第4章

安定化処理と修理（1）紙を素材とする文化財の安定化処理
水洗可能な紙を素材とする文化財の安定化処理方法
東北地方太平洋沖地震、その後に襲来した大津波によって、多くの文化財が海水損しました。中でも、古文書や書画のように、海水損後真菌や細菌が繁殖し、劣化が急速に進む紙を素材とする文化財（以下、紙製文化財）の場合、被災後なるべく早い段階で的確な処理を施し、その形態と学術情報の保全を図る必要があります。
2011年4月2日と3日、岩手県立博物館（以下、岩手県
博）に、陸前高田市立図書館から救出された膨大な数の紙製文化財が搬入されました。当時の東北地方北部太平洋岸の日平均外気温は10℃以下と低かったにもかかわらず、救出された紙製文化財のほとんどに泥や土砂、植物の葉などの天然物、様々な生活物質が固着していました。
腐敗臭を発し、白色や青色、黒色を呈する真菌が発生した資料も多数みられました。
被災した紙製文化財を再生させるには、固着する様々な物質の除去（以下、除泥）、腐朽要因となる真菌や細菌の殺菌・除去（以下、除菌）、含有される塩分の除去（脱塩）が不可欠で、これらを確実に実施するためには、水洗が最も有効な方法であることはいうまでもありません。
救出された紙製文化財を注意深く観察すると、ａ：炭や鉛筆を描画材料としていて水洗可能なもの、ｂ：水溶性の染料や絵の具を描画材料としていて、水洗不能なもの、

ｃ：描画材料の水洗は可能であるものの、軸装類や絵図のように、資料形態保持のためなんらかの措置を施す必要があるものの、３つに大別されました（図1）。
水洗不能な紙製文化財に対する安定化処理方法は未確
立です。一般に、ドライクリーニングで大凡の土砂を除去した後、くん蒸により殺菌して保管する方法がとられま
すが、この方法では海水がもたらした塩分を除去することは不可能で、劣化要因を抱えたままの状態にあることはいうまでもありません。他に、有効な方法が確立されるまで、冷凍保管する方法もとられています（図2）。現在、描画材料が溶出する心配がない領域を部分的に湿らせ、吸水紙を使って局所的に脱塩する、描画材料を固定した後脱塩するなどの方法が検討され、実験が行われていますが、実資料に適応できる状況には至っておりません。
本章第2節1）で詳述するように、水洗可能な紙製文化
財については除泥、脱塩、除菌を行い、長期に渡って安定的に保管するための安定化処理技術が確立され、多くの被災紙製文化財に適用されています。以下に紙製文化
財の除泥、脱塩、除菌の具体的方法について説明します。
水洗可能な紙製文化財の除泥
紙製文化財に固着する様々な物質については水道水に浸漬し、刷毛や筆を使い可能な限り除去します。混在すChapter 4 Stabilization and Restoration(1) Stabilization of Paper-based Assets
Stabilization methods for washable paper-based assets
Many cultural assets were damaged by seawater in the Great
East Japan Earthquake and subsequent tsunami. Cultural assets
made of paper (hereinafter referred to as “paper-based cultural
assets”), such as old documents, calligraphy, and paintings that
rapidly deteriorated because of fungal and bacterial growthfollowing seawater exposure. They needed to be appropriately
treated at an early stage after being damaged to preserve theirintact forms and the scientific usefulness they had.
On April 2 and 3, 2011, a large amount of paper-based
cultural assets was salvaged from the Rikuzentakata City
Library and brought to the Iwate Prefectural Museum(hereinafter referred to as the “IPMM”). Even though theaverage daily temperature at the time on the Northern Pacificcoast of the Tohoku Region was 10°C or lower, natural
materials, such as dirt, sand and plant leaves, and various othersubstances produced for everyday use affixed onto most of thesalvaged paper-based cultural assets. This gave them a putrid
odor, and white, blue and/or black fungus was observed on
many items.
The following treatments are indispensable when restoringdisaster-damaged paper-based cultural assets: 1) removal ofdifferent types of attached material (hereinafter referred to as“dirt removal”), 2) sterilization and removal of deteriorating
factors such as fungus and bacteria (hereinafter referred toas “sterilization”), and 3) removal of the contained salinity

