纸质档案耐久性——字迹
档案保护技术学教学大纲
《档案保护技术学》教学大纲一、《档案保护技术学》课程说明(一)课程代码：03230026(二)课程英文名称：Archives Conservation Techniques(三)开课对象：历史教育专业专科生(四)课程性质：档案保护技术学是历史教育专业一门方向选修课程，本课程目的是研究档案材料的种类、延长档案寿命的方法、修复受损档案的技术。
(五)教学目的：通过档案保护技术课程的教学，使学生掌握档案技术学的基本理论，培养学生进行档案保护的实践技能，为从事档案管理工作打坚实的理论和实践基础。
(六)教学内容：本课程主要包括纸质档案耐久性、声像档案的耐久性、档案库房温湿度的调节与控制、光与空气对档案的危害与防治、档案有害微生物及其防治、档案害虫及其防治、档案库房建筑与设备、档案修复技术等。
(七)教学时数教学时数：54学分数：3学分(八)教学方式以课堂讲授为主，配以适当的实践教学。
(九)考核方式和成绩记载说明考核方式为考试。
严格考核学生出勤情况，达到学籍管理规定的旷课量取消考试。
综合成绩根据平时成绩和期末成绩评定，平时成绩占30％，期末成绩占70％。
二、讲授大纲与各章的基本要求绪论档案保护技术学概述教学要点：对档案保护技术学学科的研究对象、任务、研究方法以及研究动态做一概括的介绍，使学生对档案保护技术学的研究内容有一概要性的了解。
1、保护技术学研究的对象和任务；2、案保护技术学学科的性质与特点。
教学时数：2教学内容：一、档案保护技术学研究的对象和任务二、档案保护的历史与现状三、档案保护技术学的性质和特点四、学习这门课应注意的问题考核要求：1、概念：档案保护技术学，档案制成材料，档案制成材料的耐久性﹙识记﹚2、问题：（1）简述档案保护技术学研究的基本内容﹙领会﹚（2）结合自身体会谈谈档案保护技术工作的重要性﹙应用﹚（3）档案保护技术工作中为什么要贯彻“以防为主，防治结合”的方针﹙领会﹚（4）预测一下电子档案保护技术学应包括哪些内容﹙应用﹚（5）档案制成材料经历了那些演变过程，演变的趋势特点有哪些﹙领会﹚第一章纸质档案耐久性——纸张教学要点：通过本章的学习掌握决定纸张耐久性的内在因素，诸如造纸的原料、原料中的主要化学成分的性质和造纸工艺这几方面分别是如何影响纸张的耐久性的。
档案保护技术学教程
《档案保护技术学教程》复习纲要目录第一章纸张的耐久性 (1)第二章字迹的耐久性 (2)第三章胶片的耐久性 (4)第四章磁性载体档案的耐久性 (5)第五章光盘档案的耐久性 (6)第六章档案库房建筑与设备 (6)第七章档案库房温湿度的调控 (7)第八章光、空气污染的防治 (8)第九章档案霉菌防治 (9)第十章档案害虫防治 (10)第十一章纸质档案修复技术 (12)考试事宜 (13)第一章纸张的耐久性一、纤维素的性质P15（PPT63）1.物理性质——溶解性：常温下，纤维素不溶于水，也不溶于一般的有机溶剂，如乙醇、苯、丙酮和乙醚等。
2.化学性质——纤维素水解、氧化、光解：▲水解：1）概念：是指纤维素加水分解断链以后，生成比原来纤维素分子链短的一群物质的总称。
2)条件：水、酸、酶、温度。
3）结果：纤维素一旦发生水解，氧桥断裂，分子间范德华力及氢键减少，纸张强度下降，寿命缩短。
▲纤维素氧化：（1）概念：纤维素可以与氧化剂发生氧化反应。
（2）过程：纤维氧化反应发生在纤维素分子的氢氧基上。
（3）条件：氧化剂的种类和数量；光；空气湿度或纸张含水量；温度。
（4）结果：氢氧基变为、醛基（—CHO）、羧基（—COOH）或酮基（—CO），这样就形成了与原来纤维素结构不同的物质。
纤维素的化学性质可以用下面的分子式来表示：纤维素虽然在一定条件下会发生水解和氧化两大破坏反应，但比起半纤维素、木素来说，其性质还是稳定的。
