| 1. はじめに | 4. 蛍光X線分析結果 |
| 2. 使用者と製紙メーカーとのpH測定値の違い | 5. 陰イオン含有量の測定(イオンクロマトグラフ法) |
| 3. 挿入法とハンギング法による強制劣化試験 | 6. これからの課題 |
| □3−1 外見上の違い | 7. おわりに |
| □3−2 挿入法とハンギング法の違い | Q&A |
| (資料保存協議会第1回セミナー:2000年4月21日) | |
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1980年代に入ってから、図書館を中心とした資料保存に携わる人々の間で、酸性紙の劣化の問題が大きな話題となった。これを契機に、国立国会図書館に 「資料保存対策班」 と 「酸性紙対策班」 が設立され、その活動の一環として、出版物への中性紙の使用を呼び掛けてきた結果、今日では民間出版物の新刊図書の80%までに使用されるに至った。 酸性紙の疑いのある問題の数種類の紙のうち、一種類についてその測定値を記すと、使用者: pH=5.2〜5.7(ハンディpH計HPH-110「電気化学計器叶サ」)、メーカー: pH=6.6〜6.7(JIS P-8133 冷水抽出法)となり、測定方法が異なるものの両者の言い分は反対となった。且つ、中性紙チェックペン 「(株)日研化学研究所製」 による呈色も酸性となったと筆者に報告された。 問題の紙は、栞のように本に挟んで使用することから、実際と同じような使用状況で試験を行ったほうが良いと考え、中性紙使用と銘打って販売している本を購入した。そしてその本の本文の間に、素性がはっきりしている数種類の紙と一緒に挿入した後、80℃ −80%RHの条件の中で56日間曝露した。同時に従来と同じように試料を吊した実験も行ったので、便宜上、前者を 「挿入法」、後者を 「ハンギング法」 と区別する。 劣化処理後の試料について、代表的なものを写真で説明する。(画像をクリックすると大きな写真が見られます) |
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以上の外見上の違いから、次のことが確認された。 (1)挿入法によって問題の紙は、化学パルプ100%に硫酸アルミニウムを 4〜6% 添加したものと同じように褐変して(酸性紙の疑いが濃厚となった)、隣接する本文に転移し黒褐色化が進むことがわかり、ハンギング法ではその挙動を確認するこはできないことが判明した(中性紙と見なされる危険がある)。 (2)挿入法は、保存現場で生じ易い現象を再現できる可能性を秘めている。 (3)有効期限の切れた中性チェックペンは使用しないこと。また、正しい使い方をすれば、簡易的である程度の識別が可能な便利なものと思える。但し、硫酸アルミニウムを少量使用した紙、硫酸アルミニウムを使用していない着色紙等の判定は困難である。 (4)再生中性紙も酸性紙に較べて保存性は向上するが限度がある。 (表1)、(表2)には、両法によって試験した結果をまとめて記載した。 |
| (表1) |
| 変色・色差 | pH | 耐折強度 | ||||
|---|---|---|---|---|---|---|
| 挿入法 | ハング法 | (ペン) | 挿入法(表) | ハング法(冷) | 劣化率(%) | |
| あさぎ 他社 | 1週後で変色 2週後に転移 転移両面6頁 | 凾d=11.6 | 黄緑 | 5.9→4.6 (黄) | 6.7→5.0 (黄) | 80 |
| あさぎ | 6週後に転移 転移両面1頁 | 凾d=11.2 | 紫 | 6.3→5.3 (黄緑) | 6.5→5.7 (黄緑) | 85 |
| 象牙 他社 | 1週後で変色 2週後に転移 転移両面6頁 | 凾d= 6.6 | 黄黒緑 | 5.5→4.7 (黄) | 6.7→5.4 (黄) | 94 |
| 象牙 | 変化なし | 凾d= 4.3 | 紫 | 6.5→5.7 (紫黄緑) | 6.4→5.8 (黄緑) | 74 |
| AF | 変化なし | 凾d= 3.6 | p紫 | 8.3→7.0 (p紫) | 9.1→7.4 (p紫) | 37 |
| (耐折強度の測定時の荷重は1.0kg) |
| (表2) |
| 変色・色差 | pH | 耐折強度 | ||||
|---|---|---|---|---|---|---|
| 挿入法 | ハング法 | (ペン) | 挿入法(表) | ハング法(冷) | 劣化率(%) | |
