图书馆库房环境对纸质文献老化的影响

作者：莫冀鸣

 

　　摘要：图书馆库房的温湿度对纸质文献的长期保存有着重要影响，不适宜的温湿度环境会加速纸质文献的老化，从而降低文献的使用寿命。通过探讨图书馆不同温湿度环境对纸质文献的老化影响，阐述保持适宜的库房环境的重要性。

 

　　关键词：图书馆；库房温湿度；纸张；老化

 

 

　　纸质文献长期保存后会出现老化现象，如同人会生病一样，书籍也会生病。这是由于纸张本身的物质组成、酸碱度及其所处的环境因素影响下发生的结构和组成变化。纸张本身的影响因素需要通过纸张的生产制造工艺来增强纸张的抗老化性能。在后期的保存过程中，我们一般通过调节文献保存库房的环境，特别是温湿度来降低纸张的老化速度，以达到文献长期保存保护的目的。本文通过分析纸张所包含的物质在不同温湿度环境下的发生的变化，来阐述保持一定的库房环境，特别是温湿度条件，对纸张长期保存的重要性。

 

　　一、纸张的组成、结构及老化的原因

 

　　造纸术是中国古代重要的发明之一。最初的纸是在丝制品的生产过程中残留的絮状纤维制成的，后来蔡伦改造了造纸工艺，用树皮、麻布、渔网等材料制成了造价便宜而优质的纸。唐代贞观年间，我国发明了雕版印刷，后来毕发明了活字印刷，加速了科学文化的发展。

 

　　纸张的主要成分是植物纤维，包括纤维素、半纤维素和木素。根据造纸材料的不同，三种物质的含量有所差异。纤维素的分子结构在长期保存中容易发生化学反应从而发生老化的现象。纤维素分子是由葡萄糖基通过双键接连组成的，容易发生水解反应，在酸和酶的催化作用下水解反应更快；其中每个葡萄糖基上都有三个裸露的羟基，羟基容易发生氧化反应。氧化反应一旦发生，会导致纤维素分子的断裂；纤维素分子中的碳碳键和碳氧键容易在紫外光作用下断裂，从而降低分子的聚合度；纤维内的非结晶区容易被外界不利因素侵入从而加速纤维老化。半纤维素主要是由几种不同种类的单糖结合而成，可增加纤维弹性。木素是一种酚类聚合物，含有大量的活性官能团。半纤维素和木素都容易被氧化，氧化后易生成有色基团从而使纸张发黄。另外，造纸过程中残留的酸、氧化剂、重金属等都会间接地产生催化作用，导致纸张的老化[1]。书虫和微生物也是纸张老化的重要原因，它自身及其产生的分泌物对纸张都具有一定的危害性。

 

　　现存最早纸张有五百年之久，都是在中性或者碱性条件下用废棉布制造而成的，并且其成分几乎是纯净的纤维素。因此，这类纸可保存长达数世纪之久。由于纸张寿命长这一事实，现今的绝大多数印刷与书写用纸的制造标准被要求与古代相似。即在碱性或中性条件下造纸，以保证纸张较低的酸含量，降低其老化的速率。纸张本身的特质造成的老化是其老化的内在因素，已经制造好的纸张这方面的因素在保存过程中已经是即定因素无法更改，只能通过良好的保存环境来延长纸张的寿命。而这便是文献库房所要承担的任务。目前，国家图书馆有关库房保存环境的规则已经初步通过验收，将对未来的库房建设起到一定的规范作用，以利于文献的长久保存。

 

