纸质档案载体材料耐久性

1、第一章第一章 纸质档案载体材料的纸质档案载体材料的耐久性耐久性 纸质档案载体材料的耐久性纸质档案载体材料的耐久性，即纸张的耐久性，是指在保存和利用档案的过程中，档案纸张材料抵抗外界理化因素的影响保持其原来理化性能的能力。补充材料:纸的演变v第一节第一节 造纸植物纤维原料的质量与档案纸造纸植物纤维原料的质量与档案纸张的耐久性张的耐久性v第二节第二节 造纸植物纤维化学成分的性质与档造纸植物纤维化学成分的性质与档案纸张的耐久性案纸张的耐久性v第三节第三节 造纸生产过程与档案纸张的耐久性造纸生产过程与档案纸张的耐久性v第四节第四节 档案纸张的主要性能档案纸张的主要性能第一节第一节 造纸植物纤维原料的质

2、量与档案纸张造纸植物纤维原料的质量与档案纸张的耐久性的耐久性一、造纸植物纤维原料的种类及耐久性一、造纸植物纤维原料的种类及耐久性v（一）种毛纤维v（二）韧皮纤维v（三）木质纤维v（四）草类纤维 二、造纸植物纤维原料质量对纸张耐久性的影响二、造纸植物纤维原料质量对纸张耐久性的影响v（一）纤维的长度、分布的均一性和长宽比v（二）纤维细胞的壁腔比v（三）纤维素与木素的含量v（四）非纤维细胞的含量第二节第二节 造纸植物纤维化学成分的性质与档案纸张的造纸植物纤维化学成分的性质与档案纸张的耐久性耐久性一、纤维素与纸张一、纤维素与纸张耐久性耐久性v（一）纤维素的（一）纤维素的形成形成光叶绿素脱水聚合 葡萄糖

3、六元环结构葡萄糖六元环结构 葡萄糖简单六元环结葡萄糖简单六元环结构（环上的构（环上的C省略）省略）v（二）纤维素的结构与纸张的耐久性（二）纤维素的结构与纸张的耐久性v1纤维素分子很长的直链结构有利于纸张的耐久性v2葡萄糖基上的氢氧基（OH）可以形成氢键，有利于纸张的耐久性v3纤维素分子的氧桥、聚合度与纸张的耐久性v（三）纤维素的理化特性与纸张耐久性（三）纤维素的理化特性与纸张耐久性v1吸水性v2润胀性v3溶解性v4纤维素水解v5纤维素氧化二、半纤维素与纸张的耐久性二、半纤维素与纸张的耐久性 半纤维素是由两种以上的单糖脱水形成的高分子化合物，如木糖、甘露糖、葡萄糖、阿拉伯糖、半乳糖等。这些单糖结

4、构相似，都含有一定数目的氢氧基。v（一）半纤维素的结构与性质（一）半纤维素的结构与性质v1.半纤维素的结构特点v（1）半纤维素是带有短支链的高分子化合物。（2）半纤维素由两种以上的糖基脱水聚合而成，是不均一聚糖。v（3）半纤维素聚合度低，一般在200左右，比纤维素低的多，分子链短。v2半纤维素的性质半纤维素的性质v（1）半纤维素容易溶解在碱溶液中。v（2）半纤维素容易发生水解反应，水解的最终产物是各种单糖，如木糖、甘露糖、半乳糖、阿拉伯糖、葡萄糖等。v（3）半纤维素容易吸水润胀，呈现粘滑性。v（二）半纤维素与档案纸张的耐久性（二）半纤维素与档案纸张的耐久性 半纤维素极易水解，水解后纸张的强度下

5、降，因此半纤维素的耐久性比纤维素差，纸张中含半纤维素过多不利于耐久性。但是，半纤维素易吸水润胀的性质，有利于纤维纵向分细，便于打浆，节省打浆时间；同时它又能保护纤维，使之不易被横向切断。因此，纸浆中含有适量的半纤维素，有利于提高纤维间的结合度，提高纸张的机械强度。研究结果表明：在采用亚硫酸盐法制得的纸浆中，当半纤维素含量为11%时，抄造出来的纸张强度最大。三、木素与纸张的耐久性三、木素与纸张的耐久性v（一）木素的结构（一）木素的结构v木素是由C、H、O组成的高分子化合物。其基本结构单元是苯基丙烷，v具有芳香族化合物的特点。木素的分子结构很复杂，植物不同，其结构也不同。v综合起来看，木素是一种以

