一种柔韧剂及其在巨幅历史照片展平中的应用

摘要

本发明公开了一种柔韧剂及其在巨幅历史照片展平中的应用，该柔韧剂由质量分数为2％～10％的聚乙二醇600水溶液、质量分数为0.5％～1.5％的水性环氧B-63水溶液、质量分数为0.5％～2％的羟乙基纤维素水溶液按照体积比为5:3:2混合而成。本发明柔韧剂安全环保，采用其对巨幅历史照片进行软化后再展平，避免了直接采用物理方法进行压平给照片带来的二次损伤，然后采用装裱机进行定型，便于照片展平后长久保存。采用本发明方法展平后的照片色差小，不会改变照片的原始风貌，展平后的照片不再发生反复卷曲，保持效果好，便于保存及日后观赏。本发明柔韧剂对修复珍贵档案的介入性小，且操作简单安全，成本低廉，便于推广应用。

说明书

技术领域

本发明属于珍贵档案修复技术领域，具体涉及一种柔韧剂及其在巨幅历史照片 展平中的应用。

背景技术

自从1839年法国人达盖尔发明了摄影术，人类便进入了影像世界，照片就成 为传承文明、记忆历史与再现历史的最好载体之一。历史照片档案极大地丰富和完 善了人们的历史记忆，以人们更容易感受的方式再现着历史。历史照片将某一瞬间 定格在方寸之中，真实生动地记录了当时的社会事件、历史人物、城乡面貌、名胜 古迹、民生百态等，比文字资料更加真实地记录、还原了历史。据资料介绍我国各 级各类档案馆都存有数量不等的照片档案，例如中国第一、二历史档案馆、上海、 北京、天津等大城市档案馆，济南市、青岛市、威海市等档案馆都存有数量较多、 内容丰富的历史档案照片，有着极高的史料价值，是极为丰富的历史影像资料。最 常见的照片多为纸质，在纸质类的历史照片中存在着大量的巨幅、长幅照片，长幅 (巨幅)照片是指长度在40厘米以上的照片。因幅面较大，当时照片在入藏时多 呈卷状，有些配有纸盒，更多的没有装具，另一方面，照片的显影材料以银盐居多， 更古老的是蛋白，之后又有上色照片及彩色照片，照片的特殊性决定了他们比一般 纸质文献更容易受到外界环境的影响而损坏，所以，时至今日绝大多数纸质类的长 幅照片因长期呈卷曲状存放，出现严重的卷曲和折条病问题，大多数照片难以打开， 卷曲强度大、同时出现不同程度的折条甚至断裂，需要由专业修复人员进行展平、 折条修复及增韧等保护措施。

目前，南京林业大学孙彦欣在《弧状竹片双向预应力展平机PLC控制系统的 研究》论文中介绍了关于竹片的展平技术，起初仅靠人工或弹簧实现简单的控制达 到展平效果，随后采用水煮和高温软化，辗压等物理方法实现展平效果。中国科学 院蒋宁在《长焦距高空相机胶片展平系统的设计》中介绍到胶片的展平方法有两种： 机械展平法和气动展平法。机械展平法中胶片被展平板压平在展平玻璃上。气动展 平法是利用胶片与展平板之间的空气压差，把胶片展平在展平板上通过控制电磁阀 关闭，胶片在展平台上被放开，输片机开始工作，收片盒收片，下一幅胶片呈现在 展平台上。控制电磁阀打开，真空泵抽气，胶片被吸附在展平板上。国内传统工艺 上对于纸质类档案的展平经常采用上墙挣平或者利用装裱机压平等物理方法手段。 如果直接采用机械展平法会对卷曲强度较大、脆硬的历史照片进行展平会使其折条 加剧，甚至出现折断。水煮和高温软化会损坏历史照片的原始风貌。气压展平也会 对于脆硬、卷曲强度大的历史照片带来二次损伤，而且软化、展平和定型效果不佳， 不利于后期的长久性保存。基于以上原因，目前的工艺方法不适于长期卷曲、脆硬 的巨幅、长幅历史照片的展平问题。此外，杨秀芳在纸张柔软剂及其应用中提到造 纸时为了提高纸张的柔软性，在造纸原浆中添加长链脂肪烃季铵盐柔软剂，同时在 柔软剂中添加甘油类多羟基化合物、聚乙二醇型非离子表面活性剂等，其中聚乙二 醇型非离子表面活性剂起到分散及稳定柔软剂的作用。造纸原浆中的纤维是高分散 状态的，纤维素分子之间有强烈的氢键作用，加入柔软剂后柔软剂分子破环了纤维 素分子之间的氢键作用，从而达到柔软的目的，但是对于已成型的相纸纤维及比较 脆硬的乳地层构成的巨幅历史照片并不适用。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于克服现有由已成型的相纸纤维及脆硬乳地层 构成的巨幅历史照片展平过程中存在的问题，提供一种用于卷曲、脆硬的巨幅历史 照片软化的柔韧剂，以及该柔韧剂在巨幅历史照片展平中的应用。