二、半纤维的作用P19（PPT68）第一，半纤维素具有吸水润涨性，保留适当的半纤维素便于打浆，易使纤维分裂变细；同时能保护纤维，使之不易被横向切断；还能节省打浆时间，并提高得浆率。
第二，纸浆中含有适量的半纤维素可提高纸张强度。
三、木素（了解）（一）结构：网状的空间结构，由碳、氢、氧元素构成的高分子化合物。
（二）性质1.不溶于水，常温下不溶于稀碱、稀酸溶液，高温下，某种浓度的酸碱可与木素作用，造纸工艺中就是利用这种性质将木素去掉；2.木素易氧化，尤其在光照条件下，氧化更快。
档案保护技术学
绪论一、档案保护技术学研究对象：档案保护技术学是研究档案制成材料损毁规律和科学保护技术的一门学科。
二、档案制成材料损毁原因有内因和外因：内因是指档案制成材料的内在因素，主要是它的性能及耐久性。
决定其耐久性的因素有：原料质量、材料的化学成分及物理和化学性质，还有材料的生产过程。
外因是指档案遭到损毁时的外界因素。
主要有环境因素、生物因素及人为因素。
如：高温高湿、光、空气污染物以及霉菌、害虫等。
三、档案保护技术的指导原则：1.贯彻"以防为主，防治结合"原则。
2.贯彻吸取相关领域的研究成果与档案保护技术自身特点相结合原则3.贯彻理论与实践相结合原则。
第一章档案耐久性一、造纸植物纤维原料的质量相关的因素包括：纤维形态、原料中化学成分的含量以及杂细胞含量等。
综上所述，特点：纤维长、长宽比大、均一性好、壁腔比小、杂细胞少、纤维含量高、木素含量低的植物纤维原料质量好。
二、P12（由表格得出结论）：种毛纤维是最好的造纸原料，其次是韧皮纤维，最差的是禾木科植物纤维。
三、纤维素部分水解后生成水解纤维素。
四、1、纤维素氧化变为氧化纤维素后，会使纤维素大分子中氧桥容易断裂。
2、纤维素水解反应发生在纤维素的氧桥处，而纤维素的氧化反应发生在纤维分子的氢氧基上。
五、木素：新闻纸之所以特别容易发黄变脆，就是因为新闻纸主要是由机械木浆制成，纸张中含有大量容易氧化的木素。
而书写纸则不易发黄，这是因为再生产书写纸时，大部分木素已被去除。
六、根据漂白原理的不同，可分为还原性漂白和氧化性漂白两大类。
一般用氧化漂白。
七、施胶的目的：施胶能提高纸张抗水能力，从而保证书写时墨迹不扩散。
施胶的方法有两种：一种是内部施胶，另一种是表面施胶。
八、施胶对纸张性能的影响：1.沉淀剂明矾的主要化学成分是硫酸铝，硫酸铝遇水会发生水解产生硫酸，从而增加纸张的酸度2.松香本身是一种弱酸物质，因此松香也会给纸张带来酸。
3.加入松香后会使纸张发黄。
档案保护技术学第一章第一节造纸植物纤维原料的质量与纸张耐久性
第一章纸质档案耐久性——纸张纸张的定义：由悬浮在流体中的纤维（造纸纤维）在网上互相交织，再经过压榨和干燥后生产的薄页物。
纸张纤维交织图档案制成材料的耐久性(durability)：是指在保存和使用过程中，档案制成材料抵抗外界理化因素的损坏和保持原来理化性能的能力。
耐久性的好坏是决定物质寿命的重要因素。
第一节造纸植物纤维原料的质量与纸张耐久性一、造纸植物纤维（plant fiber）原料的种类（一）木材纤维原料1.针叶木：杉、松、柏等2. 阔叶木：杨、桦、榉等（二）非木材纤维原料1.种毛纤维：主要是棉花、木棉等2.韧皮纤维：麻纤维，如亚麻、大麻、黄麻等树皮纤维，如檀皮、桑皮、楮皮等3.禾本科纤维：竹子、芦苇、龙须草等二、植物纤维细胞的结构（一）植物纤维细胞植物纤维细胞概念：植物体内的一种两头尖、中间空、细而长、细胞壁厚的死细胞。
这类细胞成纺锤状，富有挠曲性(flexibility)和柔韧性，彼此有交织结合力。
（二）植物纤维细胞壁的结构细胞腔和细胞壁。
细胞壁有一定厚度，又分为初生壁、次生壁(外、中、内三层)两个相邻纤维细胞之间的细胞间隙质，称为胞间层。
胞间层把各个相邻细胞连接起来，使植物有一定机械强度，胞间层与初生壁在一起合称复合胞间层。