　　纸张在长期的老化过程中，其理化性质和结构会发生多样的变化，而影响这些变化的因素主要是造纸纸浆的种类和成分，以及添加的胶料和填料的成分，这些影响因素都属于纸张老化的内部原因，一旦纸张被生产成功将无法改变。2001年日本已经研发了一种可以保存千年的高级纸，但其造价不菲，在大量的文献出版上还未使用。随着科技的进步，越来越多的纸质文献开始使用老化程度较低的中性或者碱性纸，为纸张的长期保存铺路。除此之外，温度、湿度及鼠虫等库房环境因素，均为影响纸张老化的外部因素，是可以通过调控而使其保持在纸张的最佳保存条件的。库房内的虫害、鼠害情况在严格的管理条件下是不会出现的，所以温湿度的细微调控是纸质文献保存过程中很重要的调控因子，对库房的要求基本体现在对库房温湿度的环境条件要求。

 

　　纸张的老化需要一定的环境条件，包括温度、适度环境以及一些环境中的有害气体和生物等。其中温度条件和湿度条件影响最大，如果这两个因素共同作用的话，其所造成的破坏将是所有环境因素中最大的。在不适宜的温湿度环境下，纸张中的物质容易发生化学变化，导致其发黄变脆，从而老化损坏。适宜的温湿度环境对纸张的长期保存具有很重要的意义。

 

　　二、温度条件对纸张的物质结构变化的影响

 

　　（一）高温对纸张的物质结构的影响

 

　　在较高温度条件下，物质的代谢速度会加快，化学反应的速率也会提高，加上催化剂的作用，物质很容易变质损坏。纸张在高温环境下，纤维素会在其造纸过程中携带的酸的催化作用下发生水解，从而使纤维素长链发生断裂，纸张中的纤维结构被破坏，降低纸张的韧性，从而使纸张变脆、弹性变差，容易在翻看的过程中发生折断破碎[2]。木素中多种官能团会被激活，从而产生有色基团，使纸张颜色发黄。同时，各种书虫及微生物的代谢活性增强，大量繁殖消耗纸张中的养分，其代谢产物会加速纸张的老化。因此，储存温度过高所引起的各方面物理化学反应会促进纸张快速老化，是纸张储存的大忌。

 

　　（二）低温对纸张的物质结构的影响

 

　　一般来说，温度越低，物质的活性就会越低，各种代谢及化学反应的速率越慢，所以尽可能地降低库房的温度，有利于纸张的抗老化性。但从纸张的耐用性角度出发来看，温度过低会导致纸张僵化发脆，失去其原有的韧性与活力。在这种状况下，文献一旦被翻阅利用将会造成破坏性的损伤，并且脆化的文献容易断裂掉渣，甚至碎掉，导致文献无法修补而造成永久性的破坏。另外，从文献的流通角度来说，过低的库房环境不易达到，即使库房达到一定的低温环境，工作人员也无法在这种环境条件下进行长期的工作。并且，文献的流通会导致水汽等进入库房，可能还会造成冰冻现象。

 

　　（三）适宜温度下纸张的保存

 

　　总的来看，库房的温度必须保持在一定的范围内，不能过高也不能过低，在有利于文献存储的前提下，保证能够正常地提供读者阅览，使工作人员能够在库房中正常的工作，并且不会因为环境条件太过严苛而造价过高使得文献存储的运营机构无法承受。目前，一般适宜的书库温度为18-22℃，在这个温度范围内，纸张的老化速度能够得到控制。

 

　　三、湿度条件对纸张的物质结构变化的影响

 

　　（一）高湿度环境对纸张的物质结构的影响

 

　　一般来讲，潮湿的环境容易滋生细菌，因为空气中悬浮着各种各样的微生物，一旦有适宜的湿润的环境就会安家，从而生殖繁衍。书库中也一样，当库房的适度过高时，纸张的含水量增加，微生物附着形成菌斑，导致纸张发霉、长毛、变色。其分泌的酸性物质，在潮湿环境中会加速纸张内纤维的水解老化，纸张的机械强度降低，容易产生纸张的粘连，印刷字迹模糊甚至缺失的情况。湿度条件对纸张的老化影响非常重要，当过高的湿度与温度条件一起作用的时候，对纸张的破坏性是致命的。因为无论是物理还是化学反应或者微生物代谢都是需要水的参与的，有了足够的水分来源，老化反应就可以顺利地进行下去。所以，高湿度环境对纸质文献的老化影响不容小觑。

