CN102086613A - 一种纸张脱酸剂的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用天然产物制备纸张脱酸剂的方法。将所用老茶、带壳茶籽、烟草全株、麦秸秆、稻草、蚕蜕、金皇后、红豆草、黄藤等中药及天然产物粉碎至0.1~5mm大小的颗粒,并进行混合;用乙醇超声提取脱脂,过滤;挥干药粉溶剂后,加水,在15~50℃下自然发酵24~180小时,过滤并加入防腐剂,即得纸张脱酸剂,其pH值在7.1~9.5。
Description
技术领域
本发明涉及一种应用天然产物制备纸张脱酸剂的方法。
背景技术
“纸张”是人类物质文明和文化的主要载体,是与各个历史时期人类文化和生产力的发展进程紧密相联的。由纸张构成的产品主要有书籍、字画、文档等。据统计,目前由我国各图书馆收藏的古籍文献已达3000万册。但由于年代久远,历遭战乱水火、鼠啮虫咬等厄运,有些传世的珍贵善本也是千疮百孔、残缺不全。时值今日,只减不增的传世古籍愈加弥足珍贵,其中约5%的古籍文献已达到严重破损的程度。因此,如何保护好这些珍贵的古籍文献,使破损的古籍文献得到及时的修复,是摆在我们面前的一项紧迫而艰巨的任务。
本发明所涉及的纸张不但指新闻纸、手写纸,也指通常说的旧书、旧报纸、旧画等。图书保护的内在问题,主要是防止书籍制作材料——“纸张”本身的破坏,确切地说是延缓、终止纸张返酸老化的过程。研究证明,酸是影响文献纸张保存寿命的重要因素。纸张的主要成分是纤维素,在一般条件下,纤维素是非常稳固的,不易被水解、降解。但在酸的作用下纤维素分子极易发生水解反应,生成水解纤维素,纸张也随之脆化变质,严重时一触即碎,直至变为粉末。酸性纸的耐折力低,当纸张的pH值低到4-4.5之间时,就变得相当脆弱。如果纸的pH值低于5.6,就应当采取脱酸措施。鉴于此种情况,必须对古籍进行去酸处理。
“脱酸”是现代图书保护常用技术之一。在破损古籍中,因纸张酸化对古籍造成的损害占到相当大的比例。而且,纸张酸化对古籍所造成的损失,远远超过虫蛀和鼠啮。在修复过程中,纸张的脱酸环节非常重要,是关系到古籍能否长久保存的重要措施。
据化学原理,纸张脱酸的方法可用碱性物质使纸张的酸性中和,从而达到纸张保护的目的。现在应用的大部分脱酸技术是用手工操作的溶液法,纸张必须一页一页处理;大规模脱酸技术主要有液相除酸法和气相除酸法。
液相除酸法是用碱性水溶液或碱性有机溶液除酸,如氢氧化钙溶液、氢氧化钙-碳酸氢钙溶液、碳酸氢镁溶液、氢氧化钡甲醇溶液、醋酸镁甲醇溶液、甲氧基甲基碳酸镁溶液等。气相除酸是使用碱性气体除酸,如氨、吗啉、二乙基锌等。
在液相除酸法中,有机溶液除酸比水溶液除酸更好,但是大量的甲醇及氟氯烃类有机溶剂使用,会带来污染问题。同时,整本书的除酸也与气相法一样需要特殊的设备。
已经使用的大批量除酸法主要有Wei T’O法、Battelle法、bookkeeper法、DEZ法、Fmc法、甲氧或乙氧甲基镁溶液去酸法。
Wei T’O法是用5%甲氧基碳酸镁、5-10%甲醇和90%氟利昂配合使用。Battelle法是Wei T’O法的改进,用硅油代替氟利昂。bookkeeper法用氧化镁和氟利昂去酸。Fmc法选用的去酸剂为溶解在氟利昂113中的碳酸镁醇盐,或溶解在庚烷中的二丁氧基代二乙氧基碳酸镁。甲氧或乙氧甲基镁溶液,选用氟利昂作溶剂。DEZ法,用气相二乙基锌。
至今没有任何涉及天然提取物在纸张脱酸方面的应用。
发明内容
本发明利用天然农副产品和中草药为原料,经过浸泡过滤制备得到纯天然纸张脱酸剂,脱酸剂pH值在6.4~9.6之间。用于纸张的脱酸可以使纸张的pH值达到7左右,将纸张中的酸性物质进行中和,在使脱酸剂渗透进纸张的空隙中的同时,使纸张中有一定的脱酸剂残留,延缓酸化的产生,加快处理速度。
