پیدایش کاغذ

نخستین کسانی که به فکر ساختن کاغذ افتادند، چینی ها بودند. آنها حدود سال ۱۰۵ میلادی به روشی که عمومأ به فردی به نام کای لون نسبت داده می شود، این کار را آغاز کردند. او به فکر افتاد که پارچه های کهنه، طنابها ودیگر مواد گیاهی –کتان پوست درخت توت(مورد) و نی بامبو را پوسانده در یک هاون بکوبد تا الیاف آنها جدا شود. خمیری را که به این ترتیب به دست می آمد، در یک تشت بزرگ وپر از آب حل میکردند. سپس به کمک صفحه ای که با ترکه های ظریف بامبو بافته می شد الیاف را بیرون می کشیدند؛ به این ترتیب که آن را چندین بار تا عمق لازم در آب فرو می

بردند. برگهایی که از این فرمها بیرون کشیده می شد، بر سطوح صاف پهن کرده ودر آفتاب خشک می کردند. در سال ۱۹۵۷ در باقیائو واقع در ایالت شانسکی (چین) قطعاتی از کاغذ قدیمی را در گوری باستانی متعلق به قرن دوم قبل از میلاد مسیح باز یافتند. با وجود این کای لون را می توان به دلیل ابداع مواد اولیه تازه وبه سبب بهبود روشهای ساخت کاغذ یک مکتشف به شمار آورد. به

حسب روایات روش چینی ساخت کاغذ قرنها به صورت یک راز حفظ شد تا این که در قرن هفتم گروهی از کاغذ سازهای چینی به اسارت مسلمانان در آمدند. در سال ۷۵۱ چینی ها در ترکستان از مسلمانان شکست خوردند.اسرایی که به سمرقند انتقال یافتند،مجبور بودند به حرفه خود اشتغال ورزند. در میان آنها، کاغذ سازها، دانش خود را در قبال آزادی به فاتحان آموختند.گسترش این صنعت در سمر قند به دلیل وجود کشتزارهای وسیع کتان وشاهدانه وکانالهای آبیاری که آب فراوان داشتند تسهیل گشت.

چهل سال بعد در سال ۷۹۳ کار گاه کاغذ سازی دیگری در بغداد تأسیس شد، چرا که هارون الرشید کاغذ سازهای چینی را به بغداد آورده بود. مع ذالک در این زمان غرب به صورت جدای از شرق زندگی می کردند واسلام صاحب اختیار مدیترانه که مهمترین راه ارتباطی به شمار می رفت، باقی ماند. وهمین می رساند که چرا باید بیش از پانصد سال انتظار کشید تا کاغذ به اروپا وارد

شود. روش ساخت کاغذ از ایران به سوریه، دمشق، بین النهرین، بغداد ودر نهایت به مصر راه می یابد. با واسطۀ تمدن اسلام وبه عبارت دقیقتر فتوحات مسلمان در اسپانیاست که کاغذ در قرن دهم در اروپا شناخته می شود. جنگهای صلیبی ومراودات تجاری که این جنگها با بنادر شرق به وجود آوردند به دیگر کشورهای اروپایی اجازه داد این وسیله جدید کتابت را بشناسند.

مواد تشکیل دهنده کاغذ
مواد اولیه ای را که در ساختن کاغذ مورد استفاده قرار می گیرند، می توان به سه گروه تقسیم کرد: مواد سلولزی، عوامل چسبنده و مواد اضافی.
۱-مواد سلولزی
مواد سلولزی را بصورت مستقیم ویا غیر مستقیم از گیاهان می گیرند.گیاهان یکساله نظیر پنبه کتان شاهدانه وکنف را پس از استفاده در نساجی به صورت خمیر کاغذ در می آورند.الیاف آنها از سلولز تقریبأ خالص تشکیل می شود؛ زیرا دیگر مواد متشکله گیاهی در جریان عملیات ساختن الیاف نساجی حذف شده اند. با وجود این به هنگام تهیه خمیر کاغذ الیاف دیگری به آنها افزوده می شود: آلفا که به آن اسپارت نیز گفته می شود یا گندم چاودار جو یا جو سیاه. در میان درختان مخروطیان (کاج ،سرو،صنوبر وغیره) نسبت به درختان دارای برگ پهن(چنار، سپیدار،تبریزی و…) مقدار زیادتری سلولز تولید می کنند.چوب در کنار سلولز خالص یا سلولز آلفا شامل مواد دیگری است که اهم آنها عبارت است از لینین وهمی سلولزها(سلولزهای بتا وگاما) قبل از توصیف مولکول سلولز، جا دارد آن را در محیط خود آن چنان که هست نشان می دهیم: لیف گاهی وبه عبارت دقیقتر سلول گیاهی.همه سلولها از تقسیم کامبیوم شکل می گیرند.آنها به حسب راستای

انتشارشان به سلول چوب(انتشار داخلی) یا سلول لیبر(انتشار بیرونی) تبدیل واز یکدیگر متفاوت می شوند.لینین تنها به هنگام عمل لینیفیکاسیون، زمانی که سلولها به سلولهای چوب تغییر شکل می دهند، در ساختار فیبری اصولأ لایه میانی ولایه نخستین ته نشین می شود. سلول گیاهی بالغ به خلاف سلول حیوانی دارای دواره ای است مرکب از چندین قشر. بیرونی ترین آنها یا لایۀ نخستین حاوی لینین بسیاری است که با کمی پکتین وسلولز.سلولز به شکل میکرو فیبر هایی پراکنده می شود.لایه ثانوی شامل سه قشر است واستخوان بندی سلول گیاهی را تشکیل می

دهد.قشر های مختلف از میکرو فیبرهایی تشکیل می شوند که گرایش متوسط آن از قشری به قشر دیگر فرق می کند.ضخیم ترین قشر، قشر میانی است که حاوی بیشترین سلولز به شکل فیبرهایی جهت دار است.در قشر درونی جهت فیبر های سلولز تقریبأ عمود بر فیبرهای قشر قبلی است.

الف-سلولز

سلولز پلیمری است طبیعی که زنجیرۀ خطی طویل آن فقط در یک فر مول شیمیایی تشکیل شده است،یعنی گلوکز۶o12H6C.دیمری که از اجتماع دو مولکول گلوکز شکل گرفته سلوبیوز نامیده می شود همین دیمر است که واحد واقعی مکرر سلولز می باشد.نمایش یک مولکول سلولز مرکب از n مولکول گلوکز چنین است: گروههای پر شمار هیدروکسیل سلولز می توانند به دیگر زنجیره های سلولز بپیوندند.این پیوند ها را (پلهای هیدروژن) می نامند. مولکول کلان(ماکرو مولکول) در این هنگام دسته ها را تشکیل می دهند:رشته های مسیل (مربوط به بخشهای ریز معلق در محلولهای چسبنده) هنگامی که آنها به یکدیگر متصل می شوند، ترکیباتی حجیم تر به وجود می آورند: فیبریها، همین فیبرها هستند که چون به نمونه های متعدد دیگر بپیوندند فیبرهای گیاهی به معنای واقعی کلمه را به وجود می آورند. پیوندهیدروژن پایه واساس گروه بندی مواد برخی از نواحی مولکولهای سلولز است که به این ترتیب کریستالیت ها را تشکیل می دهد.در این کریستالتها، ساختار ماده بقدری متراکم است که غالب عوامل شیمایی نمی تواننددر آن نفوذ کنند.هر فساد شیمیایی که روی دهد در نواحی بارزتر که به آنها بی شکل می گویند،دیده می شود. مقاومت مکانیکی کاغذ نه تنها به طول الیاف بستگی دارد، بلکه بویژه اتصالات هیدروژنی که طی فرایند ساخت کاغذ در موقع خشک کردن شکل می گیرد نیز بستگی دارد. هنگامی که الیاف روی یکدیگر قرار می گیرند، پیوند مستقیم میان فیبرها که تا این هنگام وجود ندارد،یا نادر است-جایگزین اتصالات فیبر-آب می شوند.این پیوندها میان فیبرها و میان گروههای هیدروکسیل OH که بر فیبرهای مختلف جای گرفته اند،ازاین رواست که

یک ورقه کاغذ کهنه را می توان تنها با مر طوب کردن آن استحکام بخشید؛چرا که اتصالات حاوی ۶تا ۸ درصد آب باشد.اگر آب خمیر کاغذ بشدت گرفته شود، الیاف از جهت طولی خود را جمع می کنند وحتی صدمه می بینند.در این هنگام اتصالات میان فیبرها بسیار زیاد می شود وکاغذ انعطاف پذیری خود را از دست می دهد فشار ها مکانیکی که بر فیبرها وارد می شود دیگر در طول فیبرها توزیع نمی شود وفیبرها می شکنند.
ب-همی سلولز

