锐立bookkeeper纸质脱酸

谈谈图书馆纸质文献的酸化与脱酸

时间:2020-09-17 09:08:57来源:《图书馆界》
来源期刊:《图书馆界》2004年 第4期
作者:周崇润;李景仁
 
  摘要:本文介绍了酸化对纸质文献的危害、图书馆纸质文献的酸化现状、以及脱酸的作用和方法,并重点介绍了氢氧化钙脱酸的方法和步骤,对于图书馆开展文献的脱酸具有参考价值。
 
  关键词:文献保护;纸质文献;酸化;脱酸
 
  一、酸化对纸质文献的危害
 
  近代研究表明,酸是促进纸质文献脆化变质的重要因素。我们知道,纸张的基本成分是纤维素,纤维素分子是由千万个B葡萄糖单元经1.4 一β键(-O-)聚合而成的高分子化合物,分子式:(C6H10O5)n。纤维素分子在一般条件下是相当稳定的,难于水解和氧化。但β—甙键有一个致命的弱点,即对酸敏感。酸的存在,会降低甙键的活化能,导致纤维素分子极易水解,β—甙键断裂聚合度降低,生成水解纤维素,并继续水解,生成葡萄糖,这一过程称为酸性降解,反应式如下:
 
 

酸性水解反应式

 
 
  纤维素水解后,由于聚合度降低,纸叶的强度也随之降低。当纤维素聚合度降至200以下时,纸张就会完全脆化;如果完全水解成葡萄糖,纸张就会粉化。此时,文献将失去收藏和使用价值。特别值得注意的是,在此水解过中酸并未消耗,而是越积越多,危害也就越来越大。
 
  纸张的酸化程度是由pH值来表示的,由pH计检测。pH7为中性,大于7为碱性,小于7为酸性,数值越低酸性越强,pH值低1个数值,其酸度就高10倍。研究证明,纸张的pH值大于6.1只会慢速变质,而小于6.1就会快速变质,因此将6.1称为纸张酸性变质的临界值
 
  由于酸化对于纸质文献的变质起着至关重要的作用,我们近年来着重对馆藏文献的酸度,以及文献的脱酸进行了调查研究,获得了初步成果。下面作简要介绍,供各图书馆参考。
 
  二、纸质文献酸化的现状
 
  对于文献的酸化情况,国内外许多研究者进行过调查,获得了大量数据。如美国国会图书馆的调查结果是:在馆藏纸质文献中,pH值小于4.0占26%,小于6.0占91%,大于7仅占3%。韩国图书馆的酸化文献占80%等等。
 
  我国图书馆纸质文献的酸度情况以前没有系统的调查,2003年国家图书馆组成课题组,对该馆的馆藏纸质文献的酸度和变质程度进行了全面的检测和调查。检测采用无损测酸仪,检测和调查范围包括善本古籍、普通古籍、革命历史文献、名人手稿、中文图书、港澳台图书、外文图书、中文报纸、港澳台报纸、外文报纸、中文期刊、港澳台期刊、外文期刊、地方志和家谱等。共检测文献2403册、1949种,结果如表1。
 
表1 国家图书馆纸质文献酸度检测结果
表1.jpg
 
  从表1可以看出,我国馆藏纸质文献已经严重酸化,平均只有5.0;各类文献的pH平均值都低于或等于6.1(即快速变质的临界值);近、现代文献的酸度均高于善本古籍,但善本古籍文献的酸度也已到了快速变质的临界值;中文图书、报刊等中文文献的酸度普遍高于外文文献。另据检测数据统计,馆藏纸质文献95%为酸性,pH值低于6.1占82%;严重酸化(pH值小于5.0)占62%;中性或微碱性仅占5%。为此笔者建议,凡是需要永久保存且pH值小于6.1的文献,都要列入脱酸规划;pH值小于5.0的文献,应列入急需脱酸的计划。否则百年后,甚至数十年后即有毁灭的危险。
 
  三、纸质文献脱酸的作用
 
  研究表明,纸质文献经过脱酸,纸叶的pH值可以提高到7.0~9.0之间,使酸性纸成为中性纸或碱性纸,可阻止或大大延缓纸质文献的酸性降解,并具有一定的抗酸化性能,使其耐久性显著提高,下面对国内外一些检测结果做简要介绍。
 
  宗培岭在《档案文献保护技术学》一书中,介绍  了研究者对脱酸纸和未脱酸纸的耐折度及撕裂度保  留率的检测结果:经过相同条件的加速老化,其中脱酸纸的耐折度保留率为86%,未脱酸纸的耐折度保  留率仅为26%,脱酸纸比未脱酸纸的耐折度保留率提高2.3倍;脱酸纸的撕裂度保留率为93%,未脱酸纸的撕裂度保留率仅为64%,脱酸纸比未脱酸纸的撕裂度保留率提高0.45倍。
 
  李景仁在《图书档案保护技术手册》一书中,介绍了研究者对脱酸纸和未脱酸纸抗老化性能的检测结果:经过100℃、7天的加速老化,脱酸纸的耐折度从100次降至80次,仅降低20%,而未脱酸纸的耐折度从100次降至20次,降低80%,脱酸纸比未脱酸纸的耐折度保留率同比提高3倍。
 
  刘家真在《文献保护学》一书中介绍了研究者对不同酸度纸质文献加速老化后的耐折度损失率的检测结果:ph值4.0的纸叶耐折度损失率为100%pH值5.0的纸叶耐折度损失率为25%,pH值7.0的纸叶耐折度损失率只有5%。
 
