CN107313295A - 一种酸化及脆化纸张纤维的保护方法 - Google Patents

一种酸化及脆化纸张纤维的保护方法 Download PDF

Info

Publication number
CN107313295A
CN107313295A CN201710603468.3A CN201710603468A CN107313295A CN 107313295 A CN107313295 A CN 107313295A CN 201710603468 A CN201710603468 A CN 201710603468A CN 107313295 A CN107313295 A CN 107313295A
Authority
CN
China
Prior art keywords
paper
acidifying
guard method
paper fibre
pattern
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201710603468.3A
Other languages
English (en)
Inventor
王思浓
唐颐
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fudan University
Original Assignee
Fudan University
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Fudan University filed Critical Fudan University
Priority to CN201710603468.3A priority Critical patent/CN107313295A/zh
Publication of CN107313295A publication Critical patent/CN107313295A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • D—TEXTILES; PAPER
    • D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21H—PULP COMPOSITIONS; PREPARATION THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASSES D21C OR D21D; IMPREGNATING OR COATING OF PAPER; TREATMENT OF FINISHED PAPER NOT COVERED BY CLASS B31 OR SUBCLASS D21G; PAPER NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D21H25/00—After-treatment of paper not provided for in groups D21H17/00 - D21H23/00
    • D21H25/18—After-treatment of paper not provided for in groups D21H17/00 - D21H23/00 of old paper as in books, documents, e.g. restoring
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41M—PRINTING, DUPLICATING, MARKING, OR COPYING PROCESSES; COLOUR PRINTING
    • B41M7/00—After-treatment of prints, e.g. heating, irradiating, setting of the ink, protection of the printed stock
    • B41M7/0063—Preservation or restoration of currency, books or archival material, e.g. by deacidifying

Landscapes

  • Paper (AREA)

Abstract

本发明属于纸质文物保护技术领域，具体为一种酸化及脆化纸张纤维的保护方法。本发明以pH标准缓冲溶液（pH=9.01~9.33）作为脱酸剂，水溶性纤维素作为加固剂，通过组分间的相互作用，最后得到均相的纸张脱酸加固保护剂。其中，缓冲溶剂为在一定温度范围内的四硼酸钠标准缓冲溶剂，水溶性纤维素的浓度为0.5‑15 g/L。由本发明方法制备的保护剂为均相的溶液体系，其与纸张纤维的结合及作用均匀，具有良好的纸张纤维脱酸与补强加固效果、一定的碱保留量且不影响纸张上的字迹墨水等、安全环保、使用操作简单方便。