植物纤维细胞壁结构示意图（三）细胞壁的化学成分纤维素和半纤维素主要在次生壁的中层和内层，木质素主要在复合胞间层和次生壁外层。
三、造纸植物纤维原料的质量（一）纤维形态长度（mm）、宽度（µm）、长宽比（必须大于30的纤维细胞原料才能造纸）、均一性(homogeneity)、壁腔比长宽比越大、均一性越好、壁腔比小于1，是造纸好原料。
（二）化学成分的含量纤维素含量越高（必须大于40%的纤维细胞原料才能造纸），半纤维素适量（11%），木质素越少，是造纸好原料。
（三）杂细胞的含量造纸原料中非纤维细胞称杂细胞，含量越少越好。
棉纤维（含破布纤维）> 麻纤维> 树皮纤维> 针叶木纤维 > 阔叶木纤维 > 禾本科多年生竹纤维＞一年生草类纤维电子显微镜视野下针叶木纤维针叶木管胞加拿大进口干木浆构树皮（潜山汉皮纸的主要原料） 木材纤维原料思考题： 1. 我国造纸原料是否丰富？为什么我国纸质档案保护任务较重？ 2. 衡量造纸植物原料质量标准有哪些依据？3. 造纸纤维、植物纤维细胞、纤维素三者之间基本概念有什么区别？4. 造纸植物原料质量与纸张耐久性的关系是什么？名词解释和基本概念纸张 纸张耐久性 植物纤维 植物纤维细胞壁构造 杂细胞 壁腔比。
纸质档案保护基本知识
纸质档案保护基本知识第一部分纸质档案通常是指哪些以纸张为载体材料，以各种字迹、线条为记录材料的档案制成材料。
一、纸张的理化特征纸是由悬浮在流体中的纤维在网上互相交织，经过压榨和干燥以后形成的片状物。
纸的耐久性是指纸在保存和使用的过程中抵抗理化损坏作用和保持其原有物理化学性能的能力。
它主要取决于造纸原料的质量、纤维的性质以及造纸生产工艺。
（一）造纸原料造纸的主要原料是植物纤维。
能用于造纸的植物纤维原料大体有四类：木材纤维、种毛纤维（如棉花）、韧皮纤维（麻及树皮纤维）、草类纤维。
植物纤维是一种细长、两头尖、中间空、皮厚的厚壁细胞。
其细胞中主要成分是纤维素、半纤维素和木素。
它们是构成纸张的基本成分。
（二）植物纤维成分与纸张耐久性1、纤维素纤维素是由许多β型葡萄糖分子脱水聚合形成的高分子化合物，是纸张的主要化学成分。
纤维素的理化性质比较稳定，不容易发生变化，并具有强度大的特点，其在纸张中的含量越高就越有利于纸张耐久性。
此外，使用纤维素含量高的原料造纸时，不必为清除造纸纤维原料中所含的其他理化性能不稳定的物质而大量使用化学药品，这样造纸工艺流程对纤维素的损坏更少，更有利于纸张耐久性的提高。
在四种主要的造纸纤维原料中，种毛纤维（棉花）中的纤维素含量高达90%以上，是最佳的造纸原料。
种毛纤维主要用于生产高级纸，如钞票纸、证券纸等；韧皮纤维中的纤维素含量居次，约为60%~83%（麻类）；草类纤维中纤维素含最低，约占24%—60%，这对纸张耐久性产生较大负面影响。
为此，对草类纤维纸张（如书抄纸、公文笺、信笺等）必须妥善予以保管，才能延长其保存寿命。
2、半纤维素半纤维素是由多种单糖脱水聚合形成的高分子化合物。
3、木素木素存在于植物纤维细胞的四周，容易被氧化，尤其在光照下，氧化程度加剧。
木素氧化后变黄发脆。
有些纸张如新闻纸（白报纸）容易发黄变脆，主要原因在于纸中木素被氧化。
因而，纸张中木素含量越多，其耐久性越差。
综上所述，造纸植物纤维中纤维素含量越高，纸的耐久性越好；纸中木素含量越高，纸的耐久性就越差。
纸质档案保管的重要性和方法
从此纸质 档案大量产生。从 ４ 世纪
料的主要成份是 纤维素、半纤维素、 木质素。纤维 素含量 的高低直接影 响到纸张的耐久性，木质 素含量过 。 高 ，纸张容 易变脆 ，这也是影响 纸 质档案耐久性的内因。造纸制浆过
到 １ 世纪末，中国造纸术先后传入 ７
越 南、朝鲜 、 日本、阿拉 伯 国 家、 欧洲各国、美洲大陆 ，乃至全世界，
