涛声依旧

（欢迎转载，转载请注明出处http://yijiutaosheng.blogspot.com/） 张玄微 （吉林艺术学院，吉林长春 130021） [关键词] 中国书画；装裱；修复；变性淀粉；胶粘剂 [摘 要] 中国书画的装裱艺术最关键的技术就是胶粘剂的制备应用，自唐代张彦远的《历代名画记》开始历代有关书画装裱的著述中都有专门章节论述如何“制糊”，今天的书画装裱仍然采用的是传统制糊工艺，并没有因为自然科学的进步对物质世界认识的深入而发展。结合对书画装裱的现代认识和粘结理论，利用化学科学对淀粉各种性能和应用研究的成果，制备开发出适合于书画装裱、修复的新型变性淀粉胶粘剂、表面施胶剂，提高书画装裱、修复的质量，同时改善书画收藏保存性能。 To use changing starch glue /surface daub glue in the calligraphy and painting mounts applied possibility assessment ZHANG Xuan-Wei (Institute Of Finearts, Jilin College Of The Arts, Changchun 130021,China) Keywords: Chinese calligraphy and painting mount the repair; Change the character starch; The gum glues Abstract: the Chinese calligraphy and painting mounts art of the most key of technique is the glue’s making and application. From the Tang Dynasty ZHANG yan-yuan ‘s《 the famous painting of the past record 》had specialized how to make glue about Chinese calligraphy and painting mount , the calligraphy and painting mount of today still adopt the traditional craft making glue and did not develop. Applying the chemistry science to the result of the studying starch make suitable changing starch glue and surface daub glues for the calligraphy and painting mount and repairs raise the quantity that the calligraphy and painting mount/repairs and improve the calligraphy and painting the collecting of the function at the same time. 一 在开始本文的论述分析之前有必要对本文所谈及的某些概念、观点、科研方法等进行一些解释说明。 （一）、对于可行性分析的理解：（１）、这里的可行性分析并非是建立于市场经济前提下或以技术为依托的经济项目投资回报风险的可行性分析，而是针对传统装裱工艺中暴露的缺陷、不足，运用现代化学科学对淀粉及淀粉类胶粘剂研究的成果，试图完善中国传统书画装裱工艺的尝试。（２）、这种可行性分析是以现代化学技术为背景，在艺术领域范畴内的探索和尝试。作为上层建筑的艺术领域内的探索与经济项目投资收益分析的可行性研究不具有直接的可比性，其意义的深远也非后者可比。 因此，着重论述了传统装裱工艺中至今仍难以解决克服的主要技术问题，并结合现代粘接理论简要介绍了近代对淀粉在分子学基础上的科学认识过程、进展和对淀粉类胶粘剂开发研究、应用的最新成果，从而扼要地展示了将在改进书画装裱用胶粘剂的制备中可供利用借鉴的技术依托、成果。 （二）、对淀粉类胶粘剂在纸品粘接中的重要地位的认识：最早发现淀粉对植物纤维具有良好粘接性能的是古埃及人，他们利用淀粉的这一性能来粘接纸草条。淀粉制剂在纸品制造、粘接过程中体现的优异性能使得其在造纸、纸品粘接所用化学制剂中所占比例超过80％，尤其是近年来淀粉作为与环境亲善的一种无毒、低害、价格低廉、可生物降解、可再生的资源，已受到高度重视并得到了广泛的研究，大量以淀粉为原料的化学品脱颖而出。在书画装裱中应用的胶粘剂至今也仍然是淀粉胶粘剂，本文所论述的不是在书画装裱中需不需要、用不用淀粉类胶粘剂的问题，而是针对书画装裱的不同工艺过程和材料的性能要求，采用具有针对性的不同功能、剂型的胶粘剂，同时更考虑到了珍贵书画作品的长期保存及如何对抗自然环境对书画的侵蚀和在必要时进行再次修裱工作的要求。 （三）、对于化学制品/剂和装裱用变性淀粉制备过程的认识：在人类文明的早期，由于对自然认识的局限，中国的先民们创立了把自然界分成为“金”、“木”、“水”、“火”、“土”五种物质元素的五行学说。然而门捷列夫元素周期表的确立揭示出了物质是由不同的化学元素构成的真相。今天已经知道了，人类就是生活在各种化学物质构成的世界当中的，人体本身也是由各种化学元素化合而成的有机物分子构成的生命体，生物化学就是研究人体内各种化学反应的专门学科。人类平均寿命的逐年提高也正是得益于医药化学技术的发展；现代化学科学的不断发展使大量的化学制品被生产制造出来，这其中包括自然界已经存在的物质，也有自然界中没有由人工合成而性能更优异的物质。如石油化学工业产品——塑料，以其具有的优异耐腐蚀降解性能，使得其应用范围已经遍及各个领域。那些恣意滥用这些制品所带来的负面影响，不是作为否定这些材料优异性能的理由。即使是古老传统的手工业仍然要使用化学制剂，中国古老的炼丹术就是早期的化学合成技术，它推动了火药、冶炼等早期的化学合成技术的发展，只是由于当时技术水平和对化学物质认识的局限性才限制了早期化学技术的发展。认为化学制品/剂会带来不利的影响，是因为并没有在性质和应用上对化学制品/剂进行全面的理解、分析和限定，只是狭义地看到了某些事件的不利现象的特例而已。即使是这样，在书画装裱用变性淀粉胶粘剂的制备中所用的各种化学制剂的使用量都是在较低的水平，制备反应的主体仍然是淀粉，这是由淀粉自身的性质决定的，由于淀粉分子链上有多个化学性质活跃的功能基/键，因此在原淀粉乳中加入有限的化学制剂，施加适当温和的反应条件就会引发淀粉的变性反应，在淀粉分子链上加入新的官能基团，从而赋予淀粉新的有益性能；另外，在淀粉变性反应达到所需的要求后，所得反应物还要经过洗涤提纯、净化干燥的工艺处理，去除残留在产品中的化学制剂、副反应物，使终产物的性能稳定。 （四）、变性淀粉胶粘剂的应用是否与手工装裱相矛盾：变性淀粉胶粘剂的制备和应用是要解决在传统书画装裱中所用胶粘剂不能很好地满足在各个工序、材料粘接中的不同要求的问题，而不是关于研究到底是采用传统的手工装裱或现代的机械装裱的问题，在本文中不对机械装裱和手工装裱孰优孰劣做任何评论。 （五）、对传统中国书画装裱的再认识：中国书画的装裱艺术已有一千余年的历史，然而令人遗憾的是，虽然人类对自然物质世界的认识比一千多年前有了突飞猛进的发展，我们至今采用的仍然是传统工艺、方法，并没有因为我们对物质认知的深入而有任何质的飞跃，甚至更有少数把古老的传统技术神秘化倾向现象的存在，人为地否定了对事物认知的主观能动作用。对近现代论述中国书画装裱的文献资料的检索查阅中发现，其内容大多是对前人论著或个人经验的搜集和整理，极少有近现代科学意义上的研究和发展，为了便于从技术角度对书画装裱进行剖析，抛开传统的以书画装裱的工艺过程为顺序（这也许是过去没有把书画装裱视为艺术创作的根本原因）的分解方法，把中国书画装裱分成艺术创作（形制部分）、技能经验（工艺部分）、技术支持(材料部分)三个角度来加以研究，对传统中国书画装裱予以新的认识和理解。 本文所论述的重点是材料部分，其中材料部分中的宣纸和绫绢都是由专业的生产厂家生产，装裱师的选择常处于较被动的地位，胶粘剂却是由装裱师自行制备，而胶粘剂又是决定着裱件质量的主要因素之一，因此制备性能更优异的胶粘剂就成为了装裱师提高裱件质量的技术（科学技术）关键之一。 （六）、对传统书画装裱胶粘剂制备过程、工艺的现代认识：传统书画装裱用糨糊的制备分为粉浆法和面浆法两种，面浆法是将面粉直接冲制成糊，是原始的制糊方法；粉浆法比面浆法复杂一些，它是提取小麦面粉的麸皮、面筋后保留其中的淀粉并在水中浸泡发酵后加热制糊，这种自然发酵法实质上就是原始的淀粉变性处理，淀粉经发酵后淀粉的大分子链结构被降解成为较短的小分子，使难溶的原淀粉分子具有了有限的溶解性，经发酵的小分子也更容易在水中润胀、分散，但这种变性处理终点难以量化控制，变性效果十分有限，发酵时间也较长。 淀粉作为胶粘剂在使用前都要经过加热“制浆”，现代化学称为“糊化”。当淀粉乳加热达到一定温度后，高度膨胀的淀粉颗粒间相互接触变成半透明的粘稠糊状物，成为“淀粉糊”，这一过程就称为“糊化”，淀粉发生糊化现象的温度称为“糊化温度”（胶化温度）。淀粉中大颗粒容易在较低的温度下先行糊化，称“糊化开始温度”，淀粉颗粒全部被糊化所需的温度称“糊化完成温度”，两者相差大约为10℃。所以糊化温度是指从糊化开始到完成温度的一定范围，不同种淀粉的糊化温度不同，是因为颗粒结构强度不同所致。 如果淀粉在高温下长时间蒸煮，淀粉糊的成膜强度会大为降低，传统装裱的制糊工艺称之为“燥性大”。淀粉经适度交联处理会极大地增强其耐蒸煮特性，交联淀粉的糊液黏度比原淀粉高，抗剪切，成膜强度不受蒸煮时间长短影响，在强碱性条件下仍保持高粘度。 稀淀粉糊放置一段时间会逐渐变混浊，产生不溶性的白色沉淀；浓淀粉分散液冷却时，可迅速形成弹性胶体，这种现象称为“淀粉的回生”，也叫“老化”或“凝沉”，凝沉淀粉为结晶结构。在传统制糊工艺中，采用冷水浸泡热糊使之凝固冷却的过程就是淀粉的回生过程。在现代工艺中，为了获得具有良好流动性的淀粉胶粘剂，一般采用大功率粉碎机将回生的淀粉糊胶体分散打碎或在高压喷射器内加热至100-160℃使之变成乳液或溶液后使用。 二 中国传统书画装裱始于晋以前，其工艺水平发展到唐代就已经非常完整了，至宋时达到了顶峰。从历代关于书画装裱的论著中可以发现现今的中国书画装裱仍旧沿袭了唐宋时期的主要工艺和形制。但是，中国传统书画装裱技术毕竟因源于古时，限于当时人们对自然科学认识的局限性，其工艺中存在着难以克服的技术缺陷，其中粘合剂的使用是决定着书画装裱质量的关键因素。因此，利用现代科技对胶粘剂认识和研究的成果，开发适用于书画装裱的新型改性淀粉胶粘剂和表面施胶剂、涂布剂，赋予祖国传统书画装裱艺术以新的内容。 传统书画装裱胶粘剂的缺陷与不足 　（一）在书画装裱实践中发现，无论将浆糊浓度调至何种比例，所裱制出的书画作品均难以完全保持原有宣纸和绫绢的柔软、飘逸的特性。这是由于多层宣纸粘合后，其柔软程度下降，而更主要的是因为所用原淀粉粘合剂成膜性不佳（膜的柔软性不佳、抗拉力弱、脆性大、易断裂等）干燥后变脆硬化所致。如果一味追求裱制出的书画作品的飘逸灵动，而将浆糊浓度调配的偏低，则很容易出现裱件开胶起皮的现象，这是装裱实践中一对难以克服解决的矛盾。 （二）目前在传统的书画装裱工艺中，采用的是同种而稀释度不同的浆糊应用于不同材料、不同工艺的粘接。但是，由于每道工序的特点及材料自身的物、化性质的差异，仅仅采用不同稠度的浆糊不能很好地满足在各工序、材料粘接中的不同要求。 （三）一幅装裱完毕的书画作品在悬挂、鉴赏、收藏过程中必然要受到自然环境因素，如：烟尘、潮湿的空气、霉菌、蝇虫、光线辐射等的侵蚀、影响，传统装裱工艺至今对此仍没有行之有效的解决办法。 （四）在古、旧及因保管不当造成霉变、破损的书画作品修复过程中，常遇到书画的画心风化、霉变、破损严重，使画心的揭裱十分困难，传统的做法是凭借裱画师多年积累的经验和极大的耐心小心揭裱。但是，稍有不慎就会造成珍贵书画、文物的损坏，造成难以挽回的损失，如果在书画揭裱之前，先行对画心采用适当的施胶剂进行表面施胶或涂布处理，增加画心的强度，就会给揭裱工作带来方便，也会减少因揭裱失误给文物保护工作造成的损失。 