高溫濕環(huán)境下的國畫顏色褪變規(guī)律研究

摘 要：國畫作品在長時(shí)間的保存中受到溫濕度等各種因素的影響會產(chǎn)生老化。文中介紹了繪畫材料及影響其老化的基本因素，通過在50℃和50%的濕度環(huán)境下進(jìn)行72小時(shí)的實(shí)驗(yàn)，然后測量其光譜反射率和L*a*b*值，在Matlab軟件中比較分析，得出了常用顏料的老化規(guī)律。

關(guān)鍵詞：褪變規(guī)律；宣紙；老化規(guī)律；高溫高濕

繪畫藝術(shù)在其演變過程中，因創(chuàng)作背景、繪畫方式和表達(dá)方式的不同而用不同的顏料，時(shí)光推移，繪畫作品會發(fā)生不同程度的老化褪變，如紙張顏色變深，顏料顏色階調(diào)變暗，顏料脫落等。研究畫作的老化褪變規(guī)律，對藝術(shù)品的保存和復(fù)原，具有重要意義。

本文作者主要研究馬利牌中國畫顏料、水粉畫顏料、水彩畫顏料和丙烯顏料，對它們進(jìn)行比較分析，并且針對絹布和宣紙（包括生宣和熟宣）進(jìn)行老化實(shí)驗(yàn)研究，簡要的總結(jié)顏料的性質(zhì)和種類，用色度計(jì)采集顏料的數(shù)據(jù)，利于在實(shí)驗(yàn)前后進(jìn)行對照，運(yùn)用色彩學(xué)的相關(guān)知識分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果，總結(jié)實(shí)驗(yàn)結(jié)論，得到四種繪畫顏料的褪變老化規(guī)律。

1 繪畫材料

繪畫用材料主要有顏料及紙張或絹布。顏料又有國畫顏料、水粉畫顏料的區(qū)分，也有礦物顏料及植物染料的分類。

國畫專用顏料一般包括植物、礦物和化工顏料三大種類。植物顏料來源于植物的根莖汁液，易褪色。礦物顏料主要來源于天然礦石，經(jīng)加工處理后制作而成，如鈦白、朱砂等。化工顏料包括曙紅、大紅等。

水粉畫顏料是用顏料粉加水、膠和白粉按比例混合制成，有時(shí)還加入防腐劑，透明性差，遮蓋力強(qiáng)。水彩與水粉顏料相差不大，但其淺色不能覆蓋底色，其中的群青、赭石等顏色屬于礦物顏料，單獨(dú)使用或與別的色相混時(shí)易出現(xiàn)沉淀。由丙烯酸樹脂、增稠劑、防腐劑、填充劑和色料等相互混合得到的丙烯顏料可以做到近似水粉的遮蓋力和水彩的透明性，干燥速度快，繪畫工序簡單，兼有多種顏料的優(yōu)點(diǎn)，應(yīng)用也越來越多。

中國傳統(tǒng)書畫主要用宣紙，易于保存、經(jīng)久不脆并且不會褪色，其原材料主要包括稻草和青檀。宣紙也有生宣、半生宣和熟宣的區(qū)別。熟絹是紙張出現(xiàn)之前的常用繪畫材料，是生絹脫膠之后的稱呼。絹布一般情況下耐酸堿性差，長久保存后，字畫多呈現(xiàn)黃色，甚至出現(xiàn)折斷現(xiàn)象。

2 影響顏料物質(zhì)老化的因素

顏料及紙張等主要是高分子材料，在使用中，受熱、氧、水、光等外界因素的影響，會產(chǎn)生老化而發(fā)硬、變色或失去強(qiáng)度，其本質(zhì)是化學(xué)結(jié)構(gòu)或者物理結(jié)構(gòu)的改變。國畫顏色的改變就是基于老化的作用而發(fā)生的。

溫濕度是老化的首要因素。溫度升高，高分子鏈的運(yùn)動加劇，一旦超過化學(xué)鍵的離解能，就會引起高分子鏈的熱降解或者基團(tuán)脫落。水分對材料的溶脹以及溶解作用會使材料的聚集狀態(tài)被破壞，甚至?xí)l(fā)生聚集態(tài)的解體而損壞材料。對于結(jié)晶態(tài)的纖維或者塑料，濕度的影響不明顯。

