化，色差越大，說(shuō)明色牢度越差。根據(jù)以下公式計(jì)算色差值（ΔE）：

ΔE=[（ΔL*）2+（Δa*）2+（Δb*）2]1/2（1）

式（1）中這3項(xiàng)分別為施膠前后樣品的亮度差值、紅綠對(duì)比度差值和黃藍(lán)對(duì)比度差值。將晾干的宣紙?jiān)嚇佑蓄伭系囊幻娉拢湃胧⒂谐厍逅某暡ㄇ逑磧x中，設(shè)定超聲波頻率為40 kHz、功率為50 W，清洗1 min后，在恒溫恒濕環(huán)境下正面朝上晾干，利用計(jì)算機(jī)圖像處理技術(shù)獲取顏料殘留區(qū)面積占總面積的比值R［11-12］。耐洗色牢度指數(shù)（F）：

F=[（100-R）2+ΔE2]1/2（2）

3 結(jié)果與分析

3.1 膠礬水固化性能

明膠和膠礬水溶液會(huì)經(jīng)過(guò)游離水分的勻速揮發(fā)、結(jié)合水分的減速揮發(fā)到停止揮發(fā)，最終固化成膜。質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別為0.1%、1%、5%、7%和10%的明膠樣品，相比于各自加了質(zhì)量分?jǐn)?shù)3%明礬的膠礬樣品，前者揮發(fā)速度不如后者，前者固化成膜時(shí)間平均為700 min，加了明礬后固化時(shí)間提前了80 min左右，說(shuō)明明礬起到了加速膠水固化的作用。以質(zhì)量分?jǐn)?shù)稍高的試樣為例，其硬度測(cè)試結(jié)果如表1所示。

由表1可見(jiàn)，2組試樣均表現(xiàn)出膠膜硬度隨明膠濃度增加而增強(qiáng)的趨勢(shì)，當(dāng)加入3%的明礬后，膠膜的硬度值均有一定的降低，這可能是由于明礬水解使得膠料更加柔軟，明礬起到了軟化劑的作用［13］。

3.2 墨滴暈散面積變化

不同施膠情況下宣紙?jiān)嚇拥哪螘炆⒚娣e變化如圖1所示。

由圖1可見(jiàn)，采用明礬施膠的宣紙?jiān)嚇幽螘炆⒚娣e最大，膠礬水相比于單獨(dú)的明膠或者明礬，對(duì)于墨滴暈散的控制能力較強(qiáng)。當(dāng)明膠質(zhì)量分?jǐn)?shù)為3%，添加了1%的明礬后，墨滴暈散面積下降幅度非常大，之后增加明礬的，面積基本保持不變。當(dāng)明礬質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1%，添加了明膠后，墨滴暈散面積隨明膠質(zhì)量分?jǐn)?shù)的增加而減小，宣紙的抗暈散性不斷增強(qiáng)。有明膠沒(méi)有明礬時(shí)，墨與紙的結(jié)合不均勻，會(huì)產(chǎn)生大量微孔。有明礬沒(méi)有明膠時(shí)，宣紙上墨跡的擴(kuò)散和滲墨明顯。因此，膠料是影響宣紙抗墨滴暈散性能的主要因素，明礬可提高膠料的抗水能力，幫助墨滴在纖維上的留著，可起到助留作用。采用1%明礬+明膠的方式施膠后的宣紙可阻止墨滴顆粒的擴(kuò)散，能夠較好滿足書(shū)法、繪畫(huà)等創(chuàng)作需求［14-15］。

3.3 施膠前后色差變化

以4種繪畫(huà)常用顏料為例，分別采用明膠、明礬、膠礬水對(duì)宣紙顏料進(jìn)行固色后，發(fā)現(xiàn)這4種顏料的變化趨勢(shì)一致，單獨(dú)使用明膠水進(jìn)行固色時(shí)，顏料的飽和度和色調(diào)均是最低的，比不用任何材料施膠固色的情況下還要低。采用單獨(dú)的礬水或者膠礬水固色，顏料的亮度較好、顏色鮮亮，色調(diào)也較大，顏色偏深，礬水或者膠礬水可使顏料顏色更加鮮艷明亮［16］。

3.4 色牢度對(duì)比

第1組宣紙?jiān)嚇硬捎?%的明礬水進(jìn)行刷涂固色，第2組采用3%的明膠水，第3組采用3%明膠、1%明礬的膠礬水。不同施膠固色方案下，純白棉布對(duì)試樣顏料干摩擦前后的色差存在差異，第3組的色差最小，證明采用膠礬水施膠固色，宣紙耐摩擦色牢度最好。耐清洗色牢度的對(duì)比結(jié)果與上述結(jié)果類(lèi)似，3組宣紙?jiān)嚇宇伭夏拖瓷蔚字笖?shù)如圖2所示。

從圖2可以看出，3組之間的差距很明顯，采用膠礬水加固后的4種顏料樣品經(jīng)過(guò)超聲波清洗后，色差變化小、宣紙上顏料殘留率大、耐洗色牢度指數(shù)F最低，表明相較于單獨(dú)膠水或礬水，其耐洗色牢度最好［17-19］。

4 結(jié)語(yǔ)

以不同配比的明膠水、明礬水和膠礬水，制備宣紙?jiān)嚇舆M(jìn)行多方面的測(cè)試。綜合墨滴暈散面積、施膠前后色差和色牢度等指標(biāo)，認(rèn)為相較于單獨(dú)的明礬或明膠，膠礬水的抗墨滴暈散性能、疏水性、耐磨擦色牢度等均更優(yōu)，明礬應(yīng)用于宣紙中，具有促干、軟化的作用，也能起到墨滴助留作用，添加少量明礬便可促使膠料在繪畫(huà)應(yīng)用材料上均勻沉淀，使顏料的亮度增加，繪畫(huà)效果更好。

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收稿日期：2023-01-28；修回日期：2023-04-29

作者簡(jiǎn)介：王遠(yuǎn)峰（1989-），男，講師，研究方向：繪畫(huà)創(chuàng)作；E-mail：664053906@qq.com。

引文格式：王遠(yuǎn)峰.繪畫(huà)創(chuàng)作應(yīng)用材料中施膠劑制備及性能測(cè)試研究[J].粘接，2023，50（6）：38-40.