锐立bookkeeper纸质脱酸

去酸技术和去酸方式的评价及选择

时间:2020-07-31 10:03:41来源:《档案学通讯》
文章来源:《档案学通讯》2020年第2期
作者:刘家真 武汉大学信息管理学院
 
    摘要:从文献管理者的角度回顾了各种去酸技术和去酸方法的特点,重点放在不同的去酸技术和去酸方式的去酸效果、影响因素及可能存在的风险上。目的是为了有助于文献管理人员了解这些特点,以便依据文献特点选择适合的、有效的去酸技术和去酸方式,降低去酸过程中的风险。研究发现,已有的去酸技术各有优势也都存在不足及副作用。在选择去酸技术时,需要充分地掌握不同去酸技术的弊利,并结合文献纸张及字迹材料的特点,才有可能达到去酸目的并规避风险。整体去酸方式虽然优势不少,但其副作用不可忽视。解决这一矛盾的途径就是透彻地了解被选择的去酸技术,再依据藏品的文化价值、历史价值或工艺价值决定是否可以接受该去酸技术的副作用,或选择风险更小的去酸工艺。单项去酸方式具有较好的风险管控能力,对安全性及保真度要求高的文献,单项去酸是最佳选择。
 
    关键词:档案保护;去酸技术;去酸方式
 
    不适宜的保存环境等外界因素致使纸质文献酸化现象相当普遍,不仅是写印在酸性纸上的文献是酸性的,古代传统手工纸文献也在不断酸化过程中。纸内的酸催化纸张纤维素发生水解,使纸张聚合度下降,由此纸张强度减弱,使用寿命缩短。值得注意的是,纸张纤维素在酸催化下的水解并不是以稳定的速度进行,而是以越来越快的速度推进。当纸张纤维素水解进行到一定阶段后,会出现无可救药的灾难性毁坏,即变成一堆碎片。[1]尽管数字化和缩微技术可以将其记录的信息内容转换到非纸介质上,甚至将其仿真复制到碱性纸上,但这些方法都与挽救纸质文献的原件无关。当文献的价值与其载体息息相关时,只有将酸性文献去酸。有文献指出,去酸后的文献,在良好的保存环境中,可延长其寿命约三倍。[2]去酸后的文献必须放置在良好的保存环境中,否则无法达到延迟纸张弱化的目的。
 
    纸质文献的去酸技术始于20世纪,发展到今天已经拥有了多种技术手段和方法,但仍然没有一种技术是完美的,都有其不足和副作用。了解去酸技术和去酸方式的特点及存在的风险,才能依据藏品特点来选择最适合其去酸的技术和方法,最大地避免去酸过程中的风险。
 
    1 去酸的目的与要求
 
    国际标准ISO/TS 18344:2016(E)“去酸过程的有效性”(Effectiveness of paper deacidification processes)将去酸定义为:去酸是中和纸中的有机酸和无机酸并在纸内沉积碱性储备的过程,碱性储备是作为抵御日后纸上的任何酸性活动的缓冲剂。为此,该标准对去酸的效果提出了以下要求。
 
    其一,pH值(pH value)。国际标准ISO/TS18344:2016(E)要求:经去酸处理后的纸张的pH值要高于6.5。该标准指出,该pH值并非是通过pH试笔等工具在纸张表面测试,而是按照ISO 6588-1的规定,在特定的条件下于水中提取纸张的pH值,如将玻璃电极浸入定量且有纸张碎片分散的水中提取的pH值数值。对纸张表面pH值的测定,仅适于浸泡式去酸工艺处理后的纸张,当纸张表面存在较大量的碱性储备沉积物并达到溶解度极限时,纸张表面的pH测量可能是失败的。
 
    其二,碱性储备量(alkaline reserve)。去酸结束后,纸内必须留有一定量的碱性储备,以足够抵御来自环境影响或因纸张自然老化而再次被酸化。为此,国际标准ISO/TS 18344:2016(E)指出,碱性储备量是中和纸中酸的化合物,如碳酸镁或碳酸钙。纸张去酸处理后最小的碱性储备量应是0.5%,以MgCO3表示。
 
    其三,去酸的完整性或彻底性。去酸的“完整性(Completeness)”或“彻底性(Completion)”是指经去酸处理过的书籍或其他纸质文献中的酸性基团被中和反应掉的程度。[3]并非所有的去酸工艺都可以使不同类型纸内的酸被完全中和,纸张内部的酸若没被完全中和,去酸不久的纸张还会返酸。
 
    纸张由多层结构构成,并且每层都是由大量纤维交织而成的、具有孔隙状结构的物质。纸张的孔隙是由大小不同的相互连通的通道(毛细管)所组成的一个复杂系统(见图1),外界的物质首先被纸张表面的孔隙吸附,再由孔隙内无数相互联通的毛细管的作用力将其渗透进纸张内部。
 
