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        書香中的化學

        2016-08-02 03:40:46秋實
        化工管理 2016年16期

        文/秋實

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        書香中的化學

        文/秋實

        每個人都很熟悉舊書的氣味,那種常出現于圖書館和二手書店的奇怪的令人陶醉的香味。同樣的,誰不喜歡翻閱新買的書,深吸著新紙和新印油墨那脆生生的清香呢?與所有香味一樣,書香,源于若干化學成分,因此可以檢驗書香的形成過程和化合物結構。

        就新書的氣味而言,事實上查明具體的化合物相當困難,這其中有很多原因。首先,缺乏科學研究。其次,不同書籍生產時使用的化學品各不相同,也就是說書與書的氣味也有所不同。再次,考慮到這氣味——不夸張地說涉及了成千上百的化合物,就很容易理解,為何不能簡單地說這氣味來自某一種或某幾種化合物了。

        但很可能“新書氣味”的主體來自三個主要來源:紙品本身(和制造中使用的化學物質)、用于印刷的油墨和用于書本裝訂的膠劑。

        紙品制造在幾個環(huán)節(jié)中都需要用到化學品,大部分紙是由木漿制造來的(當然也可以由棉花和織物制造);化學品,例如氫氧化鈉(在造紙工業(yè)中多被稱為“苛性鈉”)用于提高pH值和使木漿纖維膨脹。然后用若干其他的化學品來漂白纖維,包括過氧化氫;然后,與大量的水混合。這些水中含有添加劑來調整紙品的性能——例如,AKD(烷基烯酮二聚體)這種常用的“上漿劑”用來提高紙的耐水性。

        很多其他的化學品也被用到——這里只是粗略的概述??傊@樣做的結果是其中的一些化學品可以通過它們的反應或者其他過程,釋放揮發(fā)性有機化合物(VOCs)到空氣中,成為我們可以察覺到的氣味。油墨和裝訂用的膠劑中的化學品也是一樣。有許多不同的膠劑用于書本裝訂,很多是基于有機“共聚物”——大量的小分子化學鏈聚集。

        如上所述,不同的紙張,膠劑和油墨的使用會影響到“新書氣味”,所以不是所有的新書聞起來都一樣——大概這也是為什么沒有研究試圖去準確的定義這種香味。

        然而,還有一種香味獲得了很多研究的關注,這就是舊書的氣味。這是有原因的——檢測不同有機化合物釋放濃度,可以成為評估舊書保存狀況的潛在手段。因此,我們對舊書中產生氣味的某些化合物了解更多。

        通常來說,是紙張中的化合物分解導致了“舊書氣味”的產生。紙張包含纖維素、少量的木質素還有其他化學成分。前兩者都是由制紙的樹木中帶來的,更精細的紙和譬如說報紙相比,會包含更少的木質素。在樹木中,木質素幫助纖維素長鏈匯聚在一起,從而保持樹木的直立;它也與紙張隨著年月變黃有關,因為氧化反應使它降解為酸,而酸又使纖維素分解。

        “舊書氣味”就源于這種化學降解?,F代的、高質量的紙品會通過化學過程來清除木質素,但是紙中的纖維素分解過程仍然會發(fā)生(盡管速率更慢),這是由于周圍環(huán)境中存在的酸性物質。這些反應,統稱為“酸水解”,會產生各種各樣揮發(fā)性有機化合物,其中很多可能有助于產生舊書的氣味。有不少化合物的作用已經十分明確:苯甲醛帶來杏仁香味,香蘭素添加了香草香味,乙苯和甲苯加入了馨甜氣味,2-乙基己醇有輕微的花香氣味。在這些反應中產生的其他醛類和醇類嗅覺閾值很低,也有助于書香的產生。

        還有一些釋放的化合物可以用來確定舊書降解的程度??啡┍闶沁@些化合物之一。它也可以用來確定書的年代和成分,19世紀中期以后出版的書會釋放出更多的糠醛,并且和更早期的由棉或亞麻紙制造的書相比而言,其釋放量會隨著出版年而相對增長。

        因此,總的來說,正如很多氣味一樣,我們不能單指一個特殊的化合物或者一族化合物,斷然的認為那就是產生這氣味的原因。然而,我們可以確定潛在的貢獻者,尤其是在舊書氣味的這個例子上,人們已經提出了一系列的化合物。如果有人能夠提供更多的關于“新書氣味”及其來源的信息,在圖中包含更多的具體細節(jié)肯定會更好;但是各種不同的制造書本過程會使之變成一個艱難的問題。

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