 

　　（二）低湿度环境对纸张的物质结构的影响

 

　　在空气湿度较低的环境下，纸张内的水含量降低，纸张中纤维分子的游离羟基减少，纤维结构逐渐紧密收缩，使得纸张柔韧性和弹性下降，从而令纸张变硬，容易在移动和翻看过程中造成折损，降低了纸张的耐久性[3]。纤维结构的变化会使得纸张整个变形，就像被水淋湿的纸晒干以后的状态，凹凸不平，观赏性极差且保存性降低、文献的可使用性也大打折扣，一不小心就会造成破坏。

 

　　（三）适宜湿度下纸张的保存

 

　　目前库房湿度一般在45%-65%之间，保证湿度不要太高引起纸张的发霉降解，也不能太低降低纸张的韧性。湿度条件是纸质文献保存过程中很重要的一个因素，这里最重要的就是纸张的含水量的变化。一般文献的含水量是一定的，保持在最佳湿度条件下的话，纸张的保存状态会比较稳定，一旦纸张从一个较高的湿度环境降低到一个较低的湿度环境，或者反过来从一个较低的湿度环境升高到一个较高的湿度环境，这种突然的湿度差异会使纸张性质发生改变，从而对纸张造成破坏，而破坏的具体程度是无法估量的。所以，纸质文献在库房的保存当中，要求其湿度条件必须保持稳定，维持在最适宜的湿度范围。

 

　　四、保证图书馆库房最佳温湿度的重要性及建议

 

　　纸张的保存有其适宜的温湿度环境，完全优化的环境是不存在的，因为要保证文献的流通，所以库房的环境必然是半开放的。保证库房的温湿度在最佳范围内，可以最大限度地降低纸张的降解老化，有利于纸质文献的长期保存。然而，库房温湿度根据季节不同有着巨大的差异，根据书库本身所在的位置的不同也会有所不同。比如，地下书库和地上书库就不同。地下书库没有光降解的问题，但是存在阴冷潮湿环境的问题。中央空调可以在一定程度上保证库房温湿度的范围，但由于库房较大较多，以及经常开库存取文献供读者借阅的问题，对库房小环境也会造成影响。而更多的情况下，温度、适度存在着共同的升高降低趋势。雨水季节，库房温度高湿度大，两种条件共同作用下对纸张的损伤更大。所以，在文献保存方面，工作人员应该给予更高的重视，不仅仅是经常性的查看库房的温湿度，还需要及时调节库房环境，保证其维持在适宜的文献保存条件范围内。虽然目前已经开始了“民国时期文献库房建设规范”项目的研究，但文献的库房管理是一个实际操作的过程，需要我们在日常的工作过程中，提高库房的管理意识，及时发现问题解决问题，提高工作的责任感和使命感，保证库房的环境安全。

 

　　五、结语

 

　　今天我们已经知道怎样的纸张适宜长期保存，希望生产过程的革新能够给产品更好地保存质量。这样，库房的管理才会更加有意义，才能更好地达到文献长期保存的效果。未来希望能够实行库房封闭化管理，另外开辟一个工作小环境，保证工作人员的正常环境需要的情况下，尽量减少人员流动下的库房环境变化，达到更好保存的效果。

 

　　参考文献：

 

　　[1]玛丽亚格拉茨·普劳思·赞帕拉.书籍和文件的保存书籍和档案材料老化的原因[J].中国博物馆，2007（3）：53-58.

　　[2]王心琴.浅析纸张老化的原因[J].档案与建设，1997（9）：33-35.

　　[3]张清志.文献纸张的自然老化及其研究[J].档案学研究，1998（2）：60-61.