造紙劄記─手工紙的性質〈五〉
手工紙的性質剩最後一篇,談一下紙的化學性質。化學性質主要與使用的原料及其製漿、漂白方法有關係,它之所以重要是因為它會影響其他性質,如物理性質、電器性質、光學性質及保存性,尤其後者,是王國財老師在我們造紙過程中,念茲在茲,一再提醒我們的重點。
手工紙的化學性質主要包括化學組成、水分、灰分、酸鹼度及保存性。其中第一項化學組成部分,例如纖維素、上膠劑、澱粉及填料等,之前已有多篇論述,有興趣的朋友可以向前找相關資料,於此不再贅述。
手工紙是吸濕的物質,空氣中相對濕度變化時,紙張的含水率跟著變化,在相對濕度25%-65%之間,紙張含水率幾乎與相對濕度呈線性相關,每增加10%相對濕度,紙張含水率增加1%,相對濕度高於65%時,紙張含水率增加得很快,加上溫度高時,相同的相對濕度,比低溫空氣中含有更多水分子,為微生物提供了良好的繁殖環境,紙張便易於長黴。
手工紙在長期吸濕及脫濕的過程中,紙張尺寸跟著改變,長此以往,紙張尺寸的收縮膨脹會越來越小,這也是老紙尺寸安定性較好的原因。紙張的含水率也會影響書寫,開冷、暖氣的空間,除了墨容易乾,紙張水分過低,也使書寫不易,尤其以小字為然。
灰分指把紙以575℃燃燒後,所留下的無機物。手工紙的灰分,主要來自纖維本身及填料,木漿纖維本身的灰分鮮少超過2%,草漿會比較高些。一般生紙及中性上膠熟紙,主要以碳酸鈣為填料,碳酸鈣對紙張老化過程中所釋放的酸性物質,有良好的緩衝效果,有利於紙張的保存,以這個目的而言,5%碳酸鈣已足,超過的部分主要為了取代價格比較高的纖維,增重而降低成本,或粉箋等用以增加塗佈層之不透明度。酸性上膠的熟紙,不能用碳酸鈣為填料,基於保存性的考量,宜慎所取擇。
手工紙的酸鹼度或pH所以重要,是因為它會影響到手工紙的保存性。生紙及中性上膠熟紙,常以碳酸鈣為填料,pH大致都在8.5-9.5微鹼性的範圍,那是有利於保存的。傳統的膠礬熟紙、松香皂上膠紙,pH在4.5左右,很難長期保存,三、五十年尚且不易,何能寄望紙壽千年?
書、畫資紙久傳,所謂皮之不存,毛將焉附,故手工紙保存性至關重要。保存性的評估包括變色、強度損失及化學性質的改變,如紙漿黏度及α-纖維素的降低。測試保存性最好的方式,本來應該是自然老化,但各地條件不一,加之所需時間過長,很難有應用價值。為了縮短試驗時間,發展出各種加速劣化的測試方法,主要用加熱及照光,加熱有時在特定的濕度下進行,但是這些試驗方法,只能了解各種被測試紙張的相對保存性,很難與自然老化形成明確的相關性。
影響保存性最大的因素,包括用料、製程條件、添加物及保存環境等。當然,棉、皮、麻漿要比草、竹漿,占有先天上的優勢,但這裡說的棉,常是水彩紙、鈔票紙的材料,與棉紙不相關。既使用好的材料,蒸煮和漂白的方法不對,也是枉然。本色紙由於殘留較多的木質素,對光線敏感,光化學反應的結果,使紙張變色較嚴重。添加劑包括明礬、上膠劑、無機填料等對保存性的影響,之前多有提及,不多說。除了造紙添加劑,書畫家在紙上用色敷彩、膠礬固色及裱褙漿糊、膠礬水及洗畫心用的漂劑等,也都屬於紙上添加劑的範疇,自然都會影響到紙張的保存性,加之環境因素的光、熱、濕度、酸性氣體、生物、微生物等,在在都需要我們投注更多的關心,豈止是寫字、畫畫而已。
