浅谈图书文献档案的老化与保护

2021-11-26 13:00原芳
魅力中国 2021年24期
关键词:氧化锌纤维素老化

原芳

(秦皇岛市公路治超管理处,河北 秦皇岛 066000)

图书文献档案是图书管理的关键所在,因此保障图书文献档案的正常存档,延缓图书文献档案的老化速度,对于图书管理意义颇深。

一、图书文献档案的老化原因

(一)细菌腐蚀

图书文献档案对环境条件如湿度、光线和温度等非常敏感,因此,图书文献档案的结构和性质会因暴露在这种条件下而发生变化。此外,由于光化学老化和机械损伤,纸张变得更容易被生物降解。很明显,纸张会被细菌和真菌降解,由于其巨大的酶活性,它们会导致纤维素成分和其他材料快速分解。一般图书文献档案是由不同产地的不同材料制作而成的。除了纤维素外,所有这些材料都含有木质材料和许多物质,如填料、浆料、油墨和颜料等。因此,其的生物组成十分复杂。纤维素是葡萄糖的线性聚合物。它是一种吸湿性化合物,会受到许多机械、化学和生物因素的影响。然而,只有在可用于霉菌生长的基质中存在未结合的水时,纸张上的微生物活性才是可能发挥作用的。真菌物种被认为是图书文献档案腐烂的主要原因,许多因素共同形成了各种形式的生物变化。在一系列研究过后,酵母菌和曲霉属及青霉属的丝状真菌被确定为图书文献档案腐败的主要原因。真菌腐烂通常与高水分含量的纸张有关,并在长时间内缓慢发展成纤维。大多数真菌对图书文献档案的影响集中在机械和光学性能及缺陷。

(二)湿度影响

由于图书文献档案的材质,其或多或少都会受到环境中湿度的影响,图书文献档案的材质在微观环境下观察并不是十分紧密的,其中会保留一下空隙,这就为环境中的湿气提供了侵入的内在条件,当环境湿度超过了图书文献档案的可承受程度时,图书文献档案就会吸收外界环境中的湿气,催化图书文献档案的老化速度,不利于图书文献档案的保存,当图书文献档案的水分吸收到一定程度时,内部的氢氧根会达到一定的数量,这会进一步的促进水分的吸收,如果在水分吸收过多的情况下,图书文献档案内的纤维材料会过度膨胀,严重影响了图书文献档案的正常查阅。对于图书文献档案的保存有很大的消极影响。

(三)温度影响

温度具有催化作用,在图书文献档案过程中,高温会催化图书文献档案的老化速度,长期保存在高温环境下,会导致图书文献档案的材料结构被破坏,在温度过低的环境下保存图书文献档案也是不利的,因此,图书文献档案应有合适的适宜保存温度,可以采用特殊的温度调节设备,该设备可以感知外界环境的温度大小,当感知到外界的环境温度超过或者低于设定的图书文献档案适宜保存温度范围时,设备会自动调节环境温度到适宜的保存温度,确保图书文献档案保存环境的温度适宜。这种调节环境温度的控温设备应用十分宽泛,一定程度上加强了对图书文献档案的保护作用,减少了人力成本以及时间成本,有效地控制了图书文献档案的老化速度。