6、苯基丙烷为结构单元，具有网状的空间立体结构的高分子化合物。v（二）木素的性质（二）木素的性质v1木素不是线型分子，而是一种立体网状结构的大分子。v2木素不溶于水、有机溶剂及一般的酸、碱，它只在高温高压下溶于一定浓度的酸和碱。v3木素分子中的每个苯基丙烷上都有不同的多种功能团如甲氧基（OCH3）、氢氧基（OH）、醛基（CHO）、羧基（COOH）及双键等。v4木素分子中含有发色基团，常常呈黄色。v5木素易被某些氧化剂及空气中的氧气所氧化，生成易碎的氧化木素，在光的照射下，氧化反应更活跃。第三节第三节 造纸生产过程与档案纸张的耐久性造纸生产过程与档案纸张的耐久性一、机制纸一、机制纸v（一）制浆与纸张

7、的耐久性v1机械浆 利用机械方法磨碎利用机械方法磨碎木质或非木质原料木质或非木质原料制得的纸浆称为机制得的纸浆称为机械木浆，俗称磨木械木浆，俗称磨木浆。浆。v机械浆对纸张耐久性的影响机械浆对纸张耐久性的影响：v（1）机械浆在制造过程中，由于纤维受到激烈的机械作用，损坏较大，同时纤维长度减短，抄成的纸张强度差，易于脆裂。v（2）因制浆过程没有使用化学物质，浆料中几乎保留着原料中全部木素及杂细胞。这种浆料制成的纸张易氧化、变黄、发脆。v机械浆的优点：得浆率高达90，成本低；不使用化学药品，对环境污染少，设备简单；吸墨性强，不透明，适合印刷。所以一般用于生产消费量很大，短期使用的新闻纸。v2化学浆化

8、学浆v化学法制浆是在高温高压下，把植物纤维原料与化学药品放在一起蒸煮，用化学药品离解植物纤维原料，并除去木素及部分半纤维素。由此制得的纸浆称为化学浆。v根据蒸煮时所使用的化学药品，制浆方法分为碱法和亚硫酸盐法两大类。v（1）碱法制浆。）碱法制浆。v（2）亚硫酸盐法制浆。）亚硫酸盐法制浆。v（二）漂白与纸张的耐久性（二）漂白与纸张的耐久性v1.漂白方法漂白方法v（1）氧化漂白。v（2）还原漂白。v2.漂白对纸张耐久性的影响漂白对纸张耐久性的影响v（三）打浆与纸张的耐久性（三）打浆与纸张的耐久性v打浆主要是通过机械作用，使纤维吸水润胀、疏开、分丝的过程，以提高纸张的均匀度和平滑度。v打浆合适可以提

9、高纸张强度，使纤维易交织，纤维素分子产生更多的氢键，干燥后表面张力大。如果因打浆时纤维切得太短，也会降低纸张的撕裂度。v（四）施胶与纸张的耐久性（四）施胶与纸张的耐久性v 由于纤维本身和纤维之间存在着许多肉眼看不见的毛细管，所以纸张具有很强的吸水性。施胶的目的是为了防止字迹洇化，增强纸张对字迹透过性的抗阻能力。所以必须在浆料中加入具有抗水性能的胶体物质，这个过程称为施胶。v1.施胶方法施胶方法v（1）内部施胶。）内部施胶。v（2）表面施胶。）表面施胶。v2施胶对纸张耐久性的影响施胶对纸张耐久性的影响 内部施胶的沉淀剂虽然可以使松香胶很好地沉淀在纤维上，便于施胶，提高纸张的抗水性，但却带来了破坏

10、纸张的酸性成分。对纸张的耐久性产生不利影响。而表面施胶胶料所用的淀粉等易滋生霉菌和害虫，档案长霉后，淀粉失去胶性，引起纸张强度下降。v（五）加填与纸张的耐久性（五）加填与纸张的耐久性v加填就是在浆料中加入一些不溶于水的白色矿物质，目的是为了提高纸张的平滑度、不透明度、白度和光亮度。常用的填料有滑石粉、白垩、高岭土、石膏等。v因填料离子占据纤维的空间，妨碍了单根纤维间的氢键结合，使纸张灰分增高，影响纸张对胶料的吸附，降低纸张纤维的氢键力、机械粘着力和摩擦力，对档案纸张耐久性有一定的影响，因而，填料不能加多。v二、手工纸二、手工纸v手工纸制造过程中因不用强酸、强碱，而用水浸、石灰水腌制后任其自然发