质档案的构成元 素之二 ：字迹，决 定字迹材料 耐久性 的内因是色素与 纸张的结合 方式，色素的种类有碳
黑、颜料、染料，它们与纸张的结
代的。所 以在 目前普遍提倡档案数 字化管理的背景下，我们应该加强 纸质档案的重视与管理 。
一
条件下，对一些具有凭证作用和法 律效力的文件必须以纸质形式保存。 还有些凭证价值 较高的档案 ，也需
无法替代的。 ４ ．纸质档案是具有法律效力文 件的重要栽体。由于印章和签署是 文件生效 的主要标志，在现在技术
体 档案 ，比如光 盘 、磁 带、磁盘 、 胶片等 ，但是纸质 档案 的表现和存 储形式直观简单明了 ，并具有方便
保存、阅读 等特点，纸张记录材料 的稳定性更 是电子档案一时不能取
促进 了世界档案事业的发展。
３ ．纸 质档 案具 备 载体 耐久 的特
进一步 强调 了对纸质档案的保 管的
重要 性
程 中残 留的酸 。记录 材料 、霉菌产
生的有机酸 ，会加速纤维 水解 ；光 照、温度 、湿度还会加速纤维氧化 ， 这些是损坏纸张的环境因 索。影响 纸张性质的其它外因还有霉变 害 虫等生物 因素和人 为因素。（ ）纸 ２
事物，由于不太符合人们的工作 习
惯 ，而且应用 电子文件的各种管理
纸质和字迹会出现一些变化，比如 ，
第2章档案修复技术
高价铁盐+黄血盐→普鲁士蓝（无机颜 料） 低价铁盐+赤血盐→滕氏蓝（无机颜料） （动画） 高价铁盐+鞣酸→黑色（有机颜料） 高价铁盐+没食子酸→褐色（有机颜料）
2 .铁盐线条形成过程 （1）蓝底白线条 （2）白底蓝线条 （3）白底黑线条
十、静电复印件字迹
★ 静电复印 静电复印是电摄影方法的一种。 ★ 它是利用光敏半导体作为感光材料，经过充 电、曝光，在感光材料表面形成电荷潜像，然 后靠潜像中电荷吸收墨粉而形成墨粉图像，再 通过转印、定影而形成复印件。 ★ 这是一个光电物理变化的过程 光电物理变化的过程，其字迹的耐 光电物理变化的过程 久性，主要取决于 取决于静电显影墨粉的质量。 取决于
参考文献
1．（日）斋藤省吾主编，韩凌译《信息的记 录与显示》 电子工业出版社，1988年。 2．董明达等《纸张油墨的印刷适性》印刷工 业出版社，1997年版。 3．曲志深《喷墨打印机原理与维修》清华大 学出版社1995年版。
所以喷墨记录件的 字迹耐久性差。
十二、 十二、计算机打印件字迹
（一）针式打印件字迹：色素成分是颜料或 针式打印件字迹： 染料，字迹的转移固定方式属吸收和粘附相 结合的方式，所以不耐久。 喷墨打印字迹：色素为墨水。彩色喷 （二）喷墨打印字迹：色素为 墨打印机的色素大多数为染料，这种打印字 迹是不耐久的。 激光打印件字迹：色素为墨粉。墨粉 （三）激光打印件字迹：色素为 的主要成分是颜料或染料，墨粉的转移方式 为粘附或结膜。
3.纯蓝墨水、红墨水字迹 ——不耐久
纯蓝墨水、红墨水的色素成分为染料， 纯蓝墨水、红墨水的色素成分为染料，色素成分与纸张的结合方式是吸收
三、油墨字迹
打印油墨是由色素成分、 粘结剂、填充料和辅助剂 等成分组成的具有一定流 动度浆状胶粘体。 针式打印字迹属于不耐久 字迹。 激光打印字迹具体分析。 黑色油墨的字迹耐久字迹， 彩色字迹属于不耐久字迹
档案记录材料
档案记录材料档案记录材料也有很多种，中国古代主要用墨书写，近现代纸质档案除墨外,多数以墨水(包括蓝、黑墨水和染料墨水)、复写纸的色层、印刷用的油墨、圆珠笔的油墨、铅笔的笔芯、印台油、印泥等记录材料形成。
决定字迹耐久性的因素有两个:一是字迹中色素成分,即色素在各种有害因素中的稳定性，比如碳素稳定性最好因而最耐久，颜料次之，有机染料耐久性较差；二是字迹材料转移固定在纸上的方式，主要有结膜、吸收、粘附等，结膜者最耐久，吸收者次之，粘附者较差。
墨的主要成分有碳黑、动物胶和防腐剂，其转移固定方式是结膜与吸收，故千年字迹仍十分清晰。
