紙質(zhì)檔案的保護(hù)措施 關(guān)于檔案紙張的耐久性性能探討分析

紙張?jiān)陂L期保管、利用過程中會因各種因素影響而不斷老化、變質(zhì)，使其失去珍藏和利用價(jià)值。要保存好檔案，最大限度地延長檔案的壽命，就必須研究紙張的結(jié)構(gòu)、性質(zhì)及其保護(hù)措施。造紙的原料主要是植物纖維，而植物纖維的主要成分包括纖維素、半纖維素和木素。這三種成分都是由碳、氫、氧三種素組成的高分子化合物。其中纖維素含量高，紙張的拉力、耐折度、耐久性就強(qiáng)，不易老化，紙張的質(zhì)量也就越好。

試從纖維素的性質(zhì)來研究紙質(zhì)檔案的保護(hù)措施：纖維素的酯化反應(yīng)、水解反應(yīng)、光化學(xué)反應(yīng)和氧化反應(yīng)，結(jié)果都使纖維素的分子長鍵斷裂，分子量減小，反映在紙張上就是紙纖維變短，紙張的拉力、強(qiáng)度、耐折度都明顯下降，紙張變黃發(fā)脆，紙質(zhì)檔案壽命縮短。要預(yù)防這些化學(xué)反應(yīng)的發(fā)生，就必須嚴(yán)格控制反應(yīng)條件，也就是說，要保管好紙質(zhì)檔案，就要防止酸性環(huán)境的產(chǎn)生，防止陽光的直射，防止霉菌的產(chǎn)生，嚴(yán)格控制檔案庫房的溫濕度。

1避免酸性環(huán)境的生成酸性環(huán)境的形成主要有兩條途徑：一是造紙過程中殘留的酸;二是當(dāng)紙張濕度過大時(shí)吸收空氣中的酸性氣體，如：二氧化硫、二氧化碳、二氧化氮等形成酸性溶液，使紙張PH值變小。

2防治光化學(xué)反應(yīng)發(fā)生最好將檔案庫房建在環(huán)廊內(nèi)，不但避免陽光照射，而且可減少空氣中有害氣體的侵入。

3控制庫房溫度溫度升高，物質(zhì)分子獲得熱能，分子運(yùn)動加快，動能增大，活化分子數(shù)量增多，化學(xué)反應(yīng)也會加快。平時(shí)幾乎不進(jìn)行的纖維素有關(guān)反應(yīng)也會發(fā)生，紙質(zhì)老化速度就會加快。當(dāng)溫度過高時(shí)，紙質(zhì)會失去水份而變硬變脆。溫度繼續(xù)升高就會使纖維素脫水、炭化直至燃燒。因此，檔案庫房一定要控制溫度，不可過高也不可過低，最好控制在14-24℃之間。

4控制庫房濕度空氣中濕度大，紙張含水量就大，酸性物質(zhì)對紙張中纖維素破壞作用就大，這就是相對濕度越高，紙張白度呈直線下降的原因。當(dāng)相對濕度超過85%時(shí)，紙張物理強(qiáng)度損失30%以上，彈性完全失去，曬干后也不能恢復(fù)原來的狀態(tài)。另外，相對濕度若低于25%以下，紙張又會因干燥失去水分而發(fā)硬變脆，彈性、耐折度減弱而易破損。如果空氣中相對濕度經(jīng)常反復(fù)變化，紙張纖維素反復(fù)膨脹、收縮會受到過多地?fù)p傷，強(qiáng)度下降明顯。因此，檔案庫房的濕度非常重要，一定要盡量保持穩(wěn)定，最好控制在45%—60%。

5除塵殺菌灰塵是細(xì)菌、霉菌的攜帶者，本身也會對紙張產(chǎn)生磨損、腐蝕等破壞作用，因此在檔案入庫前就要進(jìn)行除塵、殺菌。入庫后要嚴(yán)格控制溫濕度，因?yàn)楦邷馗邼袷羌?xì)菌、霉菌繁殖的必要條件。

綜上所述，只要我們能嚴(yán)格控制檔案庫房的溫濕度，防止日光、強(qiáng)光直射，檔案文件經(jīng)常除塵、殺蟲滅菌，就可以使紙張纖維素結(jié)構(gòu)保持穩(wěn)定，防止檔案紙張材料的老化變質(zhì)，延長紙質(zhì)檔案的壽命。

