古籍保护中的酸化及其防治体系

蒋祥春

（井冈山大学图书馆，江西 吉安 343009）

古籍档案保护中，防止酸化，延长保护对象的寿命是一项长期、迫切的任务。国家图书馆李景仁等在20 世纪初，对同一批文献纸张pH 进行检测，初始值为7.6，四十年之后再次检测，普遍低于7，降低了一个值。据此推测，50 年后，pH 值降为5.5 左右，100 年后，降到5 以下[1]。纸张酸度pH 值每降低一个数值，其寿命降低2～5 倍。这并非危言耸听，长期如此不加以保护措施，很多珍贵文献若干年后将不复存在。

对文献酸化及治理的研究始于20 世纪80 年代，从2000 年起，关注度大幅度提升。但大多研究专注于从技术层面控制酸度。未形成一套系统的有针对性的防控体系。环氧乙烷脱酸技术，超临界二氧化碳脱酸是以前得到应用的几种脱酸技术，近年来随着纳米技术的广泛使用，利用纳米材料的特殊性能来实现古籍的脱酸，等离子脱酸也成为一个新的热点。本研究在梳理酸化的不同原因的基础上，有针对性的提出解决办法，形成一套完整的防治体系。

1 酸化的成因

1.1 纸张本身自有的酸度

纸张的主要成分是纤维素。纸张在制浆和施胶过程中，必然会引入酸性物质，导致pH 值升高。纤维素离解过程中加入的化学品如H2SO3，H2SO4等来去除木质素，施胶工艺中又加入大量的松香，同时利用硫酸铝作沉淀剂。松香的主要成分为松香酸，是一种有机弱酸，但硫酸铝是酸性离子化合物，沉淀在纸张当中，不易挥发，加速了纸张的酸化老化。天然纤维素分子是多个葡萄糖分子以苷键连接在一起的高度聚合物，聚合度一般为10000 左右。但在加工过程中，经过蒸煮和漂白，聚合度下降，变成1000 左右。当聚合度降到200 以内，就不再具备纸张的属性，也就是纸张老化不能再用了[2]。所以，在纸张生产过程中，硫酸和明矾等酸性物质，以及漂白过程残留在纸张上的氯化物，在一定的条件下必然会导致纤维素的酸性水解，导致聚合度下降而降低了纸张的使用寿命。

1.2 空气污染导致的酸化

大气污染，汽车尾气导致空气中含有大量的有害气体，如CO2、SO2、NO2等，CO2与水反应生成H2CO3，CO2遇到空气中的水分形成H2CO3、H2SO3化学性质不稳定，容易被氧化成H2CO4、NO2遇到空气中的水分生成H2CO3。其反应过程如下：

反应生成的H2SO4、H2NO3性质稳定，滞留在空气中，给文献纸张带来致命的毁坏。

1.3 酸迁移

酸迁移反应在档案柜、书籍保护套、书与书之间、甚至同一本书不同纸张间发生的酸转移现象，这会导致无酸纸张被酸化而酸性增强，寿命骤减。对于书籍、档案类酸转移的理论和实践早已认知，但酸迁移的机理以及迁移过程中的特征及其影响因素至今未做深入揭示。娄文婷关于档案纸张中酸迁移表征的研究[3]。通过控制温度湿度，采用干热老化实验和湿热老化实验,对比不同纸张对酸性的吸附能力。结果发现，手工纸比机械纸对的吸附能力要强；老化后红外图谱对比分析发现，酸迁移会使纸张泛黄。这些研究提供了不同酸性程度的文献分类保藏的思路，以及采用无酸纸张做保护套以避免酸向纸张迁移而导致文献老化。

1.4 霉菌等导致的有机酸

霉菌的产生首先要有适宜的环境。空气中的飞尘含有大量的细菌、霉菌和病毒。霉菌是一种微生物，有自身的新陈代谢过程，在适宜的温度和湿度下，新陈代谢产生大量的有机物，其中就有很多有机酸，如丁烯二酸、反丁烯二酸、草酸等。这些有机酸相对无机酸，虽然酸性没这么强烈，但随着时间的日积月累，也对文献产生严重的损坏。有些霉菌是有颜色的，直接遮住了文献的内容，造成文献的破坏。

总结以上各种酸化的过程，可以得出：按照酸的种类来分，可以分为无机酸和有机酸。有机酸不如无机酸酸性强。根据酸性的不同种类、来源、性质，制定不同的防治方案，能有效的预防、治理、和减缓古籍档案的酸化过程，从而保护、挽救一批珍贵的文献档案。

2 古籍酸化的防治体系

古籍酸化的防治是一个大的系统工程。不管是从国家层面、到具体的地理区划、再到一个物理空间、甚至与古籍接触的个人层面，都与整个工程体系息息相关。没有国家层面的政策支持，防酸化成为一句空话;没有个人层面的积极参与，防治也无从说起。

