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            档案库房温湿度调控的依据 [2008-11-1]来源:正岛电器

            名词解释和基本概念:
              化学反应活化能  温湿度协同效应

            一、温湿度的变化规律
            (一) 库外温湿度变化的一般规律
            1.库外温度变化规律:  日出前气温最低,午后2~3小时达到最高值,上午9点气温上升最快,下午19点气温下降最快。

                 日变化   
                  时间   日温差  热带10~12℃;温带 8~9℃  ,南北极 3~4℃

            年变化 最高气温 内陆7月,沿海8月;最低气温 内陆1月,沿海2月
            年温差 长江流域20~30℃;华南10~20℃;华北30~40℃;东北40℃以上
            2.库外绝对湿度变化
                  日变化 

                                         单峰型   与t同步                     双峰型  第一峰8~9点最高,14~15点最低
                                        适合沿海地区和内陆秋冬季              第二峰20~21点最高,凌晨最低
                                                                                          适合内陆夏季
                    整个来说,绝对湿度日变化幅度较;年变化规律与年温度变化同步,1~2月最低,7~8月最高。

            3.库外相对湿度
            日变化与温度相反;年变化基本与温度同步,但常受寒流、暖流、霜冻、阴云、风、雪、雾、雨等影响。

            (二) 库内温湿度变化一般规律
            1. t、Z、Ф均与库外一致。
            2. 最高高不过库外,最低低不过库外,变化幅度均小于库外,温差只有库外的1/2。
            3. 由于外围结构传导过程和档案本身热容量,库内温度上升较慢,最高峰和最低峰均比库外迟1~2小时。
            4. 库内不同楼层、朝向、上下部均有差别。

            二、不适宜温湿度对档案的影响

            (一)温度对档案的影响

            1. 温度对档案制成材料的作用机理
            温度升高,大分子振动频率加大,振幅加强,可以造成大分子侧基官能团分离、主链断裂,分子结构发生变化,影响理化性质和材料的耐久性。
            温度升高,活化分子数目增加,有效碰撞次数增多,有害反应速度加快,容易发生氧化、水解等反应。(各种反应能否发生以及发生的速度取决于参加反应物质的活化能大小,活化能是指活化状态分子与反应物状态分子各自平均能量的差值,是一个依赖温度的量。)
                              E a
            lgK == -          + lgA    K速度常数,T绝对温度,E a反应活化能
                     2.303RT           A特征常数,E a、A、R均为常数
                                       K值随T的变化而变化

            2. 高温对材料的影响(30℃以上为高温)
            (1)加速各种有害化学物质对档案载体材料的水解和氧化等各种反应,温度每升高10℃,有害化学反应速度增加1~2倍,纸张、胶片片基、磁带带基、金属唱片光盘;つ、Ag硫化等老化或腐蚀。
            (2)使热塑性的材料明胶、聚氯乙烯、聚乙烯变软发生粘连
            (3)加速染料字迹及彩色胶片影象材料的酸、碱、氧化反应,使其退色
            (4)对耐热性较差的油溶、蜡溶字迹材料发生渗油或模糊现象
            (5)增加磁记录材料复印效应,温度每升高10℃,噪音增加1分贝
            (6)霉菌最适温区18~28℃,昆虫最适温区22~30℃,高温加速有害生物的生长
            (7)SO2、NO2、Cl2等有害气体高温下增加溶解度
            (8)高温影响光盘读出时的偏振光角(高温危害)

            3. 低温对材料的影响
            理论上讲,温度越低越有利于档案制成材料的保存
            (1)温度低于水的结冰温度,导致材料发硬发脆,强度下降
            (2)温度低于露点温度,增加材料表面的水分,引起一系列的有害化学反应

            (二)湿度对档案的影响

            1. 湿度对档案制成材料的作用机理
            湿度升高,材料吸湿,含水量增加;湿度降低,材料解吸,含水量减少。
            湿度升高,环境中酸性有害气体NO2、SO2等溶解于水,生成酸,为档案制成材料提供催化剂,环境中氧化性有害气体与水作用生成氧化剂。
            2. 高湿对材料的影响(70%以上为高湿)
            (1)纤维素、半纤维素、明胶、醋酸片基等物质需在有水的情况下发生水解反应,导致主链断裂,分子结构破坏,材料耐久性下降。
            (2)有些高分子物质吸水膨胀容易发生变形。
            (3)酸性有害气体溶解于水,生成酸,为档案制成材料提供催化剂,加速水解反应的速度。
            (4)金属模版唱片,水为介质,发生腐蚀反应。
            (5)水溶性字迹材料吸水洇化,模糊
            (6)霉菌临界生长Ф72%左右,昆虫最适湿区70~90%
            3. 低湿对材料的影响(30%以下为低湿)
            湿度过低,材料失水,容易发脆,造成胶片乳剂层脱落,磁粉脱落,纸张耐折度下降。
            湿度过低,载体材料失水收缩容易发生形变

            (三) 温湿度的协同效应

                

            寿命倍数

            t(℃)

            一年平均RH(%)

            70

            50

            30

            10

            35

            0.14

            0.19

            0.30

            0.68

            25

            0.74

            1.00

            1.56

            3.57

            15

            2.74

            5.81

            9.05

            20.70

            实验证明,温度和湿度对档案制成材料耐久性的综合作用大于单因子独立作用之和,表现为协同效应。以纸张为例15℃-10%比25℃-50%条件下保存寿命增加20倍左右。

            二、档案库房温湿度标准

              (一)我国档案库房温湿度标准                     

            库房类型

            温湿度

            一般档案库(含胶片库、磁带库)

            母片库

            控制范围

            昼夜允许波动范围

            温度(℃)

            14~25

            +2

            13~15

            相对湿度(%)

            45~60

            +5

            35~45

            (二)制定标准的依据
            1.有利于档案的耐久性
              危害:高湿 > 高温 > 低湿 > 低温;温湿度波动不宜过大,避免材料胀缩不匀产生较大的内应力,使强度下降;发生形变,导致载体材料和记录材料结合力下降。
            2.考虑我国气候和经济条件
            3.考虑工作人员的身体健康
            4.参考国外有关标准。

            相关问题:
            1.高温和低温对档案制成材料的作用机理和危害是什么?
            2.低温和低湿对档案制成材料的作用机理和危害是什么?

                     

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