自晉以來，紙張逐漸成為檔案載體材料的主體。所謂紙張的耐久性，是指紙張抵抗外界理化因素的損壞和保持其原來理化性能的能力。決定檔案紙張耐久性的因素主要有三個(gè)：

①造紙植物纖維原料的質(zhì)量;

②紙張各組分的理化性質(zhì);

③制漿造紙的工藝過程。檔案紙張壽命的長短除與自身的耐久性有關(guān)外，檔案保護(hù)環(huán)境條件的優(yōu)劣所產(chǎn)生的影響也是十分顯著的。研究影響檔案紙張壽命的各種內(nèi)因和外因，從而確定檔案的保護(hù)條件及影響檔案保存的不利因素的防治方法，以延長檔案的壽命，是檔案保護(hù)技術(shù)的任務(wù)之一。

一、檔案紙張的性能

(一)紙張的機(jī)械強(qiáng)度。機(jī)械強(qiáng)度是大多數(shù)紙種的基本的和重要的性能之一。紙張的機(jī)械強(qiáng)度通常是用使紙的整體性遭到破壞和結(jié)構(gòu)發(fā)生不可逆改變的那些應(yīng)力數(shù)值來表示的。那些應(yīng)力數(shù)值包括抗張強(qiáng)度、耐折度、撕裂度、耐破度等。任何紙張的機(jī)械強(qiáng)度都取決于紙張纖維的原始強(qiáng)度及纖維之間的結(jié)合強(qiáng)度。

1.抗張強(qiáng)度。所謂抗張強(qiáng)度，是指紙?jiān)谔囟ㄘ?fù)荷下，一定長、寬度的紙樣斷裂時(shí)所能承受的最大張力，用(千牛頓 / 米)表示。

高的抗張強(qiáng)度可以防止紙幅斷裂。紙張纖維結(jié)合的數(shù)量和質(zhì)量是影響抗張強(qiáng)度的最重要的因素。當(dāng)空氣的相對濕度大于30%時(shí)，隨著濕度的增大，紙張的抗張強(qiáng)度就會降低。

2.耐折度。所謂耐折度，是指在一定的張力下，把紙來回折疊直至斷裂時(shí)的次數(shù)。

3.撕裂度。所謂撕裂度，是指撕裂預(yù)先有切口的試樣至一定長度所需的力，以毫牛頓表示。

4.耐破度。所謂耐破度，是指紙張?jiān)趩挝幻娣e上所能承受的均勻增大的最大壓力，其結(jié)果以前用公斤 / 厘米2表示，國際標(biāo)準(zhǔn)則以帕或千帕表示。

影響紙張耐破度的主要因素是纖維間的結(jié)合力，其次是纖維的平均長度和強(qiáng)度。當(dāng)空氣的相對濕度在50%~70%的范圍內(nèi)時(shí)，紙的耐破度達(dá)到最大值。

(二)紙張的毛細(xì)性質(zhì)與紙張的吸濕性和吸收性能。紙張里布滿了形狀各異、長度不同的彎曲的毛細(xì)管。紙張?jiān)诿��?xì)收縮力的作用下，具有吸收水分、表面活性劑水溶液、礦物油、有機(jī)溶劑等的能力。這一能力使紙張能夠承受各種字跡材料，因而成為檔案的優(yōu)良載體。

(三)紙張的剛性及柔韌性。剛性是指紙對施加的彎曲力的抵抗能力，或稱抗撓曲性。紙張和纖維的剛度賦予紙張脆性，使紙張不耐折。為了改善紙張的脆性，增加紙張的柔韌性，必須對紙張進(jìn)行塑化處理。即在紙張中加增塑劑甘油、甘露醇等，而最廉價(jià)的增塑辦法是提高紙張的含水量。

(四)紙張的白度。紙張的白度是指紙張受光照射后全面反射的能力，也是紙張光亮的程度。在大多數(shù)情況下，紙張由于光和熱的作用引起白度下降，同時(shí)使強(qiáng)度減小，通常稱之為“返黃”。返黃是紙張老化的特征之一。

(五)紙張的變型性。紙張?jiān)跐駶櫤透稍锏那闆r下產(chǎn)生濕潤變形和永久變形。紙張的變形性給印刷帶來不利。一般來說，紙張的變形率與造紙的纖維種類和造紙生產(chǎn)有關(guān)。破布漿的紙種變形小，化學(xué)木漿造出的紙變形大 , 未漂化學(xué)漿比漂白化學(xué)漿更容易變形。