本发明提供一种利用天然脱酸剂进行纸张脱酸的方法,以克服现有方法中,反应处理时间过长,造成大量有机污染,存在消防隐患,处理后图书纸张弯曲,变脆,油墨渗透,交叉染色等的缺陷。
本发明虽然只选取最廉价的报纸(新闻纸)和手写纸进行纸张脱酸,但此技术并非仅仅限于对这两类纸张进行脱酸。
本发明通过以下方案实现:
本发明的纸张脱酸剂的制备方法有以下步骤:(1)将所用中药及天然产物粉碎至0.1~5mm大小的颗粒,将粉碎后的1~10质量份老茶叶,1~10质量份带壳茶籽,1~10质量份烟草全株,1~10质量份麦秸秆,1~10质量份稻草,1~2质量份蚕蜕(Bombyx mori L.),1~5质量份金皇后(Medicago sativa L.),1~5质量份红豆草(Onobrychis viciaefolia Scop),1~5质量份黄藤(Daemonorops margaritae(Hance)Beccari)进行混合;(2)用乙醇超声提取脱脂(300W,30kHz,20min),过滤;(3)挥干药粉溶剂,加水,在15~50℃下自然发酵24~180h,过滤;(4)加入防腐剂,即得纸张脱酸剂,测得溶液密度在1.01~1.10之间,pH值在7.1~9.5。
所述老茶叶是指生长一年以上的茶叶,经自然干燥得到。所述带壳茶籽是指用于生产茶叶的茶树所结果实。所述麦秸秆是指大麦秸秆和/或小麦秸秆。所述中药和天然产物是干燥的植物,其含水量没有特殊限定。
上述步骤(2)中加入0~8倍体积/重量且浓度为75%~95%的乙醇超声提取1~6小时脱脂。
上述步骤(3)中所加水量为药粉质量的1~6倍,所用水为自来水、河水、井水、纯净水或蒸馏水。
上述步骤(4)中加入防腐剂为溶液质量0.001~0.01倍的尼伯金酯。
所制得的天然脱酸剂可以稀释0~10倍进行纸张脱酸,此脱酸剂可以多次重复使用,当脱酸剂pH值降低到7.0以下后,可以补充新鲜脱酸剂使其pH值升高到7.0以上。需要将纸张脱酸后的pH值保持在7.5以上时,必需使用pH值在7.5以上的脱酸剂。
本发明的产品制为纯天然制品,具有纸张脱酸功能。该产品制备方法简单,容易操作,所用的原料来源丰富。
本发明有益效果是:
1.所用原料来自纯天然,来源丰富,价格低廉。
2.经发酵得到产品脱酸剂,无毒无害,符合现代的环保理念。
3.本产品原料来自天然,与制造纸张的原料来源相同,协同性能好。
具体实施方式
下面通过实施例进一步详细阐述本发明的使用方法。
实施例1
取粉碎至0.1~5mm大小后的10g老茶叶,50g带壳茶籽,15g烟草全株,30g麦秸秆,20g稻草,10g蚕蜕,20g金皇后,15g红豆草,10g黄藤进行混合,加360mL浓度为95%的乙醇,进行超声脱脂;过滤,挥干药粉溶剂,加180g自来水,在15℃下自然发酵120h,过滤,得滤液133g;加入0.093g防腐剂尼伯金甲酯,搅拌溶解均匀即得纸张脱酸剂,测得其溶液密度为1.04g/cm3,其pH值为7.1。
将此纸张脱酸剂稀释10倍,取100g用于处理pH值为4.3的1962年报纸3g,浸泡处理30min,以脱除酸性物质。处理之后测得报纸的pH值为6.7。
将此纸张脱酸剂稀释10倍,取100g用于处理pH值为5.4的1932年手写宣纸3g,浸泡处理30min,以脱除酸性物质。处理之后测得报纸的pH值为6.9。
实施例2
