纖維素是紙張的主要成分。纖維素在中性和弱堿性條件下是相當(dāng)穩(wěn)定的，難于水解和氧化。但是在酸的催化作用下，水解速度顯著加大。T Iversen和T Lindstorm等研究了紙張的降解機(jī)理，其中的機(jī)理非常復(fù)雜，但是有一些現(xiàn)在還不完全清楚。

水解速度隨著氫離子深度成一定比例的增加，pH值越低，酸性越強(qiáng)，水解速度越快。紙的變質(zhì)表現(xiàn)在宏觀上是變色，在微觀上便是結(jié)構(gòu)的破壞（即機(jī)械強(qiáng)度的下降）。纖維素水解后，由于聚合度降低，紙張的強(qiáng)度也隨之降低，其結(jié)果使紙變質(zhì)變脆。當(dāng)纖維素聚合度降至200以下時(shí)，紙張就會(huì)完全脆化；如果完全水解成葡萄糖，紙張就會(huì)粉化。此時(shí)，文獻(xiàn)將失去收藏和使用價(jià)值。特別值得注意的是，在此水解過程中酸并未消耗，而是越積越多，危害也就越來越大。

纖維素在發(fā)生水解的過程中還發(fā)生氧化反應(yīng)。發(fā)生氧化反應(yīng)的原因是紙張中存在醛基及羧基等氧化官能團(tuán)。并且如鐵和鎂等過渡金屬元素是氧化反應(yīng)的催化劑。同時(shí)，醛基及羧基等氧化官能團(tuán)還能加速纖維的水解過程，過渡金屬元素能催化二氧化硫成硫酸。水解反應(yīng)和氧化反應(yīng)是同時(shí)存在，在討論紙張降解過程時(shí)很難獨(dú)立討論。

有研究人員曾把道林紙分別浸入不同pH值溶液中，然后取出，在相同條件下干燥，進(jìn)行數(shù)據(jù)測(cè)定，結(jié)果證實(shí)隨pH值降低，紙張抗拉強(qiáng)度明顯減弱。無論是明礬、鹽酸、硫酸都會(huì)引起紙張的降解，使紙張耐折強(qiáng)度下降。將耐折度均為400次的紙，用不同濃度的酸處理后再進(jìn)行老化，在相同時(shí)間和溫度（100°C）條件下，紙張耐折強(qiáng)度的損失隨酸的濃度不同而表現(xiàn)不同，pH值為6.2~9.7者，經(jīng)過兩天的老化后，其耐折強(qiáng)度只發(fā)生微弱的變化，仍保持400次左右。耐折度保留了95%。pH值為4.5~4.8的紙，經(jīng)過兩天老化后，耐折度迅速降到200次以下，耐折度僅保留15~35%。從理論和實(shí)踐都證明紙張中酸的存在，是紙張“自毀”的根源。

來源：田周玲（國(guó)家圖書館古籍保護(hù)中心）《文獻(xiàn)用紙脫酸方法之分析》