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纸,酸化与对策⑧|酸性纸文献的维护对策

时间:2019-12-10 13:52:51来源:国家古籍保护中心

理学院博士生导师、教授 刘家真

 
    凡是纸张的pH值小于7或6.5以下的纸都是酸化纸。碱性纸在不良的存展环境中也可以酸化,但本文中定义的酸性纸是指由于造纸过程加入了酸性施胶剂(如硫酸铝等)或采用了木质素含量高的造纸原料(如磨木浆)而产生的酸性纸张,这类纸张生产出来就是酸性的,即其酸性是造纸过程遗留的。

 手工造纸 
 
    酸性纸中的硫酸铝水解而产生硫酸,酸破坏纸张纤维素并使纸张降解;硫酸铝中的铝离子很容易和纸内其他化合物作用,使得硫酸根残留在纸层中。随着纸张的干燥,硫酸根浓度升高,引起强脱水,造成纸张中有机成分的变质。使用酸性纸印制的书刊,起初看不出它与非酸性纸有何差异,但多年后,酸性纸就可以观察到逐渐变为黄色、茶色和深棕色,纸质不可逆地发脆变弱,直到很容易脆成碎片。图1-2是20世纪出版的酸性纸印的书:图1因纸张发脆导致书叶断裂,图2为脆化的书叶从装订处脱开。
 
因纸张发脆导致书叶断裂
图1 
 
为脆化的书叶从装订处脱开
图2
 
    随着时间的推移,酸性纸会不可逆地变得脆弱和碎化,尤其是在光与空气污染的环境中会迅速恶化。最坏的情况下,它们仅有约25年的使用寿命。如果对酸性纸文献不加以合理的处置,这些持续酸化和碎裂的纸上的信息将难以保留。图3是酸性纸的管理和维护对策,该管理对策也可用来参考酸化了的古纸。
 
酸性纸的管理和维护对策
图3
 
    由图可见,对于酸性纸文献的维护要从其生命周期的开端开始,首先必须鉴别其保存价值,然后分别采取不同的维护措施,其最终都是为了使被收藏的藏品尽可能长期保存利用。
 
1.脱酸
 
    脱酸是指用碱性物质中和纸中酸的过程。它通过向酸性纸张施加碱性化学品来降低其酸性,并使纸张的pH值高于中性(>7)以延迟酸性纸的劣化。
 
    脱酸技术是当前保存某些酸性纸文献原件的一种选择,这是由于它确实可以去除破坏纸张纤维素分子链的最大危害因素——酸。还有一些研究表明,脱酸也可以阻止纤维素的氧化降解,纤维素的氧化降解同样使纤维素长链被打断,使聚合度下降。通过脱酸处理,还可以在纸内残留一定量的碱性物质,可显著地稳定纸张的主要化学成分纤维素,防止纸张变得脆弱和易碎。这种稳定性减缓了纤维素分子中的长链被切割的酸水解反应,从而能够保持其链长,使纸张的强度比有酸的状况下维持更长的时间。有文献指出,经脱酸后的纸质文献,在良好的保存环境中,可延长其寿命约三倍。
 
    脱酸适于尚未发展到脆化并具有一定机械强度的酸性纸,纸质相当脆弱并易破碎的纸是不宜脱酸的,或只能修复后才可以考虑脱酸。因此,对于必须保留原件的酸性纸文献,最佳的选择是首先脱酸再置于最佳保存环境中保存。若是没有条件做到首先脱酸的,也需要在纸质尚柔韧的状况下脱酸。若酸性纸文献已经脆化,就必须先修复使其形体完整后再考虑脱酸。
 
    脱酸后的文献必须放置在良好的保存环境中,否则无法达到延迟纸张弱化的目的。
 
2.保存环境
 
    无论是否为酸性纸,在适当的环境中储存是长期保存纸质文献的必要条件。有研究指出,如果将酸性纸文献正确地存放在凉爽、黑暗、干燥的环境中,该文献有可能保存几十年,即若存储环境恰当且科学地保管,酸性纸的文献可以不需要立即采取其他保护措施。
 
