真空充氮包装在文献档案保藏领域的应用

我国历史悠久，文化璀璨，历代文献档案卷帙浩瀚。作为一个国家的文化、历史、科技、人文活动重要的承载物，文献档案得以长久有效的保藏，不仅是每一个保藏工作者的最大愿望，更是延续中华民族历史文明的重要传承。

文献档案保藏面临的各种问题

文献档案传承至今，经过少则数十年、多则上百年的时间洗礼，老化严重。近代，由于常年战乱以及外国侵略，珍贵的文献档案资料或遗失或损坏，遗存数量大大减少。到了现代，工业化步伐大大加快，空气污染日益加重，尤其是酸性气体的大量排放，使得文献档案纸张酸化程度越发严重。由于纸张微观下呈多孔结构，易吸附SO2、NO2、Cl2等酸性气体，这些气体与纸张内的水分发生反应，有的直接生成强酸，如硝酸（HNO3）、盐酸（HCl），有的再经过氧化生成强酸，如硫酸（H2SO4）。这些酸性气体的化学反应一方面加速了纸张纤维素的水解，另一方面降低了纸张的PH值，导致纸张的耐折度、拉张度等机械强度大幅下降。

工业化带来的另一问题就是汽车保有量连年上升，大量汽车尾气在太阳照射下经一系列化学反应形成以臭氧、过氧乙酰硝酸酯、醛类为主要成分的烟雾，它同样会导致纸张的机械强度降低，纸张颜色变黄，字迹褪色。此外，空气中遍布的灰尘颗粒也会对纸张造成磨损，表面吸附的有害气体和微生物对纸张材料同样产生破坏作用。

真空充氮包装对于文献档案保藏的效果

通过上述分析，空气和灰尘是文献档案保藏面临的最大威胁。基于此，以隔绝空气和灰尘为目的的多种现代保藏技术开始尝试在文献档案领域应用，如空气净化技术、除氧技术、真空充氮包装技术等。其中真空充氮包装操作简单、成本低、保藏效果好，具有大规模推广的潜在优势。

真空充氮包装，是将文献档案密封在塑料薄膜档案袋中，抽出袋内空气达到预定的真空度后，再充入氮气，使袋内氮气压力与包装外大气压相同，密闭封口。抽真空的作用是将文献档案与大气隔绝，构成低氧、低湿、少酸的小环境，断绝了微生物赖以生存的氧环境，同时具有防虫、防霉变的效果。充氮则能降低档案的老化速度、防止虫害和霉变的发生。氮气属于惰性气体，分子中存在三键N≡N，键能非常大，不易被破坏，因此氮气分子具有很强的稳定性。因此当采用真空充氮包装后，文献档案被氮气包裹，难以发生化学反应，故而能延缓纸张老化，延长了文献档案的保藏寿命。

相关研究人员对真空充氮包装的保藏效果进行了测试，结果表明：真空充氮包装的文献档案与直接包装的文献档案相比，前者在耐折度、白度、抗张强度、颜色变化方面具有明显的优势。

文献档案真空充氮包装保藏效果的影响因素

1、抽真空不完全

真空充氮包装的保藏作用依赖于空气与文献档案材料的隔绝，故抽真空是为了尽可能的减少包装内残留的空气，以便氮气完全代替。为实现这个目的，包装的抽真空技术和抽真空效果尤为重要，倘若抽真空操作没有严格按照规定的真空度进行操作，那么将会导致过多的气体残留在包装内，最终影响充氮效果。

2、氮气气源的纯度较低

上面分析，充氮的作用是利用其化学稳定性减少包装内文献档案因空气化学反应引起的老化问题，因此充入的氮气纯度必须达到99%～99.9%。当前市场采购的氮气气源，在纯度方面参差不齐。建议有条件的文献档案保藏机构加强氮气气源纯度的检验，避免杂质气体影响保藏效果。

表1 ：相关性分析试样编号试验结果——氮气透过量cm3/(m2·24h·0.1MPa)1PVDC膜 0.HDPE膜 104.LDPE膜 304.PET膜 19.BOPP/VMCPP复合膜 10.7681试样种类

3、包装材料的氮气阻隔效果

即便采用了最完善的抽真空技术和纯度很高的氮气气源，也难以避免一个问题，就是包装材料的氮气渗透。世间宏观物质都是由大量的、始终处于无规则热运动的微观粒子如分子、原子构成。当物质中粒子数密度不均时，分子的热运动促使粒子从密度高的地方迁移至密度低的地方，如此就形成了扩散，而扩散正是气体渗透的根本。就文献档案的真空充氮包装而言，其包材的内外两侧，氮气气体浓度相差很大，高浓度侧的气体分子吸附、溶解入包材内部，经过扩散，继而从低浓度侧析出，这一过程即为氮气渗透。由于分子的热运动是永不停息的，氮气气体分子对于包装材料的渗透也是客观持续存在的。随着保藏时间的延长，包装袋中的气体氛围由起先的氮气为主逐渐变化为氮气、氧气、二氧化碳三种气体为主，氧气含量的升高、氮气含量的降低，充氮包装的功效逐渐降低。

文章来源：《真空科学与技术学报》 网址: http://www.zkkxyjsxb.cn/qikandaodu/2020/1009/347.html