解决上述技术问题所采用的技术方案是：该柔韧剂由质量分数为2％～10％的 聚乙二醇600水溶液、质量分数为0.5％～1.5％的水性环氧B-63水溶液、质量分数 为0.5％～2％的羟乙基纤维素水溶液按照体积比为5:3:2混合而成。

上述的柔韧剂优选由质量分数为5％的聚乙二醇600水溶液、质量分数为1％的 水性环氧B-63水溶液、质量分数为1％的羟乙基纤维素水溶液按照体积比为5:3:2 混合而成。

上述的柔韧剂在巨幅历史照片展平中的用途，其使用方法包括下述步骤：

1、软化

将待展平的巨幅照片放在铺有干净毛毡的工作台上，先用镇尺将其一端边缘压 住，然后边展开照片边用喷枪向照片的背面喷洒柔韧剂，直到照片全部展开，再用 镇尺压住照片的另一端，3～5分钟后拿下镇尺。

2、展平

用玻璃板或一面粘有透明胶带的密度板轻轻压在照片上面，待柔韧剂充分渗入 溶胀到照片的相纸纤维后取下玻璃板或密度板。

3、定型

将照片放到手工画装裱机中，照片的正面面向装裱机加热层，背面面向装裱机 通风层，在60～70℃下定型300～400秒，然后取出照片平放在工作台上，在照片 背面再次压上玻璃板或一面粘有透明胶带的密度板，冷至室温。

上述的展平步骤2之后，进一步可根据照片的实际卷曲强度，再向整个照片的 背面喷洒柔韧剂1～2遍，然后按照步骤2再次展平。

对于有折条或断裂的巨幅照片，在定型步骤3之前优选按下述步骤进行修复：

将有折条或断裂的巨幅照片的背面用湿毛巾盖住闷润，然后用毛笔蘸取浆糊涂 在折条或断裂处，用裁刀和镊子对相纸纤维进行修补和整理，然后在存在折条或断 裂的部位均匀涂抹浆糊，将蛇条粘贴在折条或断裂处，按照步骤2再次展平。

本发明的有益效果如下：

1、本发明采用的柔韧剂为水溶性配方，安全环保，柔韧剂中的聚乙二醇600、 水性环氧B-63充分润湿相纸纤维后，对其有一定柔韧作用，而且柔韧剂中的水性 环氧B-63透过相纸纤维后对照片乳地层也有一定的柔韧作用；柔韧剂中的羟乙基 纤维素不但可以对脆硬的相纸起到柔软作用，同时还可以对纤维起到加固作用，使 相纸纤维整体达到柔韧的效果。