80(desalination). In order to perform these treatments thoroughly,
rinsing in water is an effective method. Following detailed
observation, it was found that the salvaged paper-based cultural
assets could be categorized into the following three types: a)washable items drawn with India ink, charcoal or pencils, b)
non-washable items with soluble dyes and paints, and c) items
which were made with washable drawing materials but mustbe given some form of treatment to maintain their intact shapes
such as hanging scrolls and pictorial maps (Fig. 1).
No completely effective method has been established forrestoring non-washable paper-based cultural assets. The method
generally used consists of removing most of the dirt and sandby a thorough cleansing and drying, and storing the item aftersterilizing it with fumigation. However, the salinity cannot be
removed with this method. Because of this, items treated withthis method will obviously still contain a degradation factor.
Another possibility is utilizing freezer storage until effective
restoration methods can be established (Fig.2). Currently,
different methods are being developed and tested, including
a method in which localized desalination is performed using
water absorbing paper by wetting the areas of the items where
there is no possibility of damaging the image. An additional
method is where desalination is performed after protecting thedrawing material in order to prevent elution from occurring.
However, further evaluation and testing is needed before thesemethods can be used on genuine assets.

第4章

安定化処理と修理安定化処理対象とする紙製文化財
Paper-based cultural assets to be given stabilization treatments

和紙Japanese paper

洋紙(中質紙、上質紙)

Non-Japanese paper(medium quality paper,high quality paper)

描画
材料
Drawing
material

墨・炭・鉛筆・顔料

染料・水彩絵具・
水性インク

India Ink/charcoal / pencils /pigment

Dyes / watercolors /water-based ink

形態

単純

複雑

Form

SimpleComplex

状態

健全

脆弱

Condition

Good

Fragile可
水浸漬・(形態保持のための措置を
水洗
Immersion / 必要とするものを含む)
rinsing

不可
Impossible

Possible(including items requiring treatments
for restoration to their original form)

図1 安定化処理する紙製文化財の分類
Fig. 1 Classification of paper-based cultural assets undergoing stabilization treatment

図2 岩手県立博物館敷地内に設置された冷凍庫
Fig. 2 A freezer installed on the premises of the Iwate Prefectural Museum81

る微細粒子については、超音波洗浄機を使用しその除去を図っています。超音波洗浄機による洗浄は、紙製文化
財の他に、木を素材とする文化財、金属を素材とする文
化財、および木・金属を素材とする複合文化財等に用いられていて、除泥に一定の成果を上げています。ただし、連続して超音波洗浄し続けた場合、紙を構成するセルロー
スに悪影響を与える可能性のあることが指摘されていることをふまえ（新田ほか2013）、その処理時間を15分以下に設定しています。
水洗可能な紙製文化財の除菌
除菌は文化財を次亜塩素酸ナトリウム水溶液に浸漬する方法で行われています。次亜塩素酸ナトリウムは、食品製造や医療をはじめとする様々な分野で多用されている殺菌剤で、水に溶け易く、殺菌効果が迅速で、脱臭効果を有すること、および安価であることがその大きな理由です。岩手県博では紙製文化財の安定化処理開始後約２ヶ月が経過した時点で導入しました。現在、水道水で約400 ～ 600ppmに希釈した水溶液を用いています。
次亜塩素酸ナトリウムには本来除去すべき塩化物イオンが相当量含まれていますが、海水損した文化財には実際に使用する次亜塩素酸ナトリウム水溶液を上回る塩化物イオン（Cl−）が含有されています。使用後十分に洗浄することで、薬剤に含有される塩化物イオンをほとんど取り除くことができることが確認されました。

As described in detail in 1) of Chapter 4 (2), stabilization
techniques for washable cultural assets that enable stable,
long-term storage involving dirt removal, desalination andsterilization have been established and applied to numerous
disaster-damaged paper-based cultural assets. Specific methods
for performing dirt removal, desalination and sterilization for
paper-based cultural assets will be explained further.
Dirt removal for washable paper-based cultural assets
Various substances attached to the paper-based cultural
assets were removed as much as possible using large and small
brushes after soaking the items in tap water. Microscopic
particles also present in the items were removed by using an
ultrasonic cleaner. In addition to paper-based cultural assets,ultrasonic cleaning has also been used on cultural assets madeof wood and/or metal. This method has been very effective
for dirt removal. However, we limited the treatment time to
15 minutes in consideration of the possibility that continuous
ultrasonic cleaning may have a deleterious effect on thecellulose molecules in the paper (Nitta et al. 2013).
Sterilization of washable paper-based cultural assets
Sterilization was performed by immersing the cultural
assets in a sodium hypochlorite aqueous solution. Sodium
hypochlorite is a disinfectant widely used in many different
fields including the food manufacturing and medical industries.
The main reasons we use it are because it dissolves readily inwater, enables rapid disinfection, has deodorizing effects andis inexpensive. The solution currently used at the IPMM is
prepared by diluting the disinfectant to a level of 400 to 600