Description

一种酸化及脆化纸张纤维的保护方法
技术领域
本发明属于纸质文物保护技术领域，具体涉及纸张纤维的保护方法。
背景技术
纸质古籍文物保护是国际关注的人类共有的重要课题，在文化传承上起到了非常重要的作用。《国家十三五规划纲要》明确将 “实施中华古籍保护计划”作为国家重点建设的100项工程之一。随着时间的推移、保存环境等客观因素的限制，纸质古籍文物面临发黄破旧、加速损毁等系列问题，进而极大地降低了其使用性与保存寿命。导致这些现象的主要原因为纸张酸化及老化，因此大量的纸质古籍文物需要科学的脱酸加固保护处理。纸张酸化的根本原因为其主要化学成分纤维素在酸性含水条件下发生水解使其聚合度明显降低，纸张老化的原因在于纤维高分子的断裂，这些原因致使纸张机械强度下降进而导致其脆化粉化等不可逆的损伤。(潘吉星. 中国造纸技术史稿. 北京: 文物出版社, 1978; 奚三彩,万俐. 南京博物院纸质文物保护的发展历程和展望. 北京：科学出版社, 2008; Area, M.C.; Cheradame, H. Bioresources, 2011, 4, 5307; 刘家真. 古籍保护原理与方法. 北京: 国家图书馆出版社, 2015.)。
从文献报道看，目前纸张脱酸常用的脱酸剂为碱性物质如碳酸盐、胺盐类、氢氧化物等。纸张脱酸的主要原理是通过将不同形态的碱性物质分散并渗入到纸张内部并同时与纤维素通过附着、键联等相互作用来去除游离酸并保留一定碱度进而达到脱酸目的。如美国国会图书馆采用二乙基锌作为脱酸剂、美国纸张保护专家Barrow使用碱土金属碳酸盐作为脱酸剂，芝加哥大学图书馆采用有机碳酸镁为脱酸剂，奥地利科学家Mohan采用氢氧化物纳米颗粒悬浮液等(Williamss, J. C. USP: 3969549, 1976; Barrow, W. J. The American Archivist, 1965, 2, 285; 田周玲, 中华纸业, 2013, 34, 90;Amornkitbamrung, L.; Mohan, T. RSC Adv., 2015, 42, 32950.)。纸张加固常用的是有机硅烷化偶联剂，如APTMS、APTES、AMDES等(Ipert, S.; Dupont, A. L. Polym. Degrad. Stabil., 2006, 12, 3448; Dupont, A. L.; Lavedrine, B. Polym. Degrad. Stabil.,2010, 12, 2300; Souguir, Z.; Dupont, A. L. Biomacromolecules, 2011, 6,2082.)。总体上看，目前的各种脱酸方法存在条件苛刻，气相脱酸安全性差，分散性差，脱酸不均匀、碱保留量低，对纸质文物产生新的损害等不同问题。且脱酸保护的同时具有加固、清洗、抑菌等其他功能于一体化的保护十分必要。
因此，利用简单的方法制备均相且集多功能于一体化的保护剂，且保护剂的使用方法安全便捷是目前该领域的热点研究方向之一。本发明方法制备的保护剂为均相溶液体系，与纸张纤维的结合均一，利于针对实际纸张纤维保护的需要进行改性和组装，具有开发潜力和应用前景。然而，目前尚无这方面的报道。
发明内容
本发明的目的是提出一种简单安全、经济合理的用于酸化及脆化纸张纤维的保护方法。
本发明提出的酸化及脆化纸张纤维的保护方法，具体步骤如下：
(1) 配制在10~50℃下，硼砂标准缓冲溶液；
(2) 将水溶性纤维素溶解于上述缓冲溶液中；其中，得到的溶液中水溶性纤维素的浓度为0.5~15 g/L；
(3) 将上述溶剂放置在磁力搅拌器上搅拌，温度10~50℃，时间0.5~12小时，得到均相的脱酸加固保护液；
(4) 纸样的制备按照ISO 7213，裁剪成若干1.5 cm×18 cm大小的纸样；
(5) 将裁剪的纸样放置在一定量的保护剂中，温度10~50℃，时间10~30分钟。
(6) 纸样处理后干燥，并将一部分放置于烘箱中干热老化处理，待表征。
步骤(1)中，所述缓冲溶液为蒸馏水。
步骤(2)中，所述水溶性纤维素可以是甲基纤维素、羟乙基纤维素或水溶性淀粉等。
步骤(3)中，所述磁力搅拌转速100-1000rpm，温度10~50℃，时间0.5~12小时。
步骤(4)中，所述纸样可以是酸化严重的民国机制纸、手工纸等。
步骤(5)中，所述纸样与保护剂的结合方式可以是浸渍、滴涂、喷涂等，温度10-50℃，时间10~30分钟。