11、酵，再用石灰和草木灰蒸煮，对纤维影响很小；漂白时不用氧化剂，用日光自然漂白；洗涤时用流动水，水洗彻底，造出的纸质地纯净；造纸工具多以竹木制作，大大减少了纸张中铜、铁、锰等金属离子的含量，使手工纸不易返黄；抄纸技术好，纤维纵横交织密且均匀。因此，手工纸的耐久性好。v我国生产的手工纸，较著名的有宣纸、绵纸、桑皮纸、麻纸、高丽纸。这些纸主要使用各种树皮纤维为原料。宣纸宣纸v白如绵，薄如蝉翼，质软防蛀，吸水性强，故有“安徽宣纸甲天下，鹤庆绵纸鹤庆绵纸誉云南”之说。鹤庆绵纸以枸树皮为主要原料，纤维多而长，出浆率高，细腻而洁白。绵纸过去是抄写经卷、书写契约的好材料。除书写纸外，还有包装专用的双超纸，其厚度

12、为一般书写纸的三倍左右，韧性好，经久耐用三、描图纸三、描图纸（一）工艺过程及所用的浆料（一）工艺过程及所用的浆料1.原料中使用100的漂白亚硫酸盐木浆。2.为了提高描图纸的透明度，在打浆时进行高度打浆，把纤维细胞的初生壁磨破，露出次生壁，使得纤维柔软，纤维的外表面积增大，在纸张干燥的过程中由于纤维表面张力的作用，促使氢键产生，并提高了纤维之间的结合力，使得纸张中纤维结合的很紧密，透明度增高。3为了改善描图纸的使用质量，施胶时在胶料中增加了多种成分。v（三）描图纸的耐久性（三）描图纸的耐久性v1原料中使用了100的漂白亚硫酸盐木浆，使纤维素受到了氧化破坏作用，同时残留在纸张中的氧化剂，也是一种潜

13、在的危害因素，影响纸张的耐久性。v2经高度打浆，纤维受到了机械损伤，纤维过度切短，降低了纸张强度。另外，浆料中含有较多的半纤维素的水解物，虽然提高了浆料粘性，但耐久性下降。v3硬脂酸胶是由硬脂酸和氨水制成的，其中氨容易挥发，随着氨的逐渐挥发，硬脂酸胶的胶性不断降低，慢慢失去了对纤维的粘合作用，使描图纸逐渐变硬变脆，透明度也随之降低。v4胶料中加入的葡萄糖和淀粉使纤维素容易氧化和水解，影响了描图纸的耐久性，使纸张变黄。又由于葡萄糖和淀粉是档案害虫和微生物的食料，所以描图纸易长霉和遭虫蛀。v5硫酸铝易水解会给纸张带来酸性，加剧描图纸老化。一、物理性能一、物理性能 v物理性能主要有定量与厚度、紧度、

14、施胶度、吸收性、白度、变形性等。v（一）定量与厚度v（二）紧度v（三）施胶度v（四）吸收性v（五）纸张的白度v（六）纸张的变形性第四节第四节 档案纸张的主要性能档案纸张的主要性能二、纸张的机械强度二、纸张的机械强度v（一）抗张强度（一）抗张强度v抗张强度是指纸张在一定负荷下，一定长度、宽度的纸样断裂时所能承受的最大张力。用千牛顿/米表示。抗张强度高可以防止纸张断裂，纸张纤维结合的质量是影响抗张强度最重要因素。当空气相对湿度大于30%时，随着湿度的增大，纸张的抗张强度下降。v（二）耐折度（二）耐折度v耐折度是指在一定的张力下，把纸张来回折叠，直至断裂时的次数。耐折度主要取决于纤维的原始强度，还与

15、纤维的平均长度、柔韧性、纤维间的结合力以及纸张的含水量有关。由长而柔韧的、牢固结合的纤维抄成的纸耐折度高，最多可达1000次以上。当纸张老化时，其耐折度由几百次下降到几十次，严重的仅为二三次。v（三）撕裂度（三）撕裂度v撕裂度是指撕裂预先有切口的试样至一定长度所需的力，单位是毫牛顿。 纤维长度、纤维之间结合的数量和强度及空气湿度与撕裂度的大小有关。相对湿度为25%80%时，纸张撕裂度随湿度的增大而提高。干燥的纸张、发脆的纸张，撕裂度均有所下降。v（四）耐破度（四）耐破度v耐破度是指纸张在单位面积上所能承受的均匀增大的最大压力，以帕或千帕表示。耐破度大小主要由纤维间的结合力、纤维长度、纤维强度等因素决定。耐破度受湿度影响较小，当空气相对湿度为50%70%时，纸张的耐破度达到最大值。v三、纸张的化学性能三、纸张的化学性能v（一）水分（纸张含水量）（一）水分（纸张含水量）v（二）纸张的（二）纸张的PH值值v（三）纸张的铜价（三）纸张的铜价v（四）纸张的粘度（四）纸张的粘度铜价是指在特定条件下，100克干纤维素（纸浆）使氧化铜（二价铜）还原为氧化亚铜（一价铜）的克数。铜价