2、本发明先采用化学方法对巨幅历史照片进行软化与展平，避免了直接采用 物理方法进行压平给照片带来的二次损伤，然后采用装裱机进行定型，便于照片展 平后长久保存。

3、采用本发明方法展平后的照片色差小，不会改变照片的原始风貌，且工艺 简单，便于操作，展平后的照片不再发生反复卷曲，保持效果好，便于保存及日后 观赏。

4、本发明柔韧剂对修复珍贵档案的介入性小，且操作简单安全，成本低廉， 便于推广应用。

附图说明

图1是巨幅历史照片修复前的卷曲现状图。

图2是巨幅历史照片的折条病害图。

图3是巨幅历史照片展平修复后的效果图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进一步详细说明，但本发明的保护范围不仅限 于这些实施例。

实施例1

1、软化

将50mL质量分数为5％的聚乙二醇600水溶液、30mL质量分数为1％的水性 环氧B-63水溶液、20mL质量分数为1％的羟乙基纤维素水溶液混合均匀，配制成 柔韧剂。

将待展平的巨幅照片放在铺有干净毛毡的工作台上，先用镇尺将其一端边缘压 住，然后边展开照片边用喷枪向照片的背面喷洒柔韧剂，直到照片全部展开，再用 镇尺压住照片的另一端，5分钟后拿下镇尺。

2、展平

用玻璃板轻轻压在照片上面，待柔韧剂充分渗入溶胀到照片的相纸纤维后取下 玻璃板。

3、定型

将照片放到手工画装裱机中，照片的正面面向装裱机加热层，背面面向装裱机 通风层，在70℃下定型300秒，然后取出照片平放在工作台上，在照片背面再次 压上玻璃板，冷至室温。

实施例2

1、软化

将50mL质量分数为2％的聚乙二醇600水溶液、30mL质量分数为0.5％的水 性环氧B-63水溶液、20mL质量分数为2％的羟乙基纤维素水溶液混合均匀，配制 成柔韧剂。

将待展平的卷曲强度较大的巨幅照片放在铺有干净毛毡的工作台上，先用镇尺 将其一端边缘压住，然后边展开照片边用喷枪向照片的背面喷洒柔韧剂，直到照片 全部展开，再用镇尺压住照片的另一端，3分钟后拿下镇尺。

2、展平

用玻璃板轻轻压在照片上面，待柔韧剂充分渗入溶胀到照片的相纸纤维后取下 玻璃板。

3、再次软化、展平

向照片的背面再次喷洒柔韧剂，并按照步骤2的方法再次展平。

4、定型

将照片放到手工画装裱机中，照片的正面面向装裱机加热层，背面面向装裱机 通风层，在60℃下定型400秒，然后取出照片平放在工作台上，在照片背面再次压 上玻璃板，冷至室温。

实施例3

1、软化

将50mL质量分数为10％的聚乙二醇600水溶液、30mL质量分数为1.5％的 水性环氧B-63水溶液、20mL质量分数为2％的羟乙基纤维素水溶液混合均匀，配 制成柔韧剂。

将待展平的卷曲强度较大且有折条的巨幅照片放在铺有干净毛毡的工作台上， 先用镇尺将其一端边缘压住，然后边展开照片边用喷枪向照片的背面喷洒柔韧剂， 直到照片全部展开，再用镇尺压住照片的另一端，3分钟后拿下镇尺。

2、展平

用一面粘有透明胶带的密度板轻轻压在照片上面，待柔韧剂充分渗入溶胀到照 片的相纸纤维后取下密度板。

3、再次软化、展平

向照片的背面再次喷洒柔韧剂，并按照步骤2的方法再次展平。

4、修复、展平

将有折条巨幅照片的背面用湿毛巾盖住闷润，然后用毛笔蘸取浆糊涂在折条 处，用裁刀和镊子对相纸纤维进行修补和整理，然后在存在折条部位均匀涂抹浆糊， 将蛇条粘贴在折条处，蛇条宽度大于折条左右0.5cm为宜，再按照步骤2再次展平。

5、定型

将照片放到手工画装裱机中，照片的正面面向装裱机加热层，背面面向装裱机 通风层，在60℃下定型400秒，然后取出照片平放在工作台上，在照片背面再次压 上密度板，冷至室温。