步骤(6)中，所述纸样处理后干燥可以自然晾干或低温烘干，温度10~50℃。
本发明方法制备的保护剂为均相溶液体系，溶剂为水溶剂，绿色环保不污染环境，且安全无毒，适合大批量制备。保护剂对纸张的保护过程处理简单，用时短，对纸张的字迹没有影响。其具有良好的纸张脱酸效果、加固效果、适度的碱保留量。因此这种均相保护剂有望在酸化及脆化严重的纸张保护领域中广泛应用。
本发明方法宜大批量制备。条件简单方便，工艺条件成本低，效率高，产品质量以及成品率高，有良好的应用和产业化前景。
附图说明
图1是民国纸张的显微镜图（200倍）。
图2是民国纸张的扫描电镜（SEM）图。
图3是保护剂产品A处理后的民国纸张的显微镜图（200倍）。
图4是保护剂产品A处理后的民国纸张的扫描电镜（SEM）图。
图5是手工竹纸的显微镜图（50倍）。
图6是保护剂产品A处理后的手工竹纸的显微镜图（50倍）。
具体实施方式
实施例1
将1.5g 甲基纤维素溶解于250 mL硼砂标准缓冲溶剂中，室温下搅拌3 h后。得到保护剂A。
实施例2
用与实施例1类似的方法进行实验，但将甲基纤维素的质量改为0.3g，得到保护剂B。
实施例3
用与实施例1类似的方法进行实验，但将甲基纤维素改为羟乙基纤维素，质量为3.75g，得到保护剂C。
实施例4
用与实施例1类似的方法进行实验，但将甲基纤维素改为可溶性淀粉，质量为0.125 g，可得到保护剂D。
实施例5
取若干张裁剪好的民国纸样，逐滴滴涂保护剂A至纸张的正反面后，保持20 min，取出纸张，自然晾干。
实施例6
用与实施例5类似的方法进行实验，但将民国纸张改为手工竹纸。
实施例7
用与实施例5类似的方法进行实验，但将保护剂A改为B。
实施例8
用与实施例6类似的方法进行实验，但将保护剂A改为C。
实施例9
用与实施例6类似的方法进行实验，但将保护剂A改为D。
上述产品的显微照片均在Dino-Lite AM4113ZT仪器上摄取，扫描电镜照片（SEM）在Philips XL30 D6716 仪器上摄取。初始民国纸张的显微照片和扫描电镜照片分别如图1和2所示，由于酸化等原因，其纤维结构已破坏严重，纤维发生断裂、碎片化、破损等情况。采用保护剂A处理后的民国纸张显微照片和SEM照片（图3，4）显示处理后的纸张上的字迹没有明显变化。均相保护剂可以更好地均匀地与纸张纤维结合，进一步中和纸张内部的游离酸并抵御外界酸性成分的干扰。纸张的pH值采用雷磁pH计（PHSJ-4F），参照GB/T 13528-2015方法测定。纸张的色度参照CIE-L*, a*, b*方法，采用色差计（NR10QC）测定，抗张强度参照GB/T 453-2002方法采用拉力仪（杭州纸邦ZB-WLQ）测定。实验中所采用的民国纸张的定量为58.05 g/m2，保护剂A处理后纸张的pH值由4.18提高到8.17，色差变化ΔE*=2.80，抗张强度由0.785 KN/m提高到2.019 KN/m，表明了处理后的民国纸张的pH值和抗张强度得到了大幅提升，色差变化微小。采用保护剂B处理后的民国纸张的pH值达到了8.56，抗张强度提高到1.345 KN/m，表明了保护剂中组分浓度在一定程度内可根据需要调变。此外，将民国纸张更换成竹纸，竹纸的定量为33.04 g/m2，处理前后的显微镜照片分别如图5和6所示，处理后纸张纤维没有明显变化，pH值由4.39提高到9.03，抗张强度由 0.617 KN/m提高到2.494KN/m，色差变化ΔE*=2.33。采用保护剂C、D处理后的竹纸pH值分别提高到8.83和8.32，抗张强度分别达到了1.438和0.805 KN/m，说明该保护剂组分可调，不同的水溶性纤维素对处理后纸张的pH影响不大，同时对抗张强度具有一定的影响，可根据需要调变与选择。该纸张保护剂对不同纸张具有一定的普适性。
由于该类保护剂为均相溶液体系，与纸张的结合及作用均匀，溶剂为水，安全环保，对纸张的保护过程操作简单，时间短，对纸张上的字迹没有影响。其具有良好的纸张脱酸效果、加固效果。因此这种保护剂有望广泛应用于酸化及脆化纸张的保护领域。由于本产品具有以上的潜在应用价值，并且制备条件简单方便，工艺条件成本低，效率高，因此本产品具有良好的应用和产业化前景。此外, 该方法具有普适性，可以通过调节组分的含量和种类来控制所获得产品的组成和性质，进一步调变其应用性能。对该体系的研究，不仅可以提供简单安全、绿色环保的纸张脱酸及加固保护产品，而且对延长纸质文物的寿命意义重大。

