紙質文物的酸化腐蝕主要成因

無錫博物院有著種類豐富的紙質文物，多以古代書畫、手稿、信件、報刊、文獻等形式保存，是無錫地區歷史文化的重要載體，具有涵蓋歷史、文化、藝術、科學等多維度的重要價值。

伴隨著時間的推移和保存環境、溫濕度等等的變化，紙張往往會面臨發黃變脆、粘連板結、糟朽粉化以及顏料褪色、字跡擴散等病害現象，其中酸化腐蝕是導致紙張老化的主要原因之一。

1.什么是“酸”

在文獻保護領域，一般來說文獻紙張的pH值低于7，則表明已經酸化。研究表明，pH值在7.5~8.5之間適合紙張長期保存，能有效延長紙張壽命；紙張酸性過強或者堿性過高，會導致纖維發生酸性或堿性水解，纖維素結晶度和聚合度降低，紙張色差變化明顯、熱穩定性變差、機械性能下降。

2.“酸了”會怎樣

紙張顏色變黃、白度下降，紙張的抗張強度、耐折度、耐磨損性能等力學性能下降，甚至出現粉化等現象，當然，出現以上這些變化需要經過很長時間，但如果任由發展，最后就會造成紙質文物損毀。

為什么會“酸”

一、內部因素

1.組成成分

紙張的主要成分有纖維素、半纖維素、木質素等，在高溫高濕的環境中，紙張材料因本身發酵、氧化、水解產生酸性衍生產物，引起紙張酸化老化。

2.造紙工藝

我國傳統手工造紙有“壽紙千年”的美譽，而近現代紙質文物基本都很“酸”，主要因為機械造紙的酸法制漿和漂白會殘留酸性物質，導致紙張酸化腐蝕。此外施膠過程中，引入的沉淀劑明礬也會水解產生化學反應。

3.顏料

墨、顏料、染料等印刷、書寫材料也會造成紙質文物的酸腐蝕（圖1）。書寫使用的鐵膽墨水，含有鐵離子、鞣酸、硫酸等使紙張酸化，pH值降低，其中鐵離子在纖維素酸化水解中起到催化作用。

圖1 1949年4月24日《人報》 無錫博物院藏

書畫常用的顏料主要分為礦物顏料、植物染料，還可能有合成染料。礦物顏料如朱砂、石青、石綠、赭石、白粉等（圖2），一般比較穩定，不易氧化、耐酸耐堿；植物染料如花青、藤黃、胭脂等是從植物組織中提取濃縮的色素（圖3），大多存在成分復雜、染液呈酸性等問題，致使紙張酸化老化，對紙質文物的壽命存在不利影響。

圖2 以礦物顏料為主

北宋王希孟《千里江山圖》（局部） 故宮博物院藏

圖3 以植物染料為主

清馬元馭《花鳥圖冊》無錫博物院藏

二、外部因素

空氣中的CO?、NO?、H?S、SO?、HCI等酸性氣體，在潮濕條件下會與紙質文物中水分子反應生成無機酸，致使紙張纖維酸化水解。由于受到工業和汽車尾氣污染，大氣中的粉塵顆粒常常攜帶各種金屬離子，如Pb2?、Cu2?、AI3?、Cd2?等，這些金屬離子不僅可以自身水解產生酸性物質，而且還能催化纖維的酸化水解。此外，紙張上微生物繁殖過程中產生的有機酸，如甲酸、乙酸、乳酸、富馬酸、葡萄糖酸、檸檬酸等多種有機酸，也是酸腐蝕的重要來源。

能不能脫酸處理？

目前，國內外學者已經開發一系列成熟的脫酸材料與方法，每種方法都有相應的優劣勢，包括水溶液脫酸、有機溶劑脫酸、氣相脫酸、等離子體脫酸、超臨界二氧化碳脫酸、納米粒子脫酸、超聲霧化脫酸等，這些脫酸技術本質是一種酸堿中和的化學反應過程，包括中和紙張中的酸并沉積一定量的堿性緩沖物，使紙張具有抗酸性，有效延長紙質文物壽命。

根據不同脫酸技術的作用機理和優缺點，為紙質文物選擇適合的脫酸方法，同時探索更高效可行的脫酸技術、研究更安全有效的試劑材料、運用更科學合理的脫酸方法，是紙質文物脫酸保護面臨的困難和挑戰。

參考文獻：

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