همی سلولز شامل یک سلسله موادی است که با سلولز وگلوگز ودیگر قندها ترکیب شده است.زنجیرهایی که تشکیل شده اند کوتاه وغالبأ شاخه شاخه شده اند.مولکولهای همی سلولز گرایش زیادی به تشکیل اتصالات هیدروژنی دارند.انها بسیار جاذب آب ومتصل شونده هستند ورشته ها یمسیل را-که در بطن فیبرها با یکدیگر اجتماع می کنند در خود ادغام می کنند. همی سلولز بعکس مولکولهای سلولز آلفا براحتی در آب قلیایی حل می شوند.
ج-لیگنین
لیگنین ماده طبیعی سختی است با ویژگی پولیمری ضعیف که بویژه در الیاف چوب فراوان است.ترکیب شیمیایی آن هنوز کاملأ شناخته نشده؛اما بی شک پیچیده تر از ترکیب شیمیایی سلولز آلفاست.در روشهای ساخت کاغذ کوشش می شودبرای آزاد کردن الیاف سلولز وبه این دلیل که مولکولهای لیگنین به سختی ارتباطات هیدروژنی- که برای مقاومت کاغذ ضروری است-بر قرار می سازند،قبل از هر چیز این ماده را از خمیر کاغذ حذف کنند.بعلاوه لیگنین تأثیر عوامل بیرونی بویژه را بشدت پذیرا می شود.
۲-عوامل چسبنده
عوامل چسبنده موادی هستند که برای جلوگیری از ماهیت جذب رطوبت کاغذ به آن اضافه می شوند.در واقع باید کاغذ را با عوامل چسبنده ای پوشاند که اثر چاپ یا دستنوشت را ممکن سازد.یک کاغذ فاقد عامل چسبنده مرکب را بسرعت جذب می کند واین امر کاغذ را لکه دار می سازد.از همان آغاز، به کاغذ ها عوامل چسبنده اضافه می کرده اند.مسلمانان از چسب گیاهی (سریش) از جنس نشاسته استفاده می کردند.در اروپا کاغذ سازهای شهر فابریانو استفاده از سریشم را در سال ۱۳۲۷ معمول کردند.این چسب از طریق حرارت دادن مواد زاید دباغی،خرده رزیره های پوست یا آلایش حیوانات مختلف به دست می آمد.به علاوه در این شیوه انجام کارهای دیگر ضروری بود. در سال ۱۶۳۴ در کتابچه ای پیرامون نحوۀ ساخت کاغذ برای نخستین بار به

استفاده از زاج اشاره شده است. هدف از افزودن زاج به سریشم این بود که حالت لزج بودن چسب را در جریان تغلظ ودر حرارتهای مختلف از بین ببرند ومقاومت کاغذ را در مقابل نفوذ مرکب افزایش دهند.قبلأ در جر یان قرن هفدهم،عامل چسب را به خمیر تصفیه شده داخل کرده بودند. در آغاز قرن نوزدهم،هنگامی که کاغذ به شیوه مستمر در ماشین ساخته می شد، به جای چسب

حیوانی از چسب گیاهی از جنس صمغ استفاده می کردند.صمغ را از تنه درختان کهن یا با خراش دادن درخت کاج استخراج می کردند.صمغهای مختلفی وجود دارد؛ اما ویژگیهای مشترک آنها داشتن اسیدیته بالاست.آنها حاوی اسید ها با ساختار ترپنیک هستند که اهم آنها اسید آبیتیک است.هیدرولیزه کردن صمغ موجب می شود که در آب حل می شود.این شیوه در سال ۱۸۳۰ نخست در ایالت متحده رایج شد. از سال ۱۸۸۰ به بعد زاج مورد استفاده از سوی سازندگان کاغذ دیگر سولفات مضاعف نیست،بلکه از سولفات آلومین استفاده می شود.

۳-مواد اضافی
مراد از مواد اضافی مواد معدنی بسیار ریزی است که در خلل وفرج میان الیاف سلولز جای می گیرند واین جاهای خالی ر اپر می کنند. استفاده از آنها برای این نیست که یه کاغذ وزن سنگینی بدهند، بلکه هدف این است که کاغذ سفید شود ونور را از خود عبور ندهد. بعلاوه،این مواد اضافه شده سطح کاغذ را صاف وصیقلی می کند تا کار چاپ روی آن بهتر صورت پذیرد؛ اما وجود این مواد از شمار اتصالات میان فیبر های سلولز می کاهد ومقاومت مکانیکی کاغذ را تضعیف می کند. تمامی این مواد اضافه شده به خمیر کاغذ مواد معدنی طبیعی هستند، گر چه می توان از مواد

مصنوعی نیز استفاده کرد.در میان مواد اضافی طبیعی از کائولن- که در سال ۱۷۳۳ در انگلستان کشف شد واز سال ۱۸۷۰ برای استفاده در کاغذ سازی به کار گرفته شد- از همه بیشتر استفاده می شود. کائولن که همان سیلیکات هیدراته آلومینیوم است از طریق تلاشی تدریجی صخره های دارای آلومین شکل می گیرد.استفاده از کائولن بسیار با صرفه است؛اما کاغذ را خیلی سفید می کند. میان سالهای ۱۸۰۰و۱۸۳۲ از ژیپس(سولفات کلسیم) برای نخستسن بار استفاده می شود،این ماده را پودر مروارید نیز می نامند.به خلاف مواد اضافی که مستقیمأ به خمیر کاغذ افزوده می شوند، مواد (مالیدنی) پس از شکل گرفتن ورق کاغذ روی آن کشیده می شوند. لعاب دادن که در قرن هیجدهم ابداع شد، تنها از قرن بیستم به بعد رواج کامل یافت.حتی برخی از لعابها،قلیایی هستند وبه این ترتیب روی کاغذ های دارای چسب زاج-کولوفان که اصلأ اسیدی اند، یک تامپون به وجود می آورند.
تعریف دیگری از کاغذ
پرده ای نمد مانند،بافته ویا سلسله ای است از الیاف ماده سلولزی، دارای ضخامت، رنگ، استقامت وسطح یکنواخت.این ورق، مرکب است از الیاف تک سلولزی که به شکل نمد در آمده اند وطوری کوبیده ورشته رشته شده اندکه سلولزهای تشکیل دهندۀ آنها می توانند به صورت کم و بیش اشباع آبی شده وخمیری شل، چسبنده ومنسجم را تشکیل دهند. این خمیر شل به تر تیب زیر، به صورت یک لایۀ نازک ویکنواخت به نام کاغذ در می آید.

۱- فرو بردن قالب وقاب کاغذ سازی در یک حوضچه پر از خمیر وکشیدن خمیر.
(قالب: یک تور سیمی کشیده شده روی یک چهار چوب.) (قاب: یک چهار چوب قابل جدا شدن روی قالب.)
۲-تکان دادن خمیر متشکله برای بالا بردن استقامت کاغذ کمک می شود.
۳-ساکن گذاشتن قالب به منظور آن که آب اضافی خمیر از تور سیمی خارج شود.
۴- وارد کردن فشار زیاد بر خمیر شل ویکنواخت، به وسیله پرس دستی یا هیدرولیک
۵- خشک کردن وآهار دادن وپرداخت کردن.

 

تعریف دارد هانتر
او یک ناشر کتاب بود وبیشتر عمر خود را صرف تحقیق وانتشار آثاری در مورد کاغذ وبه خصوص تاریخچه وطرز عمل آن، کرده است وبه حق سهم مهمی در زمینه کاغذ دست ساز در قرن بیستم دارد،کاغذ دست ساز را چنین تعریف می کند: فرایند ساخت کاغذ حقیقی دست ساز از این قرار است؛ تارها ورشته های اولیه این اوراق نازک بایستی آن قدر خیسانده وکوبیده، که هر تار به طور مجزا وجداگانه ای در آمده باشد. این تارها دوباره با آب مخلوط می شوند وبه وسیله یک سینی توری مانند از آب، به صورت یک لایه نازک، بیرون کشیده وآب اضافی آنها از سوراخهای کوچک توری خارج می شود و ورق نمد مانندی از این تارها بر سطح توری به جای می ماند.این لایه نازک از رشته های در هم بافته آمیخته شده را کاغذ می نامند. ماده اصلی کاغذ، رشته، تار یا لیف سلولزی است که کم وبیش در تمام گیاهان زندن پیدا می شود.سلولز کربو هیدراتی است که می تواند در اثر عمل تجزیۀ با آب به گلوکز تبدیل شود.
انواع کاغذ
کاغذ خوابیده
کاغذ خوابیده کاغذی است که جسم آن با نقوش خطوط موازی (مارک آبی) شده باشد. این خطوط در اثر خوابیدن خمیر شل کاغذ، روی قالب سیمی در ط ساختن کاغذ دستی به وجود می آیند. این تعریفی است از (فرهنگ لغات وبستر). لیکن بسیار مشکل است که تعریفی جامع از کاغذ خوابیده، بدون اشاره به قالبی که با آن این نوع کاغذ ساخته می شود، ارائه کرد. این قالب که خود یک شاهکار هنر دستی است متشکل است از تعداد متفاوتی از سیمهای موازی خوابیدۀ کنار هم ومعمولأ از جنس برنج(فلز) ویا از رشته های نازک نی (در شرق).این رشته هادر فواصل تقریبأ ۵/۲ سانتیمتری، به وسیلۀ چندین خط زنجیری یا بخیه هایی (عمود بر رشته ها) واز جنس سیم نازک ویا موی اسب ومشابه آن، محکم به یکدیگر متصل شده اند. هنر وکار پر مشقتی که در ساخت یک قالب خوابیدۀ قدیمی به کار رفته، کاملأ محسوس وپیداست. با قرار دادن یک ورق کاغذ خوابیده در مقابل نور، نقش خطوط قوی موازی (مارک آبی حقیقی) وهمچنین خطوط ضعیف تر زنجیری عمود بر آنها کاملأ قابل مشاهده است.
کاغذ بافته
بعضی ها بر این باورند که آقای جان بسکرویل بیشتر به خاطر اینکه سطح صاف تری در

