本節針對研究的資料分析，以「紙張抗老化程度」及「統計分析方法」兩部份說 明。
一、紙張抗老化程度
本研究對於鈔券用安全紙張之紙張性能抗老化程度之了解與比較，以性能保留 率做為評估方式。性能保留率為試片進行加速老化試驗前、後測值之比值。
本研究評估抗老化程度之指標為耐折度及白度，而計算所得之「性能保留率越 高，代表該安全紙張抗老化程度越高」。
性能保留率依以下公式（中華民國國家標準，1993a；中華民國國家標準，1993c）
計算之：
保留率（Permanence Retention） ％ ＝ A
B × 100 ％
（A 為試驗前之測值，B 為試驗後之測值）
二、統計分析方法
（一）描述性統計(Descrpyive Statistic)
耐折度及白度之實驗數據經紙張性能保留率公式計算，再依平均數、標準 差、百分比等描述性統計量，呈現鈔券用安全紙張於不同時間之加速老化試驗所 呈現之變化，並以統計圖表來視覺化並比較紙張抗老化之程度。
（二）二因子多變量變異數分析(Two Way- MANOVA)
本研究所採用之統計方法為二因子多變量變異數分析，即為呈現本研究目的 二：「鈔券用安全紙張經不同的熱加速老化試驗及有無紫外線老化後，其紙張性 能保留率是否有顯著差異？」。
主要原因有二：
1. 本研究有兩個因子分別為熱加速老化類型及紫外線加速老化，因此使用
鈔券用安全紙張抗老化之研究
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二因子變異數分析可檢定兩因子間是否存在主效果或交互作用（榮泰 生，2009）。當交互效果不顯著時，進行主效果分析；反之，當交互效 果顯著時，進行單純主要效果分析。
2. 因本研究所稱之「性能抗老化程度」分別是指「白度保留率」及「耐折 度保留率」兩個依變項，屬多變量分析。採用多變量變異數分析的優點 除可減少因多個依變項產生的第一類型的錯誤外，可了解更多的資訊，
如檢定不同自變項間對依變項的重心是否有顯著不同，因此有更高的檢 定力(吳明隆，2008)。
鈔券用安全紙張抗老化之研究
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第肆章 研究結果與討論
本研究旨在藉由加速老化試驗，探討並了解傳統棉質鈔券用安全紙張與目前最新 發展之三明治(Three layer substrate)鈔券用安全紙張間抗老化之程度與差異。本章透過 實驗結果進行統計分析，依序回答本研究所提出之研究目的與問題。第一節為鈔券用 安全紙張抗老化程度，本節將了解鈔券用安全紙張經加速老化試驗後，以紙張性能保 留率分析其抗老化程度；第二節為加速老化試驗之抗老化程度差異，本節採用二因子 多變量變異數分析，分析鈔券用安全紙張經不同加速老化試驗後，其抗老化程度之差 異；第三節為三種鈔券用安全紙張間抗老化程度之比較，同時比較三種鈔券用安全紙 張經加速老化試驗後，以性能保留率之高低排序，來比較其抗老化程度。
鈔券用安全紙張抗老化之研究
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第一節 鈔券用安全紙張抗老化程度
本研究分為三個研究對象，分別進行熱加速老化試驗與有無紫外線老化，並計 算白度、耐折度性能保留率，作為了解抗老化程度之評估方式，意即性能保留率越 高，其抗老化程度越高。
本節將以平均值、標準差等描述性統計，分別探討三種鈔券用安全紙張經加速 老化試驗後，其性能之抗老化程度。
壹、鈔券用安全紙張 C
本研究之抗老化程度以性能保留率公式進行計算，用以評估紙張在老化試驗 前、後測試值之變化程度。
鈔券用安全紙張 C 為傳統純棉鈔券用安全紙張，其老化試驗前之白度與耐折 度，如下表 4-1：
表 4-1
鈔券用安全紙張 C 之白度及耐折度(老化前)
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 均值 白度 78.05 78.05 78.05 78.25 78.05 77.98 78.29 78.17 78.26 78.01 78.12 耐折度 2672 2548 2678 2758 2439 2842 2833 2758 2666 2589 2678
單位：白度 ( % )，耐折度 ( 次 )
一、乾熱加速老化－無紫外線老化組
鈔券用安全紙張 C 在乾熱加速老化-無紫外線老化試驗後，白度與耐折度之 測值見附錄一表 1。經性能保留率公式計算後，其性能保留率如下表 4-2：
鈔券用安全紙張抗老化之研究
65 表 4-2
鈔券用安全紙張 C：乾熱加速老化-無紫外線老化之性能保留率 時間
(小時) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 均值 標準差
24 83% 86% 84% 84% 81% 81% 83% 81% 83% 83% 83% 0.016 48 72% 71% 70% 70% 69% 72% 71% 71% 71% 71% 71% 0.008 72 66% 67% 63% 66% 62% 64% 65% 67% 63% 63% 65% 0.016 白度
保留