实施例4

1、软化

将50mL质量分数为5％的聚乙二醇600水溶液、30mL质量分数为1％的水性 环氧B-63水溶液、20mL质量分数为1％的羟乙基纤维素水溶液混合均匀，配制成 柔韧剂。

将待展平的卷曲强度较大且有断痕的巨幅照片放在铺有干净毛毡的工作台上， 先用镇尺将其一端边缘压住，然后边展开照片边用喷枪向照片的背面喷洒柔韧剂， 直到照片全部展开，再用镇尺压住照片的另一端，3分钟后拿下镇尺。

2、展平

用玻璃板轻轻压在照片上面，待柔韧剂充分渗入溶胀到照片的相纸纤维后取下 玻璃板。

3、修复、展平

将有断痕的巨幅照片的背面用湿毛巾盖住闷润，然后用毛笔蘸取浆糊涂在断痕 处，用裁刀和镊子对相纸纤维进行修补和整理，然后在存在断痕部位均匀涂抹浆糊， 将蛇条粘贴在断痕处，蛇条宽度大于断痕左右0.5cm为宜，再按照步骤2再次展平。

4、定型

将照片放到手工画装裱机中，照片的正面面向装裱机加热层，背面面向装裱机 通风层，在60℃下定型400秒，然后取出照片平放在工作台上，在照片背面再次压 上玻璃板，冷至室温。

现代照片的材质及制作工艺与历史老照片不同，为了证明本发明的有益效果， 发明人通过人工模拟试验，制备与古老历史照片成分相似的乳地层液体，给相纸机 体上涂抹乳地层液体，然后卷成筒状在老化机里进行老化，使其各项物理与化学性 能与实际历史照片接近，制得模拟试样。将不同质量分数的聚乙二醇600水溶液、 水性环氧B-63水溶液、羟乙基纤维素水溶液按照体积比为5:3:2混合，配制成柔 韧剂，然后按照实施例1的方法对模拟试样进行软化、展平、定型，采用柔软度、 耐折度、抗张强度、撕裂度、色差等性能指标对采用本发明方法展平前后的模拟试 样进行评价，具体试验和性能测定方法以及试验结果如下：

1、耐折度的测定

耐折度是指纸张在一定张力下所能经受180度的往复折叠的次数。耐折度是纸 张机械强度指标中对于人工加速老化反映最为灵敏的指标，对于评价纸张的耐久性 具有较大参考价值。耐折度主要取决于纸张纤维本身的强度、平均长度和纤维间的 结合力大小等因素。通过测定柔韧前后纸样耐折度的变化，可以评价模拟试样经柔 韧后的耐折度性能。将展平前后的模拟试样分别按纵横向裁剪成长250mm、宽15 mm的足够数量的纸条，以保证纵向和横向各有10个有效的数据(如距夹头10mm 以内断裂者，应除去不记)。采用DC-MIT135B型电脑测控耐折度仪(长江造纸仪 器有限公司)按国标GB/T2679.5～1995进行模拟试样的耐折度测定(MIT耐折度 仪法)。

2、抗张强度的测定

抗张强度是指在标准试验方法规定的条件下，单位宽度的纸断裂前所承受最大 拉力。抗张强度是纸张力学特征中的重要参数之一，抗张强度又是最常用的纸张强 度指标，在测定时外力通过纤维网络在纤维间传递，作用于纤维与纤维之间的剪切 力导致纤维间结合的破坏，当剪切力增大到超过纤维间结合的抗剪强度时，纤维间 结合就会发生断裂。通过测定老化前后纸样抗张强度的变化，可以评价模拟试样柔 韧前后的抗张强度性能。将模拟试样按纵横向，裁剪成长250mm、宽15±0.1mm 的足够数量的纸条，以保证纵向和横向各有10个有效的数据(如距夹头10mm以 内断裂者，应除去不记)。采用J-KZ1000型摆锤式抗张试样机(长江造纸仪器有限 公司)按国标GB/T453～2002进行模拟试样的抗张强度测定(恒速加荷法)。

