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关于温度、湿度和光对图书、档案文献损害及对策探讨

2014-02-05于翠荣

枣庄学院学报 2014年4期
关键词:库房纸张纤维素

于翠荣

(枣庄学院 图书馆,山东 枣庄 277160)

构成书籍和纸媒档案的主要材料——纸张主要是由植物纤维制成,其主要成分是纤维素、木质素和半纤维素,此外还有少量的果胶、抽出物、金属离子、灰分等次要成分。在其生产过程中,蒸煮液、漂白液、尤其是松香施胶给纸张带来了酸;印刷、书写在纸张上的字迹含酸;空气中的酸性气体及灰尘中的酸性物质被图书、档案所吸附。酸是一种腐蚀剂,在湿度大的条件下,能使纤维素长链断裂,成为水解纤维,并继续水解最终变成葡糖糖分子,使纸张变质。此外,大气中飘浮着各种霉菌孢子,昆虫幼体,虫卵等,这一切皆为图书、档案在保管使用中因温度、湿度和光的作用滋生霉菌,发生物理和化学反应,即“自然老化”提供了可能,从而影响到其寿命。

一、温度

温度是表明空气冷热的程度。大气温度来源于太阳热能,太阳通过光辐射将热量传到地球表面,然后再将热量传给接近地球表面的空气,使靠近地面的空气温度逐渐上升。由于空气的冷热对流,从而整个大气层获得热量,升高了温度。

纸张中的主要成分纤维素是碳氢氧的化合物。这种化合物在普通温度下通常很稳定,当温度过高(湿度正常)时,纤维素就会因热而忽然膨胀受到破坏;同时纸张中原有的酸性物质就会起化学作用,加速纸张纤维的破坏;纸张中原有7 ~8%左右的安全水分被蒸发,从而致使纸张变干变脆,耐折强度降低,纸张中的木质素变色发黄。相反温度过低,空气中含水量过低,库房里空气干燥,纸张中的纤维便会失去韧性,致使纸张抗张强度减弱。

温度对微生物的生长发育也有一定的影响。微生物的“最适生长温度为18℃~28℃”[1],“在 22℃ ~ 30℃ 时 发 育 最佳”[1](P410)。在适宜的温度内,霉菌会以纸张中的纤维素、木质素、果胶等为养料进行新陈代谢,并且大量繁殖,分泌出各种酶,进一步增加了纸张中的酸性,在图书、档案文献上形成霉斑,使纸张粘结。霉菌的生命活动过程就是不断地分解损坏纸张过程。温度对昆虫的生存有着重要影响。昆虫是变温动物,其体温的高低在很大程度上取决于周围环境温度的变化,当温度增高时,新陈代谢作用随之旺盛、加快,繁殖力加大;温度降低时,新陈代谢作用就缓慢,繁殖力也降低。昆虫喜食纸张中纤维素、淀粉等类物质,蛀蚀图书、档案文献的同时,代谢出大量排泄物污损图书、档案文献,严重时,可使图书、档案文献孔洞丛生甚或化为纸屑。为此,中华人民共和国城市建设部编制的《图书馆建筑设计规范》规定,“书库的适宜温度,在国内外比较一致的说法是16 ~18℃”[2],我国原城乡建设环境保护部和国家档案局发布的《档案馆建筑设计规范》中,规定一般档案库房温度标准为14℃~24℃[1](P393)。

二、湿度

湿度是表明空气含水汽量的多寡,即空气的干湿程度。空气中的水汽主要来自海、河、湖泊、土壤和植物等的蒸腾或蒸发。空气中含水汽越多,空气湿度就越大;反之,空气湿度则越小。湿度的大小一般用绝对湿度、饱和湿度和相对湿度表示。绝对湿度是指一立方米空气中所含的水汽量,饱和湿度是一定温度下每立方米空气中所含水汽量的最大限度,相对湿度是指相同温度下空气的绝对湿度与饱和湿度的百分比,也即:相对湿度=绝对湿度∕饱和湿度X100%。绝对湿度和饱和湿度温度随温度的增高而增高,反之也然。我们通常所说的库房里的湿度是指库房里的相对湿度大小。

纸张在空气湿度大时吸收水分,又在空气湿度小时丧失水分,纸张的纤维因库房里湿度的高低而或涨或缩,以致纸张变形,显出浮凸的现象,纸张的的纤维抗张强度减弱。并且这样吸收水分和放出水分,每一循环都会把空气中的赃物和化学物质渗进图书、档案文献里,使其遭到进一步破坏。同时库房里湿度过大,空气中水汽含量过高,当“空气相对湿度在80 ~90%时,是霉菌生长繁殖的良好条件”[3],依靠纸张中纤维、半纤维素、木质素、果胶、淀粉等为养料生存的霉菌就会迅速生长繁殖,在图书、档案文献上形成霉斑,严重时,霉菌的代谢物将纸张粘结在一起形成“纸砖”。湿度对昆虫的影响也很大。湿度是昆虫水分的重要来源,对昆虫体温的调节、营养物质的循环、消化作用的进行、代谢物质的排出等都有密切关系。当昆虫处于湿度最适区时,生命和繁殖最为旺盛。大量实践证明,昆虫“最适湿区一般在相对湿度70%以上”[4]。《档案馆建筑设计规范》中规定,一般档案库房湿度标准为 45% ~60%[1](P393)。