近现代档案用墨书写的字迹逐渐减少，几乎完全为不甚耐久的材料所代替，三、四十年前形成的档案字迹褪变已十分严重。
构成声像的记录材料主要是乳剂层或磁层，声像的质量与耐久性与片基、带基材料以及冲洗、录制过程有密切关系。
一般说声像的耐久性都较差，因此对照片、影片、录音、录像及机读档案的保护条件要求高于纸质档案。
档案载体材料种类很多，如古代的泥板、纸草、龟甲、兽骨、青铜、石头、缣帛、竹、木、棕榈叶、桦树皮等等,这些载体大都比较耐久,故能保存至今。
造纸术发明后，纸张很快就成为最广泛使用的载体材料。
中国现存古代纸质档案均为手工纸,有些已存千年以上,如西晋文学家陆机写的《平复帖》，纸质为麻，字迹为墨，至今状况尚好（如图）。
近现代的档案载体几乎全为机制纸，其耐久性比手工纸普遍降低。
档案制成材料决定纸张耐久性的因素包括造纸植物纤维原料的质量、植物纤维的化学性质、制浆与造纸工艺过程三方面。
纸张的主要成分是纤维素，其化学性质比较稳定，不溶解于水和其他有机溶剂，这是有利于耐久的一面；纤维素具有水解和氧化的性质，在光照、高温、高湿、酸、碱等因素的影响下，纤维素会发生水解或氧化，成为水解纤维素或氧化纤维素，水解彻底时就成为葡萄糖，这是不利于耐久的一面。
纸张的成分中还有半纤维素、木质素等，半纤维素聚合度小，稳定性差，易水解，这种成分多了会影响纸张寿命；木质素易氧化，氧化后纸张变黄发脆，故不利耐久。
1.档案制成材料及其耐久性
火灾危害
不当修复的档案
纸张是易燃材料，火的危害是毁灭性的。
火对纸张造成的危害可分为：纸质档案完全燃烧化为灰烬，部分燃烧， 烟垢污染，高温导致纤维素老化加剧，纸张性能劣化。
档案纸张种类
纸张种类
手工纸
机制纸
皮纸
竹纸
文化用纸
工业技术用纸
新闻纸、印刷纸、 书写纸、打字纸、
有光纸、 干法静电复印纸等
载体原料 龟甲兽骨
载体材料 分子
动物骨蛋白
记录形式 刀刻
记录材料 分子
主要流传 年代
殷商
金文档案
金属
青铜、铁、
雕刻、冶铸
商、西周
石刻档案
山岩石碑
碳酸盐
镌刻
秦至民国
简牍档案 缣帛档案 纸质档案
唱片档案
胶片档案
磁记录 档案
激光记录 档案
竹片木片
丝织品
麻、树皮、 竹木、草 料 金属片基 塑料片基
塑料片基
塑料带基 合金盘基
制图纸、描图纸 和晒图原纸 等
档案文件用纸的选择
应根据不同的使用目的选用不同品种、不同等级的纸张。如需要长久 保存的文件应选用A级胶版纸。
印制表格和公文用纸时不宜使用印刷纸，而应使用书写纸，以保证书 写纸字迹清晰不扩散。
注意选用合适的定量，对需要长久保存的材料，宜选用较大定量的纸 张。
老鼠啃咬档案纸张造成纸张破 损。
档案纸张常见病害
尘垢
空气中悬浮的颗粒物在纸张上沉 积，这些沉积物逐渐增多形成尘垢。 在水的作用下，尘垢与纸张的结 合会变得牢固，对纸张产生污损， 磨损纸张，增加纸张生霉的风险， 加剧纸张的老化。
档案纸张常见病害
粘连
第二章纸质档案的耐久性——字迹
三．油墨字迹 油墨是由色素、黏结剂、填充料和辅助剂等成分组成。主要有黑、 蓝、红三种颜色。
（一）色素成分 1，黑色油墨——炭黑 2，蓝色油墨 ——铁蓝（普鲁士蓝）
特点：（1）着色力强，良好的耐光（2）微溶于水和油（3）不耐热， 不耐强酸，遇碱退色
3，红色油墨 ——金光粉，立索尔红 金光粉特点：（1）色泽比较鲜艳（2）耐酸碱，不耐热，耐晒牢度 为3-4级（3）着色力强，不溶于水和油，稍有水渗现象。 立索尔红特点：（1）耐酸，耐热，耐油渗，耐晒（坚牢度4-5级） （2）耐光性好（3）不耐碱，稍有水渗现象。
耐久性：黑色油墨与纸张的结合方式为结膜，是最耐久的字迹材料。 蓝色油墨与纸张的结合方式为吸收，是比较耐久的字迹材料 红色油墨与纸张的结合方式为吸收，是比较耐久的字迹材料
