纸质档案图书酸化的原因？

综观全世界的重要纸质文物，其采用的造纸纤维绝大多数为木质纤维和茎杆纤维，导致文献、档案、图书耐久性低。从19世纪发明了机械造纸，缩短了造纸的生产周期，提高了产量，但却由于采用了酸性施胶剂，促使纸张酸度增加，间接地缩短纸张的使用年限。为了明了纸张为何会因酸化而到至无法长久保存，势必得从整个造纸工艺谈起，方能找出对策，以免让珍贵的纸质文物毁于一旦。

纸张是指植物纤维均匀分散于水中，经过抄纸网平均地捞起，并过滤掉多于水分，再经压榨干燥后。促使纤维间相互结合交织而成的薄片构造物。由于纸张中纤维呈现毛细管现象，故以墨水溶液书写、或用印墨油印刷时，容易渗入纸张中层，致使字迹显的不够清晰，且有细毛拖尾现象发生，因此早期欧洲造纸多采用上胶方式防止墨水晕散渗透，其后德国更于1807年发明以松香-明矾为主要原料的上胶法，一时间广为各国造纸业者采用，自1850年以后，机械造纸接采用此种上胶法。此种造纸过程中所添加的上胶剂中，因含有硫酸铝，以与其他化合物作用，而促使硫酸根残留在纸层中且不易挥发引起强脱水，造成纸张中有机成分变质，呈现酸性状态，世界各地的纸质修复专家，针对此一问题，曾做了诸多的研究，并证实了酸性为纸张劣化的最大主因，其中又以1700至1900年所制造生产的纸酸度最高，其pH值平均为4.0~4.9，另一个可喜的调查则显示15世纪至17世纪所生产的纸张其酸度却没有如此的酸。

造纸植物纤维原料，其主要化学成分皆以纤维素、半纤维素和木质素所组成，而纤维素分子乃由大量葡萄糖基所构成的链状高聚合物，天然纤维的聚合度（DP）值约为10000左右，如采用化学造浆DP值则会急速下降，例如：亚硫酸盐木浆其DP值仅有600~1000上下，纸张的耐久性主要取决于纤维素的稳定性。当纤维素受损时，其DP值下降，当DP值下降至700以下，其机械性能更迅速下降，不堪持拿，当DP值低于200时，纸张则脆裂成粉末，不再拥有纤维特性。影响纸张耐久性的最大元凶为酸。

当人类为了满足视觉感观能获得较佳效果时，便在抄纸时，采用内部施胶，于浆料中加入添加剂使纸张具有抗水性能，藉以控制墨水、印油墨等各种液体的渗透，提高了纸的憎液性能，而松香上胶剂为最普遍的采用方法，已有200年左右的使用历史，其中作为松香施胶的沉淀剂，俗称为造纸明矾，又称矾土，因其化学为含有结晶水的硫酸铝和硫酸钾的复盐，无色呈晶体状，密度1.75g/cm3，熔点92℃，溶于水，于民间常间于净水剂的使用，当它的的硫酸根残留于纸层中，易与空气发生化学反应，并随纸张干燥而浓缩，并存留于纸层中。累积于纸层中的酸性则促使纤维素分子产生水解现象，使DP值下降，即俗称纸张纤维素的酸性水解。

内容摘自：睿雅轩、吴哲睿，中国台湾省，《纸质档案图书酸化之探讨》，1998.09