 
纸张孔隙结构的三维图像   
图1 纸张孔隙结构的三维图像[4]
 
    外界的酸性物质也是经由这些孔道深入到纸张内部的,特别是酸性纸,酸性物质更是附着在这些孔道的壁上,构成纸张的一部分。若碱性物质无法深入到纸张纤维基体内部将这些酸性物质全部中和,未被中和的酸性物质在该区域内仍然会进行酸性水解,纸张的pH值就会因其持续产生的酸而进一步降低。可见,纸张去酸的完全性或彻底性是非常重要的,它是影响纸张去酸后长期保持稳定的关键。国际标准ISO/TS 18344:2016(E)指出,去酸是否彻底取决于所选用的去酸工艺和被去酸文件的状态,并在标准中给出了检测去酸是否彻底的方法。
 
    其四,去酸的均匀性。ISO/TS 18344:2016(E) 指出,去酸的均匀性(Uniformity of deacidifica-tion)是指:碱性储备和pH值在去酸后的整片纸张和整本书中分布的均匀情况。在去酸不均匀或不彻底的区域,纸张的微观结构中可能存在酸性区域(即酸性核心)或酸性物质。[5]在这些区域内,pH值会因纸内持续产生的酸而进一步降低,即返酸。
 
    由上可见,去酸的彻底性和均匀性是纸张去酸后在相当一段时期保持稳定的基础,若去酸仅仅停留在纸张表层,碱性物质就无法中和深入纸张纤维孔穴内的酸,返酸就会在短期内可以观察到,这类去酸是失败的。
 
    此外,去酸的副作用是不可忽视的问题,当前既有的去酸技术都有一定的副作用。标准要求去酸技术的提供者必须将其副作用明确告知被服务者,让其有可能依据藏品特点选择去酸技术,或在去酸前剔除可能被伤害的藏品。
 
    2 不同类型的去酸技术及特点
 
    既有的去酸技术的共同特点是:通过技术手段引入外来碱性因子,彻底中和纸张纤维内的氢离子,并在纸张内保持一定量的碱残留以持续抑制新增的酸性因子,使纸张长期保持中性或弱碱性。随引入碱性因子的手段不同,图2将去酸技术分为多类,每类都有其特点但也存在缺憾。
 
已有的去酸技术
图2 已有的去酸技术
 
    2.1 水性去酸
 
    水性去酸(Aqueous deacidification)是以水作为酸或碱的溶剂,通过水洗、碱水溶液浸泡将纸内的酸溶解和实现酸碱中和,以达到去酸目的。近年来,随着材料科学研究的发展,国内有人通过对纸张等离子化处理以活化纸张纤维,使碱性水雾中的碱离子可顺利进入纸张纤维内的孔穴,以提高水性去酸的有效性。
 
    2.1.1 水性去酸的优势
 
    水性去酸的主要优势有三:
 
    其一,可满足去酸的均匀性。水性去酸的过程中,可以与酸发生中和反应的碱是溶解在水中并以离子状态(其尺寸小于1纳米)均匀分布在水中的。这些碱性离子依靠纸张表面孔隙的毛细管作用力可渗透到纸张内部,可以确保纸中碱性化合物分布的最广泛和均匀,[6]但影响纸张深度去酸效果是与纸张被润湿的时间和碱水的浓度相关的。[3]
 
    其二,碱性水浴还可以清除纸内水溶性污渍。加拿大保护研究所(Canadian Consevation Institute)的研究表明,水浴可以清除催化纸张纤维氧化的铁离子。
 
    其三,可与加固纸张的其他功能融合。可将粘合剂添加到水性去酸液,使这类粘合剂填充到纸张纤维的裂缝和被损坏的区域,加强纸张纤维间的粘合,以恢复因酸化而脆弱的纸的强度,如耐折性和抗拉强度等(见图3)。[3]
 
脆化纸去酸中的修复
图3 脆化纸去酸中的修复
 
    国外已有人成功地将淀粉、甲基纤维素和甲基羟乙基纤维素添加到碱水溶液中,通过水雾喷洒到脆化的纸张上以增强其强度并取得专利。还有人将明胶加入碱水溶液中,以增强酸化后古纸的强度。[7]
 
