天然雌黄颜料的纸张着色研究_晁爽.pdf

收稿日期：基金项目：北京市教委一般项目（）；北京市属高校高水平教师队伍建设支持计划长城学者培养计划（）。第 卷 第 期.北 京 印 刷 学 院 学 报 年 月 天然雌黄颜料的纸张着色研究晁 爽，李浩淼，施继龙（北京印刷学院 印刷与包装工程学院，北京）摘 要：天然矿物是中国古代书画等文物中常用的着色材料，相比于植物染料更加稳定，然而单一使用天然矿物粉末着色纸张较难成功。本文探讨了天然雌黄颜料的着色纸张方法，即使用烷基糖苷作为表面活性剂、海藻酸钠作为胶粘剂，与天然矿物颜料混合制备着色液，完成单一矿物粉末纸张着色的目的，并得到海藻酸钠 烷基糖苷 蒸馏水为.的较佳着色配比。关键词：矿物颜料；海藻酸钠；烷基糖苷；色差中图分类号：文献标识码：文章编号：（）中国矿物颜料在中国画的发展过程中被不断发现和使用，迄今为止，纸张着色的研究多以植物染料为主，另外也有植物与矿物相结合着色的研究，单独使用矿物颜料的研究大多着色在丝绢上。矿物粉末难溶于水，如何将矿物粉末配制成着色液，是单独使用矿物颜料着色的主要问题。纸张着色是纸质相关文物保护和修复的必要步骤。修复人员常使用手工皮纸，将纸张配成黄色，与文物原色相匹配。因此本研究选用常用的修复配纸构皮纸。古代天然矿物黄色颜料有雌黄。雌黄呈柠檬色或鹅黄色，化学组成是三硫化二砷。故本研究选用雌黄配制着色液。首先，纸张矿物颜料着色的难点在于胶粘剂的选择，前期研究发现明胶未解决矿物颜料着色液刷在纸张的问题。海藻酸钠是一种高黏性的高分子化合物，无毒无刺激，水溶液黏性优良，是从天然海藻中提取的一种线形多糖，在食品、医药、造纸、印染、化妆品、矿业等行业具有广泛用途，其中在造纸业用作表面施胶剂，涂布纸胶粘剂。经研究发现配制的着色液可刷在纸张表面，此外，海藻酸钠可完全生物降解，毒性较低，能够尽量减少对纸张的破坏。其次，矿物颜料粉末分散性较差，较难实现矿物颜料粉末的均匀分散，达到均匀一致的着色效果。烷基糖苷作为一种绿色天然表面活性剂，因其表面活性强、可完全生物降解，在书画文物清洗领域广泛应用。前期研究采用海藻酸钠与烷基糖苷，得到的溶液 值为.，溶液接近中性，对纸张长期保存有利，并且着色效果明显。此方法不仅解决了矿物粉末难溶于水的问题，还解决了其较难固定在纸张上的问题。本研究中将着色液通过筛网过滤直接刷在纸张表面，既能保留溶液中大部分天然矿物粉末均匀着色，又能将少部分颗粒较大的天然矿物粉末过滤掉。实验.实验仪器及材料.实验仪器本研究所涉及的其他实验仪器及相关信息如表 所示。表 实验仪器信息序号实验仪器型号产地电子分析天平上海力辰邦西仪器科技有限公司恒温振荡器常州国华电器有限公司分光色差仪 爱色丽（上海）色彩科技有限公司.实验材料实验所用的纸张为安徽泾县宣纸发源地生产的构皮纸，均裁剪成 的正方DOI:10.19461/ki.1004-8626.2023.03.002形纸样。本研究还涉及的实验材料有国药的海藻酸钠、源叶生物的烷基糖苷 与永州市石之彩工业颜料制造有限公司的天然雌黄粉末。.实验方法.配制着色液实验所用的雌黄粉末均采用玛瑙研钵进行研磨，其中着色液配制的各个参数设定如表 所示。表 着色液的配制编号 矿物名称矿物粉末 海藻酸钠 烷基糖苷 蒸馏水 雌黄.雌黄.雌黄.雌黄.雌黄.雌黄.雌黄.雌黄.雌黄.雌黄.第一组实验为矿物粉末与海藻酸钠用量不变，烷基糖苷为变量配制着色液，并标号、。第二组实验为矿物粉末与烷基糖苷用量不变，海藻酸钠为变量配制着色液，并标号、。配制着色液均使用恒温振荡器，向 蒸馏水中依次加入海藻酸钠、烷基糖苷 与雌黄粉末搅拌直至气泡完全消除。.