由于酸化紙質(zhì)文物耐久性差,近年來各國(guó)紛紛開展紙質(zhì)文物的除酸工作,美、英、法、德、加等一些發(fā)達(dá)國(guó)家已經(jīng)進(jìn)行了二、三十年。據(jù)有關(guān)資料介紹,美國(guó)國(guó)會(huì)圖書館2002年用于紙質(zhì)文物除酸預(yù)算就達(dá)170萬(wàn)美元,并計(jì)劃5年內(nèi)完成100萬(wàn)冊(cè)圖書和500萬(wàn)頁(yè)手稿的除酸任務(wù)。
目前,除酸的方法有液相除酸和氣相除酸。液相除酸是使用堿性水溶液或堿性有機(jī)溶液(如氫氧化鈣溶液、氫氧化鈣-碳酸氫鈣溶液、碳酸氫鎂溶液、緩沖溶液、氫氧化鋇-甲醇溶液、醋酸鎂-甲醇溶液、甲氧基甲基碳酸鎂溶液等)除酸的方法,氣相除酸是使用堿性氣體(如氨氣、嗎啉、二乙基鋅等)除酸的方法。氣相除酸具有大批量處理的優(yōu)點(diǎn),但存在工藝條件要求高,不安全隱患多,投資大等缺點(diǎn);液相除酸具有工藝簡(jiǎn)單、安全可靠、投資小等優(yōu)點(diǎn),但不能同時(shí)大批量處理。據(jù)了解,美國(guó)曾采用二乙基鋅氣相除酸,而歐洲的英、法、德等國(guó)采用液相除酸。
以液相方式進(jìn)行除酸處理為簡(jiǎn)單易行的方法,液相除酸是采用氫氧化鈣(Ca(OH)2)溶液,氫氧化鈣溶液除酸的原理如下:
Ca(OH)2 + H2SO4 = CaSO4+2H2O
中和后,紙張中的酸被去掉,嚴(yán)重酸化的紙張pH值可升至9.5左右,這是因?yàn)榧垙堉泻猩倭课幢恢泻偷臍溲趸}所致。除酸后紙張中殘留的氫氧化鈣會(huì)與空氣中的二氧化碳反應(yīng)生成碳酸鈣,使紙張的堿性降低,pH值可穩(wěn)定在7.0~8.5之間,反應(yīng)式如下:
Ca(OH)2 + CO2 = CaCO3 + H2O
因此,紙張經(jīng)氫氧化鈣溶液去酸后,剛開始?jí)A性有短暫偏高,但很快就會(huì)穩(wěn)定在7.0~8.5之間,并且沉積在紙張上的碳酸鈣會(huì)減緩空氣中酸性氣體的污染。
對(duì)于紙張除酸技術(shù)的嘗試,首先考慮有機(jī)除酸劑(胺或其衍生物),然后采用無機(jī)除酸劑(碳酸鈣或鎂)及非水性除酸劑。
書籍的非水性除酸劑處理即是采用除酸劑和有機(jī)溶劑組成的非水性溶液,以有機(jī)溶劑處理的主要優(yōu)點(diǎn)是使得整本書的處理具有可行性,因?yàn)橛袡C(jī)溶劑在廣泛的溫度范圍下為液體,且能互相混合而達(dá)到特殊實(shí)用性質(zhì),而進(jìn)行含有機(jī)溶劑濕紙張的乾燥時(shí);因?yàn)槿軇┑钠療岜人?,故而所需熱能量較少。
在另一方面,某些有機(jī)溶劑具有毒性且危害人類健康,而某些有機(jī)溶劑具易燃的蒸氣,能迅速燃燒和爆炸;某些紙張的染料和印刷油墨,或多或少會(huì)被有機(jī)溶劑所溶解,脂肪和其他皮革成分亦會(huì)被溶解。在長(zhǎng)期接觸有機(jī)溶劑之下,也可能造成皮膚炎的問題,因此設(shè)計(jì)非水性除酸處理時(shí),此等危險(xiǎn)必須加以考慮和妥善的安全測(cè)定。
Barrow認(rèn)為改善此等缺點(diǎn)是可行的,和敘述二種非水性除酸處理的嘗試,首先試使用2-2-銨基乙氧基-乙醇(di-glycolamine),可惜因處理紙?jiān)诩铀倭踊陂g不能維持堿性;結(jié)果失敗,此一失敗的原因是紙中2-2-銨基乙氧基-乙醇的揮發(fā)溢出或與纖維素產(chǎn)生更進(jìn)一步的化學(xué)反應(yīng)而造成酸化。其次,嘗試使用溶解在水中的醋酸鎂與三氯乙烯用機(jī)械混合的溶液,而其結(jié)果必然是不符期望,因醋酸鎂不能溶解在三氯乙烯及水與三氯乙烯,就如同水與油為互不相溶的液體一般。
Langwell也探討非水性除酸系統(tǒng),結(jié)論是非水性處理的優(yōu)點(diǎn)超過水性處理,但明顯的非水性處理應(yīng)用較少,此歸因于有機(jī)溶劑的成本、易燃性、毒性。
有了上述這些背景,我們認(rèn)為理想的非水性除酸處理之必要條件如下:
1、處理能減少有效酸到某一水準(zhǔn)。(pH:7.5~9.5以上)
2、沉淀在處理紙的除酸或堿性緩沖劑,需為溫和的無機(jī)化學(xué)藥品,并確定能與紙和書籍長(zhǎng)期共存。
3、溶劑和除酸劑在處理時(shí),對(duì)操作人員及書籍須溫和無害的,且濕書籍的干燥需迅速、容易。
4、處理程序需是快速、便宜,和合乎人工或機(jī)械應(yīng)用。
內(nèi)容摘自:夏滄琪,臺(tái)灣省國(guó)立嘉義大學(xué)林產(chǎn)科學(xué)系助理教授,《圖書、檔案紙質(zhì)的酸化危機(jī)與除酸處理》
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