    2.1.2水性去酸的不足
 
    水性去酸的不足主要体现在以下两个方面。
 
    其一,彻底去酸的风险较大。
 
    有研究表明,影响水性去酸均匀和彻底的关键变量是去酸溶液的浓度和去酸的时间。[8]浓度高的碱性溶液可以在较短时间内使酸性纸叶完全去酸,但较高浓度的碱水溶液,特别是在碱性强度较大(pH 9.5及以上)时,可能引起纸张色变、氧化和碱性降解。因此,意大利禁止使用氢氧化物作为去酸剂,因为过高的碱性水溶液可能诱导纤维素的β-烷氧基消除,随后发生纤维素解聚。[9]特别是在碱性水溶液中,由于绝大多数的纸张是亲水的,若采用强碱水溶液去中和纸张的酸,纸张中纤维素可能解聚,纸张的颜色有可能会在高碱度下黄变,尤其是那些含有木浆的纸张。[10]纸上的字迹,包括颜料,染料和油墨,在pH值高于10.0的水溶液中,其颜色可能发生变化。因此,水溶性去酸,特别是以浸泡方式进行的,建议碱水溶液浓度不要太高。
 
    随纸张种类不同,水进入纸张内部所需的时间是不同的,某些纸可能需要更长时间才可能润湿纸张以实现酸性基团的完全中和,如施胶纸就需要比未加工纸更长的时间才可能被水溶液润湿。纸张长时间处在浸润状态,特别是浸泡,对纸的形体和字迹的完整性是不利的。另一个问题是,碱水去酸过程中,碱的浓度是会不断减少的,这也会影响到水浴去酸的彻底性,若加大碱水浓度(pH在10以上)又可能对纸张纤维有破坏作用。这些都是水浴去酸彻底性难以把握的关键问题,所以大多碱水浴后的纸张不久就返黄。
 
    其二,水性去酸的适用面有限。
 
    水性去酸的适用面较为有限,有些纸张可能是无法采用水性去酸的,如某些大尺寸的纸和二次加工纸等,涂层纸、有压痕的纸及有装饰的纸等;又如,有可溶性字迹或对碱水敏感的字迹的文献等。
 
    尽管如此,由于水性去酸突出的优势,这个较为古老的去酸技术至今不仅仍在中国普遍使用,在某些欧美国家也在应用,特别是用于处理未装订的印刷文件。[11]
 
    2.2 碱性有机溶液去酸
 
    为避免水对纸张和字迹的影响,将碱性物质完全溶解在非极性有机溶剂内制成碱性有机溶液进行去酸处理,可以避免纸张遇水变形等问题。其去酸的基本原理是:某些有机金属化合物(如碳酸甲基镁)可以溶解在非极性的有机溶剂内(如甲醇、氯氟烃、硅烷基溶剂与庚烷等)形成碱性有机溶液,这类碱性溶液具有较低的挥发性。当纸张浸入其中时,碱性物质可以随液体均匀地分布在文献的纸张中。当有机溶液蒸发后,这些碱性物质就沉积在纸中。[12]
 
典型的碱性有机溶液去酸
图4 典型的碱性有机溶液去酸[13]
 
    2.2.1 碱性有机溶液去酸的优势
 
    碱性有机溶液去酸的优势有三:
 
    其一,去酸均匀与彻底。有研究指出:某些碱性物质(如碱基氧化镁)可完全溶解入非极性有机溶剂,被去酸对象在碱性有机溶液中浸泡,溶解状态的碱性物质可以被液体均匀地携带到纸张所有孔洞内,包括纸张微结构内的孔隙和纤维的细胞壁,因此碱性物质在纸张内部的分布是均匀的。[14]
 
    碱性有机溶液去酸通过两个方面进行,首先是被溶解的碱性物在书刊浸入的初始阶段就与纸张内的酸发生中和反应,第二是碱性物质与纸张内含的水发生反应,将碱性储备物(碳酸镁)直接沉积到纸张纳米尺度的空间中。[15]由上可见,碱性有机溶液的去酸是可以均匀地、深度地发生在纸张内部的。也正因如此,即便这类方法有很多弊端,如字迹可能溶解、气味、可能有毒等,仍然在部分地区和国家存在市场。
 
    其二,较理想的碱性储备。这类去酸剂与纸内所含的水分发生反应,生成不溶性的碱性颗粒物在纸内沉淀,即产生“碱储备物质”。[16]韦陀法就是碱性有机溶剂去酸法的代表,在去酸完毕会在纸上残留碳酸镁(MgCO3),其最低碱储量可达1.5%。[13]
 
    其三,克服水性去酸的不足。由于整个去酸过程采用的是有机溶液作为载液,不会造成纸张的变形。因此,碱性有机溶液去酸后,纸张可迅速干燥并不褶皱、不膨胀、不变形,不会损坏水溶性字迹,且能保持原始装订不受影响,故可不必解开装订对成册文献去酸。
 
