談氯化鈣在真空充氮檔案保護技術中的應用

張忠良

摘 要：氯化鈣作為干燥劑，可以除去檔案中過多的水分，同時殺死霉菌、害蟲及蟲卵，起到防蟲、防霉，使存儲檔案久存不變質的效果。本文是在現有的一種真空充氮檔案保護技術中，提出增加使用氯化鈣除濕的新措施，來克服含濕量高、檔案紙張發生化學反應的弊端，從而改進真空充氮檔案保護技術。

關鍵詞：氯化鈣；真空充氮；檔案保護技術

檔案是一種很珍貴的財富，是對過往歷史的記錄，是人類記憶的重要載體。檔案在保管和利用的過程中，隨著氣溫和濕度的變化，以及可能的管理不善，很容易出現霉變或受到氧化、蟲蛀等各種侵蝕，遭到破壞。如不及時處理，這些侵蝕很容易蔓延擴大，致使大批檔案受損，帶來不可估量的損失。針對這種情況，有效的檔案保護技術顯得尤為重要。

1 真空充氮檔案保護技術概述

隨著現代科技的不斷進步，我國檔案保護技術也在不斷發展，一種真空充氮檔案保護技術也就隨之悄然問世了。真空充氮檔案保護技術的原理是將檔案文件材料置于氮氣環境中進行保存，對那些依賴氧氣生存的害蟲和好氧性菌進行殺滅，同時也會阻斷厭氧性及菌絲狀霉菌的生長、滋生、繁殖，從而起到保護檔案的作用。但是，由于現在檔案載體的多樣性，水分的緩慢滲透也同樣會對檔案帶來破壞。在現有的檔案保護技術中，并沒有排除水分這一措施，密封的氮氣裝置如含濕量高，將加速存儲檔案紙張的化學反應，加快對紙張的破壞，并對其它媒介材料的檔案造成腐蝕，影響存儲檔案的壽命，突顯了這項技術存在的弊端。

2 潮濕環境對紙質檔案的影響及氯化鈣在真空充氮檔案保護技術中運用的可行性

潮濕的環境會增加檔案紙張的含水率，含水率過高，會大大降低檔案紙張的機械強度，從而影響檔案的壽命。另外，潮濕的環境會加速紙張的化學反應，加速紙張的毀壞，濕度過高還會滋長霉菌、蟲類的生長和繁殖，也對檔案造成極大的破壞。針對目前真空充氮技術中不能除濕的弊端，筆者提出在該項技術中增加使用氯化鈣除濕的新措施，增加檔案保護的系數和方法，從而改進和完善真空充氮檔案保護技術。

2.1 潮濕環境對紙質檔案的影響。（1）潮濕環境會加速各種有害物質對檔案紙張的破壞作用。若長時間將紙質檔案置于潮濕的環境中，紙質檔案很容易粘結在一起，而形成“檔案磚”。（2）潮濕環境會使耐水性較差的純藍墨水、紅墨水等字跡洇化退色。（3）潮濕環境更利于危害檔案有害生物的生長和繁殖。（4）潮濕環境可以加劇空氣中有害物質對檔案的破壞作用。

2.2 氯化鈣在真空充氮檔案保護技術的作用和對現有真空充氮技術的改進。為了消除潮濕環境對紙質檔案材料的影響，筆者提出在真空充氮技術中增加使用氯化鈣除濕的新措施來克服上述弊端。氯化鈣，具有吸濕性強的特點，每千克氯化鈣可吸水1300克～1500克，氯化鈣作為干燥劑可以除去檔案中過多的水分，同時殺死霉菌、害蟲及蟲卵，起到防蟲、防霉，使存儲檔案久存不變質的效果。

另外，筆者還對多臺真空充氮柜并聯安裝統一控制；手動控制、自動控制與時間控制聯用等方面進行了改進。

經過改進的真空充氮檔案保護技術，可以同時調節濕度，阻斷光線、有害氣體和有益于微生物生長的氣體、蟲害等，實現低氧、低濕和高氮環境，可有效保護各種檔案。

經過改進后的主要技術指標為：氮：98%以上；氧：2%以下；相對濕度：40%以下。

3 改進后的真空充氮檔案保護技術中的使用方法

3.1 設計目標。經過改進后的真空充氮的檔案保存裝置，包括真空柜、真空泵、氮氣瓶、控制柜和干燥柱。真空柜為密封結構，氮氣瓶通過管道連通在真空柜靠上方的位置，真空泵和干燥柱分別通過管道連通在真空柜靠下方的位置，真空柜與氮氣瓶、真空泵和干燥柱連通的管道上都設置有單向電磁閥，電磁閥通過電連接連接到控制柜。改進后操作簡單，使用方便，控制合理，適用于大多數檔案媒介材料，節省空間的同時，更便于統一管理。

