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档案纸张酸化变质的主要因素?

时间:2021-08-09 09:54:00 来源:锐立文保

为什么500年前的纸张通常比50年前的纸张状况更好?换句话说,是什么让一部分档案纸张快速酸化变质,而另一部分档案酸化变质缓慢?

档案纸张酸化变质的速度和严重程度取决于内部和外部因素:最重要的是纸张的成分和纸张的储存条件。

纸是由纤维素制成的——一种重复的葡萄糖分子链,来源于植物细胞壁。纸张质量的一种衡量标准是纤维素链的长度以及随后的纸纤维长度:长纤维纸比短纤维纸更坚固、更灵活、更耐用。

在存在水分,来自环境(例如空气污染)或纸张内部(例如原材料、制造过程、劣质产品)的酸化的情况下,反复将葡萄糖链切割成较短的长度,这种酸水解反应产生更多的酸,进一步进料,继续降解。

酸化变质的纸质档案

在19世纪中期之前,西方纸是由棉和亚麻衣服破布制成的,其工艺在很大程度上保留了原材料的长纤维。虽然纤维可能会随着时间的推移而缩短,但破布纸往往保持坚固耐用,特别是如果它们在不太温暖或潮湿的条件下妥善储存。

从19世纪中期开始,木材取代破布成为造纸的主要原材料。木材通过机械或化学制浆加工成纸,从而生产出纤维较短(与碎布纸相比)的纸。

机械制浆生产的纸张具有最短的纤维长度,并且不会从木材中去除木质素,这会促进酸水解。这一时期的报纸基本印刷在机械制浆的纸上。化学制浆去除木质素,不像机械制浆那样彻底切断纤维素链,生产出相对坚固的纸,但仍然不如破布纸耐用。

1980年之前的木浆纸也倾向于明矾松香施胶(添加到纸中以降低吸收性和减少墨水渗出)而呈酸性,在存在水分的情况下,会产生硫酸。

酸也会通过吸收污染物(主要是硫和氮氧化物)在纸中形成。边缘比中心更棕色和更脆的书叶清楚地说明了这种从空气中吸收污染物的情况。

美国国会图书馆的研究表明,纤维素本身会随着老化而产生酸,包括甲酸、乙酸、乳酸和草酸。观察到在环境条件下在纸张制造后的数周内形成了可测量数量的这些酸。此外,由于强的分子间键合,纸不容易释放这些酸。这就解释了为什么pH中性的纸会随着老化而出现酸化。

酸性纸张也会在碱性纸张中形成,但可以被碱性储备中和。

除了酸水解,纸还容易发生光解(光损坏)和氧化降解。在质量较差的纸张中,光降解似乎进展得更严重、更迅速。

与酸水解相比,氧化降解的作用似乎有限,除非存在氮氧化物污染物。

一般来说,储存在良好条件(较低温度;30-40%相对湿度)中的优质纸张能够使用很长时间,甚至数百年。

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