    2.2.2 碱性有机溶液去酸的不足
 
    大多数有机溶剂易燃易爆、有毒,这是使用中必须注意的问题。同时有机溶剂选用不当可能损坏油溶性字迹(如圆珠笔字迹、印章等)。
 
    2.3 气相去酸
 
    气相去酸(Vapor phase deacidification)是使用碱性气体(如氨气、吗啉、二乙基锌等)渗透入纸张内以中和纸中酸。气相去酸具有大批量整体去酸的能力,20世纪七八十年代曾在国外有过使用,但终因其存在明显缺憾,如基本上没有留下任何碱储备。[17]加上有毒,高危,不安全隐患多,对工艺条件要求高,操作困难等,现在全球不再使用。
 
    2.4 非反应式、非水分散体系去酸
 
    与碱性有机溶剂去酸相同的是,非反应式、非水分散体系去酸(Non-reactive,Non-aqueous dispersion deacidification)也是采用非极性有机溶剂,但其去酸剂并不溶解其中,而是悬浮在有机溶剂内,形成非水的碱性氧化物悬浮液。其去酸剂多用碱性氧化物,如氧化镁等。为避免对字迹的影响,多选用对有机化合物及其他有机溶剂的溶解性很差的有机溶剂。
 
    其去酸原理不同于以上所有的去酸技术,作为去酸剂的碱性氧化物(如MgO或其他)并不直接与纸张中的酸发生酸碱中和反应。通过喷涂(单页去酸)或浸泡(整体去酸)后,碱性氧化物的干燥颗粒分布在单张纸叶或整册书刊中。随着时间的推移,驻留在纸中的碱性氧化物将导致纸张内任何酸的中和。其典型的例子是Bookkeeper去酸工艺(Preservation tech-nologies)。以下以Bookkeeper去酸工艺说明其去酸原理。[18]
 
    Bookkeeper 去酸工艺的去酸剂是氧化镁(MgO)颗粒,其载液是有机溶剂全氟庚烷,亚微米级的氧化镁颗粒(粒度直径:100nm-1.0μm)被均匀地分散和悬浮在全氟庚烷内。当去酸溶液通过喷涂或浸泡的方式接触到纸张时,若氧化镁颗粒粒度小于纸张中孔隙尺度,氧化镁颗粒就可顺利地渗透进纸内孔洞并通过静电力将其紧紧地吸附在纸张上。
 
Bookkeeper碱性颗粒在纸张纤维中分布图
图5 Bookkeeper碱性颗粒在纸张纤维中分布图[18]
 
    无论是液态的水还是潮湿的空气,氧化镁颗粒都可与水发生反应而生成氢氧化镁。分布在纸内的氧化镁颗粒接触到纸内水分和空气中的水汽后即刻形成氢氧化镁,后又在空气中二氧化碳的作用下,氢氧化镁转变为碳酸镁。碳酸镁遇到纸内的酸,酸中的氢离子就被碳酸根(CO32-)俘获,中和反应由此产生。以下为简要的化学反应过程。
 
    MgO+H2O→Mg(OH)2
    Mg(OH)2+CO2(空气中) → MgCO3+H2O
    MgCO3+H+(纸中的酸) → 镁盐+H2O+CO2
 
    2.4.1 非反应式、非水分散体系去酸的优势
 
    非反应式、非水分散体系去酸具有三大优势:
 
    其一,去酸对象广泛。由于其无水,水性去酸的众多问题均迎刃而解。例如,Bookkeeper选用的全氟溶剂具有无色无毒及对普通有机化合物溶解性很差的特点,[19]所以克服了碱性有机溶剂去酸中对某些字迹损坏的困扰。因此,它的去酸对象广泛,几乎可以用于所有的纸质藏品,包括装订和未装订的文献、印刷和手写材料、报刊书籍、信件和信封、邮票、地图、美术绘画和其他纸质收藏品等。[20]尽管如此,某些字迹仍然可能具有风险,表 1 为日本国家档案馆对其去酸的可能性及保护对策提出建议。
 
表1 书写字迹的去酸风险及保护建议
书写字迹的去酸风险及保护建议
 
    Bookkeeper 的成功并不能够说明该类去酸技术的其他所有品牌的都具有同等的安全性,这与不同品牌的去酸液使用的有机溶剂相关。
 
    其二,能留有较理想的碱性储备。该项去酸技术有可能留有较理想的碱性储备,例如经过 Bookkeeper 去酸处理后的纸张,其有代表性的pH值在8.0~9.5范围内,其典型的碱储量相当于按纸张重量添加1.5%的碳酸钙。[18]但并非所有的这类去酸技术的产品都与 Bookkeeper 去酸液一样可以达到同等的碱性储备,由于脱酸剂的制作工艺不同,同类技术而工艺不同的产品并不一定都具有理想的碱性储备。所以,去酸剂要选用已经被证明广泛成功的品牌。
 