| 酸性紙 1% | 6週後に転移 転移両面2頁 | 凾d=11.0 | 紫 | 6.2→5.3 (黄緑) | 7.2→5.6 (黄緑) | 77 (0.5kg) |
| 酸性紙 2% | 6週後に転移 転移両面3頁 | 凾d=11.8 | 黒紫 | 6.2→5.1 (黄) | 6.7→5.5 (黄緑) | 67 (0.5kg) |
| 酸性紙 4% | 1週後で変色 2週後に転移 転移両面6頁 | 凾d=12.5 | 黒緑紫 | 6.1→4.7 (黄) | 6.4→5.5 (黄緑) | 65 (0.5kg) |
| 酸性紙 6% | 1週後で変色 2週後に転移 転移両面6頁 | 凾d=12.2 | 黒緑紫 | 5.8→4.4 (黄) | 6.3→5.5 (黄緑) | 70 (0.5kg) |
| 再生 中性紙 | 5週後に転移 転移両面4頁 | 凾d=11.7 | 紺 | 6.6→5.2 (黄) | 6.9→6.3 (黄緑) | 77 |
| 本文 | 凾d=4.3 | 紫 | 挿入法 9.3→8.1 (紫) | 68 | ||
| (耐折強度の測定時の荷重は0.5kg以外は1.0kg) | 但し、劣化率80%とは、もとの耐折強度を100回とした時、20回まで低下したことを示す。また(表1)、(表2)から、次のことが確認された。 (1)紙のpHは経時変化して低下する。また、初期のpHが高ければ長期にわたって中性域を維持でき保存に耐えるものとなる。 |
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各試料の灰化物の蛍光X線分析を行い、金属がどの程度含まれるかを定量した。特に硫酸アルミニウムの使用に起因するAlと炭酸カルシウムの使用に起因するCaの存在に着目した。その結果を(表3)に示す。 |
(表3) (wt%)
Al Si S Ca あさぎ(他社) 57 16 13 6 あさぎ 12 30 13 35 象牙(他社) 48 50 − − 象牙 12 32 10 35 AFプロテクト − 1 2 75
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(表3)から、硫酸アルミニウムを使用していない当社品に較べて、他社品はAlの含有量が多いことから、益々硫酸アルミニウムを使用したものとの疑いが強まった。 各試料に含まれる陰イオンの含有量を、 イオンクロマトグラフ法で測定した。この方法は紙中に含まれる酸性物質に起因する陰イオンがどの程度含まれていか調べる方法である。(表4)に乾燥後の紙1kg当たりの硫酸イオンの含有量 (mg/kg)を示す。 |
(表4)
硫酸イオン あさぎ (他社) 650 あさぎ 40 象牙 (他社) 800 象牙 40 AFプロテクト 20
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(表4)から、硫酸アルミニウムを使用していない当社品に較べて、他社品は15倍以上の硫酸イオンが含まれていることがわかり、これまで述べた3、4項の事実も含め、明らかに硫酸アルミニウムを使用した紙であると判断した。また、黒褐色現象は硫酸の脱水作用によるものと考えられる。 (1)保存現場に発生する諸現象を学理的に解明する必要がある (2)移行性物質(特に酸性物質)を含まない紙、もしくは含んでいてもあるレベル以下の紙が必要になる (3)非木材繊維を使用した長期保存に耐える紙も必要となる 今日は普段保存現場では試験できない方法で、紙の中に含まれる成分を分析した結果と、「挿入法」 と仮称した方法で強制劣化試験を行った結果を踏まえて、「酸性紙ではないか」 との疑問に対して 「硫酸アルミニウムを使用した紙」 であると断定した経緯を報告した。未確認事項や整合性の欠く部分もあったとは思うが、一つずつ疑問や問題点を皆さんのご協力を得ながら解決していきたいと考えている。 |
| Q & A |
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Q.紙の場合、強制劣化試験と自然条件下での劣化とどう違うのか?
Q.最近開発している中性紙は?
Q.それはノンバッファーと呼べるのか?
Q.「新しい強制劣化試験方法」の表中で劣化率の高い紙は、実際に長持ちしないか?
Q.pHチェックペンで日本製と米国製の違いは?推奨できるペンは? |