3.2 老化实验结果

3.2.1老化实验照片

在此以老化光照影响对笔最大极具之三组照片表示其结果之差异处。如以下表3.2.1-1至表3.2.1-3所示。

3.2.2老化实验结果色差仪分析

本研究使用ColorLite sph860色差仪测量样本CIEＬ*a*b*值，CIE L*a*b*以三个基本坐24

标表示，L*－颜色的亮度：L* = 0生成黑色而L* = 100指示白色，a*－红色和绿色之间的位置：a*负值指示绿色而正值指示红，b*－黄色和蓝色之间的位置：b*负值指示蓝色而正值指示黄色。以此规划出三维空间。

主要以与△E作为分析依据，观察出各牌保护胶老化前后变化。

(一) 老化实验－无碳粉层

Ø 台湾图画纸 / 无碳粉层 / 0~336 小时

分析：

照光0小时的ΔE值以牛顿牌最为接近无胶，其次为PP牌与老人牌，最后是朗尼牌；照光1小时的ΔE值以PP牌最接近无胶，其次是牛顿牌与朗尼牌，最后是老人牌；照光4小时的ΔE值以牛顿与PP牌最接近无胶，其次是老人，最后是朗尼；照光24小时的ΔE值以牛顿牌与朗尼牌最接近无胶，其次是PP牌，最后是老人；照光168小时的ΔE值以老人牌最接近无胶，其次是朗尼牌，最后是牛顿牌与PP牌；照光336小时的ΔE值，以朗尼牌最接近无胶，其次是牛顿牌与PP牌，最后是老人牌。

各牌在照光4小时开始有明显的变化。牛顿牌、PP牌与朗尼牌有较佳的耐候性，在168小时前是牛顿牌与PP牌保护力较佳，但在168、336小时朗尼牌保护力大于牛顿牌与PP牌。

Ø 台湾白素描纸 / 无碳粉层 / 0~336小时

分析：

照光0小时的ΔE值以朗尼牌与老人牌最为接近无胶，其次为牛顿牌，最后是PP牌；照光1小时的ΔE值以朗尼牌最接近无胶，其次是老人牌与PP牌，最后是牛顿牌；照光4小时的ΔE值以PP牌最接近无胶，其次是牛顿牌与朗尼牌，最后是老人牌；照光24小时的ΔE值以朗尼牌最接近无胶，其次是牛顿牌与PP牌，最后是老人牌；照光168小时的ΔE值以朗尼牌最接近无胶，其次是牛顿牌与PP牌，最后是老人牌；照光336小时的ΔE值，以牛顿牌最接近无胶，其次是朗尼牌与PP牌，最后是老人牌。

各牌在照光1小时开始有明显的变化。0~336小时朗尼牌有较佳的耐候性，其次是牛顿，老人牌在336小时的色差值最高，耐候性变差。

Ø 法国MBM素描纸 / 无碳粉层 / 0~336小时

分析：

照光0小时的ΔE值以老人牌最为接近无胶，其次为PP牌与牛顿牌，最后是朗尼牌；照光1小时的ΔE值以老人牌最为接近无胶，其次为朗尼牌与PP牌，最后是牛顿牌；照光4小时的ΔE值以老人牌最接近无胶，其次是牛顿牌，最后是朗尼牌与PP牌；照光24小时的ΔE26

值以老人牌最接近无胶，其次是牛顿牌，最后是朗尼牌与PP牌；照光168小时的ΔE值以老人牌与牛顿牌最接近无胶，其次是朗尼牌，最后是PP牌；照光336小时的ΔE值，以牛顿牌最接近无胶，其次是老人牌与朗尼牌，最后是PP牌。

各牌在照光1小时开始有些微的变化。老人牌与牛顿牌有较佳的耐候性，牛顿牌在4小时后的数值趋向于无胶，朗尼牌在24小时后的数值趋向于无胶，最后是PP牌。

Ø 日本素描纸 / 无碳粉层 / 0~336小时

分析：

照光0小时的ΔE值以老人牌最为接近无胶，其次为牛顿牌与朗尼牌，最后是PP牌；照光1小时的ΔE值以朗尼牌与PP牌最为接近无胶，其次为老人牌，最后是牛顿牌；照光4小时的ΔE值以老人牌最接近无胶，其次是朗尼牌，最后是牛顿牌与PP牌；照光24小时的ΔE值以牛顿牌最接近无胶，其次是朗尼牌与老人牌，最后是PP牌；照光168小时的ΔE值以老人牌最接近无胶，其次是朗尼牌与牛顿牌，最后是PP牌；照光336小时的ΔE值，以牛顿牌与朗尼牌最接近无胶，其次是老人牌，最后是PP牌。