کاغذ چاپ به وجود بیاورد، این نوع کاغذ را توسعه داد، یا بهتر بگوییم دوباره کشف کرد به نظر برخی دیگر که افتخار این کار باید به جای دیگری نسبت داده شود. به هر حال، وقتی این نوع کاغذ را جلو نور قرار دهیم، نباید نقوش منظم خطی در آن دیده شود، بلکه نقوش موزون ابر مانندی در آن هویداست. قابل ذکر است که تور بافتهایی که روی قالب کشیده می شود باید از جنس سیم فلزی ضد زنگ یا نخ مصنوعی باشدوبافت این توری بسیار ریزتر از بافت توریهایی است که به منظور جلوگیری از ورورد پشه، به پشت پنجره ها قرار می دهند.
کاغذ قالب ساخته
این نوع کاغذ روی یک خمرۀ استوانه ای یا قالب استوانه ای، ساخته می شود وآب کشی خمیر شل، از طریق تور فلزی که در سطح استوانۀ چرخشی قالب است صورت می گیرد.بدین ترتیب که قسمتی از قالب در محلول رقیق خمیر، قرار گرفته وآب از سطح داخلی آن مکیده می شود ودر نتیجه، صفحه نمد مانندی از رشته ها الیاف روی سطح خارجی استوانه، شکل می گیرد وهنگامی که خمیر از ظرف محلول خارج می شود وبه صورت نمدی بی انتها در می آید وبدین صورت است که کاغذ قالب ساخته، می توان بدون انتها، یعنی بسیار طویل ساخته شود.در ضمن کاغذدست ساز الیاف را در جهت دوران استوانه ترتیب داده واین باعث می شود که این نوع کاغذ در جهت طول(جهت چرخش استوانه) محکمتر از جهت عرضی آن شود. کاغذ قالب ساخته می تواند دو یا چهار لبۀ قابی داشته باشد(لبۀ قابی اثری است که قاب، بر لبۀ خمیر روی قالب کاغذ دست ساز می گذارد.) واین لبه ها برای آنهایی که با کاغذ آشنایی کامل ندارند به نظر یک کاغذ دست ساز می آید. لیکن با بررسی دقیق یک ورق کاغذ قالب ساخته، متوجه یکسان بودن کلفتی لبۀ قابی خواهیم شد، همچنین نداشتن ویژگیهای کاغذ دست ساز وهمانندی تمام اوراق کاغذ قالب ساخته، نشانه های دیگری برای تشخیص آن از کاغذ دست ساز خواهد شد.باید یک ورق کاغذ قالب ساخته را در کنار یک ورق کاغذ دست ساز( چون کاغذ خوابیده یا کاغذ بافته شده) قرار دهید وبالمس یا پاره کردن وتا کردن هر یک، تفاوت آنها را واقعأ حس کنید
کاغذ ماشینی
ماشین کاغذ ساز توسط شخصی به نام نکولالوئی روبراختراع شد.این ماشین برای اولین بار می توانست کاغذی بدون انتها وبه پهنای ماشین بسازد،شگفت آنکه در آن زمان، این طاقۀ طویل کاغذ را برش داده وروی بندهایی از موی اسب، در اطاق های مخصوصی خشک می کردند، شاید دلیل این امر آن بوده که در آن زمان احتیاج به کاغذی بدین اندازه بزرگ نبود واغلب پرسهای چاپی آن قدر توسعه داده نشده بودند که بتوانند از این طاقۀ کاغذ استفاده کنند، تا این که به مرور زمان دستگاه خشک کن در خود ماشین تعبیه شد وامروز انسان می تواند یک ورق کاغذ بی انتها را بدون آنکه دست، هیچ نقشی در آن داشته باشد بسازد.ماشینهای مدرن کاغذ سازی مثل فورد رینیر امروزه به صورت هیولایی عظیم در آمده اند که به صورت خودکار وبا کمک رایانه کنترل می شوند.کاغذ قالب ساخته ممکن است دو یا چهار لبۀ قابی داشته باشد. برای د ولبۀ قابی پارچه های ضد آب را در انتهای نمد های ماشینی قرار می دهندوبرای چهار لبه، پارچه های آب بیشتری را در طولهای معینی ودر وسط نمدهای ماشینی قرار می دهند.
ضایع شدن اسناد مکتوب غالبأ نتیجه صدماتی است که به صور گوناگون به آن اسناد وارد می شود.در این مختصر به تشخیص عوامل فیزیکی- شیمیایی این صدمات می نشینیم: رطوبت ، دما، نور، آلودگی هوا ومواد مضر درونی، عوامل زیست شناختی قارچها، حشرات وجوندگان حوادث طبیعی ودر آخر کار صدمات وارده از سوی انسان.آنچه کهنگی طبیعی کاغذ نامیده شد، اصولأ

نتیجه تأثیرات آهسته وتدریجی عوامل مخرب فیزیکی-شیمیایی است.جزئیات واهمیت نسبی مکانسیمهای این تخریب هنوز بخوبی شناخته نشده اند. با این همه، می توانیم به طور شماتیک آنها را در سه گروه طبقه بندی کنیم: هیدرولیز اسیدی،اکسیده شدن وواکنشهای فتو شیمیایی.
۱-مکانیسمهای اصلی ضایع شدن کاغذ
برای فهم این مکانیسمها، قبل از هر چیز به یاد ساختار سلولزی می افتیم
۱-۱-هیدرولیز اسیدی

سلولز در مقابل رطوبت واسیدی بودن محیط از طریق (هیدرولیز ) از هم می پاشد.این واکنش به دلیل وجود محیط اسیدی در هوای آلوده یا مواد درون کاغذ روی می دهد.اسیدیته محیط با حضور یونهای هیدروژن واتمهای هیدروژن عاری از تنها الکترون مشخص وبا علامت PH نمایش داده می شود. مقدارPHاز صفر تا چهارده درجه بندی شده است. یک واحد مطابق است با فاکتور ۱۰ از هیدروژن مثبت.مقدار ۷خنثی بودن را نشان می دهد.هر مقدار بالاتر از ۷ حاکی از قلیایی بودن است وهر مقدار کمتر از ۷می رساند که محیط اسیدی است. اسیدها به شیوه کاتالیتیک روی سلولز اثر می کنند.ابتدا مجموعه ای واسطه ای میان یک یون هیدروژن مثبت ویک اتم اکسیژن با پیوندی گلوکز، تشکیل می شود. سپس واکنشی آرام روی می دهد واین پیوند از هم می گسلد واز نو یون هیدروژن تشکیل می شود.اسید براحتی می تواند به قسمتهای معروف بی شکل نفوذ وزنجیره های (پولیمریک) را قطع کند. ساختار کاغذ از طریق هیدرولیز صدمه می بیند ومقاومت مکانیکی آن از دست می رود. در سلولز یک برگ کاغذ، شمار مولکولهای گلوکز از ۵۰۰تا ۱۵۰۰ در نوسان است حال آنکه پلیمر طبیعی یا سلولز اولیه که در فرایند ساختن کاغذ تغییری نیافته ممکن است تا ده هزار واحد برسد.اگر تعداد مونومرها پایین تر از۲۰۰تا ۲۵۰ باشد، کاغذ حتی با لمس کردن از هم می پاشد.تغییرات از محیط نیز در صدمات وارده به چرم نقش مهمی ایفا میکنند.در رطوبت نسبی بالاتر از ۶۰ درصد، زنجیره مولکولهای کولاژن از طریق هدرولیز در هم می شکند وآن پدیده در نابودی ساختار چرم وافزایش قدرت نفوذ آب در نسوج آن، متجلی می شود.سرعت هیدرولیز اسیدی به نوع دباغی چرم بستگی دارد. چرمهایی که با مواد گیاهی دباغی واز آنها غالبأ در جلد کردن کتب استفاده می شود- در میان ضعیف ترین انواع چرمها قرار دارند.
۲-۱اکسیداسیون
مولکولهای سلولزی در مقابل اثرات مواد اکسید کننده نیز حساس اند: اکسیژن هوا وپسمانده- های مواد پاک کننده فی المثل ازجنس کلر، ترکیبات مس، آهن وکبالت می توانند نقش کاتالیزور را ایفا کنند وبه سرعت واکنش بیافزایند.ماحصل اکسیداسیون ممکن است باز شدن وگسستن یک مولکول گلوکز باشد؛در حالی که به دلیل انفصال پیوند های گلوکزی این خود زنجیره است که در هم می شکند. با این همه، به حسب محل وقوع اکسیداسیون روی زنجیره، پیوند های گلوکزی ممکن است سست شوند وحتی در شرایط نگهداری مناسب نیز، براحتی از هم بگسلند. در برخی از موارد اکسیداسیون شدید، ممکن است پارگی در خود پیوند های گلوکزی روی دهد.
۳-۱صدمات فتو شیمیایی