取粉碎至0.1~5mm大小后的100g老茶叶,50g带壳茶籽,20g烟草全株,50g小麦秸秆,20g稻草,10g蚕蜕,20g金皇后,10g红豆草,50g黄藤进行混合,加330mL浓度为75%的乙醇,进行超声脱脂;过滤,挥干药粉溶剂,加330g自来水,在25℃下自然发酵180h,过滤,得滤液320g;加入0.32g防腐剂尼伯金乙酯,搅拌溶解均匀即得纸张脱酸剂,测得其溶液密度为1.08g/cm3,其pH值为8.2。
将此纸张脱酸剂稀释15倍,取100g用于处理pH值为4.3的1962年报纸3.02g,浸泡处理30min,以脱除酸性物质。处理之后测得报纸的pH值为7.0。
将此纸张脱酸剂稀释15倍,取100g用于处理pH值为5.4的1932年手写宣纸3.18g,浸泡处理30min,以脱除酸性物质。处理之后测得报纸的pH值为7.1。
实施例3
取粉碎至0.1~5mm大小后的20g老茶叶,100g带壳茶籽,10g烟草全株,10g麦秸秆,10g稻草,10g蚕蜕,30g金皇后,20g红豆草,20g黄藤进行混合,加230mL浓度为95%的乙醇,进行超声脱脂;过滤,挥干药粉溶剂,加1380g井水,在50℃下自然发酵120h,过滤,得滤液1296g;加入1.3g防腐剂尼伯金甲酯,搅拌溶解均匀即得纸张脱酸剂,测得其溶液密度为1.01g/cm3,其pH值为7.4。
将此纸张脱酸剂稀释2倍,取100g用于处理pH值为4.3的1962年报纸3.08g,浸泡处理30min,以脱除酸性物质。处理之后测得报纸的pH值为7.0。
将此纸张脱酸剂稀释2倍,取100g用于处理pH值为5.4的1932年手写宣纸3.23g,浸泡处理30min,以脱除酸性物质。处理之后测得报纸的pH值为7.2。
实施例4
取粉碎至0.1~5mm大小后的10g老茶叶,30g带壳茶籽,10g烟草全株,10g大麦秸秆,100g稻草,10g蚕蜕,20g金皇后,20g红豆草,50g黄藤进行混合,加2080mL浓度为80%的乙醇,进行超声脱脂;过滤,挥干药粉溶剂,加780g珠江河水,在40℃下自然发酵36h,过滤,得滤液700g;加入3.5g防腐剂尼伯金甲酯,搅拌溶解均匀即得纸张脱酸剂,测得其溶液密度为1.04g/cm3,其pH值为7.7。
将此纸张脱酸剂稀释4倍,取100g用于处理pH值为4.3的1962年报纸3.03g,浸泡处理30min,以脱除酸性物质。处理之后测得报纸的pH值为6.9。
将此纸张脱酸剂稀释4倍,取100g用于处理pH值为5.4的1932年手写宣纸3.20g,浸泡处理30min,以脱除酸性物质。处理之后测得报纸的pH值为7.1。
实施例5
取粉碎至0.1~5mm大小后的30g老茶叶,30g带壳茶籽,10g烟草全株,100g麦秸秆,20g稻草,20g蚕蜕,20g金皇后,50g红豆草,30g黄藤进行混合,加1020mL浓度为95%的乙醇,进行超声脱脂;过滤,挥干药粉溶剂,加1360g蒸馏水,在30℃下自然发酵72h,过滤,得滤液1280g;加入2.4g防腐剂尼伯金甲酯,搅拌溶解均匀即得纸张脱酸剂,测得其溶液密度为1.05g/cm3,其pH值为7.9。
将此纸张脱酸剂稀释3倍,取100g用于处理pH值为4.3的1962年报纸3.10g,浸泡处理30min,以脱除酸性物质。处理之后测得报纸的pH值为7.4。
将此纸张脱酸剂稀释3倍,取100g用于处理pH值为5.4的1932年手写宣纸3.13g,浸泡处理30min,以脱除酸性物质。处理之后测得报纸的pH值为7.5。
实施例6
取粉碎至0.1~5mm大小后的20g老茶叶,50g带壳茶籽,50g烟草全株,30g麦秸秆,20g稻草,20g蚕蜕,50g金皇后,20g红豆草,10g黄藤进行混合,加1400g珠江河水,在25℃下自然发酵120h,过滤,得滤液1260g;加入1.8g防腐剂尼伯金甲酯,搅拌溶解均匀即得纸张脱酸剂,测得其溶液密度为1.05g/cm3,其pH值为8.1。
