圖書館庫房環境對紙質文獻老化的影響

摘 要：圖書館庫房的溫濕度對紙質文獻的長期保存有著重要影響，不適宜的溫濕度環境會加速紙質文獻的老化，從而降低文獻的使用壽命。通過探討圖書館不同溫濕度環境對紙質文獻的老化影響，闡述保持適宜的庫房環境的重要性。

關鍵詞：圖書館；庫房溫濕度；紙張；老化

中圖分類號：G25 文獻標志碼：A 文章編號：1002-2589（2014）26-0147-02

紙質文獻長期保存后會出現老化現象，如同人會生病一樣，書籍也會生病。這是由于紙張本身的物質組成、酸堿度及其所處的環境因素影響下發生的結構和組成變化。紙張本身的影響因素需要通過紙張的生產制造工藝來增強紙張的抗老化性能。在后期的保存過程中，我們一般通過調節文獻保存庫房的環境，特別是溫濕度來降低紙張的老化速度，以達到文獻長期保存保護的目的。本文通過分析紙張所包含的物質在不同溫濕度環境下的發生的變化，來闡述保持一定的庫房環境，特別是溫濕度條件，對紙張長期保存的重要性。

一、紙張的組成、結構及老化的原因

造紙術是中國古代重要的發明之一。最初的紙是在絲制品的生產過程中殘留的絮狀纖維制成的，后來蔡倫改造了造紙工藝，用樹皮、麻布、漁網等材料制成了造價便宜而優質的紙。唐代貞觀年間，我國發明了雕版印刷，后來畢■發明了活字印刷，加速了科學文化的發展。

紙張的主要成分是植物纖維，包括纖維素、半纖維素和木素。根據造紙材料的不同，三種物質的含量有所差異。纖維素的分子結構在長期保存中容易發生化學反應從而發生老化的現象。纖維素分子是由葡萄糖基通過雙鍵接連組成的，容易發生水解反應，在酸和酶的催化作用下水解反應更快；其中每個葡萄糖基上都有三個裸露的羥基，羥基容易發生氧化反應。氧化反應一旦發生，會導致纖維素分子的斷裂；纖維素分子中的碳碳鍵和碳氧鍵容易在紫外光作用下斷裂，從而降低分子的聚合度；纖維內的非結晶區容易被外界不利因素侵入從而加速纖維老化。半纖維素主要是由幾種不同種類的單糖結合而成，可增加纖維彈性。木素是一種酚類聚合物，含有大量的活性官能團。半纖維素和木素都容易被氧化，氧化后易生成有色基團從而使紙張發黃。另外，造紙過程中殘留的酸、氧化劑、重金屬等都會間接地產生催化作用，導致紙張的老化[1]。書蟲和微生物也是紙張老化的重要原因，它自身及其產生的分泌物對紙張都具有一定的危害性。

現存最早紙張有五百年之久，都是在中性或者堿性條件下用廢棉布制造而成的，并且其成分幾乎是純凈的纖維素。因此，這類紙可保存長達數世紀之久。由于紙張壽命長這一事實，現今的絕大多數印刷與書寫用紙的制造標準被要求與古代相似。即在堿性或中性條件下造紙，以保證紙張較低的酸含量，降低其老化的速率。紙張本身的特質造成的老化是其老化的內在因素，已經制造好的紙張這方面的因素在保存過程中已經是即定因素無法更改，只能通過良好的保存環境來延長紙張的壽命。而這便是文獻庫房所要承擔的任務。目前，國家圖書館有關庫房保存環境的規則已經初步通過驗收，將對未來的庫房建設起到一定的規范作用，以利于文獻的長久保存。

