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纸质文献损坏原因及机理(二)

时间:2020-01-15 09:35:47来源:

     上一期,我们讲到了纸质文献损坏的内在原因——即在造纸的工艺过程中会产生的对纸张本身的损害。今天我们来谈一谈纸质文献在造纸工艺以及纸张耐久度的关系。

 
    纸的生产方法有手工造纸法、机器造纸法两种。

纸质文献损坏原因
 
    (一)手工造纸法
 
    我国是发明纸张最早国家。在十九世纪以前生产的纸,通称手工纸。手工纸又分竹纸和皮纸。历 代许多珍贵的古籍、文献、书画都是採用皮纸做成的。这些纸张保存了几百年,甚至上千年仍然很 好,是什么原因呢?这与手工纸的生产过程有著密切的关系。造纸术随着时代的发展,社会的进步, 不断得以发展、改正、提高。
 
    造纸最原始的八步流程:
 
    浸湿→切碎→洗涤→捣纸→打槽→抄纸→晒纸→揭纸。
 
    过渡到现今陕西凤翔造纸的十六步复杂过程:
 
    浸湿麻料→切碎→碾料→洗涤→化灰水→灰碾→灰沃→蒸煮→洗涤→细碾→洗涤→打槽→剪纸→压 榨→晒纸→揭纸。
 
    但归纳起来,手工纸生产过程大致可分蒸煮、漂白、打浆、抄纸四个阶段进行讨论。
 
    1. 蒸煮:
 
    造纸原料经机械预处理(浸湿、切碎、洗涤),在製浆过程中,用石灰乳〔Ca(OH)2〕,草木 灰水作蒸煮剂浸透,目的在于脱去原料中的色素,除去污质、蜡质、松解原料中残留的胶质及其它 填充物,使製成的纸张不残留有害的化学物质,而含有钙(Ca2+)、镁(Mg2+)等物质,使纸呈中性或 偏硷性,阻止游离酸的形成,防止纸张进一步的变质,使纸延年起了很好的作用。
 
    2. 漂白:
 
    古代造纸的漂白工艺採用「日光漂白」,其方法据清人莫兴三《造纸说》: 「曝已复渍,渍已复 曝,如是者三,则黄者转为白矣。其渍也必以桐子灰,黄荆木灰,非是则不白」。纸浆先经过阳光 照射,利用空气中的臭氧产生氧化作用,使植物纤维中所含的天然色素或著色物质变成其他基因, 然后利用桐子灰、黄荆木灰和草木灰的水溶液,溶出被氧化的物质,起到漂白作用。经过这种漂白 处理的纸浆所造的纸,久不变色,不易老化变脆。
 
    3. 打浆:
 
    胡韫玉在《纸说》中写道:「铸之于臼,千锤万杵擣愈多,而质愈融,楮骨竹筋尽为液流」。说 明打浆要充分,只有通过充分的锤擣才能造出纤维交织均匀的纸来。
 
    4. 抄纸:
 
    植物纤维经上述处理製成纸浆,为使纤维在水中离散浮游,除了充份搅拌,通常加一些如黄蜀葵、杨桃藤、野葡萄、梧桐等悬浮剂,以便使纤维分布均匀,增加强度。
 
    从上述简单过程可以看出:手工法造纸加工缓慢,生产过程细緻,残留在纸中的有害化学物质 很少,纤维不易受到损害,因此纸就坚固、耐磨。目前我们见到的晋、宋代的书画和古书籍,已有 1000多年的历史了,有的纸张仍然是洁白如玉,完整无恙,这些纸都是用传统手工方法生产出来的。
 
    (二)机器造纸法
 
    机器造纸大致经过以下几个过程,首先准备原料,然后再製成纸浆。由于製造纸浆时所用的方法不同,又有机械与化学法之分。
 
    1. 机械法:
 
    就是用机械的方法来离解纤维製成机械木浆。这种木浆,木质素无法除去,且其纤维短而粗,又含有较多非纤维素,所以製成的纸张疏鬆容易破脆 ,在日光及空气中容易氧化变黄,这是耐久性差 的其中一个因素。
 
    2. 化学法:
 
    就是用适当的化学药剂,在蒸煮原料过程中,除去木质素及其它非纤维素,使纤维离解而成一种纸浆。根据所用的化学药品的不同,化学法可分为亚硫酸盐法、硷法和氯化法等。
 
    (1)亚硫酸盐法:
 
    是用亚硫酸氢钙[Ca(HS04)2〕和亚硫酸(HS03)2的混合液,用这种混合液蒸煮纤维,製成亚硫酸盐 化学纸浆,此种纸浆中含有一定量的半纤维素和蒸煮液以及产生木质素磺酸的酸性残留在纸浆中, 因此,纸张的耐久性受到了很大的影响。
 
    (2)碱法:
 
    是用氢氧化钠(NaOH)作为蒸煮液与原料一起在高温下蒸煮的方法。由于碱性太大,对纤维损害 较大,使纸强度降低,加上成本高,现已很少应用。
 
    (3)氯化法:
 
    是将原料同氢氧化钠一起蒸煮,经氯化、硷液后处理,除去木质素,再经过漂白,在这过程中有时用碱,有时用漂白粉,有时用氯来处理,会使纤维素遭到不同程度的损坏。
 
    从纸浆製造方法可以看出:纸浆的质量与纸张的耐久性有著直接的关系。
 
    (三)造纸过程与纸张的耐久性
 
    从造纸过程来看,纸张的耐久性与打浆、上胶、加填料亦有关系。
 
    1. 打浆的目的:
 
    打浆是决定纸张性能和质量的重要工序之一,打浆的目的,使纤维横向切断变短,纵向分裂变细。同时使纤维「水化」膨胀呈胶性,以及使纤维两端帚化发毛,增加纤维交结能力,提高纸张的坚牢度。
 
    2. 纸张上胶的目的:
 
    是为了降低它的吸湿性。目前都用松香作为胶料,用明矾作为沉淀剂,这对于提高纸张的耐水性 起了很好的作用。由于施胶过程中加入了大量明矾而产生的酸性,给纸张带来了损害,使纸张的张 力以及耐久性大大地降低。
 
    明矾〔K2SO4?Al2(SO4)3?24H2O〕在水中水解为: 2Al2(SO4)3 + 12H2O →4Al(OH)3 + 6H2SO4硫酸铝 氢氧化铝 硫酸
 
    3. 纸张中填料的目的:
 
    是为了填满纸张的孔隙,使纸面均匀,光滑平整,使纸张增加弹性和柔软。但因填料(石膏、滑石 粉、高岭土等)都是亲水性的物质,容易降低施胶度,导致灰份增高,不仅降低了纤维的机械粘著 力和磨擦力,而且降低了纸张的强度。
 
    如上所述,纸张的生产过程与纸张的耐久性有着直接的关系,要延长纸张的寿命,就必须研究纸 张的生产过程,这对纸张保护具有重要意义。而且由于机器造纸过程中,往往纸张中含有容易氧化 的木质素,酸、碱、氯、漂白粉等有害的化学物质,使纸的耐久性受到影响,而致使形成无法长期保存的原因之一。