手工紙的性質剩最後一篇,談一下紙的化學性質。化學性質主要與使用的原料及其製漿、漂白方法有關係,它之所以重要是因為它會影響其他性質,如物理性質、電器性質、光學性質及保存性,尤其後者,是王國財老師在我們造紙過程中,念茲在茲,一再提醒我們的重點。
手工紙的化學性質主要包括化學組成、水分、灰分、酸鹼度及保存性。其中第一項化學組成部分,例如纖維素、上膠劑、澱粉及填料等,之前已有多篇論述,有興趣的朋友可以向前找相關資料,於此不再贅述。
手工紙是吸濕的物質,空氣中相對濕度變化時,紙張的含水率跟著變化,在相對濕度25%-65%之間,紙張含水率幾乎與相對濕度呈線性相關,每增加10%相對濕度,紙張含水率增加1%,相對濕度高於65%時,紙張含水率增加得很快,加上溫度高時,相同的相對濕度,比低溫空氣中含有更多水分子,為微生物提供了良好的繁殖環境,紙張便易於長黴。
手工紙在長期吸濕及脫濕的過程中,紙張尺寸跟著改變,長此以往,紙張尺寸的收縮膨脹會越來越小,這也是老紙尺寸安定性較好的原因。紙張的含水率也會影響書寫,開冷、暖氣的空間,除了墨容易乾,紙張水分過低,也使書寫不易,尤其以小字為然。
灰分指把紙以575℃燃燒後,所留下的無機物。手工紙的灰分,主要來自纖維本身及填料,木漿纖維本身的灰分鮮少超過2%,草漿會比較高些。一般生紙及中性上膠熟紙,主要以碳酸鈣為填料,碳酸鈣對紙張老化過程中所釋放的酸性物質,有良好的緩衝效果,有利於紙張的保存,以這個目的而言,5%碳酸鈣已足,超過的部分主要為了取代價格比較高的纖維,增重而降低成本,或粉箋等用以增加塗佈層之不透明度。酸性上膠的熟紙,不能用碳酸鈣為填料,基於保存性的考量,宜慎所取擇。
手工紙的酸鹼度或pH所以重要,是因為它會影響到手工紙的保存性。生紙及中性上膠熟紙,常以碳酸鈣為填料,pH大致都在8.5-9.5微鹼性的範圍,那是有利於保存的。傳統的膠礬熟紙、松香皂上膠紙,pH在4.5左右,很難長期保存,三、五十年尚且不易,何能寄望紙壽千年?
書、畫資紙久傳,所謂皮之不存,毛將焉附,故手工紙保存性至關重要。保存性的評估包括變色、強度損失及化學性質的改變,如紙漿黏度及α-纖維素的降低。測試保存性最好的方式,本來應該是自然老化,但各地條件不一,加之所需時間過長,很難有應用價值。為了縮短試驗時間,發展出各種加速劣化的測試方法,主要用加熱及照光,加熱有時在特定的濕度下進行,但是這些試驗方法,只能了解各種被測試紙張的相對保存性,很難與自然老化形成明確的相關性。
影響保存性最大的因素,包括用料、製程條件、添加物及保存環境等。當然,棉、皮、麻漿要比草、竹漿,占有先天上的優勢,但這裡說的棉,常是水彩紙、鈔票紙的材料,與棉紙不相關。既使用好的材料,蒸煮和漂白的方法不對,也是枉然。本色紙由於殘留較多的木質素,對光線敏感,光化學反應的結果,使紙張變色較嚴重。添加劑包括明礬、上膠劑、無機填料等對保存性的影響,之前多有提及,不多說。除了造紙添加劑,書畫家在紙上用色敷彩、膠礬固色及裱褙漿糊、膠礬水及洗畫心用的漂劑等,也都屬於紙上添加劑的範疇,自然都會影響到紙張的保存性,加之環境因素的光、熱、濕度、酸性氣體、生物、微生物等,在在都需要我們投注更多的關心,豈止是寫字、畫畫而已。