بیشتر مواردی که در ترکیب کاغذ های جدید به کار می روند، قادرند نورهای مرئی وفرابنفش را جذب کنند. در سطح مولکولی،هر مولکول مقدار معینی از نور را جذب می کند. تحریکاتی که از این جذب انرژی نتیجه می شود، می تواند پارگی پیوندی بین اتمی را با تشکیلات ریشه ها به دنبال آورد.به طور کلی اتصالی که پاره می شود همان اتصالی است که مسئول جذب نور بوده است.سرانجام مولکولی که حاصل می شود، ممکن است از نو با خود انتظام یابد یا واکنشهایی در مولکولهای مجاوربرانگیزد.تولیداتی که ثمرۀ این اضمحلال است، غالبأ بسیار پیچیده وغامض.واکنشهای فتو شیمیایی در نهایت، نابودی رنگ وتخریب کاغذ را موجب خواهند شد.هر

یک از قطعات کاغذ در تماس با حرارت ورطوبت ممکن است اکسیده وهیدرولیز شود. دراین هنگام کاغذ بسیار شکننده می شود ورنگ آن به زردی گراید.لونر وویلسون ثابت کرده اند نوری که به کاغذ صدمه می زند تشکیل از طول موجهایی میان ۳۳۰و۴۴۰ نانومتر .گر چه اشعه فرا بنفش کاغذ را اکسیده میکند؛ اما مستقیمأ روی مولکولهای سلولزی تأثیر نمی گذارد .بعکس نور فرا بنفش نخست روی دیگر مواد متشکله و نالخصیهای کاغذ (لیگنین، موادی که از اضمحلال رنگها حاصل می شود، عوامل چسبنده ) که بهتر نور جذب می کنند، عمل می کند.بنابراین در آغاز این ناخالصیها برای سلولز نوعی چتر حمایت در مقابل نور هستند؛ اما بعد حاصل این واکنش به سلولز حمله می برد، زنجیره های مولکولی در هم می شکند وکاغذ را تضعیف می کند. پرتو مادون قرمز می تواند روی مواد، واکنشهای اکسیداسیون وصدمات ناشی از حرارت برانگیزد.تأثیر حرارتی این پرتوها، باعث می شودآبی که در ساختار ماده وجود دارد نیز خشک می شود.

۲-عوامل اقلیمی
دما ورطوبت عوامل بسیار مهمی هستند که هرگاه از مرزهای معینی فراتر روند، می توانند خسارتی غیر قابل جبران به مواریث مکتوب وارد سازند.کاغذ که اصولأ از الیاف سلولزی تشکیل شده، عنصری بسیار جاذب رطوبت است.بنابراین، خاصه های فیزیکی وشیمیایی آن به میزان رطوبت موجود در اتمسفر بستگی دارد.
۱-۲اصول مربوط به سنجش میزان رطوبت هوا
۲-۲مفهوم رطوبت با مفهوم حرارت پیوندی تنگاتنگ دارد:در واقع این میزان رطوبت نسبی است که باید مورد توجه قرار دارد ونه مقدار مطلق بخار آب موجود .رطوبت مطلق عبارت است از وزن بخار آب موجود در حجم معینی از هوای مرطوب در حرارتی معلوم. این رطوبت نمی تواند تا بی نهایت افزایش یابد. از آستانه معینی هوا از بخار آب اشباع می شود وبخار آب اضافی به شکل باران فرو می ریزد. حداکثر مقدار بخار آب در پیوند با حرارت محیط فرق می کند؛ در ۲۰ درجه سانتی گراد ۱۷ گرم در متر مکعب و در ۲۵ درجه سانتی گراد،۲۳ گرم در متر مکعب، هر چه حرارت بیشتر شود، هوا می تواند بخار آب بیشتری در خود جای دهد. رطوبت نسبی عبارت است از نسبت میان مقدار بخار آب موجود در حجم معین از هوا در حرارت معلوم ومقدار حداکثر بخار آبی که این حجم می تواند در همین درجه حرارت در خود جای دهد.اگر مقدار بخار آب در فضایی بسته ثابت بماند، وقتی درجه حرارت بالا می رود، رطوبت نسبی تقلیل می یابد؛ یعنی از آستانه اشباع دور می شویم.هنگامی که درجه حرارت کم می شود، رطوبت نسبی افزایش می یابد؛ یعنی به آستانه اشباع نزدیک می شویم.بنابراین ، برای آنکه رطوبت نسبی را در یک کتابخانه یا مخزن ثابت نگه داریم، لازم است وقتی درجه حرارت بالا می رود، بخار آب اضافه کنیم واین کار وظیفه دستگاه اشباع کننده ای است که روی یک رادیاتور قرار دارد.هنگامی که به سطح اشباع در حراراتی معلوم نزدیک می شویم، این خطر وجود دارد که دیواره ای خنک، نظیر طبقات فلزی کتابخانه، تراکم بخار آب روی دهد.بعکس، اگر

 

درجه حرارت تقلیل یابد، درصد رطوبت نسبی بالا می رود وباید بخار آب را کم کرد. بنابراین درجه حرارت ورطوبت ضد هم عمل می کنند.
۲-۲تأثیر (دما ورطوبت) بر کاغذ
در زمینه حفظ نگهداری از اشیاء، نظارت بر رطوبت نسبی مسأله ای بنیادی است، زیرا چگونگی تبادل رطوبت میان اشیاء وهوای محیط را تعیین می کند. کاغذ ماده ای است بسیار جاذب الرطوبه: اگر میزان رطوبت هوا افزایش یابد، براحتی بخار آب را جذب می کند؛ اما اگر کم شود، کاغذ به آزاد کردن بخار آب متمایل می شود.کاغذ ودیگر مواد آلی نظیر چوب، چرم، تیماج ومنسوجات هماهنگ با میزان رطوبت هوا از خود واکنش نشان می دهند؛ به طوری که رطوبتی که در خود دارند، متعادل با میزان بخار آب موجود در هوای محیط اطراف آنهاست.برگزاری نمایشگاهها در درجه حرارت بالا –حتی برای مدتی کوتاه-باعث زرد شدن وشکنندگی کاغذ می شود؛ اما حرارت پایین، کهنه شدن کاغذ را به تأخیر می اندازد.تأثیر دما بویژه هنگامی زیانبار می شود که همراه با رطوبت باشدرطوبت را نمی توان مستقل از دمای هوا مورد توجه قرار دادوتغییر همزمان این دو پارامتر بمراتب خطر ناکتر از سطح بالا یل نا کافی یکی از آن دو عامل است:
الف-از آن جا که کاغذ وتیماج از مواد ومصالح جاذب رطوبت هستند، پس از جذب رطوبت متورم می شوند وبه هنگام آزاد کردن آن جمع می شوند. یک کاغذ طبیعی به شکل یک برگ یا قشری از الیاف در هم پیچیده ظاهر می شود. هنگام ساختن کاغذ الیاف مرطوب سلولز برای آن که پس از خشک شدن برگی محکم ومنسجم تشکیل دهند،پخش می شوند. این برگ به حسب مقدار رطوبتی که الیاف سلولز باقی می ماند سطحی متفاوت خواهد داشت.کاغذی که با دست ساخته می شود، در طول وعرض تقریبأ یکسان پهن می شوند؛ زیرا الیاف بدون در نظر گرفتن راستای عمودی، یعنی در جهت کشش خمیر کاغذ پهن یا جمع می شود، زیرا لیاف به گونه ترجیحی در این راستا ردیف شده اند.این ردیف شدن الیاف کاغذ به کار سهولت تا شدن یا لوله شدن کاغذ نیز صدمه می زند ورعایت احتیاط را در تازدن وچسباندن آن در کارهای تجلید یا عملیات تعمیر، ضروری می سازد.برای یک تغییر ده درصدی در رطوبت نسبی، ابعاد کاغذ نقاشی ممکن است.۶/. درصد

در پهنا و از ۱٫/ در صد در طول اضافه یا کم میشود. در رطوبت زیاد، کاغذ شکل خود را از دست می دهدونرم می شود.همانگونه که رطوبت زیاد زیانبار است، خشکی زیاد به کاغذ صدمه می زند.کاغذ نیاز به محیط با رطوبت ۵۰/. دارد تا حالت انعطاف ولطافت خود را حفظ کند.کمبود رطوبت ازدست دادن آب ساختارهای کاغذ را به دنبال می آوردوکاغذ را شکننده وکم استقامت می سازد.چسب به کار رفته در کاغذ خشک وشکننده می شود. رطوبت نسبی پایین نیز تیماج را خشک وسخت می کند ومقاومت مکانیکی جلد کتب را کاهش می دهد.

