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(carbonblack)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)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56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。染料的发色原理有机染料发色团(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。(conjugativesystem)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，其吸取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取性能的体系叫发色体。助色团(auxochrome)共轭链或发色团上，可使共轭链或发色团的吸取波段向长波方向移动，称为助色团。助色团具有肯定的反响力量，如—OH、—NH2、—NR、—SO3H、—CH3、—Cl、—Br等。染料的应用分类〔1〕酸性染料〔aciddye〕是一类可溶于水的阴离子染料，在酸性或中性介质中进展染色的染料。一般含—SO3H、—COOH等。能溶于水。按化学构造不同又可分偶氮、蒽醌、三芳甲烷、酞菁等类。〔2〕碱性染料(basicdye)子，又称阳离子染料。直接染料(directdye)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。冰染染料(icedye)是一种含有重氮组分和偶合组分在纤维上起偶合反响的不溶性的偶氮染料。分子构造不稳定，溶解性好，不耐光，化学酸碱性质不稳定。特别无机颜料〔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油墨类的固着过程：吸取阶段渗透阶段枯燥固着阶段〔油墨通过渗透枯燥、氧化枯燥或挥发枯燥并形成结膜把色素固定在纸张上墨水类的渗透枯燥过程：色料在溶液中向纤维外表集中，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纤维外表对色素分子的吸附染料分子向纤维外表或内层集中并枯燥固着铅笔类的固着过程：通过书写的压力将色素成分填充在纤维外表的孔隙内，从而固着在纸张上。〔二〕色素与纸张的结合方式：结膜方式(membrane)：字迹材料经过枯燥后在纸张外表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、自然树脂等形成。吸取方式(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，也不被纸张吸取，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外表。>吸取方式>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取的字迹比较耐久，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、局部件字迹等。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。常用档案字迹材料耐久性评估表色素结合方式最耐久碳黑较耐久颜料不耐久染料最耐久结膜最耐久字迹材料：墨、墨汁黑油墨较耐久字迹材料：彩色油墨〔红、蓝等〕红印泥较耐久吸取较耐久字迹材料：碳素墨水较耐久字迹材料：蓝黑墨水铁盐晒图线条不耐久字迹材料：各种彩色墨水圆珠笔复写纸字迹印台油重氮盐晒图线条不耐久粘附不耐久字迹材料：石墨铅笔不耐久字迹材料：彩色铅笔〔红、蓝等〕思考题：如何从碳黑分子的化学构造和理化性质分析是最耐久色素成分？如何从染料分子的化学构造和理化性质分析是最不耐久色素成分？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。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？名词解释和根本概念颜料染料发色体发色团助色团 结膜吸取粘附酸性染料碱性染料直接染料 偶氮染料共轭体系其次节档案字迹的成分及其耐久性8种字迹材料的成分及其耐久性比较字迹分类字迹分类名称主要色素成分主要关心成分最耐久墨、墨汁桐烟漆烟墨灰松烟皮胶骨胶虫胶碳黑+结膜黑油墨氧化碳黑墨灰较耐久无机颜料Fe[Fe(CN)颜料+结膜蓝油墨4有机颜料酞青蓝63亚麻仁油苏子油桐油等干性植物油的树脂型粘结剂红油墨红印泥红油墨红印泥碳黑+吸取碳素墨水蓝黑墨水有机偶氮颜料金光红、立索尔红无机颜料硫化汞〔朱砂〕有机偶氮颜料甲苯胺红氧化碳黑Fe3+没食子酸Fe3+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酸性墨水蓝直接湖蓝酸性大红曙光红牛油、蓖麻油水水水颜料+吸取铁盐图纸线条纯蓝墨水红墨水水圆珠笔染料复写纸不耐久印台油5BN曙光红苯胺黑5BN油溶黑5BN直接湖蓝碱性品红非干性油非干性油蓖麻油油酸35—45%40—60%酒精水彩颜色铅笔粘附酞菁蓝钛白牛油虫蜡墨水蓝墨水红碱性品黄粘土滑石粉染料铅笔重氮盐图纸偶氮染料水线条石墨铅笔石墨粘土立索尔红粉铁蓝粘土滑石粉刚果红〔4B〕二、墨、墨汁〔Chinaink〕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，属于乱层石墨构造，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响，能吸取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，可使字迹结实耐久。