纸质文献保存和修复方法专利技术综述

 康素敏

 （国家知识产权局专利局专利审查协作江苏中心，江苏苏州，215163）

摘要：通过对纸质文献保存和修复领域专利技术文献的收集、分析、标引和梳理，分析了该领域专利技术分布及专利申请情况，分别探析了脱酸、修补、加固、装裱4种技术的专利技术演进路线，最后对该领域专利技术进行了总结。

关键词：纸质文献；脱酸；修补；加固；装裱；保存；修复

中图分类号：TS761  DOI:10 11980/j. issn．0254-508X．2016. 04. 014

 书籍、字画、档案等纸质文献是人类文化的珍贵遗产，具有艺术性、历史性和文物性。由于纸张本身的原因，加之保存条件所限及某些人为因素，许多纸质类文献发生了虫蛀、霉变、风化、鼠啮、火烬、老化、酸化、破损等现象。酸化、老化和破损是一个连续不断的过程，如果这些古籍目前得不到有效处理，破损则会继续蔓延，甚至不可恢复。因此，纸质文献的保存和修复成为国内外亟待解决的问题，多年来也一直有人在做这方面的探索和研究，并取得了一定的成果。

 目前，纸质文献的保存和修复包括文献的脱酸、修复（补）、加固、装裱等。自从发现纸张自毁现象以来，国内外科技工作者一直在研究纸张脱酸技术，采用脱酸剂和特殊的脱酸工艺提高纸张的pH值，降低纸张的酸度。目前，纸质文献脱酸的方法主要有水溶液法、有机溶液脱酸法、气相脱酸法等。

 修补与加固是修复工作中重要环节，也是保护脆弱纸张、延缓其寿命所采取的有效措施之一。文献修补技术是从图书文献产生开始出现的，千百年来，它与文化载体的发展变化及图书馆藏书事业的发展进步相伴始终。前人在文献修补中摸索总结出“修旧如旧，修旧如新”的修补原则，其中“修旧如旧”是文献修补的最高境界。所谓“修旧如旧”就是以保持文献原貌为基础的修补技术，目的是保证文献的资料价值、文物价值不因文献修补受到损失。“修旧如新”只有万不得已而为之。修旧如新是在保持文献内容的基础上，为美化文献外观、延长使用寿命而改变文献原貌的修补技术。纸质文献修补的方法主要有浆糊修裱法、纤维素溶液修补法、纸浆修补法等。加固的方法，就是用某种树脂溶液涂刷、浸渍纸张，或者用纸、树脂膜、丝网进行裱托、热压的方法，使纸张增加强度。具体而言，目前常用的加固方法有托裱法、树脂溶液法、加膜法、丝网加固法、多功能保护液法等，其中，加膜法又分为热压加膜法、莫兰加膜法、迪斯普罗加膜法、有机溶剂溶化薄膜法、真空加膜法等。

 装裱是纸质文献保存和修复的重要手段，在纸质文献保存和修复工艺中占有较大比重，它不仅对书法、绘画等作品进行美化和装饰，更重要的是对书画类文物起积极的、决定性的保护作用。若没有装裱艺术，明代以前的书法、绘画，几乎是不可能见到的。装裱对中国古代书画类纸质文献的保护，做出了巨大的贡献。

1  纸质文献保存和修复方法技术分布及专利申请情况

1.1专利技术分布

 以国内外涉及纸质文献保存和修复方法的专利文献为切入点，依据分类原则，考虑到技术手段、技术问题、技术效果等分类因素，并通过阅读、参考大量相关的非专利文献，对技术主题进行拆分。

 防虫防霉处理、客观环境改善等主要对原始（即未变质）纸质文献的保护，制作缩微胶片、数字化则属于纸质文献的次生性保护，而本文主要介绍了针对已有老化、酸化、破损等变质现象发生的纸质文献的原生性保存和修复方法，故上述防虫防霉处理、客观环境改善、制作缩微胶片、数字化等并未列入本文的技术主题之内。在此基础上，经过对纸质文献保存和修复方法专利文献的分析研究发现，纸质文献保存和修复方法包括脱酸、修补、加固、装裱，这4种技术的专利申请情况见图1。

