近年来,山西博物院遵循“保护第一、加强管理、挖掘价值、有效利用、让文物活起来”的文物工作要求,对院藏约3800件纸质革命文物中近500件病害较严重的,开展了系统性病害调查、分类与评估。这些文物品类涵盖新民主主义革命时期至社会主义建设初期的报纸、纸币、军事地图、油印册、行政票据、理论书籍及革命先辈信札等。本文以此次实地调查数据为基础,系统梳理它们的主要病害类型及特征,深入剖析病害形成的内外部成因,为同类文物的科学保护提供实践参考。
纸质文物主要病害类型及特征
通过“逐件检视—拍照记录—数据量化”的调查方法,对纸质革命文物的病害现象进行统计分析,按损害机制分为四大类,具体特征如下:
物理结构损伤
此类病害主要源于外力作用或结构失效,破坏文物的物理完整性,是最普遍的病害类型。
折痕与皱褶:多因长期折叠存放(如信札、报纸折叠后装入狭小容器)或堆叠挤压,纸张表面形成不可逆的线性折痕(常见于边缘或中心区域)或无规则凹凸皱纹。显微镜下折痕处纤维断裂率较正常区域高30%~50%,抗折强度降低20%~40%,易进一步开裂。
残缺、破损与断裂:按损害程度分为局部撕裂(如书页边缘缺口、信札撕口)、整体断裂(如地图沿折叠线完全断开)及内容缺页(如书籍丢失扉页、票据缺失存根联)。多由历史时期的不当取用、意外跌落或环境干燥导致纤维脆化引发,严重影响文物信息的完整性。
书脊开裂:多见于装订类文物(如革命书籍、档案册),成因包括装订线老化断裂(棉线、麻线因氧化变脆)、胶黏剂失效(淀粉糨糊、动物胶因吸湿降解)或温湿度波动导致纸张与装订材料收缩率差异。表现为书脊封面与内页分离,部分文物内页完全散落,需重新装订恢复结构稳定性。
污染与变色
污染物通过吸附、渗透等方式附着于纸张表面或内部,导致颜色改变并可能诱发后续劣化。
水渍与液体污渍:历史时期的水浸(如雨水浸泡、库房漏雨)或液体泼洒(如墨水、茶水)是主要诱因。纸张表面形成边界模糊的不规则斑块,颜色因污染物成分差异呈淡黄色(清水浸泡)、棕褐色(墨水污染)或灰黑色(油污污染)。水渍区域纸张纤维吸水膨胀变形,易吸附灰尘与微生物,成为生物损害的“易感区”。
烟熏与火燎污染:多与战争时期的烟火环境(如战场硝烟、窑洞取暖)或火灾事故相关。纸张表面覆盖黑色、棕色烟炱层(烟熏)或边缘形成焦痕(火燎)。烟炱颗粒直径多为0.1~10微米,可深入纸张纤维间隙,难以通过常规清洁去除;火燎区域纸张纤维发生碳化,呈脆性粉末状,机械强度完全丧失。
锈蚀污染:常见于采用铁钉装订的文物(如档案册、报纸合订本),因铁钉在潮湿环境下发生电化学腐蚀,铁锈扩散至周围纸张,形成以铁钉为中心的黄褐色至深褐色晕染区。铁锈中的Fe3+可催化纤维素水解反应,导致污染区域纸张酸化速率加快,脆化程度显著高于其他区域。
材质劣化
此类病害源于纸张自身成分的化学降解,是文物“内在衰老”的直接体现,且随文物年代增长呈加剧趋势。
絮化:纸张纤维因长期老化、潮湿或化学侵蚀发生严重降解,纤维间氢键断裂,表现为纸张表面呈蓬松棉絮状凸起,无法承受任何外力作用。
脆化:纸张失去柔韧性,呈干硬状态,轻微折叠或触碰即出现掉渣、碎裂现象,且纸张pH值多低于4.5(强酸性范围),酸化与脆化呈显著正相关。
褪色与字迹模糊:字迹或颜料因光氧化、化学侵蚀发生色度降低或轮廓模糊。其中,酸性染料(如早期红墨水)易因纸张酸化发生褪色,颜色由浓变淡;墨汁字迹则因纸张吸湿发生洇化,导致笔画边缘模糊,甚至无法辨识文字内容。
生物损害
微生物与动物以纸张纤维或附属材料为营养源,造成物理破坏与化学污染。
虫蛀与鼠啮:害虫主要为书蠹(如衣鱼、档案窃蠹),以纸张纤维素、淀粉糨糊为食,在纸张内部形成直径0.5~2毫米的孔洞或隧道,孔洞边缘呈不规则锯齿状;鼠类则因啃咬习性,造成纸张边缘大面积缺损或不规则穿孔,部分文物甚至因鼠啮丢失关键信息区域(如信札落款)。
微生物霉变:高温高湿环境(温度高于25℃、相对湿度大于65%)为霉菌繁殖提供条件,表现为纸张表面形成白色、绿色或黑色菌落。霉菌分泌的有机酸可降低纸张pH值,加速纤维素水解;同时,霉菌色素会在纸张表面形成永久性污斑,且部分霉菌孢子具有生物毒性,对文物保护人员健康存在风险。