2.1 防控

首先，环境恶化，酸性气体排放是万恶之源。空气中的污染物主要有氮氧化合物,碳氧化合物,硫氧化合物,硫氢化合物,含氯化合物,臭氧,尘埃,微生物,虫卵等。煤炭燃烧排放大量的二氧化碳，二氧化硫，甲烷，四氯化碳等有害气体，破坏地球表面的臭氧层，使紫外线辐射增强，形成酸雨。并且会导致温室效应，使地球表面温度升高。加速了纸张酸化，老化的速度。早在1983 年，美国政府制定了国家标准，限制排放，空气中二氧化硫和二氧化氮含量必须符合以下标准：SO2≤1μg/m;NOx≤5μg/m。另外，空气中的尘埃中含有大量的微生物，细菌，虫卵，容易滋生霉菌，产生大量的有机酸，从而破坏纸张，加速纸张的老化过程。所以，一方面，加强环境保护，减排，治污是防治酸化的首要任务。从国家层面来说，制定环境保护中长期规划，制定环境保护相关法律和标准，制定废气，废水工业排放标准，从制度和法律层面减少有害气体排放，从而降低空气当中的酸度，从源头遏制酸性气体对古籍档案类纸质文献的酸化。

其次，库房建设是防止酸化控，延长古籍寿命的必要途径。第一，控制适宜的温度湿度，有利于延长古籍文档寿命。库房最适宜的温度控制在16～22℃之间,湿度保持在45%～60%。温度太高或太低，会降低纸张的机械强度，使纸张易碎，抗拉升能力变弱，降低纸张的寿命；而湿度增大会使霉菌的新陈代谢和繁殖速度加快，加速有机酸的积累，降低了古籍的寿命。第二,做好库房的密闭封存，有条件的可布控传感器，监控、采集分析库房气体成分，及时做好应对措施。可使用温度传感器，湿度传感器对温度湿度进行监控，从而调整温度和湿度，延迟寿命。对空气中的SO2进行监控，实时采集，利用SO2分析仪作量化分析，从而控制空气中的酸度，减缓酸化过程。第三，对特别珍贵的文物可采取绝氧封存。目前的技术实现方式有：充氮封存、真空包装、低温存贮等方式，减少、禁止纸张与空气接触，做到脱离酸性环境。黄玉花在档案管理上撰文比较了臭氧与低氧气调技术用于档案生物病害防治。认为，隔绝氧气不但使古籍免于酸性环境对纸张的酸化老化，还能控制生物病虫害，减少有机酸的产生。

最后，古籍本身的防酸途径。首先，古籍纸张的选用。文献典籍多采用韧皮、麻类、草类、竹子等植物纤维经几十道工序加工而成，古代纸张多用草木灰、石灰除酸，使纸张酸度较低，处于碱性范围，从而延长古籍寿命。现代纸张生产工艺在纤维素降解和施胶过程中带来的酸性物质，使纸张酸度增加，寿命减短。所以从原材料选用、工艺改进方面来降低酸度，提高pH 值，是我们不二选择。在只将过程中，采用碱性化学品来处理，降低纸张的酸度。如可采用烧碱和石灰来处理。

其次，函套的选择业很重要。不采用添加剂过多的塑料函套,如聚氯乙烯等,里面含有一定量的酸性物质,会对文件造成不同程度的酸化。实验表明，档案资料的封皮及裸露部分更易于老化，就恰恰能说明这一腐蚀的潜移默化。再次，要防酸迁移。酸迁移反应在档案柜、书籍保护套、书与书之间、甚至同一本书不同纸张间发生的酸转移现象，这会导致无酸纸张被酸化而酸性增强，寿命骤减。为了减少这种酸迁移，我们可以对古籍作pH 值的测定，然后作排序。对于pH 值在一定范围内的近似或相似文献，集中归置在相同区域或空间，以免造成高酸度的文献中的氢离子向低酸度的文献迁移，从而起到保护作用。最后、古籍的入库与使用要严格规范。新到的或搬迁而来的古籍要做灭菌消毒处理，以防把细菌霉菌病毒等带进库房，造成交叉污染。人员进入库房也要做消杀，穿鞋套以防带进灰尘和细菌。取用文献戴手套，避免直接接触文献[4]。

2.2 治理（去酸）

从防治的角度，外防是防患于未然，内治则是对有一定程度酸化的文献做去酸处理，延缓文献的老化过程。这一做法国内国际都比较成熟，形成了一系列处理标准。根据使用的化学品的物质的相态不同，主要分为气相和液相去酸两种。

2.2.1 气相去酸

比较成熟的气相去酸使用二乙基锌。向密闭的容器中通Zn（C2H5）2，去除纸张中的酸离子并生成ZnO,达到去酸的目的。ZnO 对有害气体的侵蚀起到了保护作用。

空气中的有害酸性气体SO2，与空气中的水分生成亚硫酸，被氧化后生成硫酸。生成的ZnO 能把酸中和掉。同时，纸张老化过程中产生的羧酸，也可以被ZnO 中和，生成羧酸锌，沉淀在纸张当中。

除了使用Zn（C2H5)2，常用的脱酸剂还有氨、环氧乙烷、碳酸环己胺、吗啉等，但都没有而乙基锌方便实用，成本低等优点但都有异味，造成环境污染。

2.2.2 液相脱酸

采用碱性水溶液或碱性有机溶剂，Ca(OH)2、CaHCO3,MgHCO3、Ba(OH)2一CH3OH 溶液、丙醇镁、Mg(HCOO)2一CH3OH 溶液、甲氧基-甲基碳酸镁溶液等进行脱酸。但几乎所有的试剂都存在去酸不均匀,起皱,有褪色、自斑现象,有气味,有毒,对环境有危害等缺点。处理后的图书有吸湿性，去酸效果不均匀，手感欠佳。液相脱酸对单张纸进行脱酸，安全，无毒、无污染。但没有解决对整本书脱酸的处理方法，成本较高。这成为古籍脱酸处理中的一大瓶颈。若能形成规模，具有广阔的市场前景。