氧也是引起材料老化的主要原因，氧會使高分子鏈上形成高分子過氧化氫自由基或者過氧化物，并引起主鏈的斷裂，使聚合物分子量顯著下降，玻璃化溫度降低，使聚合物老化變粘。光照會使聚合物分子鏈斷裂。顏料在光的作用下，會使分子結(jié)構(gòu)變化而褪色，紫外光的作用更為顯著

化學(xué)介質(zhì)滲透到高分子材料的內(nèi)部時(shí)，也會使材料發(fā)生物化性能的變化?？諝庵杏泻怏w會造成顏料的各種變化，如SO2氣體形成酸，而無機(jī)顏料都是金屬的碳酸鹽或氫氧化物，SO2很容易與其中的金屬元素形成黑色的硫化物而改變顏料色彩。SO2在氧化后會形成H2SO4，造成的危害更大。酸電離出的H+也會加速紙纖維的水解和化學(xué)反應(yīng)。堿對顏料特別是酸性植物顏料危害很大，會使顏料發(fā)生水解失去活性而變色。

另外，微生物在一定環(huán)境條件下的活動也會對繪畫作品產(chǎn)生影響。

3 老化實(shí)驗(yàn)概述

在四張白卡紙上分別畫50個(gè)3×3cm的方格，分別用水粉、水彩、丙烯和國畫四種顏料進(jìn)行涂布。實(shí)驗(yàn)在HS-100恒溫恒濕實(shí)驗(yàn)箱中進(jìn)行，設(shè)置溫度為50℃，濕度為50%，在自然干燥后的72小時(shí)內(nèi)，白天每4h取一次樣，晚上間隔10h取一次樣，共取得13次樣。使用X-rite spectroeye對色塊進(jìn)行測量，數(shù)據(jù)包括L*、a*、b*、X、Y、Z、主波長、sR、sG、sB以及350-750nm范圍內(nèi)的光譜反射率，并將所得數(shù)據(jù)通過程序?qū)隡atlab中進(jìn)行處理。

實(shí)驗(yàn)中，理想顏料的顏料載體是玻璃，使用白卡紙，使實(shí)驗(yàn)過程簡單，但會使實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)存在誤差。實(shí)驗(yàn)是在假設(shè)顏料層涂覆的足夠厚，紙張不足以影響顏料的光譜反射率情況下進(jìn)行的， X-rite的spectroeye儀器測量的色差值較小，但是測量得出的光譜值仍然存在偏差，會對實(shí)驗(yàn)結(jié)果產(chǎn)生非常小的影響。

4 結(jié)果分析

結(jié)果表明，國畫顏料顏色加深，變化最為明顯；水粉顏料黃綠色明度降低，水彩中黃紅色明度提高，藍(lán)綠色明度下降，丙烯顏料中多數(shù)顏色老化后明度提高，宣紙明度降低，顏色發(fā)黃，絹布在實(shí)驗(yàn)過程中基本沒有變化。

丙烯顏料性質(zhì)相對穩(wěn)定，在高溫高濕的環(huán)境中表現(xiàn)較好。水粉顏料中的玫瑰紅極不穩(wěn)定，在高溫濕度及日下照射下容易變色。水彩顏料中的赭石和青蓮明度變化很小，老化之后顏色加深；國畫顏料性能更不穩(wěn)定。

在高溫高濕環(huán)境中，藤黃穩(wěn)定性良好，主要因其自身膠含量大，顏料分子被包裹其中，外界影響小。群青作為無機(jī)顏料，組成元素中含有化學(xué)性質(zhì)活潑的Na，常溫和加熱時(shí)分別與氧氣化合，和水劇烈反應(yīng)，化學(xué)性質(zhì)不穩(wěn)定。

絹布在實(shí)驗(yàn)中的總體性能比宣紙穩(wěn)定，但是在長時(shí)間的放置中仍會發(fā)生老化。宣紙?jiān)?2h的老化過程中，明度值降低，并且有些微微泛黃，與古字畫在保存過程中出現(xiàn)的問題一致，為了更好的驗(yàn)證宣紙的老化規(guī)律，需要加長老化時(shí)間。

本實(shí)驗(yàn)還有許多待改進(jìn)處，如色塊的均勻性，顏料、紙張老化規(guī)律僅是定性的分析，更準(zhǔn)確的定量分析還不待研究。為了更好的發(fā)展中國繪畫藝術(shù)，分析研究古人流傳下來的畫作是必不可少的，所以對顏料的褪變規(guī)律和宣紙絹布的老化規(guī)律的研究也是十分重要的。

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作者簡介：

王偉（1993-），男，漢族，山東濰坊人，主要研究方向：包裝印刷技術(shù)。