纸张的耐久性

纸张的耐久性，是指纸张抵抗外界理化因素的损坏，保持其原有理化性能的能力。决定档案纸张耐久性的因素主要是：造纸原料的质量、植物纤维原料的化学成分和纸张生产过程。

（一）造纸植物纤维原料

植物纤维是造纸工业的主要原料。造纸用的植物纤维原料主要有四类：种毛纤维、韧皮纤维、木材纤维和禾本科植物纤维。造纸植物纤维原料的种类不同，质量不一，抄造的纸张耐久性也不相同。

1.种毛纤维

种毛纤维主要是棉花，其纤维素含量最高，一般可达90%以上，质地强韧、富有弹性、纤维之间交织力好，是极好的造纸原料。由棉纤维抄造的纸张机械强度大、韧性好，耐久性最强。

2.韧皮纤维

韧皮纤维主要是黄麻、苎麻的麻纤维和桑皮、檀皮的树皮纤维。韧皮纤维纤维素含量高，其中麻类纤维为60%～83%，树皮纤维为38%～64%，富有韧性，木素和杂细胞含量较少，也是造纸工业的优质原料。麻类纤维纸主要有钞票纸、证券纸、卷烟纸、复写原纸等，树皮纤维纸有宣纸、蜡纸、高丽纸等。

3.木材纤维

木材纤维有针叶木的松木和柏木，阔叶木的杨木与桦木等。木材纤维的纤维素含量一般为40%～60%，木素含量约为20%～35%，木材纤维中的针叶木常用于抄造高级印刷纸和工业用纸，阔叶木用于生产一般书写纸和印刷纸。

4.禾本科植物纤维

此类纤维主要有稻草、竹、芦苇、玉米秆等。其纤维素含量仅为24%～60%，木素含量达12%～34%，杂细胞含量达40%左右，杂细胞含量高，且不易除尽，纤维短小交织力差，因此禾本科纤维抄造的纸张耐久性最差。

（二）造纸植物纤维的化学成分

尽管造纸植物纤维原料很多，但无论哪种植物纤维，其主要化学成分均为纤维素、半纤维素和木素。纸张耐久性与其化学成分的性质密切相关。

1.纤维素

纤维素是纸张的基本成分，分子式为（C6H10O5）n，是由许多β型葡萄糖脱水聚合形成的直链状高分子化合物。纸张的耐久性主要决定于纤维素的性质。纤维素的主要性质有：

（1）溶解性。常温下纤维素既不溶于水和稀碱溶液，也不溶于一般的有机溶剂。

（2）纤维素水解。纤维素水解是指纤维素与水在一定条件下发生反应，纤维素分子中氧桥断裂，水分子加入的过程。纤维素一旦发生水解，氧桥断裂，聚合度下降，纸张的强度就下降，这是档案纸张受损的主要过程。

（3）纤维素氧化。纤维素氧化是指纤维素与氧化剂发生化学反应，生成一系列氧化纤维素的过程。

2.半纤维素

半纤维素是由许多不同种类的单糖脱水聚合形成的分支状高分子化合物。半纤维素容易溶解在碱溶液中，也容易发生水解反应，水解的最终产物是各种单糖，此外，还容易吸水润胀，呈现黏滑性。

造纸过程中，绝大多数的半纤维素被除去，只保留适量半纤维素（一般为11%），吸水润胀打浆，以提高纸张的强度。

3.木素

木素是立体空间网状结构的高分子化合物，极易氧化，生成发黄变脆的氧化木素。木素不溶于水，不易溶于稀碱、稀酸溶液，在高温下，能与一定浓度的酸或碱作用而溶解。

纸张中纤维素含量越高，半纤维素适量，木素含量越低，则纸张耐久性越好。

（三）造纸过程

档案部门保存的档案纸张，既有机制纸，又有手工纸。

1.机制纸的生产过程

机制纸生产过程包括制浆过程（有备料、制浆、净化、筛选与漂白等工序）和造纸过程（有打浆、施胶、加填、抄纸、干燥等工序）。与纸张耐久性关系密切的生产过程主要有：

（1）制浆。制浆就是用化学的或机械的方法，使植物纤维原料分离成纤维的过程。分离后得到的黏浆状物质称为纸浆。目前主要有机械纸浆、化学纸浆和破布纸浆三种类型。其中由破布纸浆抄造的纸张耐久性最强，化学纸浆其次，机械纸浆最差。