紙張在長期的老化過程中，其理化性質和結構會發生多樣的變化，而影響這些變化的因素主要是造紙紙漿的種類和成分，以及添加的膠料和填料的成分，這些影響因素都屬于紙張老化的內部原因，一旦紙張被生產成功將無法改變。2001年日本已經研發了一種可以保存千年的高級紙，但其造價不菲，在大量的文獻出版上還未使用。隨著科技的進步，越來越多的紙質文獻開始使用老化程度較低的中性或者堿性紙，為紙張的長期保存鋪路。除此之外，溫度、濕度及鼠蟲等庫房環境因素，均為影響紙張老化的外部因素，是可以通過調控而使其保持在紙張的最佳保存條件的。庫房內的蟲害、鼠害情況在嚴格的管理條件下是不會出現的，所以溫濕度的細微調控是紙質文獻保存過程中很重要的調控因子，對庫房的要求基本體現在對庫房溫濕度的環境條件要求。

紙張的老化需要一定的環境條件，包括溫度、適度環境以及一些環境中的有害氣體和生物等。其中溫度條件和濕度條件影響最大，如果這兩個因素共同作用的話，其所造成的破壞將是所有環境因素中最大的。在不適宜的溫濕度環境下，紙張中的物質容易發生化學變化，導致其發黃變脆，從而老化損壞。適宜的溫濕度環境對紙張的長期保存具有很重要的意義。

二、溫度條件對紙張的物質結構變化的影響

（一）高溫對紙張的物質結構的影響

在較高溫度條件下，物質的代謝速度會加快，化學反應的速率也會提高，加上催化劑的作用，物質很容易變質損壞。紙張在高溫環境下，纖維素會在其造紙過程中攜帶的酸的催化作用下發生水解，從而使纖維素長鏈發生斷裂，紙張中的纖維結構被破壞，降低紙張的韌性，從而使紙張變脆、彈性變差，容易在翻看的過程中發生折斷破碎[2]。木素中多種官能團會被激活，從而產生有色基團，使紙張顏色發黃。同時，各種書蟲及微生物的代謝活性增強，大量繁殖消耗紙張中的養分，其代謝產物會加速紙張的老化。因此，儲存溫度過高所引起的各方面物理化學反應會促進紙張快速老化，是紙張儲存的大忌。

（二）低溫對紙張的物質結構的影響

一般來說，溫度越低，物質的活性就會越低，各種代謝及化學反應的速率越慢，所以盡可能地降低庫房的溫度，有利于紙張的抗老化性。但從紙張的耐用性角度出發來看，溫度過低會導致紙張僵化發脆，失去其原有的韌性與活力。在這種狀況下，文獻一旦被翻閱利用將會造成破壞性的損傷，并且脆化的文獻容易斷裂掉渣，甚至碎掉，導致文獻無法修補而造成永久性的破壞。另外，從文獻的流通角度來說，過低的庫房環境不易達到，即使庫房達到一定的低溫環境，工作人員也無法在這種環境條件下進行長期的工作。并且，文獻的流通會導致水汽等進入庫房，可能還會造成冰凍現象。

（三）適宜溫度下紙張的保存

總的來看，庫房的溫度必須保持在一定的范圍內，不能過高也不能過低，在有利于文獻存儲的前提下，保證能夠正常地提供讀者閱覽，使工作人員能夠在庫房中正常的工作，并且不會因為環境條件太過嚴苛而造價過高使得文獻存儲的運營機構無法承受。目前，一般適宜的書庫溫度為18-22℃，在這個溫度范圍內，紙張的老化速度能夠得到控制。

三、濕度條件對紙張的物質結構變化的影響

（一）高濕度環境對紙張的物質結構的影響

一般來講，潮濕的環境容易滋生細菌，因為空氣中懸浮著各種各樣的微生物，一旦有適宜的濕潤的環境就會安家，從而生殖繁衍。書庫中也一樣，當庫房的適度過高時，紙張的含水量增加，微生物附著形成菌斑，導致紙張發霉、長毛、變色。其分泌的酸性物質，在潮濕環境中會加速紙張內纖維的水解老化，紙張的機械強度降低，容易產生紙張的粘連，印刷字跡模糊甚至缺失的情況。濕度條件對紙張的老化影響非常重要，當過高的濕度與溫度條件一起作用的時候，對紙張的破壞性是致命的。因為無論是物理還是化學反應或者微生物代謝都是需要水的參與的，有了足夠的水分來源，老化反應就可以順利地進行下去。所以，高濕度環境對紙質文獻的老化影響不容小覷。