二、檔案紙張的老化

在檔案保存和利用的過程中，檔案紙張?jiān)谕庥^、結(jié)構(gòu)和性質(zhì)諸方面逐漸發(fā)生著不可逆的變化，人們稱之為“老化”或“惡化”。紙張老化具體表現(xiàn)在三個(gè)方面，即變色、強(qiáng)度下降和化學(xué)性質(zhì)變化。

1.檔案紙張中纖維素的酸性水解。各級檔案部門現(xiàn)存檔案的紙張大部分含酸。酸是引起檔案紙張老化甚至粉化的最主要因素。因?yàn)闄n案中的酸催化了纖維素的水解降解。檔案中的酸來源 于：

①造紙生產(chǎn)過程中，如機(jī)械造紙中的蒸煮液、漂白液，尤其是松香施膠給紙張帶來了酸;

②空氣中的酸性氣體及灰塵中的酸性物質(zhì)被檔案所吸附;

③書寫、印刷在檔案紙張上的字跡材料含酸;

④檔案長霉后，霉菌會分泌出有機(jī)酸，如草酸、檸檬酸等;

⑤纖維素、半纖維素，尤其是木素在氧化或水解時(shí)產(chǎn)生酸性物質(zhì)。

2.檔案紙張中纖維素的酶降解。當(dāng)檔案庫房相對濕度大時(shí)，檔案文件上易滋生霉菌。長霉后的檔案紙張發(fā)黃，色斑點(diǎn)點(diǎn)，機(jī)械強(qiáng)度急劇下降，嚴(yán)重地?fù)p害了檔案壽命。檔案的這種變質(zhì)作用，主要是由霉菌細(xì)胞在新陳代謝過程中分泌的各種生物酶所引起的，其中最主要的是纖維素酶。纖維素酶是一種專門使不溶性纖維素水解成可溶性糖的生物催化劑。纖維素酶劇烈的催化作用，能夠在三個(gè)月內(nèi)把紙張纖維素毀去10%~60%。實(shí)驗(yàn)表明，長霉后的檔案紙張的牢固性在5天內(nèi)降低50%，若長期不翻動甚至?xí)�霉�(fàn)�成磚。

3.檔案紙張的光老化。檔案文件長期暴露在光下，或經(jīng)太陽暴曬，紙張會不同程度地發(fā)黃發(fā)脆，對于新聞紙或打濕了的檔案來說，這一變化尤為明顯。這是光促使檔案紙張上多種化學(xué)物質(zhì)產(chǎn)生光化學(xué)反應(yīng)的結(jié)果。

光具有潛在的破壞性，光的波長愈短，輻射能量愈大。其中紫外線的輻射能量極大，它能引起嚴(yán)重的破壞。檔案紙張的光老化表現(xiàn)在以下三個(gè)方面：

(1)紙張脫水，強(qiáng)度下降。

(2)加速檔案紙張上各種化學(xué)反應(yīng)的進(jìn)行。

(3)紙張纖維素的熱裂解。

4.金屬物對檔案紙張老化的影響。造紙生產(chǎn)過程中使用的水、金屬機(jī)械、蒸煮液、填料施劑等都給紙張留下了鐵、銅、錳、鈦、鋅、鈣、鎂等金屬離子。書寫、印刷在檔案紙張上的字跡材料，落在檔案上的灰塵、污物，用來裝訂檔案的金屬物及存入檔案的金屬柜架，也都會給紙張帶來各種金屬物質(zhì)。雖然金屬物在檔案紙張上的含量甚微，但卻對檔案紙張的老化過程起著不可低估的作用，主要表現(xiàn)在：

(1)催化紙張纖維素的氧化降解。微量的鐵、銅、鈷等金屬離子在濕或光的條件下，會催化紙張的氧化和脆化，使紙張發(fā)黃、發(fā)脆。

(2)金屬的光敏作用。銅離子、二價(jià)三價(jià)鐵離子、二氧化鐵、氧化鋅等都是光敏劑。它們對光的吸收和傳遞導(dǎo)致了纖維素、半纖維素的光氧化降解，是檔案紙張返黃的重要原因。

在所有多種物中，鐵的危害作用最為顯著。金屬物的上述危害無論對酸性紙還是中性紙都存在。金屬物的含量極少是古代手工紙耐久性好和壽命長的原因之一。

檔案紙張不可能杜絕金屬物污染，珍貴的檔案文件必要時(shí)可通過去污的方法除去部分金屬離子。通過控制庫房溫濕度以及采取防光措施來抑制金屬物的催化作用則更有普遍意義。