古籍保護(hù)中的酸化及其防治體系

蔣祥春

（井岡山大學(xué)圖書館，江西 吉安 343009）

古籍檔案保護(hù)中，防止酸化，延長保護(hù)對象的壽命是一項(xiàng)長期、迫切的任務(wù)。國家圖書館李景仁等在20 世紀(jì)初，對同一批文獻(xiàn)紙張pH 進(jìn)行檢測，初始值為7.6，四十年之后再次檢測，普遍低于7，降低了一個值。據(jù)此推測，50 年后，pH 值降為5.5 左右，100 年后，降到5 以下[1]。紙張酸度pH 值每降低一個數(shù)值，其壽命降低2～5 倍。這并非危言聳聽，長期如此不加以保護(hù)措施，很多珍貴文獻(xiàn)若干年后將不復(fù)存在。

對文獻(xiàn)酸化及治理的研究始于20 世紀(jì)80 年代，從2000 年起，關(guān)注度大幅度提升。但大多研究專注于從技術(shù)層面控制酸度。未形成一套系統(tǒng)的有針對性的防控體系。環(huán)氧乙烷脫酸技術(shù)，超臨界二氧化碳脫酸是以前得到應(yīng)用的幾種脫酸技術(shù)，近年來隨著納米技術(shù)的廣泛使用，利用納米材料的特殊性能來實(shí)現(xiàn)古籍的脫酸，等離子脫酸也成為一個新的熱點(diǎn)。本研究在梳理酸化的不同原因的基礎(chǔ)上，有針對性的提出解決辦法，形成一套完整的防治體系。

1 酸化的成因

1.1 紙張本身自有的酸度

紙張的主要成分是纖維素。紙張?jiān)谥茲{和施膠過程中，必然會引入酸性物質(zhì)，導(dǎo)致pH 值升高。纖維素離解過程中加入的化學(xué)品如H2SO3，H2SO4等來去除木質(zhì)素，施膠工藝中又加入大量的松香，同時(shí)利用硫酸鋁作沉淀劑。松香的主要成分為松香酸，是一種有機(jī)弱酸，但硫酸鋁是酸性離子化合物，沉淀在紙張當(dāng)中，不易揮發(fā)，加速了紙張的酸化老化。天然纖維素分子是多個葡萄糖分子以苷鍵連接在一起的高度聚合物，聚合度一般為10000 左右。但在加工過程中，經(jīng)過蒸煮和漂白，聚合度下降，變成1000 左右。當(dāng)聚合度降到200 以內(nèi)，就不再具備紙張的屬性，也就是紙張老化不能再用了[2]。所以，在紙張生產(chǎn)過程中，硫酸和明礬等酸性物質(zhì)，以及漂白過程殘留在紙張上的氯化物，在一定的條件下必然會導(dǎo)致纖維素的酸性水解，導(dǎo)致聚合度下降而降低了紙張的使用壽命。

1.2 空氣污染導(dǎo)致的酸化

大氣污染，汽車尾氣導(dǎo)致空氣中含有大量的有害氣體，如CO2、SO2、NO2等，CO2與水反應(yīng)生成H2CO3，CO2遇到空氣中的水分形成H2CO3、H2SO3化學(xué)性質(zhì)不穩(wěn)定，容易被氧化成H2CO4、NO2遇到空氣中的水分生成H2CO3。其反應(yīng)過程如下：

反應(yīng)生成的H2SO4、H2NO3性質(zhì)穩(wěn)定，滯留在空氣中，給文獻(xiàn)紙張帶來致命的毀壞。

1.3 酸遷移

酸遷移反應(yīng)在檔案柜、書籍保護(hù)套、書與書之間、甚至同一本書不同紙張間發(fā)生的酸轉(zhuǎn)移現(xiàn)象，這會導(dǎo)致無酸紙張被酸化而酸性增強(qiáng)，壽命驟減。對于書籍、檔案類酸轉(zhuǎn)移的理論和實(shí)踐早已認(rèn)知，但酸遷移的機(jī)理以及遷移過程中的特征及其影響因素至今未做深入揭示。婁文婷關(guān)于檔案紙張中酸遷移表征的研究[3]。通過控制溫度濕度，采用干熱老化實(shí)驗(yàn)和濕熱老化實(shí)驗(yàn),對比不同紙張對酸性的吸附能力。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，手工紙比機(jī)械紙對的吸附能力要強(qiáng)；老化后紅外圖譜對比分析發(fā)現(xiàn)，酸遷移會使紙張泛黃。這些研究提供了不同酸性程度的文獻(xiàn)分類保藏的思路，以及采用無酸紙張做保護(hù)套以避免酸向紙張遷移而導(dǎo)致文獻(xiàn)老化。

