古地图档案脱酸实践

来源：《档案学通讯》2006年 第2期

作者：刘小敏 齐银卿 （中国第一历史档案馆）

 

　　[摘要] 纸张酸化直接影响档案寿命,降低纸张酸度是档案保护的重要手段之一。本文介绍了一批古地图档案的脱酸实践经验。本文基于古地图档案修复工作,依据档案现状选用适当的脱酸方法,介绍了脱酸过程中各种实际问题的解决方法,并对德国耐生公司BCP脱酸剂与氢氧化钙———碳酸氢钙溶剂脱酸方法进行了分析比较。

 

　　[关键词] 古地图档案修复脱酸实践

 

　　纸张的退化和毁损是由内因和外因共同作用的结果。外因主要是指纸张的贮藏条件,如温湿度、虫害、光、自然灾害、酸性气体等;内因则是指制造纸张所用的原料、辅助材料、工艺以及造纸过程中的某些偶然因素。现存档案很多以木浆机制纸为载体,木浆本身含酸,而且上浆使用了强酸和造纸明矾,后者水解也会产生游离的硫酸。酸性物质会导致纤维素链断裂以及木质素和树脂的氧化,降低纸张的机械强度,使纸张发黄变脆,直接影响档案的保存寿命。因此,降低纸张的酸度也成为延长档案寿命的主要手段之一。在国外已经有较成功的大规模脱酸经验,如韦驮法(无水去酸)、氨气熏蒸(干去酸法)等。国内在这方面少有实践性的经验,多为试验性的研究。

 

　　2003年我馆承接了国家基础地理信息中心保存的部分古地图档案的修复工作,应该单位要求,在修复前对一部分破损古地图档案进行测酸、脱酸,成功的解决了工作中遇到的问题,基本达到了在提高档案载体PH值的同时减小对纸张影响的目的。现将对所做的脱酸工作做简要介绍,并探讨实践过程中遇到的几个问题及解决方法。

 

　　一、古地图档案概况

 

　　这批古地图档案待修裱的共279件8000平尺,其中地图127幅,多数以手工纸为载体,少量以制图纸等机制纸为载体绘制而成。其中有10幅破损严重急需修复。它们长期折叠存放,且装具呈酸性,折痕处有严重损伤,纸张颜色有不同程度的变黄。根据需要对这10幅图进行无损测酸,为是否进行脱酸提供数据。下表列出PH值等各方面状况。

 

 表一

 

　　分析上表:

 

　　10幅图中2幅PH值在6以上,为尽量保持档案原貌,对于PH值大于6的档案不进行脱酸处理,通过使用合适的装具来调节并维持其PH值。而对于另外8幅PH值都低于5的古地图,由于酸性过强必须进行脱酸处理,否则必将加速纸张老化,缩短档案的保存期限。

 

　　酸性过强的8幅古地图破损状况不大相同。《大清全地图》和《江浙两省沿海列岛图》破损十分严重,纸张脆,掉碎片,有缺损,有污渍。其他古地图都从折叠部位有断裂,这些破损状况都会给脱酸工作带来困难,需要大量的前处理,以保证脱酸工作的顺利进行。

 

　　8幅图的颜色有深有浅,但都已变黄,特别是《大清全地图》比土黄色还深,《浙江两省沿海列岛图》已成浅烟色,并且污渍严重。

 

　　古地图的吸水性,由于档案无法裁切,不能做标准吸水性测试,这里只是根据测酸时滴水后渗透时间对吸水性进行简单的数值统计。表中显示:渗透最快的是《大清全地图》,滴水后1分钟渗透完全,而《山东省图》最慢,滴水后30分钟后在手指轻拍后勉强渗透。吸水性好坏对脱酸时间和效果有一定影响。

 

　　幅面超过1.5平米的有3幅,幅面大小对脱酸用药量有影响。

 

　　二、脱酸方法的选择

 

　　1.现有脱酸方法

 

　　现有的脱酸方法可分为三类:湿去酸法、无水去酸法、干去酸法。

 

　　1)湿去酸法又称液相去酸法。选用钡、钙、锶、镁等元素的氢氧化物或碳酸盐以及其他碱性物质,在水溶液中直接中和氢离子。该法简便经济。

 

　　2)碱性有机溶液去酸亦称无水去酸法,使用有机碱在无水条件下,将纸张中游离的酸中和成盐,且生成物有一定的碱度储备。

 