    酸对纸张的破坏是需要水分的,存储在潮湿环境中的酸性纸损坏最快。这是由于酸催化纸张纤维发生水解反应的活化能会随纸张含水量的增多而降低,因而随着保存环境的相对湿度的上升,酸性纸损坏的速率加快。有研究指出,当保存环境的相对湿度上升到80%以上时,纯纤维素吸水量以更陡的斜率爬升,纸张的含水量将超过10%,如图4。
 
酸性纸的管理和维护对策
图4
 
    因此,调控酸性纸文献保存环境的温湿度非常重要,特别要求相对湿度保持长年稳定,纸质文献推荐保存的环境相对湿度在50%-60%的范围内,一天之内相对湿度波动范围不得超出±5%。没有恒温恒湿空调的不间断调控,是很难达到以上要求的。
 
    使用内装具(如书盒等)也是非常重要的措施,密闭的书盒书套不仅可以保护酸性文献免受光、尘的影响,也有缓解环境温度和湿度快速变化的效果,但对于大环境的温湿度长期波动,书盒书套内的温度和湿度也会受到影响,这是必须要关注的问题。
 
3. 干燥的冷藏环境
 
    另一种延缓酸性纸文献使用寿命的方法是将其放在干燥的冷藏环境中储存,有研究报导这样的保存环境可大大减缓酸性纸的降解过程。将需要长期保存的酸性纸文献置于干燥的冷藏环境中保存,可以给我们抢救酸性纸文献所需要的时间,使大量必须保存原件的酸性纸文献在无法抢救前处于稳定状态。但这种方法是有局限性的,它会影响到文献的利用。
 
    那些纸张尚未脆化的酸性纸文献,可采用这种方式保护。对于酸性纸或已经酸化的纸,良好的存储环境只能减缓它脆化的速度,是无法逆转这一劣化的趋势的。因此,对于信息必须长期保留的酸性纸文献,还得考虑转换信息的承载介质。
 
4.将酸性纸承载的信息内容转换到其他介质上
 
    只有文献的信息内容被认为是有利用价值且必须保留下去的酸性纸文献,才可以考虑将酸性纸文献上的信息转换到其他介质上,包括数字化、缩微和复印或重印等。
 
    对于“无法阻止劣化”和“已经难以读取”状态的资料是很难保留原件的,尽管其纸张可以通过各种方式加固,但其字迹可能无法抗拒褪色或无法经受脱酸,这时就只能将其内容与承载的载体分离,采用数字化或缩微等介质转换的方式,使其信息内容得以保存。
 

 06.jpg
 
    这种保护措施仅仅保护的是文献内容,而不是酸性文献原件的本身。被置换到新载体上的文献内容可以作为酸性纸文献的替代物提供利用,而承载该内容的酸性纸文献可以选择脱酸并保存在良好的环境中,或是只有任其自生自灭。
 
    无论是缩微、数字化还是简单的复印都会对原件造成一定的损坏,在信息复制过程中除必须确保原始信息内容的完整保留,还要尽可能避免或减少对原件的损坏,特别要注意不得按压酸性纸书刊、文件的装订处,这是酸性纸特别容易断裂、破碎的位置。
 
    为了避免酸性纸张造成的损坏以及降低重要书刊文件的保存费用,首选的是采用中性纸或碱性纸写印重要文献,这个问题已经在发达国家成为行动。例如,日本1986年开始对本国出版的书刊进行中性纸使用率调查,发现最初中性纸的使用率低于50%,但到第19次调查(2007年)发现,中性纸出版物已经达到了95%,大多数新出版的书刊都是用中性纸制成的。
 
 
-未完待续-
 
古籍保护原理与方法
更多原理与方法,可详阅国家图书馆出版社刘家真著《古籍保护原理与方法》
水与纸质藏品的清洁修护
 国家图书馆出版社刘家真著《水与纸质藏品的清洁修护》