1.4 霉菌等導(dǎo)致的有機(jī)酸

霉菌的產(chǎn)生首先要有適宜的環(huán)境。空氣中的飛塵含有大量的細(xì)菌、霉菌和病毒。霉菌是一種微生物，有自身的新陳代謝過程，在適宜的溫度和濕度下，新陳代謝產(chǎn)生大量的有機(jī)物，其中就有很多有機(jī)酸，如丁烯二酸、反丁烯二酸、草酸等。這些有機(jī)酸相對無機(jī)酸，雖然酸性沒這么強(qiáng)烈，但隨著時(shí)間的日積月累，也對文獻(xiàn)產(chǎn)生嚴(yán)重的損壞。有些霉菌是有顏色的，直接遮住了文獻(xiàn)的內(nèi)容，造成文獻(xiàn)的破壞。

總結(jié)以上各種酸化的過程，可以得出：按照酸的種類來分，可以分為無機(jī)酸和有機(jī)酸。有機(jī)酸不如無機(jī)酸酸性強(qiáng)。根據(jù)酸性的不同種類、來源、性質(zhì)，制定不同的防治方案，能有效的預(yù)防、治理、和減緩古籍檔案的酸化過程，從而保護(hù)、挽救一批珍貴的文獻(xiàn)檔案。

2 古籍酸化的防治體系

古籍酸化的防治是一個大的系統(tǒng)工程。不管是從國家層面、到具體的地理區(qū)劃、再到一個物理空間、甚至與古籍接觸的個人層面，都與整個工程體系息息相關(guān)。沒有國家層面的政策支持，防酸化成為一句空話;沒有個人層面的積極參與，防治也無從說起。

2.1 防控

首先，環(huán)境惡化，酸性氣體排放是萬惡之源?？諝庵械奈廴疚镏饕械趸衔?碳氧化合物,硫氧化合物,硫氫化合物,含氯化合物,臭氧,塵埃,微生物,蟲卵等。煤炭燃燒排放大量的二氧化碳，二氧化硫，甲烷，四氯化碳等有害氣體，破壞地球表面的臭氧層，使紫外線輻射增強(qiáng)，形成酸雨。并且會導(dǎo)致溫室效應(yīng)，使地球表面溫度升高。加速了紙張酸化，老化的速度。早在1983 年，美國政府制定了國家標(biāo)準(zhǔn)，限制排放，空氣中二氧化硫和二氧化氮含量必須符合以下標(biāo)準(zhǔn)：SO2≤1μg/m;NOx≤5μg/m。另外，空氣中的塵埃中含有大量的微生物，細(xì)菌，蟲卵，容易滋生霉菌，產(chǎn)生大量的有機(jī)酸，從而破壞紙張，加速紙張的老化過程。所以，一方面，加強(qiáng)環(huán)境保護(hù)，減排，治污是防治酸化的首要任務(wù)。從國家層面來說，制定環(huán)境保護(hù)中長期規(guī)劃，制定環(huán)境保護(hù)相關(guān)法律和標(biāo)準(zhǔn)，制定廢氣，廢水工業(yè)排放標(biāo)準(zhǔn)，從制度和法律層面減少有害氣體排放，從而降低空氣當(dāng)中的酸度，從源頭遏制酸性氣體對古籍檔案類紙質(zhì)文獻(xiàn)的酸化。

其次，庫房建設(shè)是防止酸化控，延長古籍壽命的必要途徑。第一，控制適宜的溫度濕度，有利于延長古籍文檔壽命。庫房最適宜的溫度控制在16～22℃之間,濕度保持在45%～60%。溫度太高或太低，會降低紙張的機(jī)械強(qiáng)度，使紙張易碎，抗拉升能力變?nèi)?，降低紙張的壽命；而濕度增大會使霉菌的新陳代謝和繁殖速度加快，加速有機(jī)酸的積累，降低了古籍的壽命。第二,做好庫房的密閉封存，有條件的可布控傳感器，監(jiān)控、采集分析庫房氣體成分，及時(shí)做好應(yīng)對措施?？墒褂脺囟葌鞲衅鳎瑵穸葌鞲衅鲗囟葷穸冗M(jìn)行監(jiān)控，從而調(diào)整溫度和濕度，延遲壽命。對空氣中的SO2進(jìn)行監(jiān)控，實(shí)時(shí)采集，利用SO2分析儀作量化分析，從而控制空氣中的酸度，減緩酸化過程。第三，對特別珍貴的文物可采取絕氧封存。目前的技術(shù)實(shí)現(xiàn)方式有：充氮封存、真空包裝、低溫存貯等方式，減少、禁止紙張與空氣接觸，做到脫離酸性環(huán)境。黃玉花在檔案管理上撰文比較了臭氧與低氧氣調(diào)技術(shù)用于檔案生物病害防治。認(rèn)為，隔絕氧氣不但使古籍免于酸性環(huán)境對紙張的酸化老化，還能控制生物病蟲害，減少有機(jī)酸的產(chǎn)生。