3、撕裂度的测定

撕裂度是指撕裂纸时所做的功。在表示纸的机械强度的指标中，撕裂度具有重 要的意义。本发明采用内撕裂法表示，是指在规定的条件下，已被切的纸沿切口撕 开时所需要的力，单位是mN。由于纸撕裂时要把纤维从样品中拉出，或者要把纤 维撕断，所以撕裂度的大小取决于纤维的平均长度，其次是纤维间的结合力、纤维 的排列方向、纤维本身的强度及纤维的交织情况等，撕裂度随着纤维的长度增加而 增加。通过测定模拟试样柔韧前后撕裂度的变化，可以评价试样的耐撕裂性强弱。

将模拟试样按纵横向，裁剪成长长75±2mm、宽63±0.5mm的足够数量的纸条， 以保证纵向和横向各有10个有效的数据(如距夹头10mm以内断裂者，应除去不 记)。每次试验所采取的试样层数为16层，试样8层正面对着刀，另外8层反面对 着刀。每个方向做10次有效的试验，若模拟试样撕裂线的末端与刀口延长线左右 偏斜超过10mm，应弃去不记。采用DC-NPY13K型电脑测控撕裂度仪(长江造纸 仪器有限公司)按国标GB/T455～2002进行模拟试样的撕裂度测定。

4、柔软度测试

分别取柔软和未柔软的模拟试样，将其裁成100mm×100mm的试片，采 用DCP-RRY1000型柔软度测试仪进行柔软度实验。两组实验均需取得10个以上的 有效数据，然后算其算术平均值作为各自的柔软度值。

5、色差

采用X-RiteVS-450分光光度计测定模拟试样柔软前后的色差ΔE，依据 GB/T11186-1989规定ΔE值越大说明颜色改变越大，反之则说明颜色改变越小。

上述测试结果见表1。

表1模拟试样柔韧后各项物理性能的测试

注：表中实验数据均为10次有效测试平均值，对比1和对比2的展平方法与实验1～10的展 平方法相同。

从上述实验数据可以得出以下结论：

(1)与空白样相比较，经过本发明柔韧剂软化展平后柔软度明显下降，模拟 试样变得柔软的同时，其耐折度、抗张强度和撕裂度也有所提高，这说明柔韧剂不 仅对试样有软化作用，同时提高了试样的其他物理强度，整体达到柔韧效果。

(2)空白试样与经过本发明柔韧剂软化展平后的模拟试样相比，色差变化不 大，色差等级均可达到GB/T11186-1989规定的△E≤1.5的0级标准，可视为颜色无 明显变化，说明采用本发明方法后不会影响试样的色泽和原始风貌，符合“保持文 物原貌”的基本原则，满足文物、档案保护的要求。

(3)从对比1、对比2两组数据看出，当不添加水性环氧B-63或聚乙二醇600 时，试样的柔软度及各项物理强度均达不到比较满意的结果，综合对比模拟试样的 耐折度、抗张强度、撕裂度、柔软度、色差等各项物理性能，柔韧剂中只有同时复 配水性环氧B-63与聚乙二醇600时试样的各项物理性能才能大幅提高，说明两者 共同作用才能对相纸纤维及乳地层整体起到柔韧作用，进一步分析上表中数据结 果，可以看出当聚乙二醇质量分数为5％、水性环氧B-63质量分数为1.0％、羟乙 基纤维素质量分数为1.0％时各项物理性能最佳。

综上所述，采用本发明柔韧剂软化后试样的柔软性好，展平后具有好的保持性， 不再发生反复性卷曲，而且各项机械强度也有所提高，达到了比较满意的效果。

为了进一步证明本发明的有益效果，发明人采用本发明实施例1～4的方法对 呼和浩特市档案馆、西安市档案馆馆藏的60余幅不同卷曲程度或有折条和断裂的 巨幅历史照片(见图1和2)进行了展平和修复，图3是部分巨幅历史照片展平修 复后的效果图。目前，这些照片展平后在室温环境下保存8个月仍然保持平整，不 再发生力学记忆性反复卷曲，保持效果好，便于保存及日后观赏。