靳風(fēng)娥

摘要：本文敘述了近現(xiàn)代類紙類文物酸化的原因，并介紹了當(dāng)前常見的三類紙類文物脫酸處理方法的優(yōu)缺點(diǎn)，對(duì)于普及文物保護(hù)知識(shí)具有積極意義。

關(guān)鍵詞：紙類文物；保護(hù)；酸化；脫酸

大量實(shí)驗(yàn)和事實(shí)已經(jīng)證明，近現(xiàn)代紙類文物如果不經(jīng)過特殊處理，其壽命只有50到60年。而導(dǎo)致近代紙類文物毀壞的內(nèi)在原因中酸化是最重要的一個(gè)。下面就紙類文物的酸化問題及保護(hù)性脫酸處理進(jìn)行介紹。

一、紙類文物的酸化原因

（一）紙張壽命的決定因素

造紙采用的原料主要是植物纖維。植物纖維的化學(xué)成分主要是纖維素、半纖維素以及木質(zhì)素。半纖維素含量適當(dāng)，造紙時(shí)能縮短打漿時(shí)間，還能增加紙的強(qiáng)度，但如果含量過高反而會(huì)降低紙張壽命。木質(zhì)素化學(xué)性質(zhì)較為活躍，容易被氧化。因此，木質(zhì)素含量較多的紙張容易發(fā)黃變脆。

纖維素的化學(xué)性質(zhì)比半纖維素和木質(zhì)素穩(wěn)定。紙張的質(zhì)量取決于纖維素的含量，在纖維素含量相同的情況下取決于纖維素的聚合度。正常紙張中的纖維素的聚合度正常在700以上。當(dāng)纖維素聚合度小于700以后，紙張的韌性、耐拉等機(jī)械性能會(huì)隨之下降。當(dāng)纖維素的聚合度降低到200以下時(shí)，紙張就會(huì)化成粉末，一觸即碎。因此紙張中纖維素的含量越高，紙張的強(qiáng)度和耐久性就越好。

二十世紀(jì)初，各大圖書館、檔案館中使用機(jī)械紙的圖書、檔案、報(bào)紙等遭到了不同程度的“自毀”，有的甚至像酥糖一樣，輕輕一碰就變成粉末了?？茖W(xué)家們研究發(fā)現(xiàn)，導(dǎo)致紙張“自毀”的罪魁禍?zhǔn)字饕獊碜约垙埍旧?，即紙張的酸化。原來纖維素在酸介質(zhì)中能水解成葡萄糖，其中硝酸可以使纖維素氧化、水解，生成結(jié)構(gòu)松散的硝酸纖維素。

（二）紙張酸化的原因

不考慮保存的原因，就紙類文物自身的因素來說，有以下四種情況：

1.造紙過程中所用的明礬、動(dòng)物膠和淀粉等填料水解后生成硫酸；

2.書寫或印刷所用的墨水和顏料本身呈酸性；

3.使用化學(xué)試劑對(duì)造紙?jiān)咸峒兒髿埩舻穆然锖兔鞯\發(fā)生反應(yīng)生成了氯化鋁，氯化鋁水解生成鹽酸；

4.機(jī)械紙以木材、稻草、麥秸為原料，這些原料在氧化、水解時(shí)產(chǎn)生酸性物質(zhì)；

以上四種因素不是單獨(dú)發(fā)生的，而是相互促進(jìn)、相互作用的。

值得注意的是我國古代的紙類文物比如宣紙壽命很長，在于古代的手工業(yè)造紙流程使紙張整體處于弱堿性，有效的抵御了紙張的酸化。另外手工紙的纖維素含量極高，纖維較長即纖維度的聚合度很高，所以保存時(shí)間可以達(dá)千年之久。而近現(xiàn)代工業(yè)中機(jī)械制造的紙張由于上述四點(diǎn)原因（尤其是第三點(diǎn)和第四點(diǎn)）致使紙張容易酸化，導(dǎo)致壽命只有五六十年。

二、紙類文物的脫酸處理

為了保護(hù)紙類文物，延長紙類文物的壽命，對(duì)其脫酸處理是非常有必要的。紙張的脫酸原理簡單來說就是清洗、稀釋紙中的酸或用堿對(duì)紙中的酸進(jìn)行中和，降低紙中氫離子的濃度，并在紙張纖維間殘留一定的堿，用來中和紙張以后可能產(chǎn)生的酸，從而達(dá)到延長紙類文物壽命的目的。按照脫酸時(shí)采用的不同介質(zhì)，可以分為干法、濕法和氣相法。下面逐一說明：

（一）濕法又稱水溶液法

以最具有代表性石灰水脫酸法為例，其具體應(yīng)用如下：將放在塑料或銅絲網(wǎng)上的紙張，浸泡在石灰水（氫氧化鈣溶液濃度約0.15%）飽和溶液中約20分鐘，使紙張內(nèi)部的酸與氫氧化鈣中和，然后再把紙張轉(zhuǎn)移到碳酸鈣溶液（0.15%）中浸洗20分鐘，碳酸氫鈣會(huì)去除紙中的氫氧化鈣，同時(shí)紙張上沉積的微量碳酸鈣成為抗酸緩沖劑。脫酸后PH紙可能超過8，最高可以達(dá)到9.2。