（2）漂白。漂白是选用氧化性的次氯酸钙、次氯酸钠、二氧化氯、过氧化物等漂白剂，除去木素及其他有色物质，获得洁白的、具有适当理化性能的纸浆。

（3）打浆。打浆是利用机械力，把植物纤维横向切断变短或纵向分裂变细，使植物纤维润胀、疏开、分丝，提高纸张的机械强度。

（4）施胶。施胶是通过加入松香加明矾的施胶剂，在纸页表面形成一层胶膜，使纸张具有抗水性。主要有内部施胶和表面施胶两种。

（5）加填。加填就是在纸浆中加入一些不溶于水的矿物质，改善纸张的印刷性能，提高字迹清晰程度。

2.手工纸的生产过程

档案部门保存的历史档案中，有相当一部分纸张是手工纸。手工纸的主要生产工序如下：

（1）选料。挑选麻、树皮、竹等原料。

（2）浸泡。把原料放入清水池中浸泡数天。

（3）发酵。捞起原料，蘸石灰乳，露天堆放发酵。

（4）蒸煮。经过发酵的原料与石灰及草木灰一起蒸煮。

（5）洗浆。蒸煮后的浆料放在水池里反复洗涤，去除残灰渣、残碱。

（6）堆晒。把经过洗涤的浆料，摊放在向阳的山坡上，靠自然光中的紫外光、可见光及空气中的臭氧进行日光漂白。

（7）碾浆。把漂白后的纸浆，用石碾或捣舂捶打成为“泥浆”状，直至纤维在水中能单根分散开来。

（8）抄帘。把纸浆放入“抄纸槽”，加清水和杨桃藤胶汁，用竹帘抄纸。

（9）压榨、烘干、成纸。把抄成的纸重叠近千张，以杠杆重力压榨。将纸一张张揭开，用毛刷轻轻地刷到火墙上烘干。

从其生产过程可看出，手工纸耐久性较好的原因：①原料为麻、树皮、竹植物。②生产过程中处理条件缓和，纤维损伤小。③使用流动水，水中微生物及杂质少。④手工纸中铜、铁等金属离子含量极少。⑤手工纸纤维纵横方向交织均匀。

（四）纸张的性能与种类

1.纸张的主要性能

（1）纸张的抗张强度。是指纸张在一定条件下，抵抗外力作用的能力。通常以一定宽度试样的抗张力表示，单位是：千牛顿/米（kN/m）。

（2）纸张的耐折度。是指在一定张力下，将试样来回作一定角度折叠，直至其断裂时的折叠次数，一般以往复“次”数表示。

（3）纸张厚度。是指在一定的面积和压力下，纸样两面间的垂直距离。表示纸张厚薄程度。

（4）纸张的定量。是指单位面积的重量，一般以每平方米纸张有多少克表示，即g/m2。

（5）纸张白度。是指纸张受到光照后全面反射的能力，以百分数表示。

（6）纸张的水分。是指纸张在100～150℃下烘干至恒重时减少的重量与原重量之比，以百分率表示。一般纸张水分在7%±2%左右。

（7）纸张pH值。是纸张化学性能中的一项重要指标，即指纸张的酸碱度大小。纸张酸度越大，老化速度越快。

2.机制纸的主要类别

书写纸是最常见的一种文化用纸，大部分以漂白草浆或苇浆为原料。书写纸以草类纤维为主，要注意保管条件。

新闻纸俗称白报纸，主要以机械木浆为原料，新闻纸中木素及非纤维素成分含量高，易发黄变脆，耐久性差，一般不宜作为档案用纸。

复印纸又称干法静电复印纸，色泽洁白，纸面平滑，挺度适宜。其原料是硫酸盐或亚硫酸盐的漂白木浆。复印纸的耐久性一般较好。

描图纸在工程技术部门供制作底图用，以漂白亚硫酸盐木浆为原料。描图纸的耐久性较差，在保管时要加以注意。

晒图纸是纸面上涂刷感光剂后用以复制图纸的双面光纸。未涂感光剂的纸称为晒图原纸。晒图原纸以100%漂白化学木浆为原料，耐久性一般较差。

3.手工纸的主要类别

手工纸为历史档案的主要载体，广泛应用于修裱用纸。我国生产的手工纸，主要有皮纸和竹纸两大类。

以檀皮、桑皮、楮皮等韧皮纤维为原料的皮纸主要有宣纸、罗纹纸、呈文纸、高丽纸、绵纸、砂纸等。

以嫩竹为原料的竹纸主要有毛边纸、连史纸、毛泰纸、玉扣纸、元书纸等。手工纸的耐久性一般较好。