书画装裱不同的粘合工序对胶粘剂 性能要求的分析 画心和命纸的粘合：应采用粘接力适中，PH 值呈中性或弱碱性，可以考虑具有适当的再湿性，成膜柔软强度高的胶粘剂，这样可以不损伤画心，在必要时又可以进行揭裱，在经下一道覆背的工序中，由于胶液有一定的再湿性，当画心和命纸出现剥离时可以在下一道的覆背工序中再次被粘合；另外，在现代国画的创作实践中，画家为了追求特殊的色彩、肌理等视觉效果，常大量采用新型的绘画材料，而传统的胶粘剂对这些新材料的粘合力、浸润力差异极大，导致同一张画心的不同部分与命纸的粘接、浸润程度不同，这些收缩、润胀力的差异就会引起画面卷曲、变形、剥离等情况发生。因此，这就要求根据不同的绘画材料开发出具有针对性的专用胶粘剂（如亲油性、耐酸碱型的胶粘剂）。胶液在粘接命纸和画心的同时，如果兼具有对画心的涂布施胶保护作用，增加画心抗霉变、腐蚀、耐磨、耐折等理、化性能，也是应该加以考虑研究的课题。 绫绢和托纸的粘合：在现代装裱实践中，为了满足人们不同的审美情趣和审美要求，绫绢均大量地使用了新型的人工合成纤维，合成纤维的加入虽然使绫绢具有了更加艳丽的色泽，但是合成纤维与传统装裱所使用的胶粘剂的粘合力弱，因此常要加大胶粘剂的用量，这样的后果是导致托裱出的镶料硬度大，并最终使裱制完成的书画作品失去了飘逸、轻盈的美感，在书画收卷过程中还极易造成剥离、断裂、瓦楞等情况。这就使得此类胶粘剂非一种能够满足要求，需要针对不同的材料选用不同性能的胶粘剂。这类胶粘剂应具有一定的耐湿性能，另外可不必考虑揭裱的要求。如，聚乙烯醇对织物纤维有强的粘接力，用其改性的淀粉制成的胶粘剂可提高胶液的平衡黏接力，增强对合成纤维的附着，大大减少了胶剂的用量，并可使织物具有更柔软的手感。其机理是通过偶联剂的作用使PVA与含醛基的改性淀粉形成网状结构，可根据PVA加入量分别采用掺混法或共混反应法制备。 覆背纸之间的粘合：镶嵌粘合好的画心需要用两层宣纸进行覆背粘合，而这两层宣纸要先行粘合后使用，覆背的宣纸因为可以不必考虑揭裱问题，可以使用粘接力强耐湿性好,或具有良好的再湿性能，PH值中性、成膜性好的胶粘剂，这样既可以使裱制出的书画作品柔软飘逸又可使裱件不易剥离变形。 覆背纸与镶好天地头的画心之间的粘接：覆背纸横跨粘接了整个裱件的全幅，它粘接了不同材料和厚度的天地头和画心部分，由于不同材料间的延展性能、吸湿性能、对胶剂的黏附力等的不同，是造成裱件卷曲、变形的主要原因，覆背直接影响着裱件的质量。因此，这类胶粘剂除应有良好的平衡黏接力外，同时要有十分优异的成膜性能。 天地头、距条、画心等的镶合（镶活）：需要使用高粘度、高固形物含量的粘合剂，并且在胶剂有良好的耐水性和快干能力的同时，要求经粘合干燥后的裱件平整、变形量小。淀粉经适当变性并引入天然或人工高分子经接枝共聚处理的胶粘剂，由于具有成膜速度快，对纸品的润脹力较弱，因而在此方面的应用很有前途，值得关注和研究。 天地杆的装配：应使用具有一定压敏或快干性能的，高固形物含量的胶粘剂比较理想。 此外，对书画装裱用胶粘剂的共同要求是，胶膜要有优良的抗霉变、耐潮、防老化虫蛀、胶剂成膜柔软、粘接强度高，胶剂制备工艺简单容易控制、原料来源广泛、成本较低等特点。 对书画装裱中粘接机理的认识 现代粘接技术认为，在粘接中起到粘接力的主要因素有化学键力、分子间力、界面静电引力、机械作用力四种。而粘接作用的产生主要依靠吸附作用、静电作用、扩散作用、机械锁合作用、化学键合这五种作用，对于书画装裱所用的绫绢、纸张这类多孔性材料来说，一般认为以上五种作用是同时存在的。 机械锁合作用力从物理、化学观点看，并不是起到粘接作用的直接因素，但是在纸张这类多孔性材料中所起的作用是至关重要的，并对粘接强度起到主要的作用。这种机械锁合作用的破坏，主要发生于两个粘接界面产生相对滑动的情况下。由于纸张在外界条件变化时的延展和回缩性要高于传统装裱胶粘剂的蠕变能力，在裱件经过长时间的自然干湿、温度、收卷等环境交替变化的影响，经历反复的伸展回缩后，就很容易发生应力开裂。解决的方法有，1、制备具有良好蠕变性能的胶粘剂，或将胶粘剂经适度的交联处理，提高胶层的内聚力。2、在装裱过程中，尽量控制裱件的润胀在最小的范围内，以减小内应力。 化学键合作用的产生需要满足一定的条件，在可能形成化学键合的粘接体系中，化学键合发生的机会也是不多的，化学键合的存在对粘结体系的耐环境性如：温度、潮湿、强光辐射、抗霉变等性能是至关重要的。 