锐立bookkeeper纸质脱酸

近年来纸张脱酸工作研究进展(摘选)

时间:2019-07-23 13:21:46来源:

   文/ 张铭(国家图书馆古籍馆 北京 100034)

 
  作为“四大文明古国”之一,中华民族历史悠久。在漫长的人类长河中,勤劳智慧的中华民族创造了一项又一项的成就,造纸术作为四大发明之一,为中华文明乃至世界文明的传播、传承和发展做出了巨大的贡献。不幸的是,随着时代的变迁,存世的纸质文献不同程度地出现颜色发黄、发暗,机械强度下降、脆化,甚至破碎成纸屑的现象,为纸质文献的保存带来严峻的挑战。
 
  研究发现,纸张酸化是造成纸张老化、保存寿命减少的重要原因。纸张的主要成分是纤维素,是由大量葡萄糖基元通过β- 苷键连接形成的链状高分子,分子结构如图1 所示。
 
 
纤维素分子结构示意图
图1. 纤维素分子结构示意图 
 
  天然状态下纤维素的聚合度可以达到104 数量级,制成纸浆后下降到103 数量级,当聚合度下降到700 左右时,纸张的机械性能就会出现明显下降;当降至200 以下时纸张即会破裂、脆化。一般条件下纤维素比较稳定,不易发生反应,但是在酸性条件下,β- 苷键很容易断裂,发生纤维素水解。在水解反应过程中酸并未消耗反而越聚越多,危害也越来越大,而且往往伴随发生氧化反应,进一步加剧了纸张的老化。纸张酸化的程度可以用pH 值来表示,一般认为当pH 值为7~8.5 时,有利于纸张的长期保存;当pH 值小于5 时,就应进行脱酸处理。
 
纤维素酸水解原理
图2. 纤维素酸水解原理
 
  纸张的脱酸处理一直是国内外科研工作者研究的热点。所谓脱酸处理,就是使用碱性物质中和纸张的酸性物质,并在纸张中保留一定的储备碱度,延缓纤维素进一步水解或者环境中酸性物质的侵蚀。早在1936 年,美国The Ontario 研究基金会即申请了脱酸相关专利;1940 年美国人Barrow 发明了以氢氧化钙和碳酸钙为脱酸剂的两步法。由于以水作为脱酸溶剂处理后的纸张容易出现褶皱等后遗症,从20 世纪70 年代起,研究人员相继开发出了有机溶液体系脱酸剂和气相脱酸剂。1976 年美国国会图书馆发明了气相二乙基锌法,由于脱酸气体具有易燃易爆的缺点,限制了这种方法的大规模应用;1982 年“韦托法”面市,并在加拿大档案馆推广应用,该方法将甲醇镁加入甲醇中,并与二氯乙烯、二氧化碳混合作为脱酸剂,并在此基础上与丙烯酸树脂- 氟利昂溶液共用,将脱酸处理和加固处理同时进行,受到了广泛关注。
 
  目前,国内外文献保护领域对于纸张脱酸处理的重要性已经形成共识,近几十年来出现了多种脱酸工艺,而且新的工艺技术仍在不断涌现,但是现有的每种方法都有其优缺点,具体工艺的选取必须慎之又慎,尤其是针对古籍善本等文物类纸质文献的脱酸工作,既要考虑一时的脱酸效果,又要从长期传承的角度综合统筹。