 由图1可知，我国关于纸质文献保存和修复方法的专利文献中，脱酸18件，占比15. 79%，修补36件，占比31. 58%，加固16件，占比14. 04%，装裱44件，占比38. 60%；国外在这方面的专利文献中，仅涉及脱酸、修补和加固这3种方法，未发现有关装裱的记载，其中脱酸52件，占比73.  24%，修补8件，占比11. 27%，加固11件，占比15. 49%，国内外综合在这方面的专利文献中，脱酸70件，占比37. 84%，修补44件，占比23.78%，加固27件，占比14. 59%，装裱44件，占比23.78%。因此，我国的专利技术主要集中在修补和装裱，国外的专利技术则主要集中在脱酸方面。而且，可以看出，装裱作为我国的一门古老技艺，在世界纸质文献保存修复中占据重要地位。

1.2  国内外专利申请情况

 图2为国内外纸质文献保存和修复方法历年专利申请数量的变化趋势。由图2可知，在1980年以前，该技术领域总体发展较为缓慢，只有极少数的专利申请，且每年申请数量变化很小，1980年以后，申请数量出现迅速增长，虽然2002年有所回落，但2009年后又现增长趋势。

 为了进一步了解我国在纸质文献保存和修复方法的专利发展情况，对我国历年来在该技术领域的专利申请数量进行了统计，并分析了全球主要国家在该技术领域专利申请数量占比情况。其结果如图3、图4所示。

 从图3、图4可以看出，我国在该技术领域的专利申请出现于20世纪80年代，明显晚于国外，但整体发展处于不断增长状态，据进一步统计分析，到2014年底，我国在该技术领域的申请数量占比23. 23%，位居世界第一，其次是美国和德国，分别占比18. 70%和18. 50%，然后是日本、加拿大、澳大利亚、法国、英国等国家。虽然我国在该领域的专利申请起步较晚，但我国提供的专利技术总量占据较大比重，为世界纸质文献保存和修复提供了大量的技

术参考。

1.3主要申请人专利申请分布情况

 纸质文献保存和修复方法领域专利申请主要集中在高校、图书馆、博物院或档案馆类单位、个人申请，但企业申请甚少，且申请人分布较分散。据统计分析，该领域国内外个人申请的申请数量占比在30%左右，因此，该技术领域的申请尚未形成较大规模，具有一定的上升空间。上述现象在国内有关该领域的专利申请中表现得尤为突出，因此，为了加快国内在该领域的专利技术发展，体系化和规模化可作为未来努力的方向，需进一步地提高和完善。

 经统计分析，纸质文献保存和修复方法领域的专利主要申请人有国内的陕西师范大学、广东工业大学、南京博物院、国家图书馆、浙江大学及国外的USLI-N（美国）、PRES-N（加拿大）、FMCC（美国）等。图5为国内外主要申请人有关纸质文献保存和修复方法4种技术的专利申请数量分布情况。由图5可以看出，在脱酸方面的研究，国内除了广东工业大学的申请数量较为突出外，相对而言，国外申请人在这方面的技术研究较有优势，而在修补和装裱方面，国内申请人的技术优势则较为突出，尤其在装裱方面，国内的优势更为明显。在加固方面，国内外申请人的专利技术分布差异较小，专利技术研究水平相当。这些与上述4种技术在国内外专利申请中的申请数量分布情况图相吻合。另外，可以看出，相对于其他申请人，陕西师范大学、南京博物院和国家图书馆在纸质文献保存和修复方法方面的研究发展较为全面，在脱酸、修补、加固和装裱上都有涉及，可见，其专利技术研究体系较为成熟和完善，在提高国内该领域专利技术发展的体系化和规模化时，可以以上述申请人为重点，并从其处借鉴经验。