  据美国4051276专利介绍,文献纸张经二乙基锌脱酸后,100℃老化三天,新闻纸的耐折度比未脱酸纸高94%,证券纸高31%,胶版纸高46%。
 
  从以上检测数据不难看出,文献纸张经脱酸后,抗老化性能显著增强,耐久性提高,从而延长文献的保存寿命。据有关文献记载,酸度较高的图书,经脱酸后其寿命会延长2~5倍以上。
 
  四、纸质文献的脱酸
 
  由于酸化文献耐久性差,近年来各国纷纷开展文献的脱酸工作,美、英、法、德、加等一些发达国家已经进行了二、三十年。据有关资料介绍,美国国会图书馆2002年用于文献脱酸的预算就达170万美元,并计划5年内完成100万册图书和500万页手稿的脱酸任务。
 
  目前,脱酸的方法有液相脱酸和气相脱酸。液相脱酸是使用碱性水溶液或碱性有机溶液(如氢氧化钙溶液、氢氧化钙一碳酸氢钙溶液、碳酸氢镁溶液、缓冲溶液、氢氧化钡一甲醇溶液、醋酸镁一甲醇溶液、甲氧基甲基碳酸镁溶液等)脱酸的方法,气相脱酸是使用碱性气体(如氨气、吗啉、二乙基锌等)脱酸的方法。气相脱酸具有大批量处理的优点,但存在工艺条件要求高,不安全隐患多,投资大等缺点;但不能同时大批量处理。据了解,美国曾采用二乙基锌气相脱酸,而欧洲的英、法、德等国采用液相脱酸。
 
  笔者认为,根据我国国情目前宜采用液相脱酸,而最简单易行的液相脱酸是采用氢氧化钙(Ca(OH)2溶液,氢氧化钙溶液脱酸的原理如下:
 
  氢氧化钙与酸(以硫酸为例)发生中和反应生成硫酸钙,反应式如下:
 
  Ca(OH)2+ H2SO4 = CaSO4+ 2H2O
 
  中和后纸叶中的酸被去掉,严重酸化的纸叶pH值可升至9.5左右,这是因为纸叶中含有少量未被中和的氢氧化钙所致。脱酸后纸叶中残留的氢氧化钙会与空气中的二氧化碳反应生成碳酸钙,使纸叶的碱性降低,pH值可稳定在7.0~8.5之间,反应式如下:
 
  Ca(OH)2+ CO2= CaCO3+ H2O
 
  因此,纸叶经氢氧化钙溶液去酸后,刚开始碱性为有短暂偏高,但很快就会稳定在7.0~8.5之间,并且沉积在纸叶上的碳酸钙会减缓空气中酸性气体的污染。
 
  采用氢氧化钙脱酸可参考如下操作步骤:
 
  (1)到化学试剂商店购买化学纯氢氧化钙。
 
  (2)准备好配制氢氧化钙溶液的称量瓶、天平、液槽以及干燥等仪器设备。
 
  (3)准备好蒸馏水或符合国家饮用标准的自来水。
 
  (4)在液槽中配制0.15%~2%的氢氧化钙溶液。氢氧化钙溶液的浓度根据文献纸叶的酸度而定,酸度高氢氧化钙溶液的浓度也要高一些,酸度低氢氧化钙溶液的浓度也要低一些。
 
  (5)将需要脱酸的文献纸叶采用无损测酸法测酸。
 
  (6)将测过酸的纸叶放入液槽(脱酸槽)中浸泡20~40分钟,浸泡时间由纸叶厚度、吸水程度和酸度而定。脱酸槽内也可以放置格架,纸叶放置在格架上脱酸,可防止文献的损坏。
 
  (7)将脱酸后的文献纸叶轻轻取出,进行干燥处理。纸叶干燥的方法有很多,如高温烘干法、远红外线烘干法、微波烘干法、低温干燥法、自然风干法等等。笔者认为,最理想的方法是低温干燥法,最简单的方法是自然风干法。低温干燥法使用真空低温干燥机或冰箱、冷库等设备,自然风干法使用风干架等。
 
  (8)文献纸叶干燥结束后,测定酸度,装订入库。
 
  经过测定,文献纸叶经氢氧化钙脱酸后,pH值由3.5可提高到7.68.6之间,碳酸钙含量达到20~2.6%。国家图书馆已经在修复工作中开始引入脱酸工序,即文献在修复前先行检测酸度,对于酸度严重的文献(pH值低于6.1),首先采用氢氧化钙溶液进行脱酸处理,再行修复,获得了很好的效果。由于脱酸工作在我国图书馆刚刚开展,笔者建议,各图书馆在脱酸实践中要不断总结经验,加强交流。
 
  以上简单介绍了酸化对纸质文献的危害、我国文献酸化的现状、脱酸的作用、以及脱酸方法。笔者认为,我国馆藏文献的酸化已经到了非常严重的程度,并在环境污染的影响下越来越严重,我国图书文献的脱酸工作也比发达国家落后了几十年,应该加大投入,把我国文献的脱酸工作开展起来。
 
  参考文献
 
  [1]宗培岭·档案文献保护技术学[M]·航空工业出版社,1989,3.
  [2]李景仁、冯惠芬·图书档案保护技术手册[M]·中国档案出版社,1992.2.
  [3]刘家真·文献保护学[M]·武汉大学出版社,1990,7
  [4]冯乐耘·中国档案修裱技术[M]·中国档案出版社,2000.10. 
  [5]国家图书馆发展研究院·美国国会图书馆2002年预算及其安排[J]·图研参考。2002,(1)
  [6]国家图书馆发展研究院·美国国会图书馆2001年回顾[]·图研参考·2002,(7)
  [7]周崇润、张平·关于毛里求斯档案文件的去酸与修复[·国家图书馆馆刊,1999,(4)

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