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森罗股份:浅谈影响纸质文物的外部因素(一)
2022-01-11

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  概  述 




在人类历史长河中,纸质文物承担着“社会记忆”的重任,是世界文明传承的载体,它汇聚了中华民族的精髓,是人类重要的文化遗产,为人类文明做出了重要贡献。但由于我国纸质档案图书保护储藏工作整体还处于起步阶段,预防意识缺失,众多档案馆及图书馆内的纸质档案书籍得不到有效地保护,依然裸露于空气中,致使纸张遭受霉烂、虫蛀、老化等迫害,字迹发生褪色等现象。纸张的老化与破损主要分为外部环境因素和内部环境因素影响,外部环境影响因素包括氧化性气体、有害生物、酸性气体、温湿度、灰尘,光照;内部环境因素包括纸张工艺、造纸工艺及字迹材料等。


本次文章主要是浅谈影响影响纸质文物保护外部因素中的的氧化性气体与有害生物。


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  纸张外界影响因素——氧化性气体 




空气中的氧化性有害气体和颗粒,具有强烈的腐蚀作用,甚至还会在其传输、扩散过程中与紫外线或者其它物质发生物理和化学反应,而形成更具危害的二次污染物。尤其是具有强氧化性过氧酸基硝酸脂和醛类等多种复杂化合物,所产生的初生态氧和臭氧都具有氧化性,可以将档案纸张中的纤维素和木素氧化降解生成脆弱的氧化纤维素和氧化木素,使纸张发黄变脆,从而影响档案纸张材料的耐久性,一些字迹材料中的色素也会因氧化而发生褪色。



(1)氧气(O2)是维持动植物生命活动所必须的气体元素,然而,它却是损害文物的罪魁祸首,主要表现在,在光照的情况下,氧气可使纤维质地文物发生强烈的氧化作用,生成易碎的氧化纤维素;丝织品经紫外线照射产生自由基,再与氧反应引起丝绸泛黄。另外,氧气能给有害昆虫和微生物提供生长、发育和繁殖后代的必需条件。


(2)臭氧(O3)是氧的一种高能同素异形体,空气经紫外线照射或静电放电均可产生具有腥臭味的臭氧。其稳定性极差,自行分解为氧气。它是一种强氧化剂,对许多无机物和有机物都具有氧化作用。虽然空气中臭氧含量仅有25μg/m3,但对文物变质的影响却很大。


(3)甲醛(HCHO)是室内环境中普遍存在的污染性气体,主要源自于装修材料中酚醛树脂等物质的分解。该气体不仅危害人体健康,而且对无机材料中的玻璃、陶瓷釉彩、金属等均有潜在危险。 


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  纸张外界影响因素——有害生物 




虫害、霉菌是危害图书的一个重要因素。某些害虫能直接蛀食图书载体,使图书严重破损。霉菌能够分泌纤维素酶,加速纸张纤维素的水解。纤维素酶能在常温下起催化作用,其催化效率比一般催化剂高10万甚至亿倍。霉菌在繁殖过程中,分泌出带色的物质,使图书表面出现了灰、紫、棕、褐等不同颜色的斑点,影响了图书的使用,也降低纸张、字迹的耐久性。


有害生物包括有害微生物和有害昆虫,它们严重威胁着有机文物的寿命。


有害微生物具有分布广、种类多,繁殖快、代谢能力强、容易变异、适应性强的特点。对文物的危害,主要是指有害微生物在高温高湿环境条件下,使文物材料发霉变质的过程。有害微生物以文物材料为培养基取得营养物质的过程,就是文物材料发生损坏变质的过程。这一过程大致可以分为初期霉变、生霉、霉烂三个阶段。


(1)初期霉变是微生物与文物材料建立腐生关系的过程,表现为有轻微异味、材料发潮等状态;

(2)生霉阶段是微生物大量繁殖过程,在此阶段微生物迅速达到稳定的生长期,受损部位开始形成毛状或绒状菌落,颜色逐渐由白色变成灰绿色;

(3)霉烂阶段是文物材料被严重腐解的过程,使其力学强度下降,甚至彻底变质。


有害昆虫则具有很强的抗旱能力、耐高温与耐低温能力、耐饥能力、繁殖能力强等特点,而且食性复杂。有害昆虫因生长发育等生命活动的需要(补充营养和能量)而咬食文物材料,至少可以引起文物材料的三种有害变化。


(1)文物材料经它们咬食后,洞孔丛生,严重影响了文物的原状原貌;

(2)改变了文物材料的结构,使文物材料的机械性能、物理性能和化学性能明显下降,严重影响了文物的保存使用寿命;

(3)咬食后昆虫的排泄物不但严重影响文物的外观,而且成为微生物侵蚀文物的新的源泉。


上期文章提到,氧含量≥5%时,对害虫无明显的抑制或杀灭作用;氧含量≤2%时,能抑制害虫的生长发育,3个月内可达到杀虫效果;氧含量≤1%时,2个月内能杀灭害虫;当氧含量降至0.1%时,约1~2周即可杀灭害虫;氧含量0.5%,相对湿度≤30%时,具有明显的抑菌效果。


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  以防为主  防治结合




纸质文物的保护贵在以防为主,防治结合,只有把防做好,才抓住了技术保护的根本。随着气调库技术的广泛应用和发展,制氮技术在文物保护领域得到广泛应用。降氧杀虫时的氧含量一般控制在5000ppm(0.5%)以下。

天津森罗科技股份有限公司独创的“CATHSE”技术,由气体密封技术、洁净技术、湿度调节及稳定技术、氮氧分离技术、现代气体调控及信息化五项技术综合而成。通过将文物与外部环境隔离,形成高密封的小微环境,可将氧含量控制在0.1%-2%,实现杀虫、防霉抑菌功能。同时,氧含量远远低于燃烧所必需的氧气最低浓度16%,具有防火作用,可达到文物长期预防性保护,符合文物预防性保护理念及最小干预原则。



参考文献
[1]张美芳,黄晓霞,郭晓光,周华华.低氧气调技术在纸质档案生物病害防治中的应用研究[J].中国档案,2020(01):70-71.
[2]张志惠,黄晓霞,周华华.低氧气调技术在纸质档案霉菌抑制中的应用探析[J].档案学通讯,2019(02):43-48.
[3]赵晓龙. 试论纸质文物的病害因素及防护方法[C].中国文物保护技术协会第九次学术年会论文集,2016:157-162.
[4]司广辉.馆藏纸质文物保护环境中的现状和问题探析[J].收藏与投资,2021,12(10):41-43.

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