2技术演进

 以下分别探析脱酸、修补、加固、装裱的技术发展路线。

2.1  纸质文献脱酸技术演进路线

 纸张酸化是纸张损毁变质的重要原因，而且和纸张自身的组成成分有关，脱酸对纸质文献的保存修复至关重要，也正因此，脱酸成为纸质文献保存修复的一大研究热点，且在该领域专利技术申请中申请数量位居第一，具体的脱酸专利技术涉及水溶液脱酸、有机溶液脱酸、超临界处理脱酸、等离子源脱酸、气相脱酸和颗粒脱酸等。本文涉及专利文献的年份均为提出申请的年份，专利文献号均为公开号。

 1966年的美国专利US3676182A，将纤维素材料与碱性醇盐的有机溶剂溶液接触，并除去溶剂使纸质文献脱酸。1969年的德国专利DE1935362B，采用质量分数2% N15%的聚乙烯醇缩醛共聚物溶液处理受损的纸质文献，该溶液含有15%~25%的聚乙烯醇、1%～3%的聚乙酸乙烯酯和70%~82%的一种或两种聚乙烯醇缩醛（基于甲醛、乙醛或戊醛），优选乙醇或醋酸戊酯和2%的抗菌剂。1971年的德国专利DE2112997A1，采用碱性轻雾处理纸张，通过pH值测量对过程进行控制；1971年的美国专利US3703353A，采用六亚甲基四胺处理纸张，以防止酸化；1971年的美国专利US3771958A，用基本上是气态吗啉的气体环境浸润纸张，气态吗啉的含量大于  1/3，该处理高效、安全、成本低，对封闭书籍有效，且其脱酸效果长久，甚至是永久的。1987年的英国专利GB2208397B，通过胺蒸汽渗透进行纸质文献的脱酸，并采用胺固化剂固化胺蒸汽。1991年的美国专利US5137760A，将碱分散在CO2中，以CO2作为传送介质，将碱提供给书籍或其他纸制品材料。1997年的世界知识产权组织W09739190Al提出，将纸质文件暴露于超临界压力流体下而实现脱酸，超临界流体形成自气体和乙醇的混合体。1999年的德国专利DE59913324D，则进一步选择将纸张暴露在超临界CO2中。2002年的加拿大专利CA2392553 A1提出，采用至少一种重氮衍生物（指定通式）作为脱酸剂。2011年的中国专利CN102182115A，采用灌装喷射去酸液法进行纸张脱酸，去酸液的配方比为：碳酸氢钙2. 0% N4.5%、悬浮液2.01%；2011年的中国专利CN102242530A，则提出采用含有OH -和Ca2+的离子源试剂完成纸质文献的脱酸；2011年的中国专利CN102268842，提出一种可溶性四硼酸盐作为纸张脱酸剂用于纸张脱酸的方法，取四硼酸盐不同浓度的水溶液与不同类型的有机溶剂混合，采用浸泡、喷洒、雾化或超临界处理等多种方式，对纸张，特别是酸化老化的纸张脱酸；2011年的中国专利CN1028284-43A，进一步提出了一种利用可溶性四硼酸盐在超临界CO2状态下进行脱酸的方法。2013年的中国专利CN103276627A，提出一种用于纸质文物保护的多功能纳米复合处理液，以去离子水为溶剂，还包括纳米氢氧化镁、纳米二氧化钛和羟乙基纤维素，能够在一次大面积处理纸质文物的同时给予其脱酸、加固、抗光降解和防霉的保护。2014年的中国专利CN103898801A，利用超微粒子发生器将脱酸溶液处理成超微粒子，然后将超微粒子充盈到一个有待脱酸纸张的密闭空间中，使超微粒子与纸张中的酸性物质进行反应，从而达到纸张脱酸的目的。2014年的中国专利CN104032623A，采用甲基硅酸钾水溶液作为脱酸剂，在对纸张进行脱酸的同时，提高了纸张的力学性能，起到了加固的作用。