纸质文物病害成因的系统分析
纸质文物的病害形成是内因与外因长期交互、叠加作用的结果。
内因:材料自身的脆弱性与先天缺陷
材料属性是决定文物耐老化性能的核心因素,山西博物院藏纸质文物的材料缺陷主要体现在三个方面。
近现代机制纸的结构性不足:1919至1949年的纸张多为机械化生产的木浆纸,受限于当时的制浆技术,存在纤维长度短(平均0.8~1.2毫米,传统手工皮纸纤维长度约3~5毫米),纤维间结合力弱,物理强度低;木质素含量高,易氧化致纸张泛黄并释放酸性物质;残留酸性物质多,当时纸张普遍采用“明矾—松香”施胶工艺,明矾水解产生硫酸,使纸张出厂时pH值即低至5.0~5.5(弱酸性),为后续酸化埋下隐患。
装订与附着材料的劣化风险:金属装订材料(铁钉、铁丝)易腐蚀;有机胶黏剂易吸湿发霉,成为微生物的营养源,且老化后会失去黏性,导致装订结构失效;线材含有的木质素、半纤维素易氧化变脆,无法承受纸张自重,引发断裂。
信息载体材料的化学不稳定性:早期墨水含有的有机染料分子易被氧化或水解,导致褪色;部分票据使用的蜡质印章,在高温环境下易融化渗透,污染纸张并破坏纤维结构;油印报纸使用的油墨含重金属,长期存放会缓慢释放有害物质,加速纸张劣化。
外因:环境侵蚀与历史人为因素
外部因素通过加速材料降解或直接造成物理破坏,成为病害爆发的“诱因”,主要包括以下五类。
光辐射的破坏:光照是引发纸张劣化的关键环境因素,紫外线的能量可导致纸张强度降低,使纸张酸性增强,破坏字迹颜料中的发色基团,导致褪色。
温湿度的破坏:温湿度通过影响化学反应速率与微生物活性,对文物产生复合影响。高温加速劣化,温度每升高10℃,纤维素水解反应速率提高1至2倍,纸张酸化、脆化进程加快;高湿诱发霉变,相对湿度>65%时,霉菌孢子可快速萌发,潮湿环境使纸张纤维吸湿膨胀,降低机械强度;温湿度波动引发内应力,温度、湿度的剧烈变化(如昼夜温差>10℃、湿度波动>15%)导致纸张反复膨胀收缩,纤维间结合力下降,易形成折痕、开裂。
有害气体与尘埃的损害:空气中的有害气体与尘埃通过吸附、渗透作用持续损害文物。酸性气体(SO2、NO2),SO2被纸张吸收后与水反应生成H2SO3,进一步氧化为H2SO4,NO2则生成HNO3,这些强酸会强烈催化纤维素水解,实验显示,暴露于SO2浓度>0.1mg/m3环境中的纸张,酸化速率是洁净环境的3至4倍;氧化性气体(O3),O3可氧化纤维素中的羟基,生成羧基,同时破坏字迹颜料的化学结构;尘埃颗粒,直径<10微米的尘埃可深入纸张纤维间隙,其中的黏土颗粒(含Al2O3、SiO2)具有吸附性,会附着有害气体与微生物,形成“污染物复合体”,持续加剧文物劣化。
生物侵害的双重破坏:微生物与动物对文物的损害兼具物理与化学属性。物理破坏,害虫啃咬、鼠类撕咬直接造成纸张孔洞、残缺,微生物菌落覆盖纸张表面,遮挡信息;化学污染,害虫排泄物(含尿酸、脂肪酸)呈酸性,会降低纸张pH值,霉菌分泌的有机酸与毒素不仅加速纤维素降解,还会形成永久性污斑,且生物活动产生的热量与水分会进一步改变局部微环境,诱发其他病害(如霉变区域易伴随水渍)。
历史保管与人为操作的影响:纸质文物经历了长期恶劣的保管环境,成为病害叠加的重要因素。战争时期,文物多被装入木箱、布袋等简易容器,暴露于风雨、烟尘中,易受水浸、烟熏污染;和平时期,部分文物长期堆叠于仓库地面(易吸湿、受鼠虫侵害),或使用非中性纸张(如报纸、牛皮纸)包裹,导致酸性物质迁移污染;人为操作不当,如文物提取时未佩戴手套(汗液中的油脂、盐分污染纸张)、折叠方式错误(形成新折痕),或使用胶带、胶水等非可逆材料修补,对文物造成二次损害。
自然老化的不可逆进程:即使在理想环境下,纸张成分的自然老化也无法完全避免。
综上,纸质革命文物病害类型多样、成因复杂。深入了解这些病害特征与成因,有助于制定科学有效的保护措施,延长纸质革命文物的寿命,传承其历史文化和教育价值。
(作者单位:山西博物院)