将此纸张脱酸剂稀释5倍,取100g用于处理pH值为4.3的1962年报纸3.03g,浸泡处理30min,以脱除酸性物质。处理之后测得报纸的pH值为7.4。
将此纸张脱酸剂稀释5倍,取100g用于处理pH值为5.4的1932年手写宣纸3.20g,浸泡处理30min,以脱除酸性物质。处理之后测得报纸的pH值为7.5。
实施例7
取粉碎至0.1~5mm大小后的10g老茶叶,80g带壳茶籽,20g烟草全株,10g麦秸秆,30g稻草,20g蚕蜕,20g金皇后,50g红豆草,10g黄藤进行混合,加500mL浓度为95%的乙醇,进行超声脱脂;过滤,挥干药粉溶剂,加2500g纯净水,在50℃下自然发酵150h,过滤,得滤液2328g;加入5.3g防腐剂尼伯金甲酯,搅拌溶解均匀即得纸张脱酸剂,测得其溶液密度为1.05g/cm3,其pH值为8.3。
将此纸张脱酸剂稀释4倍,取100g用于处理pH值为4.3的1962年报纸3.05g,浸泡处理30min,以脱除酸性物质。处理之后测得报纸的pH值为7.6。
将此纸张脱酸剂稀释4倍,取100g用于处理pH值为5.4的1932年手写宣纸3.21g,浸泡处理30min,以脱除酸性物质。处理之后测得报纸的pH值为7.7。
实施例8
取粉碎至0.1~5mm大小后的30g老茶叶,30g带壳茶籽,10g烟草全株,50g麦秸秆,50g稻草,10g蚕蜕,20g金皇后,50g红豆草,50g黄藤进行混合,加700mL浓度为80%的乙醇,进行超声脱脂;过滤,挥干药粉溶剂,加1050g自来河水,在50℃下自然发酵120h,过滤,得滤液986g;加入6.6g防腐剂尼伯金甲酯,搅拌溶解均匀即得纸张脱酸剂,测得其溶液密度为1.10g/cm3,其pH值为9.5。
将此纸张脱酸剂稀释10倍,取100g用于处理pH值为4.3的1962年报纸3.07g,浸泡处理30min,以脱除酸性物质。处理之后测得报纸的pH值为7.6。
将此纸张脱酸剂稀释10倍,取100g用于处理pH值为5.4的1932年手写宣纸3.15g,浸泡处理30min,以脱除酸性物质。处理之后测得报纸的pH值为7.6。
实施例9
取粉碎至0.1~5mm大小后的10g老茶叶,30g带壳茶籽,10g烟草全株,10g麦秸秆,100g稻草,10g蚕蜕,20g金皇后,20g红豆草,50g黄藤进行混合,加2080mL浓度为80%的乙醇,进行超声脱脂;过滤,挥干药粉溶剂,加780g珠江河水,在40℃下自然发酵36h,过滤,得滤液700g;加入3.5g防腐剂尼伯金甲酯,搅拌溶解均匀即得纸张脱酸剂,测得其溶液密度为1.04g/cm3,其pH值为7.7。
将此纸张脱酸剂稀释4倍,取100g用于处理pH值为4.3的1962年报纸3.03g,浸泡处理30min,以脱除酸性物质。处理之后测得报纸的pH值为6.9。
将此纸张脱酸剂稀释4倍,取100g用于处理pH值为5.4的1932年手写宣纸3.20g,浸泡处理30min,以脱除酸性物质。处理之后测得报纸的pH值为7.1。
实施例10
取粉碎至0.1~5mm大小后的10g老茶叶,30g带壳茶籽,100g烟草全株,10g麦秸秆,30g稻草,10g蚕蜕,30g金皇后,20g红豆草,40g黄藤进行混合,加560mL浓度为95%的乙醇,进行超声脱脂;过滤,挥干药粉溶剂,加1400g珠江河水,在50℃下自然发酵24h,过滤,得滤液1279g;加入1.5g防腐剂尼伯金甲酯,搅拌溶解均匀即得纸张脱酸剂,测得其溶液密度为1.02g/cm3,其pH值为7.3。