 由以上分析可知，水溶液脱酸、有机溶液脱酸、超临界处理脱酸、气相脱酸等技术的发展相对较为成熟，等离子源脱酸和颗粒脱酸则是两种新兴的脱酸手段，具有较大的改进空间。纸质文献脱酸一直是人们研究的热点，且国外的研究明显比国内起步早很多，发展明显比国内成熟，具有更大的优势；不过，国内学者也在致力于相关研发，并已取得一定成果。

2.2  纸质文献修补技术演进路线

 修补是使用黏合剂、选定的纸张、纤维素溶液或纸浆等材料使破损纸质文献恢复原貌、增加强度并延长寿命。在所述的4种技术中，修补技术的专利申请数量位居第二。

 1982年的斯洛伐克共和国专利CS256905 B1，提出在网辊处修复分离的片材，实现了印刷品、手写文件等的省时、低成本的保存。1990年的苏联专利SU1756444A1，将含有0.9%~2.0%壳聚糖氢氯化物的水溶液添加到所述档案和书籍材料的黏合位置，然后分开黏合位置的不同片材（薄页），除去胶黏剂，干燥片材，从而完成纸质文献的修复。1994年的中国专利CN1121469A，直接选用黏合衬布作为修裱材料，替代传统修裱用纸，获得了较理想的修裱效果。2000年的中国专利CN1285381A,提供了一种快速胶膜，采用胶膜的黏性代替传统浆糊进行纸质文献的修补。2006年的中国专利CN1844574A，提出了一种纸浆修复方法，选择纸浆材料粉碎打浆，用修补笔进行修补，对破损处进行滴补，取下平放在吸水纸上，吸水、自然晾干，该方法使纸浆的成纸与被修复件牢固地结合在一起，具有修补速度快，修补强度好，耐老化，抗虫、抗霉能力强，成纸形态好，不增加原件的厚度等优点。2012年的中国专利CN102677544A，利用真空原理，把要修补的纸张与衬补材料一起放人真空袋中，以大气压为压力，不需施浆，就能实现纸质文献与衬补材料的紧密连结。

 修补工艺较为精细，且要求较高，故技术发展相对较为缓慢，目前修补设备虽已有所发展，但总体来看机械化程度偏低，修补效率不高，因此，后续应加大修补工艺和修补设备两方面的研发力度，提高修补水平。

2.3  纸质文献加固技术演进路线

 加固技术可以巩固字迹、提高纸张强度。近年来，对于纸质文献加固技术的研究越来越多，同时也产生了越来越多的加固手段，具体的加固专利技术涉及夹层加固、形成保护层加固、丝网加固、辐射加固和保护液加固等。

