從（cóng）紙張檢測儀器紙（zhǐ）張耐久性到老化測試

         有關紙張檢測儀器紙張耐（nài）久性(Permanence)的（de）定義（yì），不同的研究組織雖然在概念上都（dōu）能達到共識，但在（zài）具體的描述上，還存在（zài）著一定的分別。舉ISO和ANSI這兩個（gè）組織為例。前者對紙張耐久性這個術語的定義是紙張經過一段長時間後依然能保持它在物理及化學上（shàng）的穩（wěn）定性，而（ér）後者則對紙張檢（jiǎn）測（cè）儀器（qì）紙張耐久性有更（gèng）詳（xiáng）細和具體的（de）描述，她（tā）的定義是紙張於（yú）書庫或文件保管庫的正常使用及存放環境下，於最少數（shù）百年的時間後，該紙張不會出（chū）現明顯的變壞。以上於定義中所提及的（de）紙張變壞，一般會理解為紙（zhǐ）張特性上的改變，而較為人認識的，莫過於紙張的強（qiáng）度和紙張的（de）光亮度(Brightness量度紙張變黃的指標)。

    紙張檢測儀器紙張上的（de）各種物理和化學特性之（zhī）所以會隨時間而改變，主要是因（yīn）為紙張中纖維的組合物（wù）纖維素(Cellulose)和半纖維素(Hemicelluloses)分子不斷進行（háng）水降解(Hydrolytic Degradation)反應。而（ér）降解的速（sù）度則取決於溫度、紙張的水含量(即（jí）存放環境（jìng）的相對（duì）濕度)及紙張的酸堿度。有研究顯示，酸堿度在紙張的耐久性上扮演著重要的角色（sè）。而我們一般應用於印刷（shuā）的紙張（zhāng），大部份都屬於酸性紙張(Acid Paper)，它會加快紙張老化的情況。而紙張中酸性成份則來自於造紙過程中的漂白劑；纖維素（sù）及半（bàn）纖維素降（jiàng）解中所產生的化學物（wù）質(由於屬（shǔ）於（yú）酸性，故此這種化學物質會進一步催化纖維降解)；紙張（zhāng）檢測（cè）儀器紙張上的施膠料以為紙（zhǐ）張上組成物的黏合劑，並能改善紙（zhǐ）張的吸水情況，一般會使用帶有酸性的明礬(Alum)、鬆香(Rosin)。紙張上（shàng）的填充料—除纖維外，另一種組成紙張（zhāng）的物料，主要（yào）用（yòng）於填滿纖維與纖維的空間，並給予紙張一定重（chóng）量)；塗劑等(Coating)等。如我們要紙（zhǐ）張擁有一定的耐持久性，在造紙過程中（zhōng），我們可（kě）以使用中性或堿性的施膠料，並同時使用堿性的填充料如（rú）碳（tàn）酸鈣(Calcium Carbonate)等材料，造出堿性紙張(Alkaline Paper)。堿性紙張好處在於能把纖維降解所產生的化學（xué）物質、印刷油墨、其他汙染物所帶的酸性（xìng）中和。而對於這些酸堿值(pH value

    —一個反映物質（zhì）酸堿度的指標，數值7代表中性，數值低於7屬於酸性，數值（zhí）越少，酸性（xìng）越高；相反，數值高於7屬於堿性（xìng），數值越大，堿性越（yuè）高。)高（gāo）於7的堿性紙張，亦有人稱（chēng）為acid-freepaper。而ANSI亦（yì）有明（míng）確指出，紙張檢測儀（yí）器有耐久性（xìng）紙張的酸堿值應界定於pH7.5至pH10之間。

    如果我（wǒ）們（men）要減低紙張的（de）老化速度，除了從紙張本身著手外，保（bǎo）存環境都（dōu）需要嚴格控製。溫度上升；水份混（hún）合空氣中的氧氣，對纖維素進行氧化（huà）作用；光線，特（tè）別是天然光和紫外光；空氣中的（de）汙染物，都會趨化纖維素分解出（chū）有機的酸性物質（zhì），加速紙（zhǐ）張老化。故此對於一些重要的文件（jiàn）或書籍，應貯存於沒有光線（xiàn）、有潔淨空氣、適當而又穩定的溫度和濕（shī）度下。

    一直以來很多（duō）研究組織，例如TAPPI、ISO等都希望把紙張天然的老化情（qíng）況以人工（gōng）老化(Artificial Aging)的方法完全地模擬出來。一般來說（shuō），這樣做是希望以人工的（de）方法加快紙張的老化過程，我（wǒ）們更能（néng）夠於短時間內，預測到紙張（zhāng）檢測儀器紙（zhǐ）張的耐久性（xìng）及經過一般長時（shí）間（jiān）後於（yú）紙張成份和特性上（shàng）的改變。各組織都訂（dìng）立出不同的測試方（fāng）法給大家依循。舉TAPPI測試方法T544為例，它就是（shì）把紙張（zhāng）放置於50%相對濕度；90°C溫（wēn）度的環境下一段長時間，來研究紙張的老化情況。由於（yú）紙張存放的溫度和（hé）濕度需要長期控製在（zài）一個穩定的水平。所以要進行這類型測試，一般都要配（pèi）備有自動監控溫度和濕度功能的Environmental  Chamber來達到測試的基本要求。而對於要（yào）預測紙張老化過程對紙張特性所帶來的影響，我們的做法是把經人工老化處理前和處理後的紙張（zhāng）來進行紙張特性測試（shì），並加（jiā）以比較便成。

    而紙（zhǐ）張檢測儀器紙張特性測試上的選擇要視乎用家的實際需要（yào），可以是紙張（zhāng）的機械特性測試如耐折度(Folding Endurance)、抗張強度(Tensile Strength)、抗撕（sī）裂強度(Tearing Resistance)；紙（zhǐ）張光學特性測試（shì）如光亮度(Brightness)、不透（tòu）光度(Opacity)；化（huà）學特性測試如（rú）酸堿度。但（dàn）有一點（diǎn）讀者值得留意的，到現時為止，紙張（zhāng）的人工老化測試（shì），隻在控（kòng）製的環境下，加快（kuài）紙（zhǐ）張的老化（huà）過程，得出的效果也不盡與天然的（de）紙張老化過程相同，故此不同人士對老化測驗可能（néng）會存在著不同的理解。舉例說：有（yǒu）人會定義把紙張放進100°C 的（de）環境下3日（rì），等同於天然環境下的（de）25年，但亦有人理解為300年。由此可見，利用人工老化方法測試得出來的結果，還存（cún）在著很多未能確定的地方留待研究。所以現階來說，經（jīng）人工紙張檢測儀器紙張老化測試出來的結果，較（jiào）適用於作為研（yán）究和參考（kǎo）的用途（tú）。