动物胶能成为微生物的养分物质。〔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结实。二、墨水(Ink)字迹蓝黑墨水(blue-blackink)颜料+吸取较耐久字迹材料组成成分：色素、稳定剂、阻蚀剂、潮湿剂、防腐剂和水。色素成分变黑成分：鞣酸C7H52O 、没食子酸C7HO5·HO、硫酸亚铁FeSO〕46 4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〕着色剂：酸性墨水蓝、直接湖蓝5B酸性墨水蓝色蓝而明媚，为酸性染料；直接湖蓝5B是直接性染料。关心成分稳定剂(stabilizer)：硫酸(H2SO4)抗蚀剂(anticrrosive)：三氧化二砷〔AS2O3〕防腐剂(antiseptics)：苯酚甲醛润湿剂：乙二醇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+吸取较耐久字迹材料铁盐(ferricsalt)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形成线条感光层材料显色反响显影液线条色素成分蓝底白条白底蓝条Fe3+柠檬酸铁铵和赤血盐〔铁氰化钾〕Fe3+〔FeCl3〕白底黑条Fe3+〔FeCl3〕Fe2++铁氰化钾K3[Fe(CN)6]Fe3++亚铁氰化钾K4[Fe(CN)6]Fe3++鞣酸铁氰化铁〔滕氏蓝〕Fe3[Fe(CN)6]2黄血〔亚铁氰亚铁氰化铁〔普鲁士蓝〕化钾〕 Fe4[Fe(CN)6]3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) designrecords底图 墨汁线条(绘图纸)描图〔tracing〕 墨汁线条〔描图纸，透亮洁白〕晒图〔blueprintingpaper〕 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-typeprint;brownprint)1.重氮盐线条性质优点：感光快显影快速色泽明媚区分率高工艺简洁本钱低缺点：化学性质不稳定染料本身是光敏剂不耐久字迹材料重氮盐〔diazosalt〕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△2光敏性：Ar—N==N—X ArOH+HX+N↑ (lightsensitivity)2H2O光或△2Ar—N==N—X ArX+N↑2H2O碱偶联性：Ar—N==N—X+Ar1OH Ar—N==N—Ar1OH+HX〔coupledreaction〕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，在肯定条件下与光敏剂发生偶联反响才能生成有色染料，也叫生色剂、成色剂、中间体。重氮盐线条形成过程形成线条感光层材料显色反响显影条件色素成分白底彩条重氮盐〔ArN2X〕偶联剂〔Ar1OH〕偶合反响氨熏〔干法显影〕偶氮染料白底彩条重氮盐〔ArN2X〕偶合反响偶联剂〔Ar1OH〕弱减偶氮染料重氮盐蓝图形成过程字迹分类名称字迹分类名称主要色素成分主要关心成分较耐久字迹材料不耐久字迹材料染料+吸取热敏字迹色剂反响生成，不耐光、不耐酸碱、不耐热〕粘合剂较耐久或不耐久字迹材料颜料+吸取染料+吸取喷墨打印字迹染料或颜料液态溶剂较耐久字迹材料颜料+粘附+结膜染料+粘附+结膜激光打印字迹颜料或染料蜡等碳黑+结膜+粘附静电复印字迹碳黑染料〔极性调整剂〕80%〔性剂、固化结膜剂〕0.5%—2%〔无色染料+生10%〔简称光导体曝光形成静电潜影，再用显影剂显出可见影象而获得复印件的复印方法。〔exposition〕——形成静电潜影——显影(developing)后在感光版面形成墨粉影象——纸张与墨粉带相反电荷——墨粉影象转印在复印纸上——加压加热将墨粉影象固定在纸张上〔定影fixing〕思考题：评述蓝黑墨水的耐久性。从铁盐蓝图和重氮盐蓝图线条形成的原理，说明其耐久性有什么不同。比较几种型字迹材料的耐久性。名词解释和根本概念晒图纸铁盐晒图法重氮盐晒图法重氮盐偶氮染料偶联剂和偶合反响静电复印原理激光打印字迹的耐久性原理第三节 影响字迹耐久性的因素字迹材料颜色的三个根本特征：色调(clority)、明度(brightness)、饱和度(saturation)。表征颜色的两种系统：Yxy表色系统，Lab表色系统。色泽耐久性下降的表现：退色(fade)、洇化、模糊(indistinct)，可用色差(chromaticaberration)仪测定。一、光光能量作用于色素成分发生光氧化反响、光敏反响。破坏某些色素成分中的发色团从而引起退色。光促使NO2等某些有害气体生成初生态氧和臭氧，从而使某些字迹氧化退色。二、温度高温会使耐热性差的油溶性、蜡溶性字迹发生油渗集中，严峻时使字迹模糊不清。高温还会促使某些有害物质加速对字迹的破坏。三、湿度高湿会使耐水性较差的字迹集中。高湿会促使某些有害物质加速对字迹的破坏，水是空气中有害气体的溶剂。四、酸、碱酸性字迹如：蓝黑墨水、纯蓝墨