 1938年的英国专利GB522107A，通过在薄纸片材上热压透明黏合剂（如透明的或合成的树脂）对其进行加固。1981年的苏联专利SU988944A1，采用碱皂化的聚丙腈纤维加固纸质文献。1989年的中国专利CN1038680A，通过在真空条件下，用氨和一种有机环氧试剂组成的气体混合物处理纤维材料完成其加固。1991年的德国专利DE4114075 A1，采用气相保存介质加固纸质文献，其中，介质在压缩空气流中以气体或气凝胶的形式被输送进来。1991年的德国专利DE4118249 A1，则使档案材料与经热塑性黏合剂分散体浸渍的织物或布料接触来加固纸质文献。1992年的美国专利US5262208A，在不改变外观的情况下形成一层薄的碳氢化合物憎水保护膜以阻止微生物生长。1997年的中国专利CN1167689A．将蜡块溶化后，用毛笔蘸蜡在纸上书写，然后用墨染纸，再将写上蜡字的纸放在两层纸的中间以加固纸质文献的方法。2000年的日本专利JP2001271294A．通过均匀分散涂料进行加固，涂料包含促进剂和挥发性分散介质。2000年的德国专利DE10040564A1，采用可蒸发弱有机酸的壳聚糖盐润湿纸张，之后干燥而提高纸张强度。2004年的德国专利DE102004050857A1，将纸张分成多层状，然后在层间插入并黏合无纺材料，从而加固纸张。2005年的欧洲专利局专利EP1759061A1，提出在低温环境中将纤维素材料与稳定剂接触。2013年的中国专利CN103114500A，提出一种加固纸张用的丝网，在加温和加压处理后，使丝网黏附在纸张需要修复的区域，完成对纸张的修复加固。2013年的中国专利CN103266537A，提出一种利用纺丝覆膜技术对脆弱纸张进行加固与封护保护的方法，在常温常压下，高聚物溶胶在高压静电作用下生成微纳米纤维膜附着在纸张表面，可以提高纸张的抗张强度及伸长率，并有效抵抗尘螨、粉尘、霉菌等外界污染物对纸张的二次污染。2013年的中国专利CN103352398A，则提出一种纸质文献剖夹加固修复方法，包括对待修复纸张进行手工纸浆修补，将剖夹材料粘贴到被剖纸张两面，把纸张从中间剖开，在两层纸中间夹上一层薄纸并粘贴，保持被剖纸张两面在原有位置并固定，待干揭下剖夹材料，压平，重新装订等步骤。另外，2013年的中国专利CN103485 -240A,还提出了一种用于脆弱纸张的棉纤维丝网加固方法，其中，用单根棉丝在织网机上进行织网，用喷枪将喷网液均匀喷涂丝网，将喷涂过的丝网在常温下晾干，然后进行裁切，得到加固丝网。2014年的中国专利CN104032623A，提出一种甲基硅酸钾水溶液在纸张脱酸和加固中的应用，在对纸质文献进行加固的同时，可以完成纸质文献的脱酸处理。

 可见，加固技术可以直接提高纸质文献的强度，操作又相对简单，想必这也是近年来加固技术越来越受到人们重视的原因所在。可以预见，虽然目前纸质文献保存和修复方法领域有关加固技术的专利申请数量相对较少（4种技术中最少的），但国内外研究者都在着力于相关研发，知识产权意识也在不断加强，相信后续关于加固技术的专利申清必将是不断增长的。

2.4纸质文献装裱技术演进路线

 装裱艺术是社会需求和社会进步的产物，是伴随着书籍的出现和书法、绘画艺术的发展而产生和发展起来的。装裱艺术被誉为书画类文物的“保护神”，自古以来就得到人们相当的重视，对保护我国的文化遗产具有重要的意义。在图书馆的古籍修复中，书画装裱是一种十分重要的技术手段。在纸质文献保存和修复方法领域韵专利申请中，关于装裱方面的专利申请最早出现于20世纪80年代，其申请数量和修补技术相同，二者在4种技术中并列居于第二位，具体的装裱专利技术涉及对黏合剂、揭裱液的改进和纸质文献的表面处理等。