率 144 59% 56% 56% 56% 59% 59% 59% 60% 60% 58% 58% 0.015 24 78% 80% 83% 81% 75% 74% 88% 80% 75% 82% 78% 0.041 48 65% 67% 66% 67% 63% 67% 66% 65% 67% 64% 66% 0.014 72 53% 55% 54% 47% 55% 52% 51% 52% 57% 52% 53% 0.024 耐折
度保 留率
144 33% 30% 30% 31% 31% 30% 33% 30% 30% 29% 31% 0.012 依表 4-2 繪製圖形，如圖 4-1：
圖 4-1 鈔券用安全紙張 C：乾熱加速老化－無紫外線老化之性能保留率 在乾熱加速老化-無紫外線老化試驗中，鈔券用安全紙張 C 之張性能保留率 皆呈現下降之趨勢。在乾熱加速老化 24 小時中，白度保留率為 83%與耐折度保 留率 80%相近；但在乾熱加速老化 48 小時、72 小時及 144 小時，白度保留率 下降的幅度趨緩，分別為 71%、65%及 58%；而耐折度則降幅增大，在乾熱加 速老化 48 小時、72 小時及 144 小時分別為 66%、53%及 31%。
整體而言，鈔券用安全紙張 C 之白度保留率高於耐折度保留率，意即耐折 度對老化試驗的敏感度大於白度，與前人研究(Williams, 1981；Nada, El-Kady,
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66
Simonian, Basalah & Goher, 2011；Arnold, 2003) 結果，耐折度為最敏感之老化 指標一致。
二、乾熱加速老化－有紫外線老化組
鈔券用安全紙張 C 在乾熱加速老化-有紫外線老化試驗後，白度與耐折度之 測值見附錄一表 2。經性能保留率公式計算後，其性能保留率如下表 4-3：
表 4-3
鈔券用安全紙張 C：乾熱加速老化-有紫外線老化之性能保留率 時間
(小時) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 均值 標準差
24 84% 86% 84% 85% 86% 86% 87% 87% 87% 86% 86% 0.012 48 73% 72% 73% 74% 74% 74% 76% 73% 74% 74% 74% 0.009 72 73% 72% 73% 69% 73% 72% 72% 72% 71% 72% 72% 0.010 白度
保留 率
144 68% 66% 63% 65% 65% 63% 64% 65% 65% 65% 65% 0.012 24 73% 78% 79% 70% 78% 71% 74% 75% 76% 74% 75% 0.028 48 63% 63% 68% 57% 68% 64% 68% 69% 60% 68% 65% 0.037 72 51% 55% 53% 50% 53% 59% 55% 59% 57% 52% 54% 0.029 耐折
度保 留率
144 31% 33% 29% 31% 32% 35% 35% 33% 30% 30% 32% 0.021
依表 4-3 繪製圖形，如圖 4-2：
圖 4-2 鈔券用安全紙張 C：乾熱加速老化－有紫外線老化之性能保留率
鈔券用安全紙張抗老化之研究
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鈔券用安全紙張 C 在乾熱加速老化-無紫外線老化組中，白度保留率已有明 顯之下降；但經紫外線老化後，白度保留率卻些微提高。以「乾熱加速老化 24 小時-無紫外線老化」之白度保留率為 83%，但經紫外線老化後為 86%，白度提 升 3%；後續之 48、72 及 144 小時亦提升了 3%、7%、7%。此結果與張上鎮、
陳信泰、古雲川與張慧齡(1988)在宣紙的耐光性研究中發現：室內光及瞬間高能 日光燈照光 4 星期後，香港玉版雙宣紙的明度保留率提升 1~5%之結果類似。不 過，該研究之香港玉版雙宣紙在瞬間高能日光燈照光 24 星期後，明度保留率仍 輕微下降 3%，本研究是否有相同之情形仍待進一步研究。
而耐折度保留率，除「乾熱加速老化 24 小時-有紫外線老化」外，其餘在乾 熱加速老化 48、72 及 144 小時-有紫外線老化組之保留率，與「無紫外線老化」
組幾近相同。顯示在乾熱加速老化中，紫外線老化對鈔券用安全紙張 C 之影響 不大。
從數據顯示，紫外線波長 313nm 在試驗時間內，無法對鈔券用安全紙張 C 產生老化，甚至在白度發生類似「光漂白」效果。胡玉洁、何春菊與張瑞軍(2012 ) 指出，纖維素在有氧環境下，波長 340 nm 以下之紫外線即可引起纖維素之降解 反應；但肖穩發與鄺生魯(1999)則表示，纖維素直接光降解所需的波長能量依其 純度及製程而定；高純度纖維素吸收紫外光劣化的範圍為 260nm~270nm。因此 推測波長 313nm 之紫外線無法造成鈔券用安全紙張 C 老化。
三、濕熱加速老化－無紫外線老化組
鈔券用安全紙張 C 在濕熱加速老化-無紫外線老化試驗後，白度與耐折度之 測值見附錄一表 3。經性能保留率公式計算後，其性能保留率如下表 4-4：
表 4-4
鈔券用安全紙張 C：濕熱加速老化-無紫外線老化之性能保留率 時間