（二）黏结剂——调墨油。起到转移固定字迹的作用。 调墨油有三种：植物性调墨油，矿物性调墨油，油墨脂
（三）填充剂——碳酸钙。起到增加油墨拉力的作用。
作用：防腐 （4）润湿剂：甘油、乙二醇、石油磺酸
作用：防止水分过快蒸发 （5）渗透剂：拉开粉
作用：提高墨水的书写流畅性
（三）纯蓝墨水、红墨水
1.纯蓝墨水色素成分： （1）酸性墨水蓝，属于三芳基三苯甲烷系染料
特点：1，易溶于水，水溶液呈蓝色 2，耐晒性差 （2）直接湖蓝，属于双偶氮染料
特点：1，水溶性好，耐酸，耐碱，耐水性也较好 2，与植物纤维有较好的亲和力，但耐晒性差。
耐久性：墨和墨汁具有耐久性很好的色素成分炭黑及具 有结膜性能的动物胶，加之制墨过程中又用水调和， 使墨中的炭黑能够使纸张纤维吸收而结膜。因此，用 墨写出的字迹耐久性好。
二、墨水字迹 墨水：碳素墨水、蓝黑墨水、纯蓝墨水、红墨水、
特定用途墨水、打印墨水。 （一）碳素墨水
试论档案字迹材料的耐久性问题
试论档案字迹材料的耐久性问题作者：李军来源：《活力》2010年第06期[摘要]字迹色素的稳定性和字迹色素与纸张结合的牢固性是字迹耐久性的评判依据。
为了能保存档案,就必须对当今繁多复杂的字迹材料进行分析、研究,采取更合理的措施,最大限度地延长档案的使用寿命。
[关键词]档案;字迹;耐久性;分析档案是党和国家的宝贵财富,是一种重要的信息资源,是历史的真实记录,具有重要的凭证作用和情报价值,必须永久或长期的加以保存。
字迹材料是记录和反映档案内容的重要物质材料,其耐久性直接关系到档案内容的保存寿命。
为了最大限度地延长档案的寿命,在形成档案时就应该使用耐久性较好的字迹材料,如:碳素墨水、墨汁、蓝黑墨水等,杜绝使用圆珠笔或复写纸等不耐久的字迹材料。
一、各种字迹材料耐久性的分析字迹材料的耐久性主要是取决于色素成分的耐久性及转移的固定方式,即与纸张结合的方式。
耐久的字迹材料,其色素成分是为碳黑或颜料,转移的固定方式是结膜或吸收;不耐久的字迹材料,其色素是染料,转移的固定方式是濡附。
二、造成字迹材料耐久性差的原因1.碳素墨水一般是采用碳黑、虫胶、硼砂、甘油、酒精、氨水和水等配置而成,属于溶液状态使用的字迹材料。
其色素是最为稳定的无机颜料中的单质颜料碳黑,而少量的甘油则作为液态墨水的稳定剂和字迹的干燥速度调节剂。
书写的时候,碳黑颗粒随着液体对纸张的侵润被携带到纸张纤维表面,但绝大部分无法进行纤维内部,原因主要是碳黑的大颗粒径限制了它的被携带能力。
伴随着液体的挥发,虫胶等大分子有机物质就在字迹表面逐渐凝结形成皮膜。
可见碳素墨水字迹的形成过程是表层吸附和结膜两种方式的运用。
这样的字迹极不易因环境的影响而蜕变而又不易扩散,虽然偶有磨损的现象,但实践证明不失为耐久性很好的字迹。
2.蓝黑墨水形成的档案量是相当大的。
其中起色素作用的原始成分是硫酸和没食子酸亚铁,它们在墨水中存在时是无色的,写在纸上的时候就被空气中的氧氧化成耐水、低黑度的鞣酸铁和耐光、高黑度的没食子酸铁,它们都是有机颜料,两者互为补充则使字迹的黑度、耐水性、耐光度取得最佳效果,可以说是较耐久的字迹色素。
档案技术保护
c)不耐久字迹— 凡色素成分是
＼色素
结合
最耐久碳黑
染料，无论以 方式
何张种结方合式的与字纸迹；耐膜久结
最耐久字迹材 料:墨、墨汁、 黑油墨
凡字迹以粘附 较耐久 较耐久字迹材 方式与纸张结 吸收最 料：碳素墨水
合，无论为何
种色素成分的
2、半纤维素的性质 容易发生水解、氧化和光解反应；易溶于碱溶液，易
吸水膨胀，稳定性较纤维素差。 3、木素的性质 常温下不溶于水、稀碱、稀酸溶液；高温时溶解、氧
化（光照下氧化更快），纸张发黄、发脆、易碎。 （三）纸张的老化 1、定义：在外界各种不利环境作用下，纸张主要化
学成分发生不可逆的化学变化，丛而使纸张性能下 降的过程。
档案保护技术
绪论