 1989年的中国专利CN1047251A，提出一种利用塑料膜作为裱糊黏结剂的中国书画的裱糊方法，通过加热熔化、旋压着实、自然冷却固化而达到黏结目的，是一种极适用于中国书画装裱的干式裱糊工艺。1989年的中国专利CN1048401A，则提出一种由硝化棉纤维、乙醇、乙醚及麻子油组成的装裱国画的表面处理剂，用其在装裱好的国画正反两面各喷涂2～5次，待其自然干燥后，即可获得一层稳定的表面保护膜，特别适合于大型中国宣纸壁画。此外，1989年的中国专利CN1051378A,还提出一种特别适于装裱书画的胶黏剂，该胶黏剂包含小麦淀粉浆糊、甘油、乳胶、蜂蜜、苯酚、香料、明矾、乙醇和四氧化三铅，其能够防止被黏结物虫蛀、减少被黏结物变形。1992年的中国专利CN1084197A，提出一种包括水、乙基纤维素、香蕉水、白矾、乙醇、甲醛和乙醚的中国书画装裱速干剂。1994年的中国专利CN11135 -16A，提出一种包括有溶菌酶水溶液、a-淀粉酶水溶液，溶菌酶、糖化酶的复合水溶液，胰蛋白酶、枯草杆菌中性蛋白酶的复合水溶液，a-淀粉酶、胰蛋白酶、枯草杆菌中性蛋白酶的复合水溶液的揭裱液。1996年的中国专利CN1154305A，采用保鲜膜或乙烯一醋酸乙烯薄膜作为黏接剂来黏接画芯、宣纸及绫纸，取代现有技术中的浆糊，获得了防霉、防蛀的效果。

2003年的中国专利CN1546327A，提出一种国画干裱新法，采用V~PVD硬塑黏接剂，进行书画装裱黏合，不湿纸、不加温、不变色，几分钟可黏牢，抗潮、抗折卷、抗虫蛀。2008年的中国专利CN101439643A，提出一种书画的装裱方法，其采用无色油漆做黏合剂，使书画作品平直地与相应的板材融为一体，再进行彩边、装框，该方法装裱完成的书画作品能够防潮、防污、防蛀，在居家的自然条件下，能使书画作品长期保持洁亮如新，不易废坏。2014年的中国专利CN104404829A，提出一种柔韧剂，由质量分数2%~10%的聚乙二醇600水溶液、质量分数0. 5%~1. 5%的水性环氧B-63水溶液、质量分数0.5%~2%的羟乙基纤维素水溶液按照体积比5:3:2混合而成，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。装裱作为中国的传统艺术，已有几千年的历史，发展相对成熟，但依然存有改进空间，相关学者也在不断追求精益求精，将装裱艺术发扬光大。

3结语

 随着人们对保护人类文明和传统文化的不断重视，纸质文献保存修复方法领域的专利申请整体呈上升趋势，尤其在国内，其整体发展处于不断增长的状态。然而，该领域的个人申请占据比例较大（约1/3），企业和高校等单位的申请数量比重不够高，可见，该领域专利技术发展的体系化和规模化尚有待提高和完善。另外，据统计分析，在该领域发展较为成熟的国家主要有美国、德国、中国、日本和加拿大等。

 纸质文献保存修复方法的专利技术主要有脱酸、修补、加固、装裱。相对而言，国外申请人在脱酸方面的技术研究较有优势，而在修补和装裱方面，国内申请人的技术优势则较为突出，尤其是装裱方面，国内的优势更为明显。在加固方面，国内外申请人的专利技术分布差异较小，专利技术研究水平相当。

 脱酸方面的专利技术主要涉及水溶液脱酸、有机溶液脱酸、超临界处理脱酸、等离子源脱酸、气相脱酸和颗粒脱酸等，其中水溶液脱酸、有机溶液脱酸、超临界处理脱酸、气相脱酸等技术的发展相对较成熟，等离子源脱酸和颗粒脱酸是两种新兴的脱酸手段，具有较大的改进空间。修补方面的技术发展相对较缓慢，且机械化程度偏低，修补效率不高，因此，后续应从修补工艺和修补设备两方面加大研发力度，提高修补水平。加固方面的专利技术主要涉及夹层加固、形成保护层加固、丝网加固、辐射加固和保护液加固等，加固可以直接提高纸质文献的强度，操作又相对较易，相信后续关于加固技术的专利申请必将是不断增长的。装裱方面的专利技术主要涉及对黏合剂、揭裱液的改进和纸质文献的表面处理等，虽然装裱已有几千年的历史，发展相对成熟，但是仍需不断努力，做到精益求精。