۳-۲ صدمات شیمیایی

گرمای توأم با رطوبت، هیدرولیز اسیدی مولکولهای سلولز وکولاژن را سرعت می بخشد.کاغذ شکننده می شود ومقاومت مکانیکی خود را از دست می دهد، در موردچرمها نیز وضع از همین قرار است.در واقع حرارت همۀ مکانیسمهای اضمحلال سلولز را سرعت می بخشد:هیدرولیز،اکسیداسیون وتأثیرات فتو شیمیایی.حرارت پایین سرعت فرو پاشی را کم می کند: کاغذی که در معرض نور قرار گرفته، اگر درمحیطی با حرارت پایین قرارداشته باشد کمتر زرد می شود واگر کتب ولوازم التحریر را می شد منجمد کرد حیات طولانی تری می یافتند.
۴-۲- صدمات بیولوژیکی
درجه رطوبت نسبی وحرارت محیط نقشی برتر درچرخه حیاتی قارچها وباکتریهای موجود در کتابها یا در اتمسفر، ایفا می کنند. بهترین شرایط حرارتی ورطوبتی برای رشد آنها عبارت است از: حرارتی میان ۲۲ تا ۲۵ درجه سانتی گراد ورطوبتی نسبی بالاتر از ۶۵ درصد. رطوبت خیلی زیاد کاغذ را ضعیف می کند وبه رشد میکرو ارگانسیم که از سلولز، چسب کاغذ ویا جلد کتب ومواد افزوده به چرم، تغذیه می کند، دامن می زند. رطوبت نسبی بالاتر از ۷۰ درصد، تیماج را در مقابل حملات میکرو ارگانسیمها صدمه پذیرتر می- سازد.

۳-نور
۱- ۳-ترکیب نور
نور خورشید از امواج الکترو مغناطیسی تشکیل شده که طول موج آنها( که در سطح در یا اندازه گیری شده) میان ۲۴۰ تا ۲۹۰ نانومتر است. چشم انسان تنها طول موجهای میان ۴۰۰ تا ۷۵۰

را قادر است مشاهده کند: اینها تششعات مرئی هستند که تمامی رنگهای رنگین کمان –از بنفش تا قرمز- را در بر می گیرند. تششعات طول موجی بالاتر یا پایینتر از طول موجهای فوق الذکر نامرئی اند. شعاعهای فرابنفش طول موجی پایینتر از ۴۰۰ نانومتر دارند.آنها بسیار پر قدرت اندوتأثیر فتو شیمیایی مخربی بر مواد ومصالح می گذارند.در فراسوی طول موج ۷۰۰ نانومتر، تششعات حرارتی اند، یعنی تششعات مادون قرمز.
۳-۲-منبع نور

یک منبع نور ، اعم از آنکه طبیعی باشد یا غیر طبیعی، تششعات مرئی ونامرئی مادون قرمز وماوراء بنفش از خود صادر می کند.
الف-منبع نور طبیعی
خورشید منبع نور طبیعی اصلی است.بازگرداندن نور از سوی ابرها وغبار وجذب آن توسط اتمسفر زمین باعث می شود که تنها ۴۷٫/. نور خورشید به زمین برسد: ۲۲٫/. به شکل درخشش مستقیم آفتاب و۲۵٫/. به شکل نور مبهم (آسمان، ابرها ، گرد وغبار). مقدار شعاعهای فرا بنفش که به سطح زمین می رسد، تنها شعاعهای فرابنفشی ارسالی از خورشید است.تنها شعاعهای فرابنفش با طول موج بالاتر از ۳۲۰ نانومتر از شیشه معمولی عبور می کنندو اینها ۵٫/. در کل شعاعهای فرا بنفش را تشکیل می دهند.
ب- منابع نور مصنوعی
منابع مصنوعی نور بر دو گونه اند: لامپهای معمولی ولامپهای فلور سنت. نحوه ترکیب رنگهای آنها کاملأ متفاوت است. لامپهای الکتریکی معمولی با گداخته شدن فیلامان نور تولید میکنند. یک فیلامان از جنس تنگستن که گداخته شود(تا ۲۸۰۰ درجه سانتی گراد) نوری شدید از خود ساطع می کند وهر چه درجه حرارت بیشتر باشد، نور آن سفید تر خواهد شد.داخل لامپ نباید اکسیژن وجود داشته با شد وگرنه فیلامان گداخته را خواهد سوزاند. در آن گازی خنثی آرگون مخلوط با ازت یا کریپتون- قرار می دهند.این لامپها علاوه بر تششعات مرئی (۷تا۱۲ درصد)، بویژه تششعات زرد وقرمز، تششعات مادون قرمز بسیار(۶۸تا ۷۲ درصد) وکمی تششعات فرا بنفش(کمتر از ۱٫/. درصد) از خود ساطع می کنند. در لامپهای حرارتی معروف به لامپهای حرارتی معروف به لامپهای هالوژن تنگستن یا لامپهای ید دار، گاز درونی با مختصری بخار ید مخلوط شده است.می توان حرارت تعادل فیلامان را بالا برد وبه این ترتیب نور سفید تری به دست آورد؛ بدون آنکه از عمر متوسط لامپ کاسته شود؛ عمری که عمومأ بیشتر از لامپهای معمولی است. این لامپها نور شدیدتری دارند؛ اما در عین حال ، حرارت زیادی متصاعد می کنند. این امر می رساند که چرا جنس کپسول آنها از کوارتز (ماده ای که در مقابل تغییرات شدید حرارت مقاومت بیشتری دارد) است. بنابراین،آنها اشعه ماورای قرمز شدیدی از خود ساطع می کنند، مگر هنگامی که به آینه دیکروئیک که حرارت کمتری پخش می کند- مجهز شده باشند. در لامپهای فلور سنت از خواص برخی ترکیبات که وقتی در مقابل اشعه فرا بنفش قرار می گیرند، از خود نور پخش می کنند، استفاده می شود.لوله لامپ از بخار جیوه دارای فشار کم پر شده وجدار آن با پودری که خاصیت فلور سنت دارد، پوشانده شده است.این پودر هنگامی که بوسیله اشعه،فرا بنفش –که جرقه الکتریکی در داخل لوله

ایجاد میکند- تحریک شود، نوری مرئی از خود ساطع می کند. اگر فلورسنت ضخامت کافی داشته باشد، اشعه فرا بنفش را جذب خواهد کرد. این لامپها نسبت به لامپهای حراراتی امواج مادون قرمز کمتر(۳۵٫/.) فرابنفش بیشتری پخش می کنند
(۳/.تا۷/. درصد).پرتو مرئی در طیف نوری به طور متوسط ۳۵٫/. است. لامپهای فلور سنت نسبت به لامپهای حرارتی امواج انرژی بیشتری ساطع می کنند.با این همه، میزان صدمه ای که به اشیاء وارد می سازند، کمتر از نور طبیعی است. لامپهای فشرده که به آنها کم مصرف نیز گفته می شود، اینها لامپهایی هستند دارای بخار جیوه با فشار کم که به لامپهای بزرگ حرارتی

