常见归档材料的字迹耐久性分析.docx

常见归档材料的字迹耐久性分析字迹耐久性是档案保护学的永恒课题。高速发展的信息时代已经推动我国的档案工作进入了新旧字迹并存的过渡时期。及时系统地对正在采用的档案字迹材料的耐久性进行分析和总结而不是停留在零星、粗放的感性认识上是科学地做好更新换代工作所必须的。希望通过本文对常见五种归档字迹耐久性的分析举例使这方面的工作能广泛深入地开展起来。 字迹耐久性的评判依据主要有两个：字迹色素的稳定性和字迹色素与纸张结合的牢固性。只有综合考虑这两个因素才能得出比较准确的结论。 先看字迹色素的稳定性。当前应用于档案字迹的色素名目繁多，但不外归为两类：颜料(无机或有机)和染料。了解它们的一般性质是识别具体色素稳定性的根本。1、一般来说，无机颜料性质稳定，不溶于任何介质，具有优良的耐光坚牢度、耐热坚牢度和机械强度。其中单质类无机颜料碳黑的性能尤为突出，这归功于它特别巧妙的微观结构：极其稳定的碳六元环平面片晶和片晶间能使其相对滑动的无定形碳。2、有机颜料的稳定性不如无机颜料，如异常的温度变化或光线照射都可能使其氧化变色，另外在耐溶剂方面和机械强度方面也不能尽如人意。它的优势在于颜色比较丰富、鲜艳且着色力较强。3、染料是一类带有显色发色团且可溶的有机化合物。发色团如硝基、偶氮基等与某些芳烃主链相连结便能显出特定颜色，再引入助色团就能使颜色加深。其中的发色团一般都含有容易被氧化的双键决定了染料的稳定性普遍较差，它的可溶性又导致耐溶剂性令人担忧，当然也有少数例外，如酞菁类染料就具有优良的耐光度。 再看字迹色素与纸张结合的牢固性，色素脱落或迁移都是牢固性不好的表现，它取决于色素向纸张转移、固定形成字迹的全过程。虽然每个具体过程都相当复杂，但为了分析方便，我们可以将其概括为三种基本模型：1、粘附干性状态使用的字迹材料，其色素通过压力作用而简单附着于纸张表面固定成为字迹的方式。2、吸收液体状态使用的字迹材料，利用本身的渗透性和纸张的吸湿性，在互相接触的同时其色素被携带向纸张纤维表面或内部渗透(即表层渗透或深层渗透)进而被吸收固定成为字迹的方式。具体属于哪种程度的吸收决定于色素的粒径、比重、分子结构和极性等多种因素。3、结膜含有成膜物质的字迹材料，待其色素转移到纸张表面后能于字迹表面形成皮膜从而得以固定的方式。实际上任何一种方式单独作用形成的字迹都不能完美地与纸张结合：粘附字迹易被擦除；吸收字迹中深层吸收虽然比粘附或表层吸收更耐磨擦，但基于整体性能的考虑，吸收过程多数是在吸湿性很强的不干性油如甘油等参与下共同完成的，不干性使它长久保持粘稠态，强吸湿性又使之有能力大量吸收空气中的水分子增强了微观流动性，宏观上则表现为字迹色素被携带并沿纸张纤维方向迁移扩散。当然这种油含量少时的影响是微不足道的，但由于某种需要而必须较多使用时这种扩散就很明显了；结膜字迹的皮膜类似钝化层，相对隔离了不适宜的外界环境并使色素迁移扩散得到有效抑制，皮膜虽能使字迹与纸张固结，但因缺少如深层吸收一样的深入结合，所以也难免脱落。理论上具有较好结合牢固性的字迹应该是多种方式相结合的结膜字迹。 基于上述理解我们便可做下列分析： 1、碳素墨水一般是采用碳黑、虫胶、硼砂、甘油、酒精、氨水和水等配制而成，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炭黑，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，炭黑颗粒随着液体对纸张的浸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粒径限制了它的被携带能力。伴随液体的挥发，虫胶等大分子有机物质就在字迹表面逐渐聚结形成皮膜。可见碳素墨水字迹的形成过程是表层吸收和结膜两种方式的运用。这样的字迹既不易因环境的影响而褪变又不易扩散，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。出土文物中的许多墨迹(墨汁与墨水的配制相似，只是少加了酒精等助剂)仍然完好可辨也间接证明了这点。 