(小時) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 均值 標準差
(接續下頁)
鈔券用安全紙張抗老化之研究
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24 95% 95% 95% 95% 95% 95% 95% 95% 95% 95% 95% 0.002 48 91% 91% 91% 91% 91% 92% 92% 91% 91% 91% 91% 0.002 72 89% 89% 89% 89% 88% 89% 88% 89% 88% 89% 89% 0.002 白度
保留 率
144 85% 85% 84% 85% 85% 85% 85% 85% 85% 85% 85% 0.003 24 92% 91% 93% 87% 93% 88% 90% 92% 87% 91% 90% 0.022 48 84% 86% 88% 84% 84% 86% 86% 86% 87% 87% 86% 0.014 72 84% 81% 82% 80% 78% 79% 81% 84% 79% 86% 82% 0.025 耐折
度保 留率
144 75% 80% 77% 72% 74% 82% 77% 83% 76% 82% 78% 0.036
依表 4-4 繪製圖形，如圖 4-3：
圖 4-3 鈔券用安全紙張 C：濕熱加速老化－無紫外線老化之性能保留率
在濕熱加速老化-無紫外線老化組中，鈔券用安全紙張 C 的紙張性能保留率 降幅近似線性趨勢，白度保留率仍高於耐折保留率；同時，白度保留率與耐折度 保留率兩線段趨近平行線，顯示兩向度之老化反應速率相當。在濕熱加速老化試 驗中，相對濕度提供適當的水分參與纖維素的劣化，Jablonsky et al. (2011)指出，
純纖維素在 150℃以下加速老化之水解作用通常是均勻且一致的，除與其他反應 (如氧化、交聯作用等)產生交互作用，才會使反應速率有所差別。
另外，此組之保留率皆高於乾熱加速老化。以濕熱加速老化 144 小時－無紫 外線老化為例，白度與耐折度保留率都為 85%及 78%，皆高於乾熱加速老化。
鈔券用安全紙張抗老化之研究
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原因在於濕熱加速老化溫度低於乾熱加速老化溫度，纖維氧化作用較低，纖維鍵 結不會因脫水而斷裂(Karlovits & Gregor-Svetec, 2012)。同時，鈔券用安全紙張 C 為中性紙張，纖維素水解作用在無酸環境下，老化作用較為和緩(胡玉洁等人，
2012)。
四、濕熱加速老化－有紫外線老化組
鈔券用安全紙張 C 在濕熱加速老化-有紫外線老化試驗後，白度與耐折度之 測試值見附錄一表 4，經性能保留率公式計算後，其性能保留率如下表 4-5：
表 4-5
鈔券用安全紙張 C：濕熱加速老化-有紫外線老化之性能保留率 時間
(小時) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 均值 標準差
24 85% 85% 85% 86% 85% 84% 85% 85% 85% 85% 85% 0.004 48 86% 86% 86% 85% 85% 86% 86% 86% 86% 86% 86% 0.005 72 83% 83% 85% 85% 85% 85% 85% 86% 86% 86% 85% 0.009 白度
保留
率 144 84% 84% 85% 84% 85% 85% 85% 86% 85% 85% 85% 0.005 24 90% 94% 95% 97% 90% 91% 93% 96% 93% 93% 93% 0.022 48 85% 91% 87% 86% 90% 90% 89% 87% 91% 90% 89% 0.020 72 86% 80% 84% 83% 82% 82% 84% 82% 80% 82% 83% 0.017 耐折
度保
留率 144 79% 85% 79% 82% 78% 75% 75% 83% 82% 79% 80% 0.033
依表 4-5 繪製圖形，如圖 4-4：
圖 4-4 鈔券用安全紙張 C：濕熱加速老化－有紫外線老化之性能保留率
鈔券用安全紙張抗老化之研究
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鈔券用安全紙張 C 之白度保留率，在濕熱加速老化-有紫外線老化組低於濕 熱加速老化-無紫外線老化組。同時，白度保留率在濕熱加速老化 24 小時-紫外 線老化組即降至 85%，之後無論是濕熱加速老化 48 小時、72 小時，甚至 144 小 時都約在 85%左右。顯示鈔券用安全紙張 C 在濕熱加速老化-紫外線老化條件 下，白度保留率在濕熱加速老化 24 小時即至穩定值。此結果與 Arnold(2003)在 自然老化研究中發現，「所有的紙張都會因老化而變黃，且光學性能之變化最後 都會趨向一個穩定值」。而白度值為測量紙張變黃之光學性能指標，因此 Arnold 之發現與本組結果一致。
但此組之耐折度保留率則略高於濕熱加速老化-無紫外線老化組。表示鈔券
但此組之耐折度保留率則略高於濕熱加速老化-無紫外線老化組。表示鈔券