　　3)气相去酸法又称干去酸法,使用碱性气体熏蒸档案。该法可用于大规模脱酸,但对设备要求较高。

 

　　2.脱酸方法的选定及理由

 

　　依据古地图现状及我馆条件,经多方调查研究最后确定选用两种方法。对其中7幅古地图用Ca(OH)2———Ca(HCO3)2(即氢氧化钙———碳酸氢钙溶液去酸法)脱酸,而对《黑龙江全省舆地图册》用德国耐生公司的BCP脱酸剂(即氧化镁—氢—碳酸盐及甲基纤维素的混合剂)脱酸。其理由如下所述。

 

　　1)气相脱酸的最大优点是对档案的处理量大,并对字迹纸张无影响,但这种方法对仪器设备及操作人员的技术水平要求较高,且存在一定的安全隐患。此图虽有少量掉色问题,但数量很小,而我馆现阶段没有可以进行气相脱酸的设备,因此放弃气相脱酸法。

 

　　2)碱性有机溶液脱酸的优点是档案纸张上残留碱性化合物能起到抗酸缓冲作用,干燥迅速,对纸张损伤小,处理量大。但由于古地图档案由彩色图迹,若采用碱性有机溶液法,则难免彩色染料同有机物反应,导致大面积褪色。药品中均有毒性,操作时存在不安全因素,因此也排除使用碱性有机溶液方法处理。

 

　　3)液相脱酸法的优点是脱酸溶液能渗透到纸张纤维内部,达到更好的效果,脱酸后档案上存有碱性残留物,能起到抗酸缓冲作用,进一步防止纸张酸化。但只能单张进行,不能大批量处理,而7幅古地图档案正好量小,非常适合此方法。在档案本身破损较为严重,需要修裱的情况下,液相脱酸法的缺点便不再刺眼,修裱档案也必须用水浸泡,把修裱和脱酸结合起来,降低了档案的酸度.

 

　　4)BCP脱酸剂不用置换。脱酸时浸润时间短,因需单张进行操作,所以对图册(黑龙江全省图册34页)使用BPC脱酸更为合适。

 

　　三、脱酸过程

 

　　1.Ca(OH)2———Ca(HCO3)2脱酸过程

 

　　1)溶剂置换

 

　　配置0.15%的Ca(OH)2溶液。

 

　　HCl和CaCO3反应制得CO2气体,将气体通入CaCO3溶液制成Ca(HCO3)2溶液。

 

　　2)地图浸泡

 

　　操作过程每一幅图进行一次

 

　　第一步,将每幅古地图正面垫纸后折叠成长方块形状,外面包裹绫子。

 

　　第二步,将包好的档案浸入0.15%的Ca(OH)2溶液中,泡15分钟,药液应没过档案。

 

　　第三步,将泡透的档案用清水漂洗5～6遍。

 

　　第四步,再浸入Ca(HCO3)2溶液中浸泡20分钟。

 

　　第五步,将溶液倒掉,轻轻挤去档案中多余的水分,在工作台上打开,用吸潮纸反复吸潮后晾干等待修裱。

 

　　2、BCP脱酸剂脱酸过程

 

　　1)脱酸剂搅拌后,倒入水槽中使沉淀物分布均匀。

 

　　2)将档案完全浸入药液中,3分钟左右后翻面,再3分钟后取出档案放于玻璃板上,用胶皮刮板轻轻刮去多余药液,夹入两张吸潮纸中间,用木板轻压,以此类推。

 

　　3)如果档案不修裱,将档案放置的吸潮纸板落起,压木板后再压重物,每天翻倒2次。2～3天后干燥并十分平整。

 

　　3、脱酸效果

 

　　1)脱酸后古地图档案的PH值大有提高都达到了标准,如表二所示:

 

表二

 

　　分析上表:PH值增长最多为4.29,最少为2.37,平均增长为3.19。

 

　　2)对照表一和表二不难看出,纸张吸水性越好脱酸的效果越明显。如《大清全地图》脱酸前PH值最低,但它的吸水性最好,去酸后PH值增长最多,达到4.29。相反《山东省图》吸水性差且纸张比较厚,PH值增长最小为2.37。那么,脱酸的效果是不是与纸张的吸水性成正比呢?还需要近一步研究。

 

　　3)纸张比没脱酸前变得干净,图迹变得清晰。

 

