西元105年,蔡伦用廉价的原料造出了中国四大发明之一—纸。自此,纸张就一直承载着人类历史。不过,岁月的痕迹亦刻印在旧书和老照片那无力的淡黄色上。可是,纸张泛黄不能只归咎於时间流逝,当中的原凶是在特定条件下产生的化学反应。

若要理解纸张变黄的原理,必先了解纸张的成分。造纸先要分拆木材的纤维,然後加水制成木浆,经漂白和染色(视乎纸的用途)等工序之後晾在纸网上烘乾就成了。制成的纸张主要成份不异於木头,包括纤维素,半纤维素和木质素。当中纤维素和半纤维素是无色的多醣(由葡萄糖组成的线性聚合物),而木质素则是结构复杂的深色多醣。在制造白纸时,木质素一般都在制浆和漂白过程中被除去。

没有木质素的白纸也会变黄,主因是纤维素和半纤维素的氧化。纤维素和半纤维素虽然没有吸收可见光的离域电子(例如金属键的「电子海」中的电子),羟基的氧化却会形成羰基和烯基,由此产生带有双重键的官能基(C = O,C = C)是发色团,令有机化合物具有颜色。氧化过程在氧气中自动进行,这也是外露的书页边较快变黄的原因。

纸张也不是「生而平等」的,由於报纸的木质素成分较高,所以比白纸更容易变黄。木质素不单令纸质较硬,也让成品暗哑粗糙。但去除木质素的工序昂贵,所以大部份报业都跳过这步以减低成本。根据1996年的一项研究,紫外线提供足够能量给木质素分解醚键,从而产生苯自由基和羰游基;後者继而攻击木质素,制造更多的苯基。苯基自由基再经氧化产生黄色的苯基酸,也就是旧报纸变黄和变脆的原凶。

氧化及光氧化是令纸张变黄的主因,减慢这些过程可以保持纸张原有的颜色。这些反应是在热、光和氧气的存在下发生,避免让纸张不必要地曝露在光和热之下,可以相当有效地减慢氧化。除此之外,涂上保护层也是防止纸张变黄的方法之一。有些保护涂层声称含有可吸收紫外线的化学物,从而防止光氧化及纸张变黄。有些涂层则含有还原剂,以免多醣被氧化。