شباهت دارند. طول عمر آنها به بمراتب بیشتر ومصرف برق در آنها خیلی کمتر است. همچنین لامپهای فلورسنت کوچک نیز وجود دارد. مصرف انرژی در آنها خیلی کمتر است.همچنین لامپهای فلور سنت لوله ای معمولی با روشنایی برابر، به ۷۵٫/. محدود می شود.
۴-عوامل زیان آور
۱-۴–عوامل درونی
در میان عوامل درونی که به اثرات مخرب نور یاری می دهند، نور باید بشدت تابش نور (سطح روشنایی)، زمان در معرض نور قرار گرفتن وویژگیهای طیف نور اشاره کرد. نور با شکستن اتصالات بین اتمهای(پولیمر) ساختار پولیمر را فرو می پاشد.سپس قطعات کاغذ اکسیده ممکن است هیدرولیزه شوند. در این هنگام، کاغذ ضعیف شکننده می شود. ویژگیهای طیف نوری که می تابد، درجه اول اهمیت دارد.شعاعهای فرابنفش شدیدترین صدمات را موجب می شوند؛ زیرا قدرت فتو شیمیایی بسیار زیادی دارند.تابش شعاعهای مادون قرمز تأثیر حرارتی دارند وبه دلیل خشک کردن اشیاء باعث اضمحلال آنها می شوند. به عقیده فلر وهون نور فرا بنفش با طول موجی پایینتر از ۳۸۵ نانومتر روی کاغذ هایی که با خکیر مکانیکی ساخته شده اند، تأثیری زرد کننده بر جای می گذارد ؛ حال آنکه نور مرءی آن را سفید می کند.تصور می شود که سفید شدن کاغذ به دلیل تأثیر نور مرئی بر گروههای (آلدئید) موجود در خمیری است که از چوب به دست می آید. بعکس دلیل زرد شدن کاغذ،اکسیداسیون گروه(فنولیک) چوب است. بمحض آنکه کاغذ در معرض نور قرار گرفت، حتی اگر بعدأ در تاریکی نگهداری شود، شروع می کند به فاسد شدن.بدیهی است در تاریکی سرعت تخریب ، کمتر از هنگامی است که همچنان در معرض نور باشد؛ اما شدیدتر از هنگامی است که هرگز در معرض نور قرار نگرفته باشد. در این هنگام، کاغذ در مقابل دیگر اشکال تخریب صدمه پذیرتر می شود. سلولزی که اکسیده شده باشد، در تاریکی با سرعت بیشتری بی رنگ می شود.
۲-۴- عوامل بیرونی

بیرنگ شدن کاغذ، تحت تأثیر عوامل بیرونی نیز قرار دار؛ عواملی نظیر:حرارت، وجود اکسیژن یا بخار آب ونیز ترکیب کاغذ. به عقیده لونر وویلسون، بیرنگ شدن کاغذ، نتیجه توأمان درجه حرارت ونور محیط است.آنها ثابت کرده اند کاغذ هنگامی زرد می شود که در مقابل نور وحرارت قرار گیرد؛ اما اگر آن را درحرارت پایین نگه داری کنند، سفید می شود.نتیجه نهایی به نقش مسلط حرارت

یا نور بستگی دارد.کاغذی ککه به دلیل حرارت دیدن زرد شده است، اگر در معرض نور قرار گیرد، سفید می شود. آنها همچنین ثابت کرده اند که در محیط فاقد اکسیژن حتی اگر درمعرض اشعه مرئی وفرابنفش قرار گیرد زرد وشکننده نمی شود. از این رو کاغذهایی که حاوی لینییت هستند، اگر در محیط فاقد اکسیژن در معرض تابش قرار گیرند، سفید می شوند؛ در حالی که در هوا حتی در نبود حرارت زرد می شوند. به همین سبب، اسناد استثنائی را در محیطی خنثی قرار می دهند؛ مثل اعلامیه استقلال وقانون اساسی ایالت متحده که در محیطی از گاز هلیوم نگه داری می ش

ود. همچنین معلوم شده که بخار آب اثرات زیانبار نور بر سلولز پنبه را تشدید می کند، بعکس بر خمیر چوب از شدت این اثرات می کاهد. کاغذهایی که از پارچه های مستعمل ساخته می شوند، ممکن است در حرارت معمولی به جای آنکه زرد شوند، سفید شوند. کاغذهایی که از خمیر شیمیایی ساخته شده اند، نیز در مقابل نور حساسیت کمتری دارند. کاغذ روزنامه از نور صدمۀ بیشتری می بیند؛ نیز کاغذهایی که حاوی مقدار کمی آهن سلولز ناخالص هستند ویا مقدار قابل توجهی کولوفان دارند. می توان کاغذ را از لحاظ کمی مقاومت در مقابل عوامل بیرونی به شرح زیر طبقه بندی کرد: کاغذهایی که با خمیر پارچه های مستعمل(پنبه ای ، کتانی) ساخته شده اند. کاغذهایی دارای خمیر شیمیایی (سولفیت وسولفات) وکاغذ روزنامه که از خمیر مکانیکی تولید شده است. دراین فرایند، ناخالصیهایی چون یونهای فلزات وافزوده هایی چون زاج، چسب یا سریشم، نقش کاتالیزور را ایفا می کنند. درمورد چرمهایی که فی المثل با کروم آشتی داده شده، نور خورسید موجب زرد شدن روغنی می شود که در تهیه چرم به کار رفته است.
۳-۴-عوامل شیمیایی
سلولز وکلاژن (موجود در کاغذ چرم) حتی در بهترین شرایط نگه داری، به آرامی مورد حملۀ اسیدها واقع می شود. در پاره ای موارد، چرم یا کاغذ در جریان ساخت اسیدی می شود و متلاشی شدن الیاف آنها قبل از آن که به صورت کتاب چاپی یا دستنوشت به کتابخانه سپرده شود، آغاز شده است. سپس فرایند تخریب تحت تأثیر عوامل خارجی ادامه می یابد. حتی کاغذ های دست سازی که کیفیت عالی دارند وچرمهایی که با صمغهای گیاهی آشتی داده می شوند، ازجمله اسید

سولفوریک در امان نیستند. تجزیۀ هیدرولیتیکی سلولز(کاغذ) به دلیل واکنش موادی است که از همان آغاز در کاغذ وجود داشته است:در موادی که برای ساختن کاغذ مور داستفاده قرار گرفته (زاج) یا بعدأ اضافه شده (مرکبها ورنگدانه ها). جذب عناصر آلوده کننده بیرونی نظیر دی اکسید گوگرد یا اکسید ازت؛ منبع اسیدی دیگری به شمار می آید.تولیداتی که از تجزیه سلولز؛ همی سلولز ولینییت به سبب اکسیداسیون آنها به دست می آید؛ نور یا گرمای شدید غالبأ اسیدی هستند وبه اسیدیته شدن کامل کاغذ کمک می کنند. با این همه، برخی از کاغذهای قدیمی در وضعیت بسیار مطلوبی حفظ شده اند ومیزان HP آنها ۶ یا حتی بالاتر است. واین به دلیل وجود

بعضی ترکیبات –اصولأ کربناتهای کلسیم ومنیزیم است. این کربناتها را می توان به وسیله خاکستر چوب در هنگام سفید کردن خمیر کاغذ یا به کمک آب دارای بی کربنات منیزیم یا کلسیم ویا با استفاده از آهک اضافه کرد.
۴-۴-منابع درونی
در میان علل درونی اسیدی شدن کاغذ می توان از علل زیر نام برد: زاج ،لیگنین، ذرات آهن یا مس و وجود زواید سفید کننده نظیر کلرورها.
الف- زاج
زاج یعنی نمک آلومینیوم وپتاسیم وبرای ته نشین کردن چسب نوع گیاهی (کولوفان) یا حیوانی سریشم وکمک به اختلاط آن در الیاف مورد استفاده قرار می کیرد.بعلاوه زاج ضمن جلوگیری از رشد میکرو ارگانسیمها وتکصیر باکتریها وقارچها آناه را از میان می برد. به همین سبب گاه برای پیشگیری بیش از مقدار لازم از زاج استفاده می کنند. این نمک اسیدی ممکن است در مجاورت آب که همواره در کاغذ وجود دارد از خود واکنش نشان دهد وتشکیل اسید سولفوریک دهد. در کاغذهایی که از قرن هفدهم به جای مانده آثار هیدرولیز اسیدی مشاهده شده است؛ هیدرولیزی که سبب آن زاجی است که به کاغذ اضافه شده تا چسب حیوانی سفت شود وکاغذ برای چسب آمادگی بیشتری بیابد.از قرن نوزدهم به بعد، برای ته نشین کردن چسب کولوفان از زاج استفاده شد، واکنش میان سولفات آلومینیوم و(رزینات دو سود) اصولأ موجب ته نشین شدن مونورزینات آلومینیوم می شود. زاجی که واکنش نشان نداده ومونورزینات ممکن است یکدیگر را هیدرولیزه کنند ویونهای هیدروژن مثبت آزاد کنند. ما روی کاغذهایی که از چسب کولوفان وزاج در آنها استفاده شده مقدارHPرا ۲/۴ تا ۵ اندازه گیری کردیم.مقدارHPکاغذهایی که چسب سریشمی داشتند، ۵/۵ تا ۵/۶ بود.
ب- لیگنین
کاغذهایی که از سالهای دهه ۱۸۶۰ تا۱۸۷۰ به بعد تولید می شود، بویژه اسیدی است؛ زیرا در آن از چسب کولوفان استفاده می شود وحاوی خمیر چوب است.این کاغذ ها مقاومت کمی دارد؛ زیرا سلولز خالص آن به نسبت دیگر عناصر سلولزی مثل لیگنین، ناچیز است.عمر آن بسیار کوتاه است.۱۵ تا۲۰ سال کاغذ روزنامه عمر میکند؛ در صورتی که از نور محافظت شود واگر درمقابل نور وهوای آزاد باشد، تنها چند هفته دوام می آورد.