一、、档案保护技术学研究的任务 1、档案保护学——是研究档案制成材料变化规律和保
护档案的技术方法的学科。 2、研究的任务——就是最大限度对档案制成材料进行
保护，在一定范围内防止外因发生，延缓材料损坏速 度，对已损坏的材料进行修复，延长档案利用寿命。 二、、档案保护技术学研究的内容 1、材料损坏的内因——主要从材料分子结构物理化学 结构探讨其耐久性 纸质档案：纸张载体材料
b)吸收方式（比较耐久）—被纸张纤维吸收，但表面 未形成膜，耐磨，但易扩散。
c)粘附方式（最不耐久）—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，即不与纸张 结膜，也不被吸收，仅是物理吸附，不耐磨擦。
3、字迹耐久性的综合评价
a)最耐久字迹—凡色素成分是碳黑，与纸张结合方式 是结膜的字迹。
手工纸：宣纸、毛边纸、高丽纸等
二、纸质档案的字迹材料
纸质档案耐久性——字迹
其次章纸质档案耐久性——字迹字迹定义：在纸张外表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，颜色清楚照旧，纸张脆变洇化第一节打算字迹耐久性的因素一、字迹色素成分的耐久性〔一〕碳黑(carbon black)碳黑是很多碳氢化合物在不完全燃烧的状况下得到的单体碳分子结晶，属于乱层石墨构造，具有连续地吸取包括紫外光在内的全部波长的性能，所以呈现黑色。
是一种特别的无机矿物颜料。
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响，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外表而着色的物质，耐光性较好。
按分子性能分有机和无机两类。
按来源分自然和人造两类较耐久的色素成分。
自然颜料，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。
具有肯定的耐酸、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〕染成颜色鲜亮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，从化学构造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简洁发生分解、重排、加成、取代等反响，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键的吸取特性可以从吸取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。
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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红油墨有机偶氮颜料金光红、立索尔红红印泥无机颜料硫化汞（朱砂）有机偶氮颜料甲苯胺红牛油、蓖麻油碳黑+吸收碳素墨水氧化碳黑水颜料+吸收蓝黑墨水鞣酸Fe3+没食子酸Fe3+ 水铁盐图纸线条铁氰化铁（滕氏蓝）Fe3[Fe(CN)6]2亚铁氰化铁（普鲁士蓝）Fe4[Fe(CN)6]3水不耐久染料纯蓝墨水红墨水酸性墨水蓝直接湖蓝酸性大红曙光红水圆珠笔碱性品蓝碱性紫5BN曙光红苯胺黑非干性油复写纸碱性品蓝碱性紫5BN油溶黑非干性油蓖麻油油酸35—45% 蜡40—60% 印台油碱性品蓝碱性紫5BN直接湖蓝碱性品红酒精水重氮盐图纸线条偶氮染料水粘附石墨铅笔石墨粘土彩颜色铅笔立索尔红粉铁蓝酞菁蓝钛白粘土滑石粉牛油虫蜡染料铅笔墨水蓝墨水红碱性品黄粘土滑石粉刚果红（直接大红4B）二、墨、墨汁（China ink）字迹墨的主要成分是碳黑、动物胶和防腐剂。