水溶液法的優(yōu)點(diǎn)是在脫酸的同時(shí)可以去污，但缺點(diǎn)是處理周期長、只能單頁處理，且字跡容易擴(kuò)散、處理后的紙張?bào)w積膨脹還容易起皺；另外對(duì)于某些紙張水在稀釋紙中的酸的同時(shí)也沖洗了紙張中的纖維素，反而縮短了紙張的壽命。

（二）干法又稱有機(jī)溶液法

因?yàn)闈穹ㄔ趯?shí)際使用中受到種種限制。為了去除水溶液法的各種不足，用有機(jī)溶劑代替水溶液的干法脫酸就出現(xiàn)了。以韋托法（甲基碳酸鎂法）為例，其反應(yīng)原理是：采用5%的甲基碳酸鎂作為去酸劑，再混合10%的甲醇和85%的氟利昂，將溶液噴灑在紙面上。甲基碳酸鎂轉(zhuǎn)化為氫氧化鎂后，最終變?yōu)樘妓徭V沉淀在紙上。此法去酸效果明顯，處理后的紙張PH值在8.5～9.5之間。老化試驗(yàn)表明，處理后的紙張穩(wěn)定性和耐久性都有了明顯的提高。具體工藝流程也不復(fù)雜。將紙類文物放入高壓箱內(nèi)，通過干燥或制冷將書中水分排除，然后引入脫酸溶液，加熱后，再排干脫酸液，使書干燥即可。

有機(jī)脫酸法對(duì)紙類文物的選擇性較強(qiáng)。對(duì)水溶性字跡沒有影響，但是對(duì)油墨類字跡影響較大，會(huì)使這類文物褪色，另外去酸也不太均勻、紙張還會(huì)有褪色現(xiàn)象并且殘留有氣味，對(duì)人體健康存在安全隱患。

（三）氣相法

氣相脫酸法是利用能氣化或揮發(fā)的堿性氣體用來脫酸。此法在真空環(huán)境下可以使氣體充分滲入到古籍資料中。此法規(guī)?；刻幚恚瑹o需分頁脫酸，效率很高速度快，并且效果穩(wěn)定。這是目前較為有效的紙類文物脫酸方法。在此介紹三種常見的氣相脫酸法。

1.碳酸環(huán)己烷法。碳酸環(huán)己烷呈酸性，但在氣化過程中分解成堿性環(huán)己烷。 利用環(huán)己烷的滲透來達(dá)到脫酸的目的。但是環(huán)己烷有毒能致癌，并且會(huì)降低紙張的光澤，此法應(yīng)用不廣。

2.二乙基鋅法。二乙基鋅與紙中的酸相遇，在中和掉紙中的游離氫離子的同時(shí)，還能與纖維素發(fā)生反應(yīng)，抑制纖維素的水解。生成的氧化鋅留在紙的表面，可以起到抗酸緩沖劑的作用。處理后的紙張PH值在7～8之間，對(duì)紙上的書寫或印刷的字體、顏料基本上無影響，紙張也不發(fā)生形變。還兼具殺蟲、消毒的效果，但有著氣相法的共同缺點(diǎn)，投資費(fèi)用較高。

3.嗎琳法。嗎琳在常溫下是液體，但在真空中和水混合可變成氣體，與紙張中的氫離子結(jié)合，可以達(dá)到脫酸的目的。具體工藝流程是，把需要脫酸的紙類文物放入真空箱，然后抽成真空，再把嗎琳和水汽（4：6）混合氣體通入處理箱約十分鐘，最后把空氣注入處理箱沖洗剩余嗎琳氣體即可。嗎琳脫酸法的缺點(diǎn)在于對(duì)紙張顏色有影響，能使新聞紙發(fā)黃。

前三種脫酸法都是優(yōu)點(diǎn)與缺點(diǎn)并存，如果能吸取氣、液脫酸法的優(yōu)點(diǎn)，又避免其缺點(diǎn)的就好了。經(jīng)科學(xué)家們的研究，目前已經(jīng)可以做到優(yōu)點(diǎn)兼顧、避免缺點(diǎn)。其脫酸溶液是這樣配置的：將甲醇鎂溶在甲醇中形成8～10的溶液，然后用二氯二氟甲烷稀釋為濃度0.5～1.0%的溶液，再通入二氧化碳?xì)怏w直至飽和。其工藝處理是，將真空干燥處理后的書籍放入脫酸溶液浸泡，在減壓將溶液抽干即可。此法吸收了傳統(tǒng)液態(tài)和氣態(tài)脫酸方法的精華，還可以帶入加固劑，使紙張耐久性大大改善，對(duì)紙張損害小，干燥迅速，處理量大，周期短，費(fèi)用低，是一種值得推廣的紙類文物保護(hù)性脫酸方法。

經(jīng)過老化試驗(yàn)，經(jīng)過脫酸處理后的紙類文物壽命可以達(dá)到500年之久。因此，對(duì)近現(xiàn)代紙類文物進(jìn)行脫酸處理，是提高近現(xiàn)代紙類文物壽命的重要方法。

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