三、光

图书、档案文献在保存和利用过程中主要受到太阳和照明两种光源影响。太阳发出的光是一种混合的复色光,可分为可见光和不可见光两大类,以其在真空中的波长做标记,人们能见到的光(可见光)是波长约在400 ~760 毫微米范围内的光;另外还有波长超过760 毫微米的红外线光及波长短于400 毫微米的紫外线、X 射线、γ射线等不可见光。当光波通过介质时引起介质内电子的强迫振动,使物体发热。光波越长能量越小,光波越短能量越大。

纸张中纤维素是碳氢氧的化合物,受到光的照射将加速水解为葡萄糖分子;当有氧存在时,纤维素在光的作用下发生氧化反应,生成容易粉碎的氧化纤维素。紫外线在这些反应中起着重要作用。同时紫外线穿进纤维素内部切断纤维素长链分子,破坏纤维素的内部结构。另外,光还令文件中有机染料字迹褪色。

以上种种物理、化学反应中,光或直接参与反应,或者起着类似催化剂的作用,或者两者兼而有之。这些作用影响到纸张、文件材料的化学结构变化,使纸张变黄变脆,耐折强度大大降低,文件字迹漫漶不清,加快了图书、档案文献的老化速度。

四、国外的一些先进经验和做法

温度、湿度和光对图书、档案的损坏常令人陷于"丧失记忆"的危险中,已引起图书、档案学界高度重视,在做好防光及温、湿度的调控的同时,相继探索出一系列图书、档案保护新技术。美国芝加哥大学研究图书馆学院的R. D 史密斯提出了脱酸处理法。该法是用烷化剂——氢氧化钙或氢氧化镁,碳酸盐或重碳酸盐,加入甲醇或含氯氟烃溶剂,制成脱氧溶液喷涂在纸页上,便可除去纸张中所含的酸。经过脱酸处理的纸张寿命可提高一至两倍。美国耶鲁大学发明了用冷冻法保护珍本图书、档案的新方法。即先将书或纸媒档案装进一个封口的聚乙烯袋子里,再放在特制的书车上推进冷冻室;图书或纸媒档案进入冷冻室后一个半小时,室内温度便可降低到零下29 度,这样冷冻三天至一周便可有效杀死各种昆虫。另有一些发达国家图书馆、档案馆采用薄膜覆盖法。将纸业分别夹于聚乙烯薄膜中封闭起来。聚乙烯薄膜具有透明、不透气不透水、密度低、不易燃烧、没有营养价值等特点,用它来覆盖图书、档案清晰度几乎和原来一样,不受昆虫和菌类的侵蚀。

五、对延缓图书、档案文献寿命的几点思考

首先,图书馆和档案馆库房的地址应选在远离江河湖泊地势较高的地方,避开地势低洼、地下水位高或地下水源丰富地段。建筑设计中要考虑到通风、隔热、防潮诸方面,采取“一”字形为基础的布局方式,南北两面采光、通风,避开西晒;注意西墙隔热和楼顶隔热防水处理及底层地面的防潮处理;库房南北两面应开狭长的“目”字窗户,窗口避开书架(档案柜),窗子上悬挂防光窗帘等遮阳措施。在不影响工作的前提下,库房内尽可能使用低功率人工光源,最大限度地降低光照强度。

其次,库房里要配备温度计和湿度表,帮助我们掌握温湿度变化情况,以便随时采取有效措施。当库内温度、湿度大于库外时,开启门窗自然通风。冬季干燥寒冷,库内安装暖气设备升温,湿度过低时可以采用用湿布擦抹书架(档案柜),在地板上洒水或用湿布拖把擦地板等办法;夏季高温多雨,温湿度过高,不适宜自然通风时,可采用库内置放生石灰的办法降低湿度。

但是自然通风和生石灰防潮只能在一定时间、局部的范围起调节库内温湿度的作用(生石灰吸潮后生成氢氧化钙放出热

量,会进一步推高温度),有一定的局限性。控制和调节库房里的温度和湿度最理想的办法是利用电气自动装置。实践证明,夏秋高温湿热季节只有依仗空调才是控制库房温湿度的最好办法。

温度、湿度和光是图书、档案文献保护中看不见的杀手,只要我们足以重视并采取相应措施,图书、档案文献的寿命就会得到最大限度的延缓。

[1]李光泉主编.档案工作基础[M].济南:山东大学出版社,2003.

[2]林列.谈谈图书的保护问题[J].福建省图书馆学会通讯,1984,(4).

[3]李龙如.图书保护常识[J].图书馆,1983,(4).

[4]冯乐耘.谈谈对档案害虫的预防[J].档案学通讯,1982,(6).

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