纸质文献的除酸处理

由于酸化纸质文物耐久性差，近年来各国纷纷开展纸质文物的除酸工作，美、英、法、德、加等一些发达国家已经进行了二、三十年。据有关资料介绍，美国国会图书馆2002年用于纸质文物除酸预算就达170万美元，并计划5年内完成100万册图书和500万页手稿的除酸任务。

目前，除酸的方法有液相除酸和气相除酸。液相除酸是使用碱性水溶液或碱性有机溶液（如氢氧化钙溶液、氢氧化钙-碳酸氢钙溶液、碳酸氢镁溶液、缓冲溶液、氢氧化钡-甲醇溶液、醋酸镁-甲醇溶液、甲氧基甲基碳酸镁溶液等）除酸的方法，气相除酸是使用碱性气体（如氨气、吗啉、二乙基锌等）除酸的方法。气相除酸具有大批量处理的优点，但存在工艺条件要求高，不安全隐患多，投资大等缺点；液相除酸具有工艺简单、安全可靠、投资小等优点，但不能同时大批量处理。据了解，美国曾采用二乙基锌气相除酸，而欧洲的英、法、德等国采用液相除酸。

以液相方式进行除酸处理为简单易行的方法，液相除酸是采用氢氧化钙（Ca(OH)₂）溶液，氢氧化钙溶液除酸的原理如下：

Ca(OH)₂ + H2SO₄ = CaSO₄+2H₂O

中和后，纸张中的酸被去掉，严重酸化的纸张pH值可升至9.5左右，这是因为纸张中含有少量未被中和的氢氧化钙所致。除酸后纸张中残留的氢氧化钙会与空气中的二氧化碳反应生成碳酸钙，使纸张的碱性降低，pH值可稳定在7.0~8.5之间，反应式如下：

Ca(OH)₂ + CO₂ = CaCO₃ + H₂O

因此，纸张经氢氧化钙溶液去酸后，刚开始碱性有短暂偏高，但很快就会稳定在7.0~8.5之间，并且沉积在纸张上的碳酸钙会减缓空气中酸性气体的污染。

对于纸张除酸技术的尝试，首先考虑有机除酸剂（胺或其衍生物），然后采用无机除酸剂（碳酸钙或镁）及非水性除酸剂。

书籍的非水性除酸剂处理即是采用除酸剂和有机溶剂组成的非水性溶液，以有机溶剂处理的主要优点是使得整本书的处理具有可行性，因为有机溶剂在广泛的温度范围下为液体，且能互相混合而达到特殊实用性质，而进行含有机溶剂湿纸张的乾燥时；因为溶剂的汽化热比水低，故而所需热能量较少。

在另一方面，某些有机溶剂具有毒性且危害人类健康，而某些有机溶剂具易燃的蒸气，能迅速燃烧和爆炸；某些纸张的染料和印刷油墨，或多或少会被有机溶剂所溶解，脂肪和其他皮革成分亦会被溶解。在长期接触有机溶剂之下，也可能造成皮肤炎的问题，因此设计非水性除酸处理时，此等危险必须加以考虑和妥善的安全测定。

Barrow认为改善此等缺点是可行的，和叙述二种非水性除酸处理的尝试，首先试使用2-2-铵基乙氧基-乙醇（di-glycolamine），可惜因处理纸在加速劣化期间不能维持碱性；结果失败，此一失败的原因是纸中2-2-铵基乙氧基-乙醇的挥发溢出或与纤维素产生更进一步的化学反应而造成酸化。其次，尝试使用溶解在水中的醋酸镁与三氯乙烯用机械混合的溶液，而其结果必然是不符期望，因醋酸镁不能溶解在三氯乙烯及水与三氯乙烯，就如同水与油为互不相溶的液体一般。

Langwell也探讨非水性除酸系统，结论是非水性处理的优点超过水性处理，但明显的非水性处理应用较少，此归因于有机溶剂的成本、易燃性、毒性。

有了上述这些背景，我们认为理想的非水性除酸处理之必要条件如下：

1、处理能减少有效酸到某一水准。（pH：7.5~9.5以上）

2、沉淀在处理纸的除酸或碱性缓冲剂，需为温和的无机化学药品，并确定能与纸和书籍长期共存。

3、溶剂和除酸剂在处理时，对操作人员及书籍须温和无害的，且湿书籍的干燥需迅速、容易。

4、处理程序需是快速、便宜，和合乎人工或机械应用。

内容摘自：夏沧琪，台湾省国立嘉义大学林产科学系助理教授，《图书、档案纸质的酸化危机与除酸处理》

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