着色实验本研究将上述配置的着色液，使用 目的筛网给纸张着色。.颜色测试将上述得到的纸张使用分光色差仪，以未着色的纸张测量的数值为标准，记录得到色差数据，每个纸张均随机选取 个点测量取平均值。结果与讨论.烷基糖苷 第一组实验纸张着色前后对比如图 所示。第一组实验着色后颜色测试结果如图 与表 所示。当雌黄与海藻酸钠用量均不变时，随着烷基糖苷用量的增加，色差持续上升至.，而色差的变化最后趋于平缓，远远低于上一组色差的变化。推测是由于烷基糖苷为表面活性剂，开始加入时雌黄更易在水中分散，此时色差值上升，色差的图 烷基糖苷为变量的着色前后对比变化较大；但加入量过高，色差值上升缓慢，色差的变化较小。加上根据图 可看出每组着色后纸张均匀，则推断加入.烷基糖苷纸张着色为最佳。图 烷基糖苷用量对颜色的影响表 烷基糖苷用量对颜色的影响编号烷基糖苷 色差.海藻酸钠第二组实验纸张着色前后对比如图 所示。图 海藻酸钠为变量的着色前后对比第 期晁 爽，李浩淼，施继龙：天然雌黄颜料的纸张着色研究第二组实验着色后颜色测试结果如图 与表 所示。当雌黄与烷基糖苷用量均不变时，随着海藻酸钠用量的增加，色差先上升至.后下降至.。可能是由于海藻酸钠为胶粘剂，开始加入时雌黄逐渐附着在纸上，此时色差值上升，色差的变化为正值；但加入量过高，导致溶液呈胶状，使得雌黄不易刷在纸上，此时的色差值下降，色差的变化为负值。由于加入.与.海藻酸钠测量的色差值出现转折点，但根据图 可看出加入.和.海藻酸钠时着色不均匀，则推断加入.海藻酸钠纸张着色为最佳。图 海藻酸钠用量对颜色的影响表 烷基糖苷用量对颜色的影响编号海藻酸钠 色差.综上所述，通过.和.的单因素实验得出，海藻酸钠 烷基糖苷 蒸馏水为.的比例，为配置着色液的较佳着色配比。结语本研究对天然雌黄颜料的纸张着色问题进行研究，发现烷基糖苷和海藻酸钠加入矿物颜料制备着色液为矿物颜料着色纸张提供可能。研究证明海藻酸钠与烷基糖苷 能够用于天然雌黄颜料着色。其中烷基糖苷作为分散剂，促进矿物粉末充分与水接触，制成着色液；海藻酸钠作为胶粘剂，将着色液固定在纸张上。本研究得出一个较佳的着色配比为海藻酸钠 烷基糖苷 蒸馏水为.，这种着色液制备方式易操作、易获取、着色效果较好。参考文献：巩梦婷，陈刚几种植物染料染色修复配纸的适用性研究文物保护与考古科学，（）：聂雨扬传统黄色植物染料的纸张染色实验研究北京：北京印刷学院，陈政宇清代线装四书辩真论语的修复重庆：重庆师范大学，巩梦婷，陈刚国画颜料染色修复配纸耐久性的研究东亚文化遗产保护学会第二次学术研讨会论文集北京：科学出版社，谈君婕红色天然染料的制备及在纯棉针织物上的应用常州：常州大学，王雄飞，俞旅葵矿物色使用手册北京：人民美术出版社，廖江波，任春光，杨小明先秦两汉石染矿物颜料及其染色考广西民族大学学报（自然科学版），（）：兰文婷，张蓉，王毅豪，等羧甲基纤维素 海藻酸钠 壳聚糖复合膜的制备及其性能测定塑料工业，（）：韩长日，宋小平造纸用化学品生产工艺与技术北京：科学技术文献出版社，汪文卓，金渝汶，姜辉，等海藻酸钠在造纸中的应用研究进展黑龙江造纸，（）：缪斌斌，李栋，王越平羟乙基纤维素预处理条件优化及其对亚麻织物数码印花效果的影响北京服装学院学报（自然科学版），（）：宋启煌精细化工工艺学北京：化学工业出版社，周泽琳，徐阳日化产品检验技术北京：中国质检出版社，（，）：，北 京 印 刷 学 院 学 报 年 ，.：；（责任编辑：周宇）第 期晁 爽，李浩淼，施继龙：天然雌黄颜料的纸张着色研究