静电作用：如果胶粘剂被粘物体系中有一方是电子的供体，而另一方恰巧是这种电子的受供体时，这时由于电子的转移，在界面区形成了双电层，从而产生了静电引力。宣纸被认为是一种呈电负性的一类纸张，如果所使用的胶剂能够带有正电荷，就会大大加强粘接强度，阳离子淀粉在宣纸粘接中的应用显然可以提高宣纸间的粘合强度，而且还可以对阳离子淀粉进一步变性处理，从而赋予其更加优秀的粘接性能。 吸附作用：吸附理论很好地揭示了粘接现象和分子间力的关系，如果胶剂对被粘物能够有充分的浸润，胶粘剂和被粘接物间就可以产生足够高的粘接力了。众所周知，纸张纤维间的结合除了纤维间的机械缠绕外，最主要的结合力的来源是氢键结合力，由于淀粉分子链间也存在氢键力，因此，二者很容易形成氢键结合。如果要获得较好的浸润效果，就要求胶粘剂具有较适当的分子量，这就是为什么传统装裱中要对原淀粉进行浸渍酸化降解的原因。 扩散作用：胶粘剂和被粘物在相互紧密接触时,由于分子链段的摆动或布朗运动会产生相互扩散现象。这种扩散将导致相邻的界面消失和过渡区的产生，进而使粘接头强度增加。 前人在装裱的粘接工艺中就已经十分注视对裱件的反复排刷，正是利用了这种扩散和吸附作用来增加宣纸间的相互扩散融合和胶剂的浸润，以增加粘接的强度。 在粘接中除了上述几种影响粘接强度的作用力外，被粘物和胶粘剂之间的界面情况也是十分重要的。如果要在粘接中得到良好的粘接强度，就必须使胶粘剂对被粘物表面形成良好的浸润，也就是二者的界面情况对粘接效果起到了重要的作用。表面张力小的物质对表面张力大的物质具有良好的浸润效果，反过来则得不到良好的浸润，也就不会获得良好的粘接强度。由于绫绢的表面自由能比宣纸要小，这就是为什么在绫绢的托裱中要用较浓的浆糊的原因。 影响粘接强度的因素还有黏料自身的化学结构、分子量和分布情况、黏料的物理结构、外界的物理影响等，对于外界的物理因素中值得给与重视的是内应力、胶层厚度、使用时间、环境等情况的研究，这关系到书画的长期保存。随着时间增长，粘料开始老化，裱件间的粘接强度会随之降低。胶层的老化与胶粘剂的物理化学变化、使用时的受力情况和环境都有关系，如冬夏交替、冷热、干湿的变更，导致接头的内应力不断循环交变，这会使粘接强度迅速下降，光、热、氧也能造成胶层老化。 改进传统制糊工艺对原淀粉 进行变性处理的意义 原淀粉虽然具有一定的粘接性能，但是其粘结力很弱，自身的缺点更限制了其性能的进一步提高，其缺点主要表现在：冷水中不膨胀、不溶解、无黏性——因此传统的淀粉胶粘剂的制备中要进行加热糊化处理，而糊化终点又难以量化控制，给使用带来不便；淀粉颗粒的流动性和排水性——这是导致胶剂不能与基材良好浸润和均匀涂布的主要原因，在粘合完成后裱件易出现剥离、粘结不牢固的现象；玉米、小麦淀粉糊透明性差、易凝沉、冷却形成凝胶——这种凝胶体的形成要求必须粉碎分散后方可使用，给应用带来不便；淀粉糊到达糊化温度以后黏度急增——在传统制糊工艺中都有这样的体会，在糊化将近完成时，淀粉糊的高黏度使操作极为困难；糊化淀粉在高温长时间剪切、蒸煮或酸性条件下易发生降解，强度不稳定——这是传统制糊工艺中被称为“燥性”产生的原因。因此要采用物理、化学、酶等手段改变淀粉分子结构或大小，使淀粉性质发生变化（即淀粉的变性处理，传统装裱用淀粉胶粘剂的发酵处理也是较原始的变性方法之一）。变性淀粉除保持有原淀粉的特性外，更赋予了比原淀粉更优异的性能（如糊化和蒸煮特性，减轻直链淀粉的凝沉和胶凝倾向，降低淀粉的糊化温度，增强了糊液的成膜型、粘结强度等）。 近现代对淀粉的认识和研究进展 近代对于淀粉的科学研究始于1811年，德国化学家KrichoH用硫酸水解马铃薯淀粉得到有甜味的澄清液体，此液体被法国化学家Saussur于1815年证实含有葡萄糖成分，进而把人类对淀粉的认识研究推上了分子的层次。1935年确定了淀粉的基本组成单位是a-D-吡喃葡萄糖，分子式为（C5H = 10 \* Arabic 10O = 5 \* Arabic 5）n,n称为聚合度（DP），一般为800-3000；（C6H10O5）为脱水葡萄糖单位（AGU），1940年发现淀粉颗粒可分为两部分——支链淀粉和直链淀粉，直链淀粉可制成强度高，柔软性好的纤维、薄膜，而支链淀粉却不能。