纸质档案耐久性——字迹

第二章纸质档案耐久性——字迹

字迹定义：在纸张表面以各种方式记录反映信息内容的有色文字、线条、印鉴、符号等痕迹。

记录方式：书写、打印、复印、盖印、曝光显影等。

1964年墨迹，色彩清晰依旧，纸张脆变洇化

第一节决定字迹耐久性的因素

一、字迹色素成分的耐久性

（一）碳黑(carbon black)

碳黑是许多碳氢化合物在不完全燃烧的情况下得到的单体碳分子结晶，属于乱层石墨结构，具有连续地吸收包括紫外光在内的所有波长的性能，所以呈现黑色。是一种特殊的无机矿物颜料。

碳黑的理化性质稳定、耐光、耐热、耐酸碱、耐氧化，不易和其他物质起反应，也不溶于水、油和一般溶剂。

（二）颜料(pigment)

颜料是指不溶于水及一般有机溶剂的有色物质，经调配处理后能涂在物体表面而着色的物质，耐光性较好。按分子性能分有机和无机两类。按来源分天然和人造两类较耐久的色素成分。

天然颜料，包括植物性颜料（如藤黄）和矿物性颜料（如朱砂、红土等）两种。

人造颜料，如亚铁氰化铁、鞣酸铁、苯胺黑等人工合成的物质。

颜料不易溶于水、油和其他溶剂，耐光坚牢度一般为5级或6级，最高可达8级。具有一定的耐酸、耐碱性，属于较耐久的色素成分。

（三）染料(dye)

1.染料的概念

染料是指使纤维材料（或其他材料）染成色彩鲜明而坚牢的有机化合物。可溶于水或溶剂或转变成溶液或处理成分散状态而被应用，从化学结构来讲它由发色团和助色团组成。在光辐射和某些物质的分子作用下容易发生分解、重排、加成、取代等反应，使染料的发色体、发色团、助色团受到不同程度的破坏，字迹退色。

2.染料的发色原理

（1）有机染料发色团(chromophore)概念：有机染料分子内，存在某些不饱和基团才能使其显出颜色，这些基团存在不饱和双键，如C = C、C = O、C = S、C = N、N = N、N = O等。双键基团中的π键的吸收特性可以从吸收波段较短的远紫外光区向长波段方向移动。这些基团称为发色团。

（2）有机染料发色体概念：多个发色团必须连在足够长的共轭体系(conjugative system)上或者同时有多个发色团连在一起时，染料才能显出颜色。多个含π键基团连得越长，形成共轭体系越长，其吸收波段越移向可见光区，物质便发色。可造成分子在紫外光到可见光区有吸收性能的体系叫发色体。

（3）助色团(auxochrome)概念：分子中的某些基团本身吸收波段在远紫外光区，连到共轭链或发色团上，可使共轭链或发色团的吸收波段向长波方向移动，称为助色团。助色团具有一定的反应能力，如—OH、—NH2、—NR、—SO3H、—CH3、—Cl、—Br等。3.染料的应用分类

（1）酸性染料（acid dye）

是一类可溶于水的阴离子染料，在酸性或中性介质中进行染色的染料。一般含—SO3H、—COOH等。能溶于水。按化学结构不同又可分偶氮、蒽醌、三芳甲烷、酞菁等类。

（2）碱性染料(basic dye)

是一类含有氨基或取代氨基而能成盐的染料，碱性染料溶于水时可离解成有色的阳离子，又称阳离子染料。

（3）直接染料(direct dye)

是一种含有水溶性基团，能在中性或弱碱性水溶液中，不借助媒染剂直接染在纤维上的染料。一般含有磺酸基和羧基，染料分子和纤维素分子间能形成氢键而被固着。

（4）冰染染料(ice dye)

是一种含有重氮组分和偶合组分在纤维上起偶合反应的不溶性的偶氮染料。分子结构不稳定，溶解性好，不耐光，化学酸碱性质不稳定。

特殊无机颜料（碳黑）> 一般无机颜料(如硫化汞)> 有机颜料（如苯胺黑）> 有机染料（如三苯甲烷染料、偶氮染料）

二、字迹与纸张一般结合方式的耐久性

（一）字迹转移到纸张的过程

1.油墨类的固着过程：

（1）吸收阶段

（2）渗透阶段

（3）干燥固着阶段（油墨通过渗透干燥、氧化干燥或挥发干燥并形成结膜把色素固定在纸张上

2.墨水类的渗透干燥过程：

（1）色料在溶液中向纤维表面扩散，纤维素分子中有亲水基团，对水有吸附作用；纸张纤维间有毛细孔，使溶液渗入纤维内部

（2）纤维表面对色素分子的吸附

（3）染料分子向纤维表面或内层扩散并干燥固着

3.铅笔类的固着过程：通过书写的压力将色素成分填充在纤维表面的孔隙内，从而固着在纸张上。

（二）色素与纸张的结合方式：

1.结膜方式(membrane)：字迹材料经过干燥后在纸张表面形成一层薄薄的保护膜，膜本身有强度，坚韧耐磨，并耐热、光、湿、有害气体等不利因素。成膜物一般由动物胶、干性植物油、天然树脂等形成。

2.吸收方式(absorption)：字迹材料由与纸张纤维无亲和力的水溶性、油溶性色素成分组成，一般溶剂是水、酒精、油等，色素成分随着溶剂一起被纸张纤维间的毛细吸管吸收。

3.填充或粘附方式(adhesion)：字迹材料以固体颗粒状态机械地粘附在纸张纤维间的大空隙里。既不与纸张结膜，也不被纸张吸收，仅是物理吸附，特别不耐磨。

铅笔类的固着过程：通过书写的压力将色素成分填充在纤维表面。

结膜方式> 吸收方式> 粘附方式

三、字迹耐久性的综合评价

（一）最耐久的字迹

凡色素成分是碳黑，与纸张结合方式是渗透结膜的字迹最耐久，如：墨、墨汁、黑色油墨等。

（二）比较耐久的字迹

凡色素成分是颜料，与纸张的结合方式是结膜或吸收的字迹比较耐久，如：彩色油墨、蓝黑墨水、印泥、铁盐蓝图线条、静电复印字迹等。

（三）不耐久的字迹

1.凡色素成分是染料，无论以何种方式与纸张结合，都是不耐久字迹，如：纯蓝墨水、红墨水、复写纸、圆珠笔、印台油、蓝图重氮盐线条、部分传真件字迹等。

2.凡字迹仅以填充或粘附方式固定于纸张，无论为何种色素成分，都是不耐久字迹，如：铅笔。

思考题：

1. 如何从碳黑分子的化学结构和理化性质分析是最耐久色素成分？

2. 如何从染料分子的化学结构和理化性质分析是最不耐久色素成分？

3.比较毛笔书写的墨汁、钢笔书写的碳素墨水、石墨铅笔的字迹材料耐久性。

4.为什么彩色墨水、圆珠笔、复写纸字迹、复写纸、印台油、重氮盐晒图线条等所形成

的字迹都是不耐久的？

名词解释和基本概念

颜料染料发色体、发色团、助色团结膜吸收粘附酸性染料碱性染料直接染料偶氮染料共轭体系

第二节档案字迹的成分及其耐久性

一、常用8种字迹材料的成分及其耐久性比较