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份是硫酸、鞣酸亚铁和没食子酸亚铁，它们在墨水中存在时是无色的(墨水的蓝色是着色剂的颜色)，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。蓝黑墨水字迹的转移固定方式是深层吸收，与纸张结合较为牢固，其原因是比较明显的：蓝黑墨水同样是以溶液状态使用的字迹材料，起色素作用的原始成份都具有一定的极性和较小的粒径，容易被液体携带深入纸张纤维内部；而添加的适量甘油成份除了润湿笔尖调节字迹干燥速度等积极作用外并不足以携带色素颗粒进行迁移，所以正常条件下不会出现长久保管的扩散问题。但是我们发现这种字迹在长期潮湿环境下仍会扩散，其原因是为使墨水显色而加入的少量着色剂是一种不稳定的有机染料，遇水便会溶解扩散；它的另一不足在于过多的酸性物质易造成纸张纤维素水解。但此种字迹褪色后可采用化学方法恢复的独特优势大大弥补了这些不足，使之成为较合格的档案字迹材料。 3、激光打印字迹。信息社会的发展，迫使档案人员越来越频繁地面对它，所以必须认真思考它所带来的问题。激光打印所用的字迹材料是墨粉，而档案字迹一般都采用黑色墨粉，其主要成份有色素碳黑、起粘结和成膜作用的热塑性树脂、树脂增塑剂石蜡以及电荷控制剂等。这种字迹的色素稳定性是勿庸质疑的，那么色素与打印纸的结合是否牢固呢?现通过激光打印和字迹形成过程进行分析：首先由计算机输出文字或图象信号来控制激光光束闪烁并经三棱镜折射到感光鼓上形成静电潜影，然后再用带有异种电荷的墨粉显影(即使静电潜影转换为墨粉影像)，此时再以粘附的方式(墨粉是干性的，并有接触压力的参与)将墨粉影像从感光鼓上转移到打印纸上，最后用卤钨灯或加热辊加热，此时墨粉中的热塑性树脂熔化并冷却成膜将墨粉字迹牢牢地固结在纸张上，此即所谓的定影。可见它的转移固定方式是粘附和结膜，结合较为牢固。由此判断黑色墨粉激光打印字迹可以称为较耐久字迹。然而近来有报告证明存放五年以上的复印档案字迹中部分出现粘印甚至轻度纸砖现象，复印字迹与激光打印字迹的墨粉成份和形成过程是非常相似的，这督促我们必须进一步研究以便在理论上作出解释。原来这类字迹赖以固定的成膜物质热塑性树脂在增塑剂的作用下降低了软化温度，如果档案保管不慎产生局部高温、高湿或高压就可能接近它的软化点，长时间作用就会导致表层皮膜变软出现粘性；另外如果与其他含有增塑剂的物品密切接触，这些增塑剂就会向字迹的树脂皮膜迁移进一步降低它的软化点从而使其甚至在正常的保管条件下就会软化粘连或粘脱。而这除了提醒我们对其保管条件的认识还很欠缺外并不能说明别的问题。 4、针式打印所用的字迹材料是由大量不干性油如甘油等调稀有机颜料或染料而成的色浆(浸染在色带上使用)。针式打印属于点阵打印，由一组固定数目的钢针组成矩形打印头，利用计算机输出的汉字输出码信息控制打印头中的一部分钢针，撞击浸有色浆的色带和打印纸，从而在纸张上现出数目和排列不同的色点，再由这些色点构成的阵形组成线条不连续的文字或图形。由于溶剂是不干性油，所以色带上的色浆能长期保持一定的流体性质，在因钢针的撞击与打印纸接触的同时能够携带粒径较小的色素渗入纸张纤维内部。表面看来，如果使用稳定性较好的有机颜料色素如苯胺黑，再辅以这种较为牢固的深层吸收方式。这种字迹的耐久性也在可以宽限之列，然而进一步探讨就会发现它存在明显的扩散隐患：不干性和强吸湿性的甘油既然作为溶剂使用就必须大量加入，因而在形成字迹线条之后随着时间的延续仍会无所顾忌地继续携带色素颗粒在字迹线条周围迁移扩散，轻微的扩散能使字迹更加圆滑，但长此以往就会变得模糊不清针式打印字迹是易扩散字迹。 5、喷墨打印的过程是由计算机输出信息控制矩形点阵中的特定喷嘴向纸张喷出墨液并被迅速吸收形成线条连续的字迹或图形。正是这种墨液本身的性质从根本上剥夺了喷墨打印字迹成为耐久字迹的权利：墨液采用各种染料溶解而成，所以这种吸收字迹除了极易扩散还怕光怕热怕溶剂污染，所以不能作为档案字迹采用。 通过