在天然原淀粉中直链淀粉含量均未超过30%，直链淀粉是a-D-吡喃葡萄糖基单位通过1、4-苷键连接的线性聚合物；支链淀粉是a-D-吡喃葡萄糖基单位通过1、4-或1、6-苷键连接的高支化聚合物。淀粉颗粒内部分为结晶区和无定型区，而后者有较高的渗透性，化学法生产变性淀粉就是利用了这种渗透性，因此化学反应主要发生在此区域内。 1804年于西欧出现的英国胶是最早的变性淀粉产品，1811年又发明了酸糖化法，19世纪后期开发出了糊精，20世纪初a-淀粉在荷兰实现工业化生产。但是，直到1940年，荷兰、美国才开始实现变性淀粉的大规模工业化生产。20世纪50年代开发成功了羟乙基、阳离子变性淀粉，60-70年代研制成功多种淀粉高分子接枝共聚物。近30年更是高速发展的时代，涌现出了大量的新型变性淀粉（复合变性、高吸水、生物降解淀粉等）。目前全世界原淀粉产量已达2000万吨，变性淀粉品种有2000多种。 原淀粉制备各种淀粉衍生物 胶粘剂的原理 原淀粉可被认为是葡萄糖单元由a-（1、4）、a-（1、6）键连接起来的聚合物，其活性部位在羟基（-OH）和糖苷键（C-O-C）上面，前者可发生置换反应，而后者可发生断链反应（解聚、降聚）。 另外，淀粉分子中在六碳位上有最活跃的醇类功能基；次活跃位在二三碳位上，有两个醛类功能基，他们可以和多种化学试剂反应，从而可引入多种官能基团，生成酯或醚或与多元官能基反应得到交联淀粉或与人工高分子生成接枝共聚物。淀粉变性后形成含有醛基、羧基、乙酰基的分子结构，并可形成不同的交联结构，从而增强了内聚力及与基材的粘结力。与人工有机大分子如聚乙烯醇、苯酚、脲醛树脂、乙酸乙烯等共聚物交联可形成具有不同网状结构的胶粘剂。 三 主要变性淀粉品种及应用性能 一 酸变性淀粉 用酸处理淀粉（胶化温度以下），改变原淀粉的性质，称为酸变性淀粉。酸变性淀粉可作为生产阳离子淀粉、交联淀粉、羟烷基淀粉的原料，能极大地提高淀粉衍生物的性能、用途。 酸变性淀粉黏度低，能配制成高浓度糊液，因而易于干燥，粘合快、粘力强，具有渗透力强、成膜性好、水溶性高，又易于退浆（这在画心的揭裱中极为有益）。应用于纸张施胶、涂布粘合，可改进纸张的抗磨性。酸变性淀粉也可用于棉纤维、混纺纤维、合成纤维等织物的粘合整理。 二 酶变性淀粉 利用a-淀粉酶处理淀粉乳，使之糊化、水解，其粘度大为降低。淀粉糊的含量为10-40%，PH值6.5-7.5，适用于纸张施胶。 三 糊精 糊精产品最早出现在19世纪的英国，淀粉经不同方法降解的产物统称为糊精，常用的糊精产品有麦芽糊精、环糊精、热解糊精三大类。 淀粉经酸解、酶解或酸与酶复合催化水解，葡萄糖值在20以下的产物称为麦芽糊精。淀粉经嗜碱芽孢杆菌发酵，产生葡萄糖基转移反应可制得分子呈环状排列的环状糊精。利用干热法降解淀粉，所得的产物称为热解糊精，有白糊精、黄糊精、英国胶。 糊精在水中的溶解度随转化度的提高而逐渐增加，白糊精溶解度60%—100%，黄糊精溶解度95%—100%，英国胶溶解度70%—100%。白糊精和黄糊精的黏度随转化度的提高而逐渐下降，而英国胶是先降后升。糊精水溶液的稳定性差异很大，受产品的转化度、种类、原淀粉特性和添加剂的影响。由于糊精黏度低、溶解性好，可制成高浓度胶泥，干燥、粘合快，胶粘性强，糊精还具有再湿粘性，利用糊精的这一性质可应用于装裱的镶活工艺中。糊精是最常见的纸品粘合剂，也可以用来对纸品进行表面施胶、涂布粘合，提高纸张的性能。 四 氧化淀粉 是最普通的变性淀粉之一，采用不同的氧化工艺、氧化剂，原淀粉可制成性能各异的氧化淀粉。采用高碘酸为氧化剂可制得对纸张兼顾有干、湿强度作用的双醛淀粉。采用H2O2, 过醋酸、KMnO4, 过硫酸，次氯酸钠可制得价格比较低的普通型氧化淀粉。 淀粉经氧化引起解聚，产生低粘度分散体系并引进了羰、羟基，使其凝沉趋向减少而糊液稳定性增加。氧化淀粉与原淀粉比色洁白，易糊化，糊液粘度低、流动性好且稳定性高、透明性、成膜性好、胶黏力强。其颗粒径向裂纹随氧化程度增加而增加，当在水中加热时，颗粒会随之崩解碎裂，这与原淀粉颗粒的膨胀现象不同。