各牌在照光168小时有明显的变化。老人牌有较佳的耐候性，但在336小时数值较高，可能老人牌在336小时，耐候性降低。牛顿牌与朗尼牌较佳，其次是PP牌，最后是老人牌。

(二) 老化实验－有碳粉层

Ø 台湾图画纸 / 有碳粉层 / 0~336 小时

分析：

照光0小时的ΔE值以PP牌最接近无胶，其次依序为牛顿、朗尼、老人；照光1小时的ΔE值以牛顿牌最接近无胶，其次依序为朗尼、PP、老人；照光4小时的ΔE值以PP牌最接近无胶，其次为牛顿、朗尼、老人；照光24小时的ΔE值以牛顿牌最接近无胶，其次以朗尼、PP、老人；168小时的ΔE值以牛顿牌最接近无胶，其次依序为PP、朗尼、老人；照光336小时的ΔE值以牛顿牌最接近无胶，其次为朗尼、PP、老人。

Ø 台湾白素描纸 / 有碳粉层 / 0~336小时

分析：

照光0小时的ΔE值以老人牌与牛顿牌最为接近无胶，其次为朗尼牌，最后是PP牌；照光1小时的ΔE值以牛顿牌最为接近无胶，其次为老人牌，最后是朗尼牌与PP牌；照光4小时的ΔE值以PP牌最接近无胶，其次是牛顿、老人牌，最后是朗尼牌；照光24小时的ΔE值以朗尼牌最接近无胶，其次是老人牌，最后是牛顿牌与PP牌；照光168小时的ΔE值以PP牌最接近无胶，其次是朗尼牌与牛顿牌，最后是老人牌；照光336小时的ΔE值，以朗尼牌最接近无胶，其次是PP牌，最后是牛顿牌与老人牌。

各牌在照光1小时开始有明显的变化，其中无胶的变化量最小。0~24小时老人牌与牛顿牌有较佳的耐候性，但在168、336小时老人牌的色差值最高，耐候性变差。168、336小时中朗尼牌与PP牌有较佳的耐候性。

Ø 日本素描纸 / 有碳粉层 / 0~336小时

分析：

在ΔE值中0小时以PP牌最接近无胶再依序为牛顿、老人、朗尼；1小时老人牌最接近无胶，其次依序为PP、朗尼、牛顿；4小时牛顿牌最接近无胶，其次依序为PP、朗尼、老人；24小时牛顿牌最接近无胶其次依序为PP、朗尼、老人；168小时PP牌最接近无胶，其次依序为朗尼、老人、牛顿；336小时牌牛顿牌最接近无胶，其次依序为PP、朗尼、老人。 29

无胶在4小时才有变化，有喷胶在1小时皆有变化。336小时老人牌数值明显增加，可推知老人牌在336小时不具保护力。

3.2.3老化实验结果紫外光-可见光光谱仪非破坏检测分析

本研究使用GEM 3000-III反射式紫外-可见光谱仪，Hamamatsu S7031 背照式2D-CCD探头，非破坏方式扫描样本取得样本的紫外光-可见光光谱，对于其谱峰特征加以比较。

