從紙張（zhāng）檢（jiǎn）測儀器紙張（zhāng）耐久性到老化測試

         有關紙張檢測儀器紙張耐久性(Permanence)的定義（yì），不同的研究組織雖（suī）然在概念上都能達到共識，但在具體的描述上，還存在著一定的分別。舉ISO和ANSI這兩個（gè）組織為（wéi）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（yī）然能保持它在物理及化學上（shàng）的穩定（dìng）性（xìng），而後者則對紙張檢測儀器紙張耐（nài）久性（xìng）有更詳細（xì）和（hé）具體的（de）描述，她的（de）定義是紙（zhǐ）張於書庫或文件保管庫的正常（cháng）使用及存（cún）放環境（jìng）下，於最少（shǎo）數（shù）百（bǎi）年的時間後，該紙張（zhāng）不（bú）會出現明顯的變壞。以上於定義中所（suǒ）提及的紙張變壞，一般會理解為（wéi）紙張特性上的改變，而較為人認識的，莫過於紙張的強度和（hé）紙張的光亮度(Brightness量度紙張變黃的指標)。

    紙張檢測儀器（qì）紙張（zhāng）上的各種物理和化學特性之所以會隨時（shí）間而改變，主要（yào）是因為紙（zhǐ）張中纖維（wéi）的組（zǔ）合物纖維素(Cellulose)和半纖維（wéi）素(Hemicelluloses)分子不斷進行水降解(Hydrolytic Degradation)反應。而降解的速度則取決於溫度、紙張的水含量(即存放環境的相對濕度)及紙張的（de）酸堿（jiǎn）度。有研究顯（xiǎn）示，酸堿度在紙張的耐久性上扮（bàn）演著（zhe）重要的角色。而我（wǒ）們一般應用（yòng）於印（yìn）刷的紙張，大部份都屬於酸性紙張(Acid Paper)，它會（huì）加快紙張老化的（de）情況。而（ér）紙張中酸（suān）性成份則來自於造紙過程中的漂白（bái）劑；纖維素及半纖維素降解中所產生（shēng）的化學物質(由於屬於酸性，故此這種化學物質會（huì）進（jìn）一（yī）步催（cuī）化纖維降解)；紙張檢測儀器紙張上的施膠料以為紙張上組（zǔ）成物的黏合劑，並能（néng）改善紙張的吸水（shuǐ）情況，一般會使用帶有酸性的明礬(Alum)、鬆香(Rosin)。紙張上的填充料—除纖維外，另一種組成紙張的物料，主要用於填滿纖維（wéi）與纖維的空間，並給予紙張一定重量)；塗劑等(Coating)等（děng）。如我們要紙張擁（yōng）有一定的耐持久性，在造紙過（guò）程中（zhōng），我們可以使用中性或堿（jiǎn）性的施（shī）膠料，並同時使用堿性的填充料如（rú）碳酸鈣(Calcium Carbonate)等材料（liào），造出堿性（xìng）紙（zhǐ）張(Alkaline Paper)。堿性紙張好處在於能（néng）把纖維降解所（suǒ）產生的化學物質、印刷油墨、其他汙染物（wù）所帶（dài）的酸（suān）性中和。而對於這些酸堿值(pH value

    —一（yī）個反映物質酸堿度的指標，數值7代表中性，數值低於7屬（shǔ）於酸性，數值越少，酸性越高；相反，數（shù）值高於7屬於（yú）堿性，數值越大，堿性越高。)高於7的堿性紙張，亦有人稱為acid-freepaper。而ANSI亦有明確指出，紙張檢測儀器有耐久性紙張的酸堿值應界定於pH7.5至pH10之間。

    如果我們要減低紙張的老化速度，除了從紙張本身著（zhe）手外，保（bǎo）存環（huán）境都需要嚴格控製。溫度上升（shēng）；水份混合（hé）空氣中的氧氣，對纖維素進行氧化作用；光線，特別是天然光和紫外光；空氣中的汙染物，都會趨（qū）化纖維素分解出有機的酸（suān）性物質，加速紙張老（lǎo）化。故此對於一些重要的文件或書籍，應貯存於沒有光線、有潔淨空氣、適當而又穩定（dìng）的溫度和濕度下（xià）。

    一直以來很多研究組織，例如TAPPI、ISO等都希望把紙張天然的老化情況以人工老化（huà）(Artificial Aging)的（de）方法完全地模擬出來。一般來說，這樣做是希望以人（rén）工的方法加快紙張的老化過程，我（wǒ）們更能夠於短時間（jiān）內，預測到紙張檢測儀器紙張的耐久性及經過一般長時間後於紙（zhǐ）張成份和特性上的改變。各組織都訂立出不同的測試方法給大（dà）家依循。舉TAPPI測試方法T544為例，它就是把紙張放置於50%相對濕度；90°C溫度的環境下一（yī）段長時間，來研究紙張的老化情況。由於紙張存放的溫度和濕度需要長期控製在一個穩定的水平。所以要進行這類型測試，一般都要配備有自（zì）動監控溫（wēn）度和濕（shī）度（dù）功能的Environmental  Chamber來達（dá）到測試的基本要求（qiú）。而對於要預測紙張老化過程對紙張特性所（suǒ）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來進（jìn）行紙張特（tè）性測試，並加（jiā）以（yǐ）比較便成。

    而紙張檢測儀器紙張特性測試（shì）上的（de）選擇要視乎用家的實際需（xū）要，可以是紙張的機械特性測試如耐折度（dù）(Folding Endurance)、抗張強度(Tensile Strength)、抗（kàng）撕裂強度(Tearing Resistance)；紙張光學特性測試如（rú）光（guāng）亮度(Brightness)、不透光度(Opacity)；化學特性測試（shì）如酸堿度。但有一點讀者值得（dé）留意的，到現時為止，紙張的人工老化測試，隻在控（kòng）製的（de）環境下，加快紙張的老化過程，得（dé）出的效果也不盡與（yǔ）天然的紙張老化過（guò）程相同，故此不同人士對老化測驗可能會存在著不（bú）同的理解。舉例說（shuō）：有人會定義把紙張放進100°C 的環境下3日，等同於天（tiān）然環境（jìng）下的25年，但亦有人理（lǐ）解為300年（nián）。由此可（kě）見，利用人工老化方法測試得出來的結（jié）果，還存在著很多未（wèi）能確定的地方留待研（yán）究。所以現階來說，經人工紙張檢測儀器紙張老化測試出（chū）來的結果，較適（shì）用於作為研究和參考的用途。