82

水洗可能な紙製文化財の脱塩
脱塩は不織布で保護した紙製文化財を24時間ごとに浸漬液を交換しながら５日間水道水に浸漬する方法で行っています。５日後、浸漬した紙製文化財を水道水から引
き揚げ、精製水で超音波洗浄します。上記方法による脱塩の有効性については、楮紙を用いて作成した150丁の堅帳（図3）を、陸前高田市広田湾から採水した海水に３週間浸漬した後脱塩処理し、以下に示す３つの方法で確認しました（木戸脇ほか2012）。
ア．脱塩液中に溶出された塩化物イオンとナトリウム
イオン（Na＋ ）濃度のイオンクロマトグラフ法による分析
イ． 紙製文化財に含有されるナトリウム（Na）、カリ
ウム（K）および塩素（Cl）のEPMA分析
ウ．紙製文化財に含有されるNa、K、マグネシウム（Mg）
およびClの蛍光Ｘ線分析
実験の結果、楮紙を用いて作成した堅帳と実資料の脱塩液の塩化物イオン濃度とナトリウムイオン濃度は、いずれもほぼ同様に低減しています（図3）。海水損前の堅帳 のEPMA分 析 で はNa、Cl、Kの い ず れ も 検 出 さ れ ませんでしたが、海水損した堅帳の繊維表面からは多量の
Na、K、Clが検出されました。一方、脱塩処理した堅帳のNa、K、Cl濃度は海水損前とほぼ同程度にまで低減されています（図4）。同様の結果は、蛍光Ｘ線分析からも確認されました（図5）。脱塩液に含有される塩化物イオ
ン濃度とナトリウムイオン濃度の測定では、海水損した

ppm in tap water.
Sodium hypochlorite contains a considerable amount ofchloride ions which must be removed from the seawaterdamaged cultural assets. It was confirmed that cultural assets
containing a larger amount of chloride ions in comparison
to those contained in the sodium hypochlorite solution could
be treated with a high-ion solution. It was also observed that
there is very little effect from the residual chloride ions in thesolution when the items were thoroughly washed after theirtreatment using the solution.
Desalination for washable paper-based cultural assets
Desalination was performed by immersing paper-based
cultural assets protected by nonwoven fabric in tap water for
five days while changing the water of the immersing bath every
24 hours. Following this five-day cleaning, the immersed items
were taken out of the tap water bath and cleaned by ultrasoniccleaning using purified water. The effectiveness of desalination
on paper-based cultural assets using this method was confirmedby testing the following three methods after immersing acontrol, a 150-page double-leaved book created using Japanesekozo (mulberry) paper (Fig. 3), in seawater taken from Hirota
Bay in Rikuzentakata City for three weeks and then performing
desalination (Kidowaki et al. 2012).
A) M easurement of chloride ions (Cl -) and sodium ions
(Na + ) contained in the desalination solution by ion
chromatographyB) Analysis of sodium (Na), potassium (K) and chlorine (Cl)contained in the paper-based cultural assets by electronprobe micro-analyzer (EPMA)

第4章

1400

塩化物イオン (Chloride ions)
(Cl-)

1400
塩化物イオン (Chloride ions)
(Cl-)

1200

ﾅﾄﾘｳﾑｲｵﾝ (Sodium ions)
(Na+)

1200

1000

1000

800

800

(mg/ℓ)(mg/ℓ)

600

600

400

0

ﾅﾄﾘｳﾑｲｵﾝ (Sodium ions)(Na+)№2: 救出された吉田家文書
『定留』

400

10cm

No.2:The salvaged Yoshida Family
Documents, Jyodome (a record of official duties).