(一) 老化实验 ---- 台湾图画纸

Ø 台湾图画纸 / 无碳粉层 / 0, 1, 4, 24, 168, 336 小时老化照光

(二) 老化实验 ---- 台湾白素描纸

Ø 台湾白素描纸 / 无碳粉层 / 0, 1, 4, 24, 168, 336 小时老化照光

(三) 老化实验 ---- 法国MBM素描纸

Ø 法国MBM素描纸/ 无碳粉层 / 0, 1, 4, 24, 168, 336 小时老化照光

 (四) 老化实验 ----日本素描纸

Ø 日本素描纸/ 无碳粉层 / 0, 1, 4, 24, 168, 336 小时老化照光

Ø 日本素描纸/ 有碳粉层 / 0, 1, 4, 24, 168, 336 小时老化照光

分析：

透过非破坏的紫外光--可见光光谱分析，我们可以看到本研究中每一种绘图纸本质上有其个别的特征图谱，台湾产图画纸之紫外光--可见光图谱峰最明显，。受到光照成分变化也最明显，在文物保存观点下，为稳定度较低的表现，法国MBM素描纸也有一些谱峰特征，表现其次，台湾白素描纸质量稳定，日本素描纸的稳定性最佳，显然绘画者在一开始的选材上如果能注重画纸材料质量的稳定性，对其画作之长久性与未来的维护保存相对来讲会是更好。

保护喷胶对于画作是否具有保护效果，于此也可以看出在紫外光老化照射24小时之后，亦多呈现老化成分改变之现象，老人牌保护胶与绘画纸在光照后的老化反而有使绘画纸在光照后之老化加剧之倾向。

4. 讨论

4.1研究成果

(一)拨水实验

第一、二、三次实验测量的结果有所差异，故各种纸材比较时以相近的两图表做参照我综观以上表格及图表归纳出保护喷胶以及有无碳粉层的影响如下：

1. 保护喷胶的影响：

(1) 无胶水流的宽度比有喷胶的水流宽度窄，不同纸材与保护胶的影响皆有所不同，例如：

表3.1.1-1推断出台湾图画纸喷覆各牌保护喷胶后拨水程度上保护力大小依序为朗尼牌、PP牌、牛顿牌、老人牌。

表3.1.1-2中，推断出台湾白素描纸喷覆各牌保护喷胶后拨水程度上保护力大小依序为老人牌、PP牌、朗尼牌、牛顿牌。

表3.1.1-3中，推断出法国MBM素描纸喷覆各牌保护喷胶后拨水程度上保护力大小依序为老人牌、朗尼牌、PP牌、牛顿牌。

表3.1.1-4中，推断出日本素描纸喷覆各牌保护喷胶后拨水程度上保护力大小依序为朗尼牌、PP牌、牛顿牌、老人牌。

(2) 在保护胶的成分中，牛顿牌含有压克力树脂也添加了丙酮，可能是防止压克力树脂的黏性过强以致喷嘴被堵塞，但也影响到压克力树脂的防水性，在实验结果后也发现防水性较佳并不是牛顿牌。

PP牌中添加了平坦剂，其功用是让水平流，在实验结果后发现有一定程度的保护力，而老人牌与朗尼牌成分内容公布不多，难以判断其影响性。

2. 碳粉层的影响：

有涂碳粉层的水流流速几乎比无碳粉层快，宽度也几乎比无碳粉层的水流宽度还窄，但也有涂碳粉层不影响其拨水程度的情形在。以下为归纳各纸材与各保护喷胶喷附于有无碳粉层的影响：

图3.1.1-1至3.1.1-3中，台湾图画纸在无胶方面，有碳粉层比无碳粉层水流扩散程度较多且流速慢，推断有碳粉层较无保护力；老人牌、PP牌、牛顿牌、朗尼牌有碳粉层比无碳粉层水流扩散程度小且流速快，推测有涂碳粉层时较具有保护力。

图3.1.1-4至3.1.1-6中，台湾白素描纸在无胶、老人牌、牛顿牌方面较无法判别涂碳粉层后有无保护力；PP牌、朗尼牌有碳粉层比无碳粉层水流扩散程度小且流速快，推测有涂碳粉层时较具有保护力。

图3.1.1-7至3.1.1-9中，法国MBM素描纸有涂碳粉层及无碳粉层的各值皆相近，无法判定涂碳粉层后的影响。

图3.1.1-8至3.1.1-12中，日本素描纸在无胶、老人牌有碳粉层比无碳粉层水流扩散程度小且流速快，推测有涂碳粉层时较具有保护力。PP牌则是无碳粉层较具有保护力，朗尼方面有碳粉层粉层不具有影响力。

(二)老化实验

老化实验是探讨纸张与紫外线的影响。除了肉眼观察是最直接也最简单看出颜色的变化，还藉由机器去测量由数据明确定义纸张颜色，以及用非破坏的光谱检测方式去了解到会画纸材本质的稳定性影响因子。在肉眼观察中，图画纸、台湾白素描纸明显变黄、日本素描纸变白、法国MBM素描纸则似乎维持不变。以下为老化实验归纳出的实验结果：