    其三,能达到均匀、彻底去酸。若有机溶剂选择合理,碱性氧化颗粒足够小,是可能达到均匀、彻底去酸的。如Bookkeeper采用的低表面张力全氟化液体,该流体以接近零的接触角完全润湿纸,使得它很容易地穿透纸中的小孔,且具有与油墨的非相互作用性和优异的润湿性。[21]借此,极小的氧化镁颗粒就可以渗透进纸内孔洞以完成去酸。需要指出的是,同类脱酸技术不同品牌的脱酸剂并非都具有同样的效果,选用者须谨慎。
 
    正由于非反应、非水分散体系去酸具有以上优势,自1994年被美国国会图书馆采用以来,该方法已经是目前世界上使用最广泛的书刊、文件的去酸方法,[22]许多国家的国家档案馆、国家图书馆都部署了Bookkeeper去酸设施。[23]也正由于该项技术的成功,使不少追随者步其后尘,开发出不同品牌的这类脱酸剂。
 
    2.4.2 非反应式、非水分散体系去酸的不足
 
    非反应式、非水分散体系去酸也存在一些挑战,主要有三:一是在非水分散体系中,有机溶剂的性质对纳米粒子的分散程度有明显的影响。二是其去酸剂(现在多用氧化镁)是否可以做到足够小(近纳米级尺寸的颗粒)但又具有足够大的表面积,使其可以驻留在纸张纤维极小的孔洞内长期发生去酸作用。[20]不同种类的纸张,其纸内孔隙的大小是不同的,如从玻璃纸到滤纸的平均孔半径为0.01~12.6μm,一般印刷纸为0.02~0.2μm,涂布纸具有更小的孔隙。碱性氧化物的颗粒若不能够足够小,某些孔隙极小的纸就很难完成彻底去酸。好在,通过扫描电子显微镜(SM)是可以观察到这些碱性氧化物颗粒在纸内分布的情况(如图5)。虽然纳米粒径的去酸颗粒易进入纸张纤维内,但若被人体接触也会进入人体血液内而有害人体健康,这点是特别应当警惕和加以防范的,故纳米级的脱酸剂并非是好的选择。三是有机溶液的毒性、气味,以及是否容易从纸面清除,若有机溶剂去酸完毕难以彻底从纸面清除,会给纸张带来污损,产生包括容易让尘土粘附在纸面等问题。
 
    第一个问题影响到去酸的均匀度,第二个问题影响到去酸在纸内进行的深度,这两个问题都影响到去酸的彻底性;第三个问题涉及人员安全和环境污染,以及去酸后纸面的污损问题。Bookkeeper是非反应、非水分散体系去酸技术的先驱,以上三个问题解决较好,故被世界上较多的国家图书馆和国家档案馆选为最佳脱酸产品。但并非所有的同类技术的不同品牌的产品都能够妥善地解决这三大问题,所以在选择该类脱酸技术产品时仍然需要慎重。
 
    2.5 去酸技术选择的建议
 
    纸质文献的去酸不仅需要投入较大的人力、物力和财力,也会对被去酸的文献带来可能损坏的风险,对必须去酸的文献应选择既对文献载体安全又去酸彻底的去酸技术,尽量规避由于去酸不彻底的返酸问题。依据以上去酸技术的特点,特提出以下去酸技术的选择建议。
 
    第一,油溶性字迹不要轻易选用碱性有机溶液去酸。与国外档案不同的是,我国档案原件往往附有印章,若采用碱性有机溶液去酸有可能出现印章字迹洇开的风险,故建议不要采用,除非实验证明确无该风险。
 
    第二,谨慎选用水性去酸技术。水性去酸技术除适应面相当窄外,还有去酸后纸张的干燥问题、压平问题等,其去酸风险是最大的。美术作品、档案、图录、拓片等建议不要采用水性去酸液。
 
    第三,谨慎选用非反应、非水分散体系去酸。尽管该类去酸技术是采用有机溶剂作为碱性颗粒的运送载体,但在选用有机溶剂时基本都是采用对于普通有机溶剂和有机化合物溶解性很差的溶剂。实践证明,除Bookkeeper具有广谱的脱酸对象外,国内开发的同类技术的脱酸产品也尚未发现对油溶性字迹的损坏。尽管如此,由于不同品牌的这类脱酸剂的制作工艺不同,该类脱酸技术可能存在的三大问题不同程度的有所表现。例如,国内同类脱酸技术的某些产品具有强烈的气味或有机溶剂粘附着碱性颗粒物难以从纸面清除,还有的产品去酸均匀性或深度欠佳等。因此,对于必须保留原件的文献,特别是档案、纸质文物,挑选这类去酸技术必须对各品牌的去酸剂进行第三方评价,合格者方可选用。
 
