圖書館庫房環(huán)境對紙質(zhì)文獻(xiàn)老化的影響

摘 要：圖書館庫房的溫濕度對紙質(zhì)文獻(xiàn)的長期保存有著重要影響，不適宜的溫濕度環(huán)境會加速紙質(zhì)文獻(xiàn)的老化，從而降低文獻(xiàn)的使用壽命。通過探討圖書館不同溫濕度環(huán)境對紙質(zhì)文獻(xiàn)的老化影響，闡述保持適宜的庫房環(huán)境的重要性。

關(guān)鍵詞：圖書館；庫房溫濕度；紙張；老化

中圖分類號：G25 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：1002-2589（2014）26-0147-02

紙質(zhì)文獻(xiàn)長期保存后會出現(xiàn)老化現(xiàn)象，如同人會生病一樣，書籍也會生病。這是由于紙張本身的物質(zhì)組成、酸堿度及其所處的環(huán)境因素影響下發(fā)生的結(jié)構(gòu)和組成變化。紙張本身的影響因素需要通過紙張的生產(chǎn)制造工藝來增強(qiáng)紙張的抗老化性能。在后期的保存過程中，我們一般通過調(diào)節(jié)文獻(xiàn)保存庫房的環(huán)境，特別是溫濕度來降低紙張的老化速度，以達(dá)到文獻(xiàn)長期保存保護(hù)的目的。本文通過分析紙張所包含的物質(zhì)在不同溫濕度環(huán)境下的發(fā)生的變化，來闡述保持一定的庫房環(huán)境，特別是溫濕度條件，對紙張長期保存的重要性。

一、紙張的組成、結(jié)構(gòu)及老化的原因

造紙術(shù)是中國古代重要的發(fā)明之一。最初的紙是在絲制品的生產(chǎn)過程中殘留的絮狀纖維制成的，后來蔡倫改造了造紙工藝，用樹皮、麻布、漁網(wǎng)等材料制成了造價(jià)便宜而優(yōu)質(zhì)的紙。唐代貞觀年間，我國發(fā)明了雕版印刷，后來畢■發(fā)明了活字印刷，加速了科學(xué)文化的發(fā)展。

紙張的主要成分是植物纖維，包括纖維素、半纖維素和木素。根據(jù)造紙材料的不同，三種物質(zhì)的含量有所差異。纖維素的分子結(jié)構(gòu)在長期保存中容易發(fā)生化學(xué)反應(yīng)從而發(fā)生老化的現(xiàn)象。纖維素分子是由葡萄糖基通過雙鍵接連組成的，容易發(fā)生水解反應(yīng)，在酸和酶的催化作用下水解反應(yīng)更快；其中每個(gè)葡萄糖基上都有三個(gè)裸露的羥基，羥基容易發(fā)生氧化反應(yīng)。氧化反應(yīng)一旦發(fā)生，會導(dǎo)致纖維素分子的斷裂；纖維素分子中的碳碳鍵和碳氧鍵容易在紫外光作用下斷裂，從而降低分子的聚合度；纖維內(nèi)的非結(jié)晶區(qū)容易被外界不利因素侵入從而加速纖維老化。半纖維素主要是由幾種不同種類的單糖結(jié)合而成，可增加纖維彈性。木素是一種酚類聚合物，含有大量的活性官能團(tuán)。半纖維素和木素都容易被氧化，氧化后易生成有色基團(tuán)從而使紙張發(fā)黃。另外，造紙過程中殘留的酸、氧化劑、重金屬等都會間接地產(chǎn)生催化作用，導(dǎo)致紙張的老化[1]。書蟲和微生物也是紙張老化的重要原因，它自身及其產(chǎn)生的分泌物對紙張都具有一定的危害性。

現(xiàn)存最早紙張有五百年之久，都是在中性或者堿性條件下用廢棉布制造而成的，并且其成分幾乎是純凈的纖維素。因此，這類紙可保存長達(dá)數(shù)世紀(jì)之久。由于紙張壽命長這一事實(shí)，現(xiàn)今的絕大多數(shù)印刷與書寫用紙的制造標(biāo)準(zhǔn)被要求與古代相似。即在堿性或中性條件下造紙，以保證紙張較低的酸含量，降低其老化的速率。紙張本身的特質(zhì)造成的老化是其老化的內(nèi)在因素，已經(jīng)制造好的紙張這方面的因素在保存過程中已經(jīng)是即定因素?zé)o法更改，只能通過良好的保存環(huán)境來延長紙張的壽命。而這便是文獻(xiàn)庫房所要承擔(dān)的任務(wù)。目前，國家圖書館有關(guān)庫房保存環(huán)境的規(guī)則已經(jīng)初步通過驗(yàn)收，將對未來的庫房建設(shè)起到一定的規(guī)范作用，以利于文獻(xiàn)的長久保存。