将此纸张脱酸剂稀释2倍,取100g用于处理pH值为4.3的1962年报纸3.07g,浸泡处理30min,以脱除酸性物质。处理之后测得报纸的pH值为7.1。
将此纸张脱酸剂稀释2倍,取100g用于处理pH值为5.4的1932年手写宣纸3.10g,浸泡处理30min,以脱除酸性物质。处理之后测得报纸的pH值为7.2。
Claims (13)
1.一种纸张脱酸剂,由以下方法制备得到:
(1)取如下中药及天然产物,进行粉碎并混合:
1~10质量份老茶叶,1~10质量份带壳茶籽,1~10质量份烟草全株,1~10质量份麦秸秆,1~10质量份稻草,1~2质量份蚕蜕(Bombyx mori L.),1~5质量份金皇后(Medicago sativa L.),1~5质量份红豆草(Onobrychis viciaefolia Scop),1~5质量份黄藤(Daemonorops margaritae(Hance)Beccari);
(2)用乙醇超声提取脱脂,过滤;
(3)挥干药粉溶剂,加水,在15~50℃下自然发酵24~180h,过滤;
(4)加入防腐剂,即得纸张脱酸剂。
2.如权利要求1所述的纸张脱酸剂,其特征在所用中药和天然产物是指干燥后的植物,其含水量没有特殊限定。
3.如权利要求1、2任一所述的纸张脱酸剂,其特征在于老茶叶是指生长一年以上的茶叶。
4.如权利要求1-3任一所述的纸张脱酸剂,其特征在所于麦秸秆是大麦秸秆或小麦秸秆。
5.如权利要求1-4任一所述的纸张脱酸剂,其特征在所于稻草是指稻子脱粒后残留的稻秆。
6.如权利要求2-5任一所述的纸张脱酸剂,所加水量为药粉质量的1~6倍,所用水为自来水、河水、井水、纯净水或蒸馏水。
7.一种制备权利要求1所述的纸张脱酸剂的方法,该方法包括以下步骤:
(1)取如下中药及天然产物,进行粉碎并混合:
1~10质量份老茶叶,1~10质量份带壳茶籽,1~10质量份烟草全株,1~10质量份麦秸秆,1~10质量份稻草,1~2质量份蚕蜕(Bombyx mori L.),1~5质量份金皇后(Medicago sativa L.),1~5质量份红豆草(Onobrychis viciaefolia Scop),1~5质量份黄藤(Daemonorops margaritae(Hance)Beccari);
(2)用乙醇超声提取脱脂,过滤;
(3)挥干药粉溶剂,加水,在15~50℃下自然发酵24~180h,过滤;
(4)加入防腐剂,即得纸张脱酸剂。
8.如权利要求7所述的方法,其特征在所用中药和天然产物是指干燥后的植物,其含水量没有特殊限定。
9.如权利要求7-8任一所述的方法,其特征在于老茶叶是指生长一年以上的茶叶。
10.如权利要求7-9任一所述的方法,其特征在所于麦秸秆是大麦秸秆或小麦秸秆。
11.如权利要求7-10任一所述的方法,其特征在所于稻草是指稻子脱粒后残留的稻秆。
12.如权利要求7-11任一所述的方法,所加水量为药粉质量的1~6倍,所用水为自来水、河水、井水、纯净水或蒸馏水。
13.一种组合物,其由如下成分组成:
1~10质量份老茶叶,1~10质量份带壳茶籽,1~10质量份烟草全株,1~10质量份麦秸秆,1~10质量份稻草,1~2质量份蚕蜕(Bombyx mori L.),1~5质量份金皇后(Medicago sativa L.),1~5质量份红豆草(Onobrychis viciaefolia Scop),1~5质量份黄藤(Daemonorops margaritae(Hance)Beccari)。
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