氧化淀粉带有弱阴离子性，容易吸附阳电荷物质。由于氧化作用使淀粉被“切成”碎片，其胶化温度下降，糊液清晰，稳定性加强。糊液干燥后可形成强韧、清晰、连续的薄膜。 氧化淀粉用于纸张施胶剂、粘结剂，与纸纤维的粘结力高，防腐防霉性强，胶剂流动性好，便于涂布，可提高纸张平滑度、强度，并可与聚乙烯醇（PVA）复配，增加成膜性。氧化淀粉还可以进一步酯化、醚化等复合变性处理，制成更优异的衍生物。 氧化淀粉易渗透入人造棉、合成纤维、混纺纤维内部，由于透明度、成膜性好、上浆均匀可使织物平整手感柔软，提高强度，并可使白色和印花织物色彩艳丽。 五 接枝共聚物淀粉 接枝共聚物淀粉是新近出现的性能更优良的变性淀粉品种，它是在改性淀粉分子中引进不同的天然或人工合成分子，由于引入的分子不同可表现出不同的特性。这类变性淀粉因引入的分子不同，使得品种、性能呈现出多样性，是一类很有发展前途的新型淀粉衍生物。在上文“镶活”工艺的论述中曾提到过接枝共聚物淀粉其中的一种使用性能。 六 羟烷基淀粉 是一种醚化淀粉，属非离子型。主要是羟乙基、羟丙基淀粉具有使用价值，它们是在碱催化下以Na2SO4为阻凝胶化剂，分别与环氧乙烷或环氧丙烷加热反应制得。 羟烷基淀粉属非离子淀粉醚，取代醚键的稳定性高，在水解、氧化、糊精化、交联等反应中醚键不会断裂，并可在较宽PH值下保持稳定，受电解质影响小。 羟烷基淀粉有亲水性，减弱了其内部氢键强度。取代度提高，糊化温度下降，最终可在冷水中膨胀。其糊液透明度高、流动性好、凝沉弱，稳定性高。可低温存放或经多次冻融后仍能保持原有胶体结构。羟烷基淀粉糊成膜性好、透明、柔韧、平滑、耐折性佳，由于没有微孔，改善了其抗油脂性。用于纸张的表面施胶和涂布粘合剂（取代度0.04-0.1间）可改善纸张物理性能，如：耐磨性、手感、平滑度，不易掉毛、掉粉。对织物进行上浆整理可使织物具有抗皱能力并可与聚乙烯醇合用。 七 乙酸酯淀粉 又称乙酰化/乙酸淀粉，乙酸酯淀粉属非离子型，PH值6—7，乙酸酯淀粉具有好的黏度稳定性，乙酰化反应增加了淀粉颗粒的溶胀和分散性，降低了凝沉作用，使胶液透明度提高，成膜性显著改善，可经受低PH值、高剪切，高、低温处理。尤其是高直链淀粉乙酸酯成膜性好，空气、氧不能穿透此膜。乙酸酯淀粉有良好的黏附纱线的特性和拉伸强度、柔韧性，且膜的溶解性高，有利于揭裱，并可与聚乙烯醇混用提高黏附力。用于纸张表面施胶，分散性好，不结块，不凝沉，黏度稳定，黏着力强，成膜光滑耐磨，具有可揉曲性，可再湿性和高光度，可增加纸张表面强度、抗溶剂性。因此，经过乙酸酯淀粉粘结、处理的书画作品，在重新揭裱和使用溶剂对纸张表面的油污、霉斑处理时会带来有益的保护作用。 八 磷酸酯淀粉 淀粉与磷酸盐反应制得的磷酸酯淀粉，即使在很低的取代度时也能明显地改变原淀粉的性质。马铃薯淀粉结合有天然磷，因此具有更优越的使用性能。由于磷酸为三价酸，能与淀粉分子中的三个羧基生成磷酸一酯，磷酸二酯，磷酸三酯。 磷酸单酯淀粉是阳离子衍生物，糊液粘度、透明度、稳定性均比原淀粉明显提高，即使取代度很低时，糊液性质也改变很大。当DS »0.07时，已经可以在冷水中膨胀。可作为纸制品涂布粘合剂，层间粘合剂，胶粘剂。与聚乙烯醇或聚丙烯酸酯合用，适用于人造纤维上浆粘合。 九 阳离子淀粉 是在淀粉的羟基上引入阳离子基团而成，因此阳离子淀粉具有对阴电荷物质的亲和性。阳离子淀粉正逐步向具有各种独特性能的两性淀粉或复合型淀粉发展，拓宽了其实用价值。目前，主要的阳离子淀粉是叔胺烷基醚和季胺烷基醚，而后者的性能均优于前者，很有发展前途。 阳离子淀粉比原淀粉的胶化温度大为下降，糊黏度高，凝沉性弱，透明度高。玉米淀粉在DS=0.025时胶化温度为（60±2）°C；DS=0.025为（50±2）°C；当DS=0.07时，冷水中可溶解。随着DS的提高，糊液的黏度，稳定性也明显提高。阳离子淀粉的阳电性在纸张的粘合、涂布等处理中有着很大的意义，这是由于纸纤维及填料均有阴电性，故可牢固地吸附阳离子淀粉。在对织物的粘合中，也显示出了良好的应用前景。 十 交联淀粉 淀粉与具有两个或多个官能团的化学试剂反应，使不同淀粉分子羟基间联结在一起，所得的淀粉衍生物被称为交联淀粉。