№1: 作成した 150
丁の竪帳

No.1:150-page double-leaved bookcreated as a test piece

200

200

超音波洗浄液 精( 製水 二) 回目
Ultrasonic cleaning liquid(tap water)2nd treatment

超音波洗浄液 水( 道水 一) 回目
Ultrasonic cleaning liquid(tap water)1st treatment

脱塩液 四( 回目 )
Desalination liquid(4th treatment)

脱塩液 三( 回目 )
Desalination liquid(3rd treatment)

脱塩液 二( 回目 )
Desalination liquid(2nd treatment)

0

脱塩液 一
( 回目 )
Desalination liquid(1st treatment)

超音波洗浄液 精( 製水 三) 回目
Ultrasonic cleaning liquid(purified water)3rd treatment
超音波洗浄液 水( 道水 二) 回目
Ultrasonic cleaning liquid(tap water)2nd treatment
超音波洗浄液 水( 道水 一) 回目
Ultrasonic cleaning liquid(tap water)1st treatment

脱塩液 五( 回目 )
Desalination liquid(5th treatment)
脱塩液 四( 回目 )
Desalination liquid(4th treatment)

Desalination liquid(2nd treatment)

脱塩液 三( 回目 )
Desalination liquid(3rd treatment)
脱塩液 二( 回目 )

脱塩液 一( 回目 )
Desalination liquid(1st treatment)

0

安定化処理と修理

図3 脱塩液に含有される塩化物イオンおよびナトリウムイオン濃度の推移（イオンクロマトグラフ法による）。１回から５回の脱塩は水道水を用い、脱塩液
を24時間ごとに交換。
Fig. 3 Changes in the concentrations of chloride and sodium ions contained in the desalination liquid (measured by ion chromatography). Tap water wasused for the first through fifth desalination steps. The water in the desalination bath was changed every 24 hours.

人為的に作製した堅帳
Traditional double-leaved book created for use as a control
海水損前Before seawater damage

海水損後
After seawater damage

洗浄後After treatment

Backscattered electron image
反射電子組成像（ BEI）（上の枠内部）（上の枠内部）（上の枠内部）(A rea marked in the picture (A rea marked in the picture (A rea marked in the picture
above)
above)
above)
Combined X-ray color-map of
Cl-k , Na-k , and K-k
含有元素濃度分布の
複合マップ
α
α

Cl-Kα. Na-kα, K-kα

Cl-Kα. Na-kα, K-kα

Cl-Kα. Na-kα, K-kαα

図4 No.1堅帳に含有されるNa・K・Cl濃度分布のEPMAによる分析結果
Fig. 4 Analytical results of the elemental concentration distribution of Na, K and Cl contained in the double-leaved
document by EPMA (No.1)

83

紙製文化財から確実に塩分が取り除かれているという現象を確認できますが、それでも紙製文化財そのものに相当量の塩分が残っている可能性があり、脱塩が十分になされたかどうかを明確にすることは困難です。処理した紙製文化財そのものを表面分析し、Na、Cl、Kが検出されないことが確認されたことにより、構築した安定化処理法の有効性が確かめられました。

きた塩分はもとより、様々な固着物を含む水を、刷毛を使って除去する方法で行われています（本章第2節3）
・4）
・
8）
）
。
排液の塩化物イオン濃度の推移は図3とほぼ同様の傾向を示していて、この方法でも十分な除泥、脱塩効果が得られることが確かめられました。浸漬が困難な資料については、この方法で洗浄および脱塩が進められています。

水洗が困難な紙製文化財に対する安定化処理救出された紙製文化財の中には、描画材料の溶出という点では問題がないものの、脆弱なため水洗による形状保持が困難なものが相当数みられます。紙を素材とする
軸装類や繊維染色製品はその代表的な例です。
上記資料の除泥および脱塩はいずれも、あらかじめ不織布などで保護した後作業台の上に置き、その上から霧吹きで精製水を噴霧し十分に湿らせ、資料から溶出して救出から安定化処理に至るまでの作業手順
いうまでもなく、海水損した文化財の安定化処理方法は未確立です。除泥・除菌・脱塩処理を施した文化財が今後どのように推移するか、定期的に経過観察する必要があります。岩手県博では現在、救出された海水損文化
財を、図6に示す手順で処理し、再生を図っています。

C) Analysis of Na, K, magnesium (Mg) and Cl contained in
the paper-based cultural assets using X-ray fluorescence
spectrometry
The analytical results indicate that the concentrations ofchloride ions and sodium ions in the desalination liquids of the
double-leaved book used as a control and the actual cultural
asset both decreased in a nearly identical pattern (Fig. 3).
According to the analysis of the control by EPMA, Na, Cl
and K were not detected prior to seawater damage, but weredetected in large amounts in the fibers of the control after
seawater exposure. The concentrations mostly reverted to their
original state after the seawater-damaged control was washed(Fig. 4). Similar results were obtained by X-ray fluorescenceanalysis (Fig. 5). Even though the measurement of chloride andsodium ion concentrations in the water used for desalination
demonstrated that salinity was removed from the seawaterdamaged paper-based cultural assets, it is difficult to clarify
whether or not the desalination had been performed sufficiently.
This is because there is the possibility that a considerable
amount of salt remains in the item itself. However, we wereable to confirm the effectiveness of the stabilization method
we developed by conducting a surface analysis of the treatedpaper-based cultural assets which confirmed that no Na, Cl or
K was detected.