（二）低濕度環境對紙張的物質結構的影響

在空氣濕度較低的環境下，紙張內的水含量降低，紙張中纖維分子的游離羥基減少，纖維結構逐漸緊密收縮，使得紙張柔韌性和彈性下降，從而令紙張變硬，容易在移動和翻看過程中造成折損，降低了紙張的耐久性[3]。纖維結構的變化會使得紙張整個變形，就像被水淋濕的紙曬干以后的狀態，凹凸不平，觀賞性極差且保存性降低、文獻的可使用性也大打折扣，一不小心就會造成破壞。

（三）適宜濕度下紙張的保存

目前庫房濕度一般在45%-65%之間，保證濕度不要太高引起紙張的發霉降解，也不能太低降低紙張的韌性。濕度條件是紙質文獻保存過程中很重要的一個因素，這里最重要的就是紙張的含水量的變化。一般文獻的含水量是一定的，保持在最佳濕度條件下的話，紙張的保存狀態會比較穩定，一旦紙張從一個較高的濕度環境降低到一個較低的濕度環境，或者反過來從一個較低的濕度環境升高到一個較高的濕度環境，這種突然的濕度差異會使紙張性質發生改變，從而對紙張造成破壞，而破壞的具體程度是無法估量的。所以，紙質文獻在庫房的保存當中，要求其濕度條件必須保持穩定，維持在最適宜的濕度范圍。

四、保證圖書館庫房最佳溫濕度的重要性及建議

紙張的保存有其適宜的溫濕度環境，完全優化的環境是不存在的，因為要保證文獻的流通，所以庫房的環境必然是半開放的。保證庫房的溫濕度在最佳范圍內，可以最大限度地降低紙張的降解老化，有利于紙質文獻的長期保存。然而，庫房溫濕度根據季節不同有著巨大的差異，根據書庫本身所在的位置的不同也會有所不同。比如，地下書庫和地上書庫就不同。地下書庫沒有光降解的問題，但是存在陰冷潮濕環境的問題。中央空調可以在一定程度上保證庫房溫濕度的范圍，但由于庫房較大較多，以及經常開庫存取文獻供讀者借閱的問題，對庫房小環境也會造成影響。而更多的情況下，溫度、適度存在著共同的升高降低趨勢。雨水季節，庫房溫度高濕度大，兩種條件共同作用下對紙張的損傷更大。所以，在文獻保存方面，工作人員應該給予更高的重視，不僅僅是經常性的查看庫房的溫濕度，還需要及時調節庫房環境，保證其維持在適宜的文獻保存條件范圍內。雖然目前已經開始了“民國時期文獻庫房建設規范”項目的研究，但文獻的庫房管理是一個實際操作的過程，需要我們在日常的工作過程中，提高庫房的管理意識，及時發現問題解決問題，提高工作的責任感和使命感，保證庫房的環境安全。

五、結語

今天我們已經知道怎樣的紙張適宜長期保存，希望生產過程的革新能夠給產品更好地保存質量。這樣，庫房的管理才會更加有意義，才能更好地達到文獻長期保存的效果。未來希望能夠實行庫房封閉化管理，另外開辟一個工作小環境，保證工作人員的正常環境需要的情況下，盡量減少人員流動下的庫房環境變化，達到更好保存的效果。

參考文獻：

[1]瑪麗亞格拉茨·普勞思·贊帕拉.書籍和文件的保存書籍和檔案材料老化的原因[J].中國博物館，2007（3）：53-58.

[2]王心琴.淺析紙張老化的原因[J].檔案與建設，1997（9）：33-35.

[3]張清志.文獻紙張的自然老化及其研究[J].檔案學研究，1998（2）：60-61.