二、图书文献档案的保护措施

(一)合理利用抗菌剂

图书文献档案的预期寿命受到其所在环境条件的显著影响。纤维素纸或羊皮纸上的图书文献档案的不当储存条件会导致细菌、真菌或霉菌在其表面生长。这些病原体的生长和繁殖导致消化酶的产生,从而改变和削弱有机支持物的结构,导致斑点的出现或甚至更严重的降解。被这些致病物种消灭的孢子也对人类健康构成了重大风险。目前,有几种处理被细菌、酵母和丝状真菌降解的图书文献档案的普遍处理方式。图书文献档案的材质允许的话可以用软刷刷,用高效微粒空气系统吸尘,或放在干冰柜中,降低图书文献档案受到真菌侵染的概率。但是,这些方法都不能确保细菌孢子的深度清除,也不能提供图书文献档案对病原体的持续有效的抵抗力。另一种方法是用环氧乙烷或麝香草酚处理,这些物质能有效去除霉菌,但是不提倡经常使用,因为环氧乙烷或麝香草酚被认为是致癌的。为了具有持久的抗微生物效果,提供抗真菌和抗细菌活性的试剂必须与纤维素产品也就是图书文献档案保持接触,确保其有效性,而不会损坏它,并且不会对接触该图书文献档案的人造成健康危害。氧化锌是研究最多的纳米材料之一,基于其多种特性,在各个领域都有应用。由于其在紫外区的高吸收率,氧化锌通常被用作防晒剂,由于其固有的抗菌活性,氧化锌被用于食品工业和医学,由于其透明的半导体性质,氧化锌被用于光电器件,最后作为颜料,氧化锌被用于各种油漆或防腐涂层。氧化锌的抗菌活性已经为人所知有一段时间了,但抗真菌活性却很少被研究,也很少被应用在实际生活中。确切的抗菌机制尚不清楚,但关于光的存在,至少有两条独立的抗菌途径。首先它意味着光催化活性,也许还有活性氧的产生,这是破坏细菌膜的氧化应激的原因。其次机制不需要光照,基于纳米粒子内化和对微生物细胞壁的机械损伤如对微生物的穿孔和破裂。一般来说,氧化锌纳米颗粒或块状氧化锌颗粒,当用作抗菌剂时,在一定范围内被认为是生物安全的,在正常使用的情况下对人类也没有治病的威胁,这取决于锌离子的可用性或浓度,在一定安全浓度范围内使用是没有危险的,但在较高浓度时会引起安全问题,特别是在摄入时呈纳米形式。氧化锌纳米粒子广泛应用于化妆品、各种油漆和涂料、活性食品包装和许多生物医学应用,因此,通过吸入接触和皮肤接触它们的危害非常令人担忧,并且已经开展了许多研究,评估它们在摄入或应用于人体皮肤时的细胞毒性。由于现实使用中人类接触评估的信息匮乏,该结果仍有争议,研究者普遍认为,氧化锌纳米粒子不会穿透健康的人体皮肤。纳米氧化锌在可见光照射下具有降解亚甲基蓝染料单体和二聚体的能力。这种高光催化活性赋予了良好的抗菌活性。事实上,氧化锌纳米粉末对革兰氏阳性菌和革兰氏阴性菌都表现出良好的抗菌活性。对粪肠球菌和大肠杆菌的效果最好,而对绿脓杆菌的活性最弱。这种作用途径可以获得纳米尺度的纯氧化锌,表现出取决于其粒径、表面化学性质和在光催化过程中产生的缺陷的抗菌和抗真菌活性。有研究表明,纳米氧化锌粉末还可以清洁和保护纤维素材料免受黑曲霉的真菌感染。氧化锌纳米粒子使用在未经处理的图书文献档案样本上。处理后的图书文献档案光学性能得到了提高,氧化锌可以作为紫外线屏障保护纤维素免受有害辐射。哈茨木霉和瓦氏木霉同时导致纸张的纤维素和半纤维素成分腐烂。因此,这些抗菌剂的合理使用对于图书文献档案有很重要的保护性能,能延长图书文献档案的保存时间。

(二)脱酸处理

图书文献档案经过脱酸处理可以延长其保存寿命,图书文献档案材料是多孔复合材料,通常由纤维素纤维与少量木质素和半纤维素的二维自粘合网络组成。通常,这些由葡聚糖链的分子内和分子间氢键决定的纤维底物,为它们提供了高化学稳定性。然而,图书文献档案材料不可避免地遭受用酸催化的纤维素水解分解,这导致基于纤维素的材料的机械性能下降。脱酸作为图书文献档案的主要化学处理,是中和图书文献档案表面和内部的酸性物质,以及碱性物质在图书文献档案表面的沉积,以防止或延迟随着自然老化的进一步酸化。在一些地区,一些大规模脱酰胺方法已经在商业上用于纸张处理。方法脱酸方法的主要缺点是可能会降低纸张强度,并改变处理过的文件的视觉外观,在进行查阅是可能发生肉眼可辨的感官差别,在没有特殊要求或者特定环境要求之外都要使用环境友好的脱酸试剂。由于钙和纤维素之间的长期物理化学稳定性,氢氧化钙是纸张保存中最常用的脱酸化合物之一,氢氧化钙水溶液的使用对纸张的纤维素纤维具有太强的化学侵蚀性,具有一定的危险性,因此使用不是很广泛。另一种方法是将氢氧化物分散在非水溶剂中,这种方法会降低氢氧化物的化学腐蚀性,推行比较广泛,但是应用难度较大。在现有技术的纤维素基材料的转化领域中,已经试验了非水脱酸方法的纳米活性碱性物质和载体溶剂的各种组合。总的来说,钙化合物比镁化合物表现出更好的性能,镁化合物被认为是处理过的纸变黄的原因。使用纳米颗粒的主要优点是它们具有较高的表面积,与微粒相比,这促进了与酸基团的反应,并具有较高的中和能力。此外,这些纳米粒子渗透到交叉的纤维素纤维网中,并更容易到达尽可能深的处理图书文献档案的厚度。提出了一种新的图书文献档案脱酸方法,即采用亚临界R134a 结合氢氧化钙纳米粒子体系。两种类型的脱酸处理有效地中和了图书文献档案的酸性功能,不仅控制了合适的酸碱度范围并导致碱储备的增加,而且有利于机械强度。与喷涂法相比,亚临界R134a 无论是碱储备还是抗拉强度都有一定程度的提高。通过优化压力、温度和氢氧化钙浓度,亚R134a 非水脱酸系统将得到进一步改善。因此,对图书文献档案进行脱酸处理可以有效减少其老化速度,对其保存寿命也有很有效的延长作用。

(三)防止虫害

图书文献档案还有受到虫害影响的威胁,图书文献档案管理室的温湿度很稳定,给虫害提供了适宜的生存条件,虫害不仅会啃食图书文献档案,其的分泌物对于图书文献档案的保存也有消极影响。因此在图书文献档案的保存过程中,还要注意虫害的影响,避免图书文献档案的损害。

结语:现阶段我国的图书文献档案保存仍存在很大的问题,图书文献档案老化的情况并不少见,因此,在图书文献档案的保存过程中要采取合适的保存措施,延缓图书文献档案的老化速度。

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