锐立bookkeeper纸质脱酸

纸质文献损坏原因及机理(一)

时间:2020-01-15 09:30:16来源:网络

     纸质文献是我们日常生活中常见的记录手段,是我们文明、历史、智慧、经验的体现。很多纸质文献历经数载,传历至今,成为孤本,遗迹,弥足珍贵,却又残损不堪。今天我们从科学的角度来简单探究是何原因造成纸质文献的损坏。

 
    总体而言,我们把纸质文献的损害分为内因与外因:即自身损坏和遭遇外界损害。

纸质文献损坏
 
    在纸质文献形成之前,我们先探究纸张的造纸原料问题,以及造纸工艺过程与纸张耐久性的问题。造纸的主要原料是植物纤维,植物纤维的主要化学成分是纤维素、半纤维素、木质素三大成分。
 
    纤维素是α纤维素的简称,是碳(C)、氢(H)、氧(O)的化合物,它是由许多个D-葡萄糖基联结而成。葡萄糖基之间,相互以 β-葡萄糖键联接而成长链状的纤维素大分子。其分子式为(C6H10O5)n,式中n 为葡萄糖基数目,称为聚合度。n的数值为几百至几千甚至一万以上。聚合度的大小,跟纤维的强度有直接影响,聚合度越大,分子量越大,即分子链越长,纤维的机械性能越强。纤维素呈白色,比 重为1.5~5.6,具有光学双折现象。由于纤维素分子含有羟基,所以在空气中能吸收水分。但不溶于水,这是由于分子排列的规则性和大量氢键存在缘故。纤维素在酸的介质中能水解成葡萄糖,硝酸可以使纤维素水解和氧化,使它生成硝酸纤维素。纤维素在常温下是很稳定的,随着温度的升高,其抗张强度也相应的降低。在高温、光照和氧存在时,会发生氧化反应,使纤维素生成氧化纤维素。
 
    纤维素的化学性质与半纤维素和木质素相比还是比较稳定的,纸张中所含纤维素的成分越高,分 子量越大,纸张中的强度和耐久性就越好。我国古代的手工纸,由于纤维素纯,纤维长,所以保存的时间就长。
 
    半纤维素是由植物细胞组成,在水解时能分离出木糖和半乳糖。它属于多聚糖分子的混合物。包 括多聚戊糖、多聚乙糖、多聚葡萄糖,以及β和α纤维素。其分子含有 200~500个半纤维素糖基,在纤维素和木质素之间起联结作用。它与纤维素的区别在于,纤维素为线性高聚物,而半纤维素含有短 侧链的多聚糖。纤维素为单一多聚糖,半纤维素由两种以上糖基来组成它们同属多聚糖,在外界条 件光、热、酸、硷的作用下,皆可脂化、醚化、氧化、降解和水解。
 
    纸张中含有适量的半纤维素,不仅能缩短打浆时间,而且能增加纸的强度。如半纤维素含量太多,反而影响纸张的寿命。
 
    木质素是植物纤维中主要成分之一,它具有芳香族的特性,是一种含有碳、氢、氧的化合物。根 据化学分析木质素中含有以下官能团,甲氧基(-OCH3),羟基(OH),羰基(O=C ),醛基(-CHO),醚键 (-O-)等。
 
    木质素呈白色或近白色,不溶于溶剂,质地脆弱,在高温下能溶解,其溶液呈乳白色或深褐色。由于木质素中含有各种官能团,其化学性质比较活泼,如发生磺化反应,使木质素变成可溶性木质 素磺酸盐,氧化作用变成可溶性氯化木质素。木质素最容易氧化,尤其在光照、高温和硷存在下, 氧化更为迅速。现代纸张中含有较多的木质素,所以新闻纸极易变黄发脆,不易长期保存。
 
    由此可见,由于造纸原料中含有植物纤维,尤其含有木质素和果胶、脂肪、色素等成份,给纸张的危害埋下了潜在的因子。
 
    更加精彩的内容,下期与您分享。