may damage their intact shapes. Typical examples of these
items include hanging scrolls mainly made of paper and dyed
fiber products.
The fragile items were all treated by placing them on a work
table after covering them with materials such as nonwoven
fabric, then sufficiently saturating them by spraying purified
water from above, and finally removing salt and other attachedsubstances contained in the elution liquid using large brushes(see 3), 4) and 8) of Chapter 4 (2)).
The chloride ion concentration of the runoff decreased in apattern nearly identical to the pattern shown in Fig.3, showingthat sufficient dirt removal and desalination can be achieved
with this method. It has been used for the cleaning anddesalination of items for which immersing cannot be performed
because of the difficulty in maintaining their intact shapes
throughout the process.

Stabilization for paper-based cultural assets which are difficult toclean with water
A considerable number of salvaged paper-based cultural
assets were too fragile for cleansing in water, even though there
was no concern of drawing material elution, as such treatment84

赤沼英男（岩手県立博物館）

Work procedure from salvage to stabilization
Of course, stabilization methods for seawater-damaged
cultural assets have not yet been established. The conditionsof the cultural assets treated by dirt removal, sterilizationand desalination must be periodically observed to record
any changes. Salvaged seawater-damaged cultural assets are
currently being stabilized and repaired at the IPMM by theprocedure shown in Fig. 6 in order to return them to their
original state.

Hideo Akanuma (Iwate Prefectural Museum)

第4章

92

1.0

0.0

96
(deg)

94

Cl-Kα

2.0

K-Kα

x10.0
1.0

0.8

X-ray strength

X線強度(kcps)

1.5

1.0

0.5

0.0
133

136

Na-Kα

45

43

139

K-Kα

(deg)

47

(deg)

Mg-Kα

90

x10.0
2.0

X線強度(kcps)

X線強度(kcps)

1.0

0.0

X-ray strength

X-ray strength

2.0

Na-Kα

x10.0
3.0

Cl-Kα

X線強度(kcps)

X-ray strength

x100.03.0

安定化処理と修理

0.6

0.4

0.2

0.0

35

39

37

Mg-Kα

(deg)

図5 No.1 堅帳の蛍光X線分析法による分析結果 青線＝脱塩処理前の堅帳、赤線＝脱塩・洗浄処理後の堅帳
Fig. 5 Analytical results of elemental concentration of Na,K,C and Mg contained in No.1 double-leaved document by X-ray
fluorescence spectrometry. Blue line: Kozo (mulberry) paper of No.1 double-leaved book before desalination. Red line: Kozo (mulberry)paper of No.1 double-leaved book after desalination and cleaning.

(適切な保存環境の設定) Set up of storage environment

海水損資料の状態観察

Observation of the condition of
the seawater-damaged items

経過観察

抜本的修復

Observation ofchanges in condition

資料選別

Basic restoration

現状記録

Screening of salvaged items

安定化処理

Recording ofcondition

Stabilization treatment

洗浄

乾燥

くん蒸

Cleaning

DryingFumigation(生物学的劣化要因の除去)(Removal of biological degradation factors)( 化学的劣化
要因の除去 )

( 物理学的劣化
要因の除去 )

(Removal of chemicaldegradation factors)(Removal of physicaldegradation factors)( 徐泥・除菌・
脱塩 )(Dirt removal /sterilization/
desalination)

応急修復

一 時 保 管 場 所 ま た は 冷凍・冷蔵庫での保管

Emergency restoration(直ちに早急な処理を施す必要がない資料、新しい安定化処
理方法を構築する必要がある資料など)
Storage in primary storage area or freezer / refrigerator(Items which do not require immediate treatment, items requiring further
development of new stabilization methods, etc.)※安定化処理:資料劣化および収蔵施設の環境汚染につながる要因を可能な限り除去し、長期に渡り安定的に保管できる状態を確保すること。
*Stabilization: A treatment to remove as many factors causing degradation of the items and environmental pollution of storage
facilities as possible, and to ensure that the items are in suitable condition for long-term storage .

図6 岩手県立博物館における海水損資料再生手順
Fig. 6 Stabilization and Restoration procedure for seawater-damaged items used at the Iwate Prefectural Museum85