ج-ذرات فلزی
اگر کاغذ حاوی مواد زاید فلزی باشد که فی المثل از آب آسیاب (کاغذ) یا نقاط تیز صافیها ویا تیغه های قرقره ها ناشی می شود، افت کیفیت کاغذ تسریع می شود. فلزات به اکسیداسیون دی اکسید گوگرد وتبدیل آن به تری اکسید واحتمالأ برخی از واکنشهای سلولز،یاری می دهند.مواد اکسیده شده رنگ دانه ها را بیرنگ می کنند، کاغذ وتیماج را ضعیف وحتی گاه قهوه ای رنگ می سازند.
د- مواد شیمیایی

د، ممکن است به خود کاغذ صدمه بزنند. آثاری از کلر که پس از سفید کردن خمیر کاغذ بر جای می ماند ممکن است در محیط مر طوب در مقابل زاج از خود واکنش نشان دهد. تهیه کاغذ به روشهای شیمیایی، مقدار لیگنین را به نحو چشمگیری کاهش داده یا از میان برداشته است.فرایندهای صنعتی تصفیۀ سلولز چوب با اکسید کننده های دارای درجه حرارت ببالا بسیار قوی وپر انرژی است. این فرایند ها می توانند موجب بوجود آمدن ضایعات وناپایداری کاغذ شوند.
۵-آلودگی هوا
بدون هیچ تردیدی آلودگی هوا نخستین منبع بیرونی ضایعات شیمیایی است.اثر اصلی آن، با افزایش مقدار اسیدیته است. با این همه باید به مسئول حفاظت گوشزدکرد که در کتابخانه غالبأ مواد دیگری هم هستند که می توانند باعث اسیدیته شدن شوند، از جمله چوب قفسه ها وکارتنهایی که ماده اصلی آنها چوب، پلاستیکهای ناپایدار یا چسبهای اسیدی است. انتقال از طریق تماس تحقق می پذیرد. هوای محیط معمولأ حاوی مخلوطی از گازها وذرات ریز جامدی است که در هوا پراکنده اند در میان گازهای آلوده کننده، برخی از سوختن مواد نفتی حاصل می شود که کم وبیش اسیدی واکسید کننده اند. ازمیان زیانبار ترین آنها به ترکیبات گوگردی، دی اکسید کننده ها، تری اکسید گوگرد وترکیبات از ته نظیر اکسید ازت اشاره می کنیم.در میان اکسید کننده ها، گاز ازن مضرتر از همه است.این گاز بویژه در مناطق صنعتی وشهری وجود دارند. آنها از طریق هیدرولیز یا کاتالیز، ویژگیهای کاغذ را ضایع می کنند.آنها برای عمل احتیاج به رطوبت وهوای آزاد دارند.هیچ ماده ای که در امر نوشتن به کار می رود از هوای آلوده مصون نیست؛ نه در دهات نه در کناره دریا، گرچه ملاحضه شده کاغذ کتابهایی که در مناطق شهری نگهداری می شوند، اسیدی تر از کاغذ کتابهایی است که در مناطق روستایی وجود دارد.
الف- ترکیبات گوگردی
انیدرید سولفورو یکی از گسترده ترین آلوده کننده ها است. با درنظر گرفتن تمامی اتمسفر زمین،انیدرید از طبیعت ناشی می شود.متلاشی شدن اجسام که حاصل کار باکتریهاست اسید سولفوریک تولید می کند که به نوبه خود بسرعت اکسیده شده وتبدیل به دی اکسید گوگرد می شود (بویژه در بالای جو).بنابراین،۵۲/. بقه از آلودگی هوا ناشی می شود(در نتیجه سوختن مواد نفتی وزغال سنگ).دی اکسید گوگرد مهمترین آلوده کننده ای است که از فعالیت انسان در شهرها به وجود می آید،نیز آلوده کننده ای است که بیشترین خسارت را وارد می سازد،گر چه به خودی خود هیچ ضرری برای کاغذ، چرم وتیماج ندارد، بلکه وقتی اکسیده می شود، زیانبار می گردد. این ماده در مجاورت هوا به آرامی واکنش نشان می دهد وبخشی از آن اکسیده شده تبدیل به ایندرید سولفوریک می شود. دما ورطوبت نقشی مهم در این زنجیره واکنشها- که کاملأ به شرایط اقلیمی وابسته اند-ایفا می کنند.رطوبت نسبتأ بالا واکنش را سرعت می بخشد. ت

رکیب کاغذ نیز عامل مهمی به شمار می آید.کاغذهایی که از پارچه های مستعمل ساخته شده اند، حتی در مناطق صنعتی یا شهری دوام خوبی دارند؛ در حالی که کاغذهای با کیفیت پایین بسرعت- حتی طی ده سال- به زردی می گرایند وشکننده می شوند. لبه های کاغذ بیشترین مقدار ۲OSرا جذب می کند واین می رساند که چرا لبه های کتاب بسرعت خراب می شود؛ حال آنکه وسط صفحات عمومأ مدتهای مدید سالم باقی می ماند.پوسیدگی قرمز رنگ چرم بر اثر عمل انیدرید سولفریک است، تبدیل به اسید سولفوریک می شود. درمرحله اول، چرم نرم و جاذب الرطوبه می شود، سپس کل ساختار آن اسفنجی وشکننده می گردد ودر مرحله آخر فر

 

وپاشی کامل چرم روی می دهد. این فرایند تخریب را نمی توان کاملأ متوقف کرد. با این همه، چرمهایی که حاوی املاح معدنی هستند ومانند تامپون عمل می کنند، بهتر از دیگر چرمها در مقابل آلودگی هوا از خود نشان می دهند.
ب- ترکیبات ازت دار
اکسید ازت(ON) ودی اکسید ازت(۲ONبه مقدار کم درجو زمین وجود دارد ودر فضای شهر ها بیشتر.در طبیعت منبع اصلی این ترکیبات، تجزیه همی اکسید ازت در بالای جو است.همچنین از تأثیر باکتریها بر نیتریت ها (۲ON) ونیتراتهای(۳ON) موجود در خاک اقیانوسها حاصل می شود. رعد وبرق، شعاعهای خورشیدی وکیهانی دارای انرژی بالا وپروازهای استراتوسفریک(میان۱۲تا ۱۴ کیلومتر ارتفاع)نیز ON و۲ON تولید می کند. در شهرها این اکسید ازت از ترکیب اکسیژن وازت در دمای بالا به دست می آید. به این ترتیب از سوختن مواد نفتی اکید ازت ایجاد می شود. این هر دو(ONو۲ON) موادی بینهایت مخربند. دی اکسید ازت نظیر دی اکسید گوگرد در آب حل می شود واسید تولید می کند، اسید نیترو(۲ONH)و اسید نیتریک۳O

NH:3ONH+2ONH-O2H+2ON2
اسید نیترو اسید ضعیف ناپایداری است وبه اسید نیتریک واکسید ازت تجزیه می شود.بنابراین، واکنش کامل به تولید اسید نیتریک که اسید قوی منجر می گردد.
ج-ازن
بخش اعظم ازن جو زمین در قشر استراتوسفر از طریق تأثیر شعاعهای فرابنفش با طول

موج کوتاه (۲۰۰نانومتر) بر اکسیژن تولید می شود. همچنین می تواند از تأثیر شعاعهای فرا بنفش بر دی اکسید ازتی که خود از سوختن نفت تولید می گردد، حاصل آید. ازن اکسید کننده ای بسیار قوی است که پیوند دو گانه موجود میان اتمهای کربن را می شکند. مواد آلی نظیر چسب گیاهی ، نیز چرم آمادگی ضایع شدن دارند. سلولز مرطوب بویژه در مقابل ازن موجود در هوای آلوده صدمه پذیر است. کاغذ ومنسوجات پس از این که مدتی طولانی در معرض ازن قرار گرفتند، استحکام خود رااز دست می دهند. ورنگ آنها می رود؛اما این رنگ پریدگی ضعیفتر از هنگامی است که در معرض نور قرار می گیرند.
د- ذرات جامد
آئروسلها که عمومأ غبار نامیده می شوند، در جو مناطق صنعتی وشهری یافت می شوند.اینها ذراتی هستند معدنی یا آلی نظیر:اکسیدهای آهن،سولفات آلومینیوم،سیلیس، کربنات منیزیم، ریزه هایی از الیاف یا کلرورهای سدیم(درنزدیکی دریا) آئروسلها قابلیت نفوذ بسیار دارند وآثاری چند از خود به جای می گذارند. گرد وغبار فعال وخنثی نیست ورادیکالهای اسیدی نیز یونهای فلزاتی که در خود دارد به کاتالیزه شدن فرایندهای صدمه یاری می دهند. این ذرات غالبأ جاذب رطوبت اند و

می تواند به مقدار کافی آب برای کمک به رشد میکرو ارگانسیم هایی که (اسپر) آنها در فضا وجود دارد، درخود ذخیره کنند. به این ترتیب، مشاهده می شود که گرد وغبار منبعی است برای سرایتهای بیولوژیکی.نیز منبعی است از عناصر تغذیه کننده به کمک ترکیبات معدنی وآلی نهفته

