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纸质文献寿命影响因素分析

古籍、档案等文献是人类文化遗产的重要组成部分,文献遗产作为无可替代的资源,对于传承民族记忆、确认民族身份、提升国家软实力具有不可忽视的实证作用。文献遗产的物质属性决定了寿命的有限性,确定纸质文献寿命是重要基础性研究课题,对其进行深入研究意义重大。
针对纸质文献寿命难以确认的问题,对其面临的复杂性深入分析,通过对纸质文献的生命周期进行梳理,确定了各个阶段文献寿命的影响因素,分析了这些因素间的关系及影响寿命的本质原因,最后提出了纸质文献理论寿命模型、使用寿命模型和修复寿命模型,从而揭示了纸质文献寿命的规律特征。本研究成果可直接应用到文献的生产、流通、保存和服务各环节,尤其对图书馆、档案馆和博物馆古籍保护和文献修复具有重要意义。

成分
1)纤维:纸张的主要成分是纤维素,纸张寿命和纤维好坏直接相关,纸张质量主要取决于植物纤维原料的优劣[2],科研工作者经过多年的工作,对造纸原料质量进行了详细分析和研究[3]。
2)填料:加入纸浆不溶于水的固体微粒。目的是为了改善纸张的不透明度、亮度、平滑度、印刷适应性、柔软性、均匀性和尺寸稳定性。还可以使纸张的手感好,降低其吸湿性,减少纤维用量。常用的填料有滑石粉、瓷土、碳酸钙、煅烧瓷土和二氧化钛等,依据生产不同的纸张配比不同的填料。
3)施胶剂:为提高纸张的耐水性,防止墨迹在纸上扩散,要使用松香上胶,为了提高效果,在加入松香的同时,还要加入大量的明矾。随着施胶水平的提高,目前造纸多使用中性或碱性的施胶剂。
4)其他:纸张中还含有许多杂质,如:半纤维素、木质素、草酸钙晶体等,以及碳酸钙、染料、脂肪、蜡、胶和重金属离子等。

工艺
纸张质量与造纸工艺有着密切的关系,从蔡伦改进造纸术后,手工造纸[4]工艺没有大的变化,随着机械不断引入造纸流程中,机器造纸工艺发生巨大变化。影响纸的寿命上主要体现在用碱和漂白两个方面。
1)用碱工艺的变化,在传统工艺中原料需要在熟石灰、草木灰等溶液中长时间浸渍,制浆需要15 天完成。机器纸使用烧碱(氢氧化钠,NaOH)、硫化钠、亚硫酸钠等化学物质,采用强碱性蒸煮剂在高温高压下溶出木质素,最快十几分钟即可制成制浆。
2)漂白工序传统工艺与现代工艺差别更大。传统日光漂白工艺中靠太阳光谱中紫外线、太阳光照以及空气中的臭氧,要将燎皮、 燎草晾晒数月之久。现代工艺使用漂白粉(次氯酸钙,Ca(ClO)2)、氯气、二氧化氯、双氧水等等漂白剂。原本需要数月才能完成的漂白过程现在只需一两个小时即可完成。

记录痕迹
纸质文献按记录知识的方式又可分为纸写本文献、印本文献、盲文出版物等,其中印本文献种类繁多。采用的记录用具软笔、硬笔、拓包、盲文笔、印章、雕版、铅字、复印机等各不相同,使用记录剂也相应的异彩纷呈。
知识记录方式势必会对文献的基材纸张产生寿命方面的影响,某些记录剂甚至对纸张的寿命会造成严重的破坏,记录痕迹寿命如果小于纸张的寿命,则该文献寿命由记录方式所决定。

装帧
装帧是生产文献的末加工,由一张张纸装帧成本/册/卷,在装帧形式上,有早期的册页装、蝴蝶装等,再到南宋后期的包背装,以及清朝的线装[12],除了装帧保护外还采用附加保护的方法,发明了函、套和书盒。今天的文献装帧形式更是千变万化,仅装订就有平订、骑马订、索线订、胶粘订和穿线等,装帧已经发展成为一门学科。
装帧过程免不了要分拣、压平、装订等工作,已有研究表明当纸被复印后[5],受到额外压力,使纸样的密度增加,厚度由90?m下降到80?m,此时纸张的耐折度有所下降,而在加速老化18天后,耐折度降低了50%,而对照组仅降低了25%。

文献使用影响因素分析
人为使用
排除人为污损和无意撕毁等,人正常在翻阅文献时会造成磨损,同时手上的汗液和油脂留在纸面上,会生成油酸并遗留盐份,使纸表面酸度增加并加速文献老化,同时油脂容易粘结灰尘,也使文献易于霉烂。

自然环境
温度:过高的温度会加速纤维素的水解和老化,有利于霉菌的生长和繁殖。过低的温度会降低纸张的塑性和柔软性,从而破坏纸张强度和耐久性。
湿度:在潮湿环境下,纸张含水量迅速升高,当水存在于直径大于30?m的毛细管时,水活性大于0.65—0.70时,纤维素降解[15] 就开始了。伴随着纤维素水解,由于水的润胀,纤维间缝隙加大,使灰尘、有害气体更容易进入纸张文献内部[13]。相反,在较干燥的环境中,纸中水分过度挥发,甚至其纤维结构中的结合水也被迫失去,导致文献变脆。
光照:在纸遇到光后,纸中的纤维和非纤维成分会很快发生氧化,尤其紫外线对纸有极大的破坏作用,使文献耐折度和撕裂度大幅下降[13],当纸张受潮后更加剧其破坏能力。
灰尘:灰尘多含有黏土,可以污损图书,并使文献纸张粘连,给文献带来机械性损伤,灰尘能吸附空气中的杂质,是霉菌孢子的传播媒介。
有害气体:空气中的氧气和臭氧可以使纸张发生氧化,酸性有害气体如二氧化硫和二氧化氮可以使纤维素发生降解,碱性有害气体会产生氧化剂,从而氧化纤维素。

存储条件
人类一直努力改善纸质文献的存储条件,使珍贵的文献免受火、水、油烟、鼠、蟑螂、蚁、虫和菌等的伤害。古代人们想出各种方法来防范鼠、蟑螂、蚁、虫和霉菌对书籍的伤害,也取得了很好的效果[12],目前最难防治是虫蛀和霉变。
虫蛀:伤害图书害虫有四十多种[13],有的擅长打洞破坏纤维,直接破坏文献;有的擅长拉网,网际弥漫于书中,其有机成分长期腐蚀,会使字迹不清,耐久性降低。
霉变:图书表面或内部持续生长的微生物会对图书的构成物质产生损坏[14]。同时霉菌的繁殖会使纸质产生霉斑,难以去除,在过程中会产生有机酸,将大大提高纸中酸浓度。