紙張?jiān)陂L期的老化過程中，其理化性質(zhì)和結(jié)構(gòu)會發(fā)生多樣的變化，而影響這些變化的因素主要是造紙紙漿的種類和成分，以及添加的膠料和填料的成分，這些影響因素都屬于紙張老化的內(nèi)部原因，一旦紙張被生產(chǎn)成功將無法改變。2001年日本已經(jīng)研發(fā)了一種可以保存千年的高級紙，但其造價(jià)不菲，在大量的文獻(xiàn)出版上還未使用。隨著科技的進(jìn)步，越來越多的紙質(zhì)文獻(xiàn)開始使用老化程度較低的中性或者堿性紙，為紙張的長期保存鋪路。除此之外，溫度、濕度及鼠蟲等庫房環(huán)境因素，均為影響紙張老化的外部因素，是可以通過調(diào)控而使其保持在紙張的最佳保存條件的。庫房內(nèi)的蟲害、鼠害情況在嚴(yán)格的管理?xiàng)l件下是不會出現(xiàn)的，所以溫濕度的細(xì)微調(diào)控是紙質(zhì)文獻(xiàn)保存過程中很重要的調(diào)控因子，對庫房的要求基本體現(xiàn)在對庫房溫濕度的環(huán)境條件要求。

紙張的老化需要一定的環(huán)境條件，包括溫度、適度環(huán)境以及一些環(huán)境中的有害氣體和生物等。其中溫度條件和濕度條件影響最大，如果這兩個(gè)因素共同作用的話，其所造成的破壞將是所有環(huán)境因素中最大的。在不適宜的溫濕度環(huán)境下，紙張中的物質(zhì)容易發(fā)生化學(xué)變化，導(dǎo)致其發(fā)黃變脆，從而老化損壞。適宜的溫濕度環(huán)境對紙張的長期保存具有很重要的意義。

二、溫度條件對紙張的物質(zhì)結(jié)構(gòu)變化的影響

（一）高溫對紙張的物質(zhì)結(jié)構(gòu)的影響

在較高溫度條件下，物質(zhì)的代謝速度會加快，化學(xué)反應(yīng)的速率也會提高，加上催化劑的作用，物質(zhì)很容易變質(zhì)損壞。紙張?jiān)诟邷丨h(huán)境下，纖維素會在其造紙過程中攜帶的酸的催化作用下發(fā)生水解，從而使纖維素長鏈發(fā)生斷裂，紙張中的纖維結(jié)構(gòu)被破壞，降低紙張的韌性，從而使紙張變脆、彈性變差，容易在翻看的過程中發(fā)生折斷破碎[2]。木素中多種官能團(tuán)會被激活，從而產(chǎn)生有色基團(tuán)，使紙張顏色發(fā)黃。同時(shí)，各種書蟲及微生物的代謝活性增強(qiáng)，大量繁殖消耗紙張中的養(yǎng)分，其代謝產(chǎn)物會加速紙張的老化。因此，儲存溫度過高所引起的各方面物理化學(xué)反應(yīng)會促進(jìn)紙張快速老化，是紙張儲存的大忌。

（二）低溫對紙張的物質(zhì)結(jié)構(gòu)的影響

一般來說，溫度越低，物質(zhì)的活性就會越低，各種代謝及化學(xué)反應(yīng)的速率越慢，所以盡可能地降低庫房的溫度，有利于紙張的抗老化性。但從紙張的耐用性角度出發(fā)來看，溫度過低會導(dǎo)致紙張僵化發(fā)脆，失去其原有的韌性與活力。在這種狀況下，文獻(xiàn)一旦被翻閱利用將會造成破壞性的損傷，并且脆化的文獻(xiàn)容易斷裂掉渣，甚至碎掉，導(dǎo)致文獻(xiàn)無法修補(bǔ)而造成永久性的破壞。另外，從文獻(xiàn)的流通角度來說，過低的庫房環(huán)境不易達(dá)到，即使庫房達(dá)到一定的低溫環(huán)境，工作人員也無法在這種環(huán)境條件下進(jìn)行長期的工作。并且，文獻(xiàn)的流通會導(dǎo)致水汽等進(jìn)入庫房，可能還會造成冰凍現(xiàn)象。

（三）適宜溫度下紙張的保存

總的來看，庫房的溫度必須保持在一定的范圍內(nèi)，不能過高也不能過低，在有利于文獻(xiàn)存儲的前提下，保證能夠正常地提供讀者閱覽，使工作人員能夠在庫房中正常的工作，并且不會因?yàn)榄h(huán)境條件太過嚴(yán)苛而造價(jià)過高使得文獻(xiàn)存儲的運(yùn)營機(jī)構(gòu)無法承受。目前，一般適宜的書庫溫度為18-22℃，在這個(gè)溫度范圍內(nèi)，紙張的老化速度能夠得到控制。