碳黑+结膜最耐久字迹材料（一）碳黑碳黑由桐油、漆、矿物油、松枝不完全燃烧制成的，属于乱层石墨结构，理化性质很稳定，以碳黑为色素成分的字迹耐久性最好。
碳黑不宜溶于水油和一般的溶剂，耐酸、耐碱、耐热不易与其他的物质反应，能吸收各种波长的可见光而呈黑色，不会因发色团破坏而退色，耐光性能好。
桐烟> 漆烟> 墨灰> 松烟（二）动物胶常用的动物胶有牛皮胶、骨胶等胶具有结膜功能，可使字迹牢固耐久。
动物胶能成为微生物的营养物质。
（三）防腐剂常用的防腐剂有麝香、樟脑、冰片等。
防腐剂的作用：1）防止动物胶长霉，保持墨色不退；2）可以除去胶臭；3）可增加墨的渗透力，使字迹和纸张结合得更牢固。
二、墨水(Ink)字迹蓝黑墨水(blue-black ink)颜料+吸收较耐久字迹材料组成成分：色素、稳定剂、阻蚀剂、湿润剂、防腐剂和水。
1.色素成分（1）变黑成分：鞣酸（C76H52O46）、没食子酸（C7H6O5·H2O）、硫酸亚铁（FeSO4）书写前：鞣酸+ 硫酸亚铁====== 鞣酸亚铁+ 硫酸没食子酸+ 硫酸亚铁======= 没食子酸亚铁+ 硫酸书写后：鞣酸亚铁+ 氧===== 鞣酸铁↓（黑度低，耐水）没食子酸亚铁+ 氧===== 没食子酸铁↓（黑度高，耐光）（2）着色剂：酸性墨水蓝、直接湖蓝5B酸性墨水蓝色蓝而鲜艳，为酸性染料；直接湖蓝5B是直接性染料。
2.辅助成分（1）稳定剂(stabilizer)：硫酸(H2SO4)（2）抗蚀剂(anticrrosive)：三氧化二砷（AS2O3）（3）防腐剂(antiseptics)：苯酚甲醛（4）润湿剂：乙二醇（5）渗透剂墨水字迹渗水洇化三、复印图线条（晒图纸）(blue-print)（一）铁盐复印图颜料+吸收较耐久字迹材料1.铁盐(ferric salt)线条形成原理曝光原理：Fe3+Fe2+低价铁盐+赤血铁滕氏蓝（无机颜料）高价铁盐+黄血盐普鲁士蓝（无机颜料）高价铁盐+鞣酸黑色（有机颜料）高价铁盐+没食子酸褐色（有机颜料）2.铁盐线条形成过程形成线条感光层材料显色反应显影液线条色素成分蓝底白条Fe3+柠檬酸铁铵和赤血盐（铁氰化钾）Fe2++铁氰化钾K3[Fe(CN)6]铁氰化铁（滕氏蓝）Fe3[Fe(CN)6]2白底蓝条Fe3+ （FeCl3）Fe3++亚铁氰化钾K4[Fe(CN)6] 黄血盐（亚铁氰化钾）亚铁氰化铁（普鲁士蓝）Fe4[Fe(CN)6]3白底黑条Fe3+ （FeCl3）Fe3++鞣酸鞣酸鞣酸铁（耐光黑）科技图纸草图（sketch）铅笔线条(绘图纸)原图（original）墨汁线条(绘图纸) design records底图墨汁线条(绘图纸)描图（tracing）墨汁线条（描图纸，透明洁白）晒图（blue printing paper）铁盐线条重氮盐线条（晒图纸上有感光物质，具有感光性sensitivity）蓝底白条线条形成过程白底蓝条线条形成过程（二）重氮盐线条(diazo-type print; brown print)1.重氮盐线条性质优点：感光快显影迅速色泽鲜艳分辨率高工艺简单成本低缺点：化学性质不稳定染料本身是光敏剂不耐久字迹材料2.重氮盐（diazo salt）线条形成原理重氮盐化学通式：Ar—N==N—X （Ar代表芳香基）光或△光敏性：Ar—N==N—X ArOH + HX + N2↑ (light sensitivity)H2O光或△Ar—N==N—X ArX + N2↑H2O碱偶联性：Ar—N==N—X + Ar1OH Ar—N==N—Ar1OH + HX （coupled reaction）偶联剂的概念：是一种能生成彩色染料的化学药品，本身不是染料，而是一种染料中间体，在一定条件下与光敏剂发生偶联反应才能生成有色染料，也叫生色剂、成色剂、中间体。