    3 去酸方式及特点
 
    去酸有两种方式,即单项去酸和整体去酸。这两种去酸方式不仅是一次性去酸的数量不同,而且各具特点。
 
    3.1 单项去酸
 
    所谓单项去酸(Single-item deacidification)是指对单页纸质藏品进行单独去酸处理,或是对状况类似的少数单张纸叶进行小批量的处理,单项去酸的方式主要有雾化喷涂(非水或水性)和浸泡等。单项去酸的主要优点是高度保证藏品安全并确保去酸的质量控制。
 
    去酸处理的效果在很大程度上取决于被去酸对象的性质,例如孔隙率、厚度、施胶、涂层和纸张的酸度等。由于是专门针对某单页对象的去酸,去酸工艺的选择可以依据去酸对象的特点进行更具个性化的设置。如水浴去酸的关键在于去酸缓蚀剂的挑选、碱液的浓度(或pH值)、去酸温度及去酸时间。一般说来,提高水溶液的pH值和水溶液的温度可提升清除纸张变质产物的能力,但随着去酸溶液的pH值增高以及浸泡时间增加,对纸张的颜色和字迹都可能带来负面影响。如何依据纸张和字迹的特点,选择去酸条件,避免去酸过程中问题的发生就是单项去酸必须要做的选择。单项去酸过程中,还可以对整个去酸过程进行精心呵护和观察,发现问题可立即中断去酸进程,使该项目的去酸风险降低到可接受的程度。
 
    单项去酸的最大缺点是需要投入大量时间和经费,若在短期内须对大量酸化文献进行去酸,单项去酸显然是无力应对的。单项去酸特别适合对重要或特别珍贵的、不可替代的纸质文献进行精心的处置,高度保证重要的、原始稀有或独特的纸质文献的去酸安全。
 
    3.2 整体去酸
 
    整体去酸(Mass deacidification)是对整体纸质文献进行集中去酸处理。与单项去酸不同的是,被去酸的藏品不用拆开装订以单叶的方式进行去酸处置,可保持原状进行去酸,即整本的文献不必解除装订,散叶的文件仍然可保留在原盒内等。由于水性去酸技术会带来纸张变形和装帧破坏等的问题,故不被整体去酸采用。整体去酸曾经采用过气态去酸法、碱性有机溶剂去酸法及非反应式、非水分散体系去酸法,现在主要采用后两者,更多采用的是非反应式、非水分散体系去酸法,如Bookkeeper去酸技术。
 
    整体去酸的最大优点是在较短的时间内可以对大量纸质文献去酸,解决大量馆藏的酸化问题,这是单项去酸望尘莫及的。与单项去酸相同的是,整体去酸对藏品的安全性和去酸质量仍然需要同等的控制,但它面临着两大的挑战。
 
    其一,被处理对象的多样性使整体去酸面临的问题更加复杂。
 
    与单项去酸相比,整体去酸面对的不仅是同时处理的物品数量将是单项去酸的五十到一千倍以上,而且是大多数藏品载体的异质性。不同的藏品采用的油墨、墨水、染料、纸张材料、胶料、封面材料等都不一定相同,这些化学成分不同的材质是否会在共同去酸处理过程中相互作用,或同一去酸剂尚无法对所有的成分都具有同等程度的安全性等。[24]这些都使整体去酸处理面对更复杂的问题,大大增加了整体去酸副作用的可能性。所谓的副作用是指去酸后任何非预期的结果。
 
    例如,去酸处理的结果在很大程度上取决于被去酸的材料的属性,整体去酸难以保证每件藏品的每个部分都具有同样的pH值和碱性储备量。又如,整体去酸处理可能导致的负面的影响主要有:颜色(印章、墨水等)的晕色,纸张表面上沉积白色的去酸剂颗粒,某类纸张可能出现轻微的颜色变化等。[25]这类副作用的产生很大程度上取决于是该去酸工艺和被去酸文件的状态。[25]或许该项去酸技术已尽最大努力去减少这种副作用,但面对异质的材料,目前的技术尚不可能100%地避免这类问题的发生。
 
    其二,去酸前不可能对每件藏品进行评价与检测。
 
    与单项去酸不同的是,整体去酸前对被处理对象进行单项测试通常是不可行或成本极高的,因为去酸对象的项目太多,即使同一本书中就可能含有不同的多种成分,如封面材料、字迹色料及不同类型的纸张等。由于不可能预测去酸过程中每个对象面临的风险问题,更无法在去酸过程中监控每个对象,以便发现问题立即终止去酸,这就使得整体去酸技术面临更高的风险。
 
    尽管整体去酸不需对每件藏品进行检测,但不同的去酸技术对藏品的影响各不相同,为避免已知的风险,在整体去酸前必须将不适于该去酸技术的对象剔除。如皮革封面、塑料封面在韦驮法(Wei TO)去酸过程中将会受损,就不得采用该法去酸。
 