1. 各牌保护喷胶对于纸材的影响

(1)无碳粉层

图画纸方面，老人牌在336小时的耐久性变差，严重老化。故耐久性大小依序为朗尼牌与牛顿牌相当，再者是PP牌，最后是老人牌。

台湾白素描纸方面，老人牌在336小时的耐久性变差，严重老化。故耐久性大小依序为朗尼牌、PP牌与牛顿牌相当，最后是老人牌。

法国MBM素描纸方面，最佳耐久性为牛顿牌，再者为老人牌与朗尼牌，最后为PP牌。

日本素描纸，老人牌在336小时的耐久性变差。故耐久性大小依序为牛顿牌、朗尼牌，最后是PP牌与老人牌。

喷覆保护喷胶的纸材老化现象较无胶严重。图画纸中，老人牌在336小时是比其他牌还黄( b*值高 )，表示老化越久老人牌对图画纸的伤害可能越大。相较于老人牌，牛顿牌与PP牌趋于中间值，以朗尼牌较相近无胶。

(2)有碳粉层

图画纸方面，第一次及第二次实验显示在1小时就开始有变化，牛顿牌在ΔE值相较于其他牌数值稳定。

台湾白素描纸方面，b*值大致上变化幅度相近，ΔE值与b*值在1小时就开始有变化，表示纸张会受紫外线照射时间影响，而碳粉层无明显变化。

法国MBM素描纸方面，纸张会受紫外线照射时间影响。在第一次实验中老人牌336小时的b*值与ΔE值变化幅度最大。

日本素描纸，第一次实验中老人牌336小时的b*值与ΔE值变化幅度最大。不管是第一次还是第二次实验，0至168小时的b*值皆是相近的，表示黄化不明显。

2. 保护剂量多寡之影响

台湾白素描在第一次实验中336小时因老人牌保护胶的量过多以至于老化现象更为显著。

3. 碳粉层的影响

从数据分析而言，比对无碳粉层及有碳粉层的各值，碳粉层不会因为紫外光照射而让纸张有除了黄化外其他变化。

4. 紫外光-可见光光谱非破坏分析之前瞻

本研究使用GEM 3000-III反射式紫外-可见光谱仪，Hamamatsu S7031 背照式2D-CCD探头，扫描样本取得样本的紫外光-可见光光谱，对于其谱峰特征加以比较。

透过非破坏的紫外光--可见光光谱分析，我们可以看到本研究中每一种绘图纸本质上有其个别的特征图谱，台湾产图画纸之紫外光--可见光图谱峰最明显，。受到光照成分变化也最明显，在文物保存观点下，为稳定度较低的表现，法国MBM素描纸也有一些谱峰特征，表现其次，台湾白素描纸质量稳定，日本素描纸的稳定性最佳，显然绘画者在一开始的选材上如果能注重画纸材料质量的稳定性，对其画作之长久性与未来的维护保存相对来讲会是更好。

保护喷胶对于画作是否具有保护效果，于此也可以看出在紫外光老化照射24小时之后，亦多呈现老化成分改变之现象，老人牌保护胶与绘画纸在光照后的老化反而有使绘画纸在光照后之老化加剧之倾向。

5. 结论与建议

在数据分析中便可看出纸张黄化程度差异，质量低到高依序为图画纸、台湾白素描、日本素描、法国MBM，纸张质量优劣也会反映在价钱上。不同纸张本身功用会影响到画作表现及保存时间，在选购纸张前就应该了解纸张用途与特性。

在保存方面，须考虑到纸材本身耐不耐光照，木浆制成的纸张带有酸性，会随时间逐渐变黄。棉浆不带酸性、聚合度高、结构稳定、保存性佳，含棉量越高，越不容易随时间变黄。

更重要的是需喷覆耐久性较高的保护喷胶，减缓纸张劣化情形。而保存环境需在光线不宜过亮或采用低紫外线灯具或灯具包覆抗紫外线膜，隔绝紫外线的危害；收藏存放时以有色包装纸包装或存放于抽屉内，避免光线照射。

文物的非破坏检测是重要的，本研究应用非破坏紫外光可见光光谱分析，得到相当好的成果。