三、濕度條件對紙張的物質(zhì)結(jié)構(gòu)變化的影響

（一）高濕度環(huán)境對紙張的物質(zhì)結(jié)構(gòu)的影響

一般來講，潮濕的環(huán)境容易滋生細(xì)菌，因?yàn)榭諝庵袘腋≈鞣N各樣的微生物，一旦有適宜的濕潤的環(huán)境就會安家，從而生殖繁衍。書庫中也一樣，當(dāng)庫房的適度過高時(shí)，紙張的含水量增加，微生物附著形成菌斑，導(dǎo)致紙張發(fā)霉、長毛、變色。其分泌的酸性物質(zhì)，在潮濕環(huán)境中會加速紙張內(nèi)纖維的水解老化，紙張的機(jī)械強(qiáng)度降低，容易產(chǎn)生紙張的粘連，印刷字跡模糊甚至缺失的情況。濕度條件對紙張的老化影響非常重要，當(dāng)過高的濕度與溫度條件一起作用的時(shí)候，對紙張的破壞性是致命的。因?yàn)闊o論是物理還是化學(xué)反應(yīng)或者微生物代謝都是需要水的參與的，有了足夠的水分來源，老化反應(yīng)就可以順利地進(jìn)行下去。所以，高濕度環(huán)境對紙質(zhì)文獻(xiàn)的老化影響不容小覷。

（二）低濕度環(huán)境對紙張的物質(zhì)結(jié)構(gòu)的影響

在空氣濕度較低的環(huán)境下，紙張內(nèi)的水含量降低，紙張中纖維分子的游離羥基減少，纖維結(jié)構(gòu)逐漸緊密收縮，使得紙張柔韌性和彈性下降，從而令紙張變硬，容易在移動(dòng)和翻看過程中造成折損，降低了紙張的耐久性[3]。纖維結(jié)構(gòu)的變化會使得紙張整個(gè)變形，就像被水淋濕的紙曬干以后的狀態(tài)，凹凸不平，觀賞性極差且保存性降低、文獻(xiàn)的可使用性也大打折扣，一不小心就會造成破壞。

（三）適宜濕度下紙張的保存

目前庫房濕度一般在45%-65%之間，保證濕度不要太高引起紙張的發(fā)霉降解，也不能太低降低紙張的韌性。濕度條件是紙質(zhì)文獻(xiàn)保存過程中很重要的一個(gè)因素，這里最重要的就是紙張的含水量的變化。一般文獻(xiàn)的含水量是一定的，保持在最佳濕度條件下的話，紙張的保存狀態(tài)會比較穩(wěn)定，一旦紙張從一個(gè)較高的濕度環(huán)境降低到一個(gè)較低的濕度環(huán)境，或者反過來從一個(gè)較低的濕度環(huán)境升高到一個(gè)較高的濕度環(huán)境，這種突然的濕度差異會使紙張性質(zhì)發(fā)生改變，從而對紙張?jiān)斐善茐?，而破壞的具體程度是無法估量的。所以，紙質(zhì)文獻(xiàn)在庫房的保存當(dāng)中，要求其濕度條件必須保持穩(wěn)定，維持在最適宜的濕度范圍。

四、保證圖書館庫房最佳溫濕度的重要性及建議

紙張的保存有其適宜的溫濕度環(huán)境，完全優(yōu)化的環(huán)境是不存在的，因?yàn)橐ＷC文獻(xiàn)的流通，所以庫房的環(huán)境必然是半開放的。保證庫房的溫濕度在最佳范圍內(nèi)，可以最大限度地降低紙張的降解老化，有利于紙質(zhì)文獻(xiàn)的長期保存。然而，庫房溫濕度根據(jù)季節(jié)不同有著巨大的差異，根據(jù)書庫本身所在的位置的不同也會有所不同。比如，地下書庫和地上書庫就不同。地下書庫沒有光降解的問題，但是存在陰冷潮濕環(huán)境的問題。中央空調(diào)可以在一定程度上保證庫房溫濕度的范圍，但由于庫房較大較多，以及經(jīng)常開庫存取文獻(xiàn)供讀者借閱的問題，對庫房小環(huán)境也會造成影響。而更多的情況下，溫度、適度存在著共同的升高降低趨勢。雨水季節(jié)，庫房溫度高濕度大，兩種條件共同作用下對紙張的損傷更大。所以，在文獻(xiàn)保存方面，工作人員應(yīng)該給予更高的重視，不僅僅是經(jīng)常性的查看庫房的溫濕度，還需要及時(shí)調(diào)節(jié)庫房環(huán)境，保證其維持在適宜的文獻(xiàn)保存條件范圍內(nèi)。雖然目前已經(jīng)開始了“民國時(shí)期文獻(xiàn)庫房建設(shè)規(guī)范”項(xiàng)目的研究，但文獻(xiàn)的庫房管理是一個(gè)實(shí)際操作的過程，需要我們在日常的工作過程中，提高庫房的管理意識，及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題解決問題，提高工作的責(zé)任感和使命感，保證庫房的環(huán)境安全。

五、結(jié)語

今天我們已經(jīng)知道怎樣的紙張適宜長期保存，希望生產(chǎn)過程的革新能夠給產(chǎn)品更好地保存質(zhì)量。這樣，庫房的管理才會更加有意義，才能更好地達(dá)到文獻(xiàn)長期保存的效果。未來希望能夠?qū)嵭袔旆糠忾]化管理，另外開辟一個(gè)工作小環(huán)境，保證工作人員的正常環(huán)境需要的情況下，盡量減少人員流動(dòng)下的庫房環(huán)境變化，達(dá)到更好保存的效果。

參考文獻(xiàn)：

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