只要在淀粉乳中加入淀粉质量0.005-0.1%的交联剂，就可以明显改变淀粉糊化、溶胀性质。淀粉交联形式有：酰化交联、酯化交联、醚化交联等。 交联淀粉的糊液黏度比原淀粉高，抗剪切，成膜强度不受蒸煮时间长短影响。在强碱性条件下有高粘度。产品有高凝胶强度。 蒸煮时间对从淀粉糊液制得的薄膜拉伸强度的影响 　蒸煮时间 　　分钟 　　　原玉米淀粉 平均拉伸强度　KN/M2 　　交联玉米淀粉 平均拉伸强度　KN/M2　　　　　　 　　　　１０ 　　　　５００ 　　　　５０９ 　　　　２０　 　　　　４５６ 　　　　　－ 　　　　３０ 　　　　４２６ 　　　　５１０ 　　　　６０ 　　　　３８３ 　　　　　－ 　　　　１２０ 　　　　３７８ 　　　　５０８ 　　　　１８０ 　　　　２１２ 　　　　　－ 　 结束语 目前对淀粉变性技术的研究及对变性淀粉各种性能的认识和变性淀粉的应用，主要是针对工业（造纸、印刷、纺织印染）领域的需要。而书画装裱工作是需要经多年专门训练的专业人员来完成的一门要求既有技能经验、艺术创造和科学技术知识的特殊的艺术门类，书画装裱对胶粘剂的性能具有其自身的特殊要求，虽然以工业用途为目的的变性淀粉类胶粘剂的性能十分优异，但是也不能不加甄别地直接应用于书画的装裱，这就要求我们从事装裱工作的专业人员，利用自己掌握的专业和化学知识结合现代技术对变性淀粉研究和认识的实践、理论成果，开发出适合书画装裱的具有不同性能和用途的新型胶粘剂。 任何技术、知识都不是凭空产生的，都要在继承的基础上经过不断的探索和大量的实践积累。因此，对于装裱用胶粘剂的研制也同样要遵循这条规律。在装裱胶粘剂的开发研制过程中，应首先对现有变性淀粉在书画装裱应用中的性能加以分析，在此基础上可以具体地针对胶粘剂在装裱应用中的性能要求，制备出具有不同性能的变性淀粉品种。在实验室条件下制备出的改性淀粉不但制备条件容易控制，制得的改性淀粉性能稳定，纯度好，而且书画装裱所用的胶粘剂用量不大，在实验室条件下的产量完全能够满足书画装裱工作的需求。对变性淀粉的制备研究，可以分为几个方向和步骤。 一、首先解决传统装裱使用同一种胶粘剂存在的种种问题，推出具有针对性的适合不同粘合工艺要求和特点的专用胶粘剂。当然，由于胶粘剂品种的增加会给使用带来一些麻烦和不便，因此，要求这类胶粘剂要有良好的储存性能和简便快捷的配制糊化工艺。 二、针对书画作品在收藏、欣赏过程中暴露的种种问题，开发专用于保护书画纸张的表面施胶剂、涂布剂，改善纸张的物、化性能，加强书画保存的耐久性。同时，纸张物、化性能的提高，也有利于因意外因素造成的需要对书画作品重新揭裱、修复工作的进行。 三、在古旧书画的修复、揭裱中经常遇到纸张破损、霉变、风化等情况，由于纸张的干、湿强度均严重下降，给揭裱带来极大的困难，稍有不慎就会带来极大的损失；另外，对画面的油污、霉斑、污渍等进行清除处理时，除使用清水外，在必要时还不得不使用化学溶剂、试剂，而有些化学品对纸张具有一定的侵蚀作用。因此，研究制备用于加强古旧书画纸质强度和抗物、化侵蚀的表面施胶剂、涂布剂，在对古旧书画揭裱、修复之前先行对画面纸张进行强化保护处理，会对文物保护工作带来极大的方便。 　 [参考文献] 1《书画装裱技艺辑释》 杜秉庄 杜子熊编著 上海书画出版社 2001.2 2《中国书画装裱》 冯增木著 山东科学技术出版社 2002.1 3《古籍修复技艺》 朱赛虹著 文物出版社 2001.12 4《针织物染整技术》 范雪荣 王强主编 中国纺织出版社 2004.7 5《皮革纺织及造纸化学品制造技术》 韩长田 宋小平主编 科学技术文献出版社 2004.11 6《常用纸张品种简明手册》 文琼菊著 化学工业出版社 2005 .1 7《胶粘剂》 周学良主编 化学工业出版社 2004.3 8《胶粘剂》 程时远 李盛彪 黄世强主编 化学工业出版社 2001.1 9《天然胶黏剂》 叶楚平 李陵岚 王念贵著 化学工业出版社/材料科学与工程出版中心 2004.1 10《粘接技术手册》 张玉龙主编 中国轻工业出版社 2001 11《胶粘剂应用手册》 王孟钟 贯应昌主编 化学工业出版社 1987