    由上可见,整体去酸技术的工艺流程决定了被它处理的纸质藏品面临着比单项去酸技术更高的风险。一旦整体去酸技术选择失误,将可能对被去酸对象的真实性、完整性带来不可逆转的负面影响和损坏。对于选择整体去酸技术的决策者来说,这将是对他们对该项技术的了解程度和对被去酸对象特点的掌握程度的拷问。
 
    为降低整体去酸处理的风险,决策人员不仅需要详细了解既有的整体去酸技术的科学原理及技术资料,还需要分析已有用户对该去酸技术的科学评价及不同类型的藏品在该去酸过程中可能遇到的风险,再依据藏品的特点,谨慎挑选适合该藏品的去酸技术,努力避开风险或将风险降到最低。
 
    3.3 去酸方式的选择建议
 
    藏品酸化后,若仍然需要继续长期拥有它的原本,去酸是唯一的出路。去酸是有风险的,藏品持有者是不愿意看到有价值的藏品承担不必要的风险。解决这一矛盾的途径就是透彻地了解被选择的去酸技术,再依据藏品的文化价值、历史价值或工艺价值决定是否可以接受该去酸技术的副作用,或选择风险更小的去酸工艺。虽然,单项去酸可以较好地控制风险,但单项去酸涉及到的各项成本都相当高,建议仅对特藏或稀有的、独特的或价值极高的藏品,字迹材料和纸张特别的藏品,若酸化后还必须保留原件者可以考虑单项去酸技术。
 
    一般说来,美术藏品含有太多对碱敏感的成分,即便细微的色彩变化都会影响其美学价值。若需要去酸最好选择单项去酸处理技术,以便精准地控制其去酸过程,使风险降至最低。对于任何具有美学价值、文物价值的藏品,最安全的去酸方法都是单项去酸处理。若某藏品除具有信息价值外还具有工艺价值,在去酸技术的选择上应格外谨慎,若可能采用单项去酸技术就不要采用整体去酸技术。
 
    书籍是多种材料的复合体,在整体去酸过程中有可能会遇到多种问题,但其装订成册的特点使其不宜选择单项去酸,除非其具有不可取代的极其珍贵价值。对于具有长期保存价值的研究馆藏或流通量大的馆藏,若出现酸化最好选用整体去酸。[26]考虑到去酸过程中书刊的安全性,必须依据被去酸书刊、文件的载体特点及不同去酸技术的潜在的副作用,选择最适宜的整体去酸技术。
 
    与图书相比,档案对保存原件的需求更加强烈。对于字迹材料较为单一的档案,采用整体去酸技术是合适的,[27]但仍须依据其纸张和字迹的特点选择最合适的整体去酸技术。对于特别重要与珍贵的档案,还是建议采用单项去酸技术。
 
    4 结论
 
    无论是从去酸的均匀性、易操作性还是经济性考虑,水性去酸都是最好的,但它的去酸对象有限且风险也是最大的,彻底性也是有限的。笔者并不推荐将水性脱酸作为纸张酸化后脱酸的主要手段,仅推荐其配合纸张修复中运用。如在单页文件的修复中,若纸张酸度不高,且字迹和纸张(强度及尺寸)都允许水浴脱酸,可考虑采用之。
 
    碱性有机溶液去酸有可能达到良好的去酸效果,但并非所有的字迹材料都适合,且有机溶剂具有一定的危险性。笔者并不认为它是档案或文件去酸的最佳选择。
 
    从适应面来看,非反应、非水分散体系去酸是最可取的,但若产品的技术及工艺不过关,其去酸的均匀性、彻底性和安全性将受到挑战。鉴此,笔者建议:为避免去酸后的返酸问题,同时考虑到去酸对象的普适性,最好选用非反应、非水分散体系脱酸技术。为保障产品的脱酸效果,必须挑选已被大量实践证明堪用的脱酸品牌。从费用上看,该项脱酸技术的产品价格较高,特别是Bookkeeper,但与珍贵文献酸化后无法抢救相比,其经费投入是值得的。
 
    整体去酸方式虽然比单项去酸方式更经济,且适合于整册去酸,但其副作用比单项去酸方式大。单项去酸方式具有较好的管控风险的能力,但效率较低,费用较高。对于需要高度保障其安全性及保真性的文献,单项去酸是最佳选择。
 
