109-研-10(2/3)研究計畫介紹與初步成果

以本土植物纖維原料月桃葉鞘研製修護用手工紙之探討

文資學院研發群組編號：109-研-10(2/3)

 一 研究計畫介紹

       亞洲文物保存領域對於東方紙質之修護，多使用手工棉紙及宣紙進行書畫之裝裱修護，目前台灣手工造紙業之造紙纖維原料自給率極低，幾乎全部採用進口植物纖維原料，以致手工紙廠之纖維原料料源常受國際情勢波動影響，甚至斷料或導致手工紙生產無以為繼之窘境。現今在臺灣的紙質文物及檔案修護(復)托裱用紙，一般仍不脫以“純楮皮紙”和“典具帖”為主，因此開發本地造紙植物纖維織料源日益重要。月桃(Alpinia zerumbet)係台灣原生種薑科(Zingiberaceae)植物，廣泛分佈於台灣中低海拔山野，由於其葉鞘甚長，韌性頗佳，自古在民間被廣泛使用。月桃葉鞘纖維性質優異，其纖維長寬比為201，近於作為宣紙原料之青檀皮(243)，且紙力表現優異，並可增加本土特有植物資源之利用。具有成為修護用之本土造紙纖維原料之潛能。

       月桃係台灣原生種多年生宿根性大型草本植物，廣泛分佈於台灣低海拔山野林下，植株之蘊藏量甚為豐富，本研究計畫之合作企業(華實興業股份有限公司—月桃故事館)與農民契作月桃栽植，每年收取約有100噸之月桃葉、葉鞘及果實(種子)提煉抽出成份，應用於保健、化妝、保養產品，其廢棄之葉鞘正可提供製漿造紙之用，既可因前處理而減少藥劑使用量，更可充分應用廢棄物產生有用之資源，而達於”循環經濟”之效益。由預備試驗知：蘇打法製漿之收率約為45％上下(所得紙漿之木質素量遠低於構樹漿者)。將可朝向提高收率紙漿之方向研發，未來十分具有實際開發之潛力。

                本研究為應用新興科技奈米材料添加劑，針對月桃葉鞘之製漿造紙技術進行改良，探討研製兼具棉紙強韌性、及宣紙細緻濕潤特性之修護用手工紙，並藉由奈米科技助力，開發台灣本地特色之纖維植物月桃，生產兼具強韌及優良保存性之修護用手工紙，有助於提供修護人員另一種保存與修護用紙之新選擇，並提升國內手工紙廠之未來展望。

二 初步成果

       本計畫之第一年業已達成 : 進行本土原生植物-月桃葉鞘採集、製漿性質分析試驗，建置製漿及手工紙抄造設備及系統、並完成月桃葉鞘纖維製造手工紙技術之研究與開發。本計畫係為執行第二年，擬研究提升月桃修護用手工紙之強度及延長耐久保存性，採用月桃葉鞘研發奈米纖維素，並研究以各種比例添加抄造月桃宣紙，藉以提升修護用手工紙之物理及化學性質及耐久性，期能開發出優質之修護用手工紙，以提供各文物保存維護機構、單位另一量足、質優裱修用紙之選項。試驗結果顯示，添加月桃奈米纖維素可顯著提升月桃手抄紙之抗張、耐折及濕潤抗張強度，性質皆優於專業修護用宣紙。經紙力強度測試中，當奈米纖維素添加濃度為1%時，抗張及耐折強度即有顯著提升，而與修護用裱宣比較時，抗張、耐折及濕潤抗張強度皆優於市售宣紙者。為評估紙張之安定性，而進行加速劣化試驗後，手抄紙之色差與白度劣化程度與市售裱宣相近，顯示月桃手抄紙添加奈米纖維素後，極具有成為優質的書畫修護用紙之潛力。本年度計畫正與設立達60年以上的埔里福隆棉紙廠合作，提供技術指導及造紙最佳配比，藉以試量產優質的月桃葉纖維書畫修護手工紙，在通過修護師實作修表評估修裱評估後，以提供國內、外各文物保存維護機構、單位優質裱修用紙之選項。