در خود. سرانجام آن که باد به اثرات سایشی آئروسلها بر جلد کتب اشاره کنیم. نتیجه آن که ، گرچه هر یک از این مواد شیمیایی فی نفسه تأثیری زیانبار دارد؛ اما هنگامی با هم جمع می شوند، اثرات سوئ بمراتب شدیدتر بر جای می گذارند.
۶-مرکبها ورنگ دانه ها
در محیطی با رطوبت زیاد، سولفات آهن(یا مس) موجود در مرکبهای فروگالیک می تواند هیدرولیز شودوتولید اسید کند.این اسید به کاغذ یا تیماجی که مرکب بر آن نوشته شده،حمله می برد.بعلاوه آهن درست مثل مس موجب ضایع شدن سلولز کاغذ شده،مزید بر علت می

 

شود. این ضایع شدن کاغذ یا تیماج محدود به همان محلی است که مرکب بر آن رسم شده ونخست به شکل قهوه ای شدن پشت ورقه ودر محل متن ظاهر می شود. در موارد حاد ورق کاغذ یا تیماج بکلی منهدم می شود ومتن به صورتی در می آید که خواندن آن ناممکن است:ورقه سوراخ سوراخ می شود. رنگ سبز را که برای تذهیب دست نوشته ها به کا رمی برند، حاوی مس است وبسیار ناپایدار. در هوای مرطوب آنها به داخل الیاف سلولز (کاغذ) یا کولاژن (تیماج)نفوذ می کنند. این رنگ دانه های سبز به کمک اکسیداسیون قهوه ای رنگ می شوند والیاف را صدمه می زنند وقطعاتی از ورقه (کاغذ یا تیماج)ممکن است جدا گردد.صدمات وپارگیهای که مرکبها ورنگ دانه ها باعث می شوند، علاج ناپذیر است.

۷-باکتریها
شایعترین وگسترده ترین خساراتی که به کتابها وارد می شود، عوامل بیولوژیکی است.قارچها به کاغذ وجلد کتابها حمله می برند،آنها را متلاشی یکرده لکه های رنگینی از خود بر جای می گذارند که دلیل آن رنگ دانه هایی است که از خود ترشح می کنند.تشخیص خسارتی که حشرات وارد می کنند-نظیر سوراخها ودالانها بسیار آسان است، اما تعیین دقیق حشره ای که مسئول صدمه وارده است، مسأله دیگری است.

 

باکتریها
باکتریها ارگانیسمهای گیاهی تک سلولی هستند که با چشم غیر مسلح دیده نمی شوند.اندازه آنها در مقیاس میکرون است.باکتریها هسته ای مبهم دارند وفاقد کلروفیل اند. ضایع شدن شدن کاغذ اکثرأ نتیجه عمل هوازی است؛ یعنی باکتریهایی که تنها در مجاورت اکسیژن آزاد رشد می کنند.دیگر باکتریها غیر هوازی اند ونیازی بهاکسیژن ندارند.در میان دسته اخیر باکتریهای مزوفیل (باکتریهایی که نیاز به درجه حرارت میان ۳۰ تا۴۰ درجه سانتی گراد دارند تا

به بهترین وجه رشد کنند) وباکتریهای ترموفیل (آنها که در ۵۰ تا ۶۵ درجه سانتی گراد رشد می کنند) قرار دارند.
۲- نشانه های ابتلا
نخست وجود باکتریها غیر قابل تشخیص است.سپس حضور آنها بهکمک لکه های زرد رنگ جدا از هم مشاهده می شود. این لکه ها به حسب نوع باکتری بتدریج به صورت مناطق قهوه ای رنگ ، سرخ ،سیاه یا کبود در می آیند. اگر سند را به حال خود رها کنیم، این ضایعات به یکدیگر می پیوندند وشاخه های آنها پرزی کم وبیش ضخیم را به وجود می آورند.
۳-انواع مختلف باکتریها
اکثر باکتریهایی که معمولأ بر کاغذ مشاهده می شود، به دو شاخه از چهار شاخه موجود در دنیای باکتریها یا باکتریهایی واقعی هستند که ارتباطی با میکروارگانسیمهای حیوانی یا نباتی ومیکرو باکتریها ندارند وباکتریهایی که با قارچها نسبت دارند.دردسته اخیر تنها انواع (سلولوتیک) درطبقه اکتی نومیس ها ومیکرو باکتریها شناخته شده اند.
۴-عوامل رشد
باکترییها هم در تاریکی وهم در روشنایی رشد می کنند وگرما ورطوبت به تولید مثل وتکثیر آنها کمک می کند. باکتریها نسبت به حرارت بالا حساس هستند وبرخی در حرارت بالای ۴۰ درجه سانتی گراد از بین می روند.با این همه ترموفیلها همان گونه که گفتیم در حرارت میان ۵۰ تا ۶۵ درجه سانتی گراد رشد خوبی دارند.متابولسیم باکتریها در رطوبت نسبی کمتر از۶۵٫/. ناممکن است ورطوبت حدود۱۰۰٫/. بهترین شرایط زندگی آنها را فراهم می آورد. باکتریها می توانند در HPیک تا دوازده زندگی کنند؛ اما بهترین وضعیت برای غالب آنها وضعیت کمی قلیایی است؛ یعنی هنگامی که HP میان ۲/۷ تا۵/۷ قرار دارد. در خصوص نوع تغذیه باید گفت که باکتریهایی که مواد متشکله کاغذ یعنی سلولز، همی سلولز،آمیدون ودیگر مواد آلی نظیر کولاژن را تجزیه میکنند، به تیره باکتریهای (دیگر خوار) تعلق دارند.توان آنها در استفاده از سلولز به حسب انواع مختلف ، فرق می کند.برخی از سلولز منحصرأ به حیث کربن استفاده میکنند: اینها (سلولو تیک ها)اجباری

هستند ودیگران به چندین نوع گلوسید نیاز دارند:واینان (سلولوتیک های ) اختیاری اند. رژیم غذایی آنها از سلولز، چسب یا موادی با منشأ حیوانی تشکیل می شود. تجزیه سلولز یا سلولولیز به کمک (آنزیم های) سلولاز – که آن را به مولکولهای سلوبیوز تجزیه می کنند- امکانپذیر می شود. باکتریهای تجزیه کننده پروتئین (آنزیم های) پروتئلاز یا کولاژناز تولید می کنند که بر پروتئینها

(وبنابراین کولاژن) تأثیر می گذارد ونیز ژلاتیناز که اختصاصأ بر ژلاتین تأثیر دارد.
آلوده شدن به باکتری
ثابت شده که کتابهایی که افراد مبتلا به بیماری عفونی- نظیر ذات الریه، دیفتر، تب تیفوئید، مننژیت وغیره- تماس پیدا میک ند،آلوده می شود. باکتریها چندین روز زنده می مانند ودر این مدت خارج کردن کتاب از چرخۀ امانت دادن وضد عفونی کردن آن،ضرورت کامل دارد.
۸-قارچها
تعریف
قارچها میکرو ارگانیسمهایی هستند از گیاهان پست که دستگاه گیاهی آنها نه ریشه دارد نه ساقه و نه برگ وفاقد کلروفیل است. وایت (تال )ی است مرکب از رشته های نازک یا (های فی) هایی که میسلیوم را تشکیل می دهد.قارچها که قادر نیستند فتوسنتز اناجام دهند، از مواد آلی حاصل از تجزیه ذرات گیاهی یا حیوانی تغذیه می کنند.
۱-۸- نشانه های ابتلا
بررسی کاغذ های کهنه به کمک ذره بین یا با چشم غیر مسلح؛ غالبأ وجود لکه هایی را که مرکز آنها تیره است، بر ملا می سازد؛ حال آنکه هر چه به لبه های لکه نزدیکتر می شویم، از شدت آن بتدریج کم می شود. اگر آنها را لمس کنیم گاه احساس می کنیم کمی برجسته اند.برخی از این لکه ها تشکیل شده اند از ذرات آلی نظیر لیگنین یا غیر آلی مثل آهن.دیگر لکه های رنگی با وسعت متفاوت مس می توانند نشانه آلوده شدن کاغذ به میکرو ارگانیسمها باشند. در این هنگام آنها تشکیل شده اند از یک عنصر میکزیک وقادرند در شرایط مناسب تکثیر یابند. لکه های میکرو

ارگانیسمس دارای دو بخش هستند: یک مرکز که عمومأ نقطه ای شکل و کم وبیش تیره- که همان کپک است – ویک منطقه پیرامونی تقریبأ مدور وروشنتر.بخشی که رنگ آن بتدریج کمتر می شود، تشکیل شده از الیاف کاغذ که در آنها ترشحات قارچ نفوذ کرده است. منطقه پیرامونی غالبأ در هر دو سوی کاغذ مورد نظر قابل رویت است.