最后，古籍本身的防酸途徑。首先，古籍紙張的選用。文獻(xiàn)典籍多采用韌皮、麻類、草類、竹子等植物纖維經(jīng)幾十道工序加工而成，古代紙張多用草木灰、石灰除酸，使紙張酸度較低，處于堿性范圍，從而延長古籍壽命?，F(xiàn)代紙張生產(chǎn)工藝在纖維素降解和施膠過程中帶來的酸性物質(zhì)，使紙張酸度增加，壽命減短。所以從原材料選用、工藝改進(jìn)方面來降低酸度，提高pH 值，是我們不二選擇。在只將過程中，采用堿性化學(xué)品來處理，降低紙張的酸度。如可采用燒堿和石灰來處理。

其次，函套的選擇業(yè)很重要。不采用添加劑過多的塑料函套,如聚氯乙烯等,里面含有一定量的酸性物質(zhì),會對文件造成不同程度的酸化。實(shí)驗(yàn)表明，檔案資料的封皮及裸露部分更易于老化，就恰恰能說明這一腐蝕的潛移默化。再次，要防酸遷移。酸遷移反應(yīng)在檔案柜、書籍保護(hù)套、書與書之間、甚至同一本書不同紙張間發(fā)生的酸轉(zhuǎn)移現(xiàn)象，這會導(dǎo)致無酸紙張被酸化而酸性增強(qiáng)，壽命驟減。為了減少這種酸遷移，我們可以對古籍作pH 值的測定，然后作排序。對于pH 值在一定范圍內(nèi)的近似或相似文獻(xiàn)，集中歸置在相同區(qū)域或空間，以免造成高酸度的文獻(xiàn)中的氫離子向低酸度的文獻(xiàn)遷移，從而起到保護(hù)作用。最后、古籍的入庫與使用要嚴(yán)格規(guī)范。新到的或搬遷而來的古籍要做滅菌消毒處理，以防把細(xì)菌霉菌病毒等帶進(jìn)庫房，造成交叉污染。人員進(jìn)入庫房也要做消殺，穿鞋套以防帶進(jìn)灰塵和細(xì)菌。取用文獻(xiàn)戴手套，避免直接接觸文獻(xiàn)[4]。

2.2 治理（去酸）

從防治的角度，外防是防患于未然，內(nèi)治則是對有一定程度酸化的文獻(xiàn)做去酸處理，延緩文獻(xiàn)的老化過程。這一做法國內(nèi)國際都比較成熟，形成了一系列處理標(biāo)準(zhǔn)。根據(jù)使用的化學(xué)品的物質(zhì)的相態(tài)不同，主要分為氣相和液相去酸兩種。

2.2.1 氣相去酸

比較成熟的氣相去酸使用二乙基鋅。向密閉的容器中通Zn（C2H5）2，去除紙張中的酸離子并生成ZnO,達(dá)到去酸的目的。ZnO 對有害氣體的侵蝕起到了保護(hù)作用。

空氣中的有害酸性氣體SO2，與空氣中的水分生成亞硫酸，被氧化后生成硫酸。生成的ZnO 能把酸中和掉。同時(shí)，紙張老化過程中產(chǎn)生的羧酸，也可以被ZnO 中和，生成羧酸鋅，沉淀在紙張當(dāng)中。

除了使用Zn（C2H5)2，常用的脫酸劑還有氨、環(huán)氧乙烷、碳酸環(huán)己胺、嗎啉等，但都沒有而乙基鋅方便實(shí)用，成本低等優(yōu)點(diǎn)但都有異味，造成環(huán)境污染。

2.2.2 液相脫酸

采用堿性水溶液或堿性有機(jī)溶劑，Ca(OH)2、CaHCO3,MgHCO3、Ba(OH)2一CH3OH 溶液、丙醇鎂、Mg(HCOO)2一CH3OH 溶液、甲氧基-甲基碳酸鎂溶液等進(jìn)行脫酸。但幾乎所有的試劑都存在去酸不均勻,起皺,有褪色、自斑現(xiàn)象,有氣味,有毒,對環(huán)境有危害等缺點(diǎn)。處理后的圖書有吸濕性，去酸效果不均勻，手感欠佳。液相脫酸對單張紙進(jìn)行脫酸，安全，無毒、無污染。但沒有解決對整本書脫酸的處理方法，成本較高。這成為古籍脫酸處理中的一大瓶頸。若能形成規(guī)模，具有廣闊的市場前景。