    注释与参考文献
 
    [1]ZERVOS S.Accelerated ageing kinetics of pure cellulose paper after washing,alkalization and impregnation withmethylcellulose[J].Restaurator,2007,28(1):55-69.
    [2]SMITH R D.Deacidifyinglibrarycollections:myths and realities[J].Restaurator,1987,8(2/3):69-9.
    [3]Deacidification of acidic books and paper by means of non-aqueous dispersions of alkaline particles:A review focusingon completeness of the reaction[EB/OL].[2019.04.28].https://bioresources.cnr.ncsu.edu/resources/deacidification-of-acidic-books-and-paper-by-means-of-non-aqueous-dispersions-of-alkaline-particles-a-review-focusing-on-completeness-of-the-reaction/.
    [4]3Dpore structure characterisation of paper[EB/OL].[2019.04.28].https://www.semanticscholar.org/paper/3D-pore-structure-characterisation-of-paper-Axelsson-Svensson/d86a955c209810d6c63eefdcae9498830e73bff4.
    [5]HUBBE M A,BOWDEN,CINDY.Handmade paper:A review of its history,craft,and science[J].BioResources,2009,4(4):1736-1792.
    [6]Deacidification and acidicpaper[EB/OL].[2019.04.28].https://lib.msu.edu/exhibits/sat/deacid.jsp.
    [7]STEPHENS C H,BARRET T,WHITMORE P M,et al.Composition and condition of naturally aged papers[J].Conservat,2008,47(3):201-215.
    [8]BOGAARD J,MORRIS H R,WHITMORE P M,et al.A method for the aqueous deacidification of oxidized paper[J].Conservat,2005,44(2):63-74.
    [9]SANNA C,SODO A,LAGUZZI G,et al.Tert-butyl amine borane complex:an unusual application of a reducing agenton model molecules of cellulose based materials[J].Journal of cultural heritage,2009,10(3):356-361.
    [10]CALVINI P,GROSSO V,HEY M.Deacidification of paper—a more fundamental approach[J].Paper conservator,1988,12:35-39.
    [11]BATY J.W,MAITLAND C L,MINTER W.Deacidification for the conservation and preservation of paper-basedworks:A review[J].BioResources,2010,5(3):1955-2023.
    [12]ANDRES H,BIUHER A,GROSSENBACHER G.The papersave swiss–Process quality control and efficacy[J].Restaurator,2008,28(1):3-28.
    [13]Wei ToAssociates,Inc.[EB/OL].[2019.04.28].http://weito.com/?page_id=14.
    [14]KELLY G B,STANLEY F.Penetration and placement of alkaline compounds in solution-deacidified paper[J].Conserv,1978,17(2):33-43.
    [15]CARNES C L,KlABUNDE K J.Synthesis,isolation,and chemical reactivity studies of nanocrystalline zinc oxide[J].Langmuir,2000,16(8):3764-3772.
    [16]HUBBE M,HENNIGES U,POTTHAST A.Nonaqueous solution deacidification treatments to prolong thestorage life of acidic books:A review of mechanistic and process aspects[J].BioResourced.2018(3):7096-7136.
    [17]CHERADAME H,IPERT S,ROUSSET E.Mass deacidification of paper and books.I:Studyof the limitationsof the gas phase processes[J].Restaurator,2003,24(4):227-239.
    [18]Preservation Technologies(PTLP),Bookkeeper process[EB/OL].[2019.04.28].http://www.ptlp.com.
    [19]Perfluoroheptane[EB/OL].[2019-04-28].https://www.chemsrc.com/cas/335-57-9_584930.html.
    [20]HUBBE M A,SMITH R D,ZOU X J.Deacidification of acidic books and paper by means of non-aqueousdispersions of alkaline particles:A review focusing on completeness of the reaction[J].BioRes.2017,12(2):4410-4477.
    [21]POLOVKA M,POLOVKOVA J,VIZAROVA K.The application of FTIR spectroscopy on characterization ofpaper samples,modified by Bookkeeper process[J].Vibrational spectroscopy,2006,41(1):112-117.
    [22]An Evaluation of the Bookkeeper Mass Deacidification Process Technical Evaluation Team Report[EB/OL].[2019.04.28].http:/Cool.Protection-us.org/byorg/lc/Massdeac/bookmem.html.
    [23]Preservation Technologies.(2017)."Bookkeeper,"About Us-Overview-Preservation Technologies[EB/OL].[2019.04.28].http://ptlp.com/en/ptlp/overview/about-us/.
    [24]Differences between single-item and mass treatment[EB/OL].[2019.04.28].https://www.clir.org/pubs/reports/sparks/.
    [25]ISO/TS 18344:2016(E),Effectiveness of paper deacidification processes[S].Switzerland:ISO copyrightoffice,2016.
    [26]The American Institute for Conservation.Deacidification panel[EB/OL].[2019.04.28].https://cool.conservation-us.org/coolaic/sg/bpg/annual/v02/bp02-10.html.
    [27]Mass deacidification in the library:A rare book librarian considers bookkeeper[EB/OL].[2019.04.28].https://cool.conservation-us.org/byorg/lc/massdeac/tancin.html.

以上就是【】 http://www.rcicn.com/zhishi/f211相关内容,由锐立文保负责整理发布,如需转载,请带上本站链接。