　　四、脱酸过程中遇到的问题及解决的方法

 

　　1.字迹洇褪

 

　　先检查各种不同图迹标识是否掉色洇褪,针对不同情况采取不同措施。由于地图纸张较厚,又洇褪严重,需要去除的非档案原有字迹标识,用刀轻剐,将其剔除,防止扩散后污染图面;对于档案原有字迹标识洇褪者,在洇褪部位垫足够厚度的纸张,吸收洇褪的颜色,防止地图变花。

 

　　2.残破部位处理

 

　　残破十分严重的古地图在浸润之前必须对每一个残损部位进行处理保证档案在浸润过程中不受损伤,脱酸后保持其原本状态,处理方法如下:

 

　　未托裱过的地图,将断裂残破的部位对准,临时粘贴固定于白纸条上,脱酸后再将白纸条揭掉。

 

　　已托裱过的地图,正面垫纸,如果破损严重的地图垫绫子以保证浸润后顺利打开地图。

 

　　3.幅面大

 

　　这些古地图中面积超过1.5m2的有3幅,由于面积大,折叠后体积较大,为防止因药液量不够而浸润不均匀,在脱酸槽里垫大块塑料膜并将塑料膜包起使药液充分浸泡地图。

 

　　4.吸水性不好

 

　　地图在浸润后用手轻轻给予一定压力,促使其尽快浸透并适当加长5分钟左右的浸润时间。

 

　　五、两种脱酸方法的比较

 

　　针对不同幅面的古地图档案选用氢氧化钙———碳酸氢钙溶液脱酸和BCP脱酸剂脱酸法,脱酸后都取得了较为良好的效果。比较两种脱酸剂和脱酸过程,存在许多相同点,但又各有特点。

 

　　1.PH值比较

 

　　脱酸后PH值均已达到正常规定范围,氢氧化钙—碳酸氢钙脱酸液脱酸后,PH值到达7.25—8.38;BCP脱酸剂脱酸后,PH值到达8.01—8.21。后者更为稳定。

 

　　2.脱酸前后纸张性能测试比较

 

　　选择普通手工绘图纸作实验用纸,将纸分为三组,一组不做任何处理,一组用氢氧化钙———碳酸氢钙脱酸液处理,一组用BCP脱酸剂处理。分别做拉力、耐折、厚度三种测试。每组每种测试做10次,10个数据平均后的数据为这一组的最后结果。实验结果如表三所示:

 

表三

 

 

　　从表中数据看出脱酸处理后纸张性能的变化。

 

　　经氢氧化钙———碳酸氢钙脱酸液处理过的纸比原纸的拉力增强3.4%;耐折度增加32.8%;厚度增加6.9%。

 

　　经BCP脱酸剂处理过的纸比原纸的拉力下降7.3%;耐折度增加119%;厚度增加0.76%。

 

　　3、操作过程比较

 

　　氢氧化钙———碳酸氢钙脱酸剂由于是没有配制过的药品所以溶液置换时间需要1～2个小时,浸润时间每幅也在1小时左右。BCP脱酸剂是以氧化镁—氢—碳酸盐及甲基纤维素等混合剂无须置换,使用时搅拌均匀,浸润6分钟即可,所以操作简单。氢氧化钙———碳酸氢钙可将大幅图面折叠后浸润进行脱酸处理,而BCP脱酸剂按耐生公司说明必须单层进行脱酸处理。4、药液处理比较

 

　　氢氧化钙———碳酸氢钙脱酸药液只能使用次,每幅图换一次药。BCP脱酸剂可以循环使用,但每次使用都有损耗,药液会随着脱酸档案数量增加而减少。

 

　　从以上各方面对比,可以看出各自的优缺点,但测试结果说明,两种脱酸剂对纸张性能都没有破坏作用,相反能大幅度提高纸张的耐折度。所以在这次脱酸实践中,针对不同情况的古地图选用的两种不同脱酸剂进行脱酸,均达到良好效果。

 

　　此次古地图脱酸工作量比较小,属于边实验边实践的工作,为将来继续开展脱酸工作打下良好的基础,总结出经验,还发现一些需要继续深入探讨的问题,特别是如何正确使用各种脱酸剂,如何操作对档案脱酸更为有利,不同厚度,不同吸水性的纸张,不同类型的档案如何进行脱酸都是以后研究的目标。