真空柜內兩端設置有隔離柵，將真空柜的上下兩端處都分隔出空間，給管道連通真空柜的連接處留下空間，防止管道內氣流影響到放置在真空柜內的檔案。

真空柜內設置有可啟閉保存籠，放置在真空柜內的兩端隔離柵之間，使保存的檔案文件與真空柜內壁避免接觸。

干燥柱的一端排空，與真空柜的連接端設置有氧氣檢測儀和水分檢測儀，上述干燥柱內放置的干燥劑為氯化鈣干燥劑，吸收排出氣流中的水分。

本文中所述的真空柜為多個并聯接入，每個真空柜對應一個干燥柱，便于進行統一管理，并節省大量的設備和空間。

控制柜通過手動控制、自動控制和時間控制來對真空泵和單向電磁閥的控制和調節，進而實現對真空柜內環境的統一調節和管理。

控制柜內設置有PLC（可編程控制器——Programmable Logic Controller的簡稱），控制柜的自動控制和時間控制由PLC實現。

如圖所示：

圖1、圖2所示的一種真空充氮的檔案保存裝置，包括真空柜1、真空泵4、氮氣瓶2、控制柜3和干燥柱5。圖中所示真空柜1為長方體結構，氮氣瓶2通過管道連通在真空柜1靠上方的位置，真空泵4和干燥柱5分別通過管道連通在真空柜1靠下方的位置。圖中所示真空柜1與氮氣瓶2之間的管道上設置有電磁閥7（a），真空柜1與真空泵4之間的管道上設置有電磁閥7（b），真空柜1與干燥柱5之間的管道上設置有電磁閥7（c），上述電磁閥通過電連接連接到控制柜3。圖中所示真空柜1內兩端設置有隔離柵8，將真空柜1的上下兩端處都分隔出空間，兩端隔離柵8之間設置有可啟閉保存籠9。圖中所示干燥柱5的一端排空，與真空柜1連接處設置有氧氣檢測儀和水分檢測儀6。

3.2 使用方法。

抽真空：將檔案材料放置在真空柜1的保存籠9內后，封閉真空柜1，保持電磁閥7（a）和7（c）關閉，啟動真空泵4將真空柜1抽成真空，并保持真空狀態30min，將真空柜1內環境改變成為真空狀態，以滅殺絕大部分的蛀蟲和霉菌；

充氮氣：關閉電磁閥7（b），電磁閥7（a）打開，將氮氣充入真空柜1中，至常壓后，打開電磁閥7（c），繼續充入氮氣20min，將真空柜1內環境改變為純氮氣環境；

自調節：保持所有電磁閥關閉狀態，并按照固定時間頻率打開電磁閥7（a）和7（c），使氮氣流過真空柜10min，以保證真空柜1內環境一直處于純氮氣環境。

在使用過程中，如果檔案保存裝置保存的檔案更換或使用，使得真空柜1被打開后，重新啟用需重新進行抽真空和充氮氣步驟，重新使真空柜1內環境處于純氮氣環境。

自調節步驟中通入氮氣的時間頻率為3～7天，根據干燥柱處的氧氣檢測儀與水分檢測儀的觀測數據進行調節，保證氧氣含量或水分含量小于1%。

3.3 與現有真空充氮檔案保護技術相比較，改進后的技術優點。一是真空柜的特定結構便于長時間保存檔案，并節省外部空間，便于檔案的集中存放與管理；二是干燥柱的設置，使真空柜隔絕水分，使之適用于大多數檔案媒介材料；三是多臺真空柜并聯安裝統一控制，更有利于大量檔案材料的分類管理和長期保存；四是手動控制、自動控制與時間控制聯用，使檔案保存與取出操作更加合理。

4 總結

通過在真空充氮技術中增加使用氯化鈣除濕的新措施改進后的真空充氮檔案保護技術，可以很好地除去檔案中過多的水分，同時殺死霉菌、害蟲及蟲卵，起到防蟲、防霉，使存儲檔案久存不變質。同時，經過改進的真空充氮檔案保護技術還能調節濕度，阻斷光線、有害氣體和有益于微生物生長的氣體、蟲害等，實現低氧、低濕和高氮環境，可有效保護各種檔案。經過改進后的真空充氮檔案保護技術操作簡便，并且成本小，經濟實惠，可以加大推廣和使用，從而提高檔案的保管質量，以利于更好地保存和利用檔案。

*本文系2015年河南省檔案局科技項目（項目編號：2015-B-04）研究成果。