Claims (7)

1.一种酸化及脆化纸张纤维的保护方法，其特征在于，具体步骤为：
(1) 配制在10~50℃下，硼砂标准缓冲溶液；
(2) 将水溶性纤维素溶解于上述缓冲溶液中；得到的溶液中水溶性纤维素的浓度为0.5~15 g/L；
(3) 将上述溶剂放置在磁力搅拌器上搅拌，温度10~50℃，时间0.5~12小时，得到均相的脱酸加固保护液；
(4) 纸样的制备按照ISO 7213，裁剪成若干1.5 cm×18 cm大小的纸样；
(5) 将裁剪的纸样放置在上述制备保护液中，温度10~50℃，时间10~30分钟；
(6) 纸样处理后干燥，并将一部分放置于烘箱中干热老化处理，待表征。
2.根据权利要求1所述的酸化及脆化纸张纤维的保护方法，其特征在于，步骤(1)中所述缓冲溶液为蒸馏水。
3.根据权利要求1所述的酸化及脆化纸张纤维的保护方法，其特征在于，步骤(2)中所述水溶性纤维素是甲基纤维素、羟乙基纤维素或水溶性淀粉。
4.根据权利要求1所述的酸化及脆化纸张纤维的保护方法，其特征在于，步骤(3)中所述磁力搅拌转速100-1000rpm。
5.根据权利要求1所述的酸化及脆化纸张纤维的保护方法，其特征在于，步骤(4)中所述纸样是酸化严重的民国机制纸或手工纸。
6.根据权利要求1所述的酸化及脆化纸张纤维的保护方法，其特征在于，步骤(5)中所述纸样与保护剂的结合方式是浸渍、滴涂或喷涂等。
7.根据权利要求1所述的酸化及脆化纸张纤维的保护方法，其特征在于，步骤(6)中所述纸样处理后干燥为自然晾干或低温烘干，温度10~50℃。
CN201710603468.3A 2017-07-23 2017-07-23 一种酸化及脆化纸张纤维的保护方法 Pending CN107313295A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201710603468.3A CN107313295A (zh) 2017-07-23 2017-07-23 一种酸化及脆化纸张纤维的保护方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201710603468.3A CN107313295A (zh) 2017-07-23 2017-07-23 一种酸化及脆化纸张纤维的保护方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN107313295A true CN107313295A (zh) 2017-11-03

Family

ID=60179141

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201710603468.3A Pending CN107313295A (zh) 2017-07-23 2017-07-23 一种酸化及脆化纸张纤维的保护方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN107313295A (zh)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108221481A (zh) * 2017-12-12 2018-06-29 华南理工大学 一种聚丙烯酰胺/聚乙烯醇/硼砂复合溶液对纸质文献进行脱酸增强的方法
CN113152146A (zh) * 2021-04-27 2021-07-23 云南大学 一种档案纸张修复剂、纸质档案脱酸加固集成修复方法
CN113201968A (zh) * 2021-05-10 2021-08-03 杭州众材科技股份有限公司 一种适用于脱酸后纸张黄变的褪色修复方法
CN116289318A (zh) * 2023-04-28 2023-06-23 常州大学 一种纸张脱酸和加固增强的方法

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102268842A (zh) * 2011-07-28 2011-12-07 广东工业大学 可溶性四硼酸盐作为纸张脱酸剂用于纸张脱酸的方法
CN104652172A (zh) * 2015-02-04 2015-05-27 广州乾程化工科技发展有限公司 一种纸质历史文物脱酸与加固保护材料及其制备方法
CN104652173A (zh) * 2015-02-04 2015-05-27 江志鑫 一种图书处理方法
CN105274900A (zh) * 2015-12-02 2016-01-27 广东工业大学 一步纸张脱酸加固增强剂和方法

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102268842A (zh) * 2011-07-28 2011-12-07 广东工业大学 可溶性四硼酸盐作为纸张脱酸剂用于纸张脱酸的方法
CN104652172A (zh) * 2015-02-04 2015-05-27 广州乾程化工科技发展有限公司 一种纸质历史文物脱酸与加固保护材料及其制备方法
CN104652173A (zh) * 2015-02-04 2015-05-27 江志鑫 一种图书处理方法
CN105274900A (zh) * 2015-12-02 2016-01-27 广东工业大学 一步纸张脱酸加固增强剂和方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
闫玥儿等: "纸质文献脱酸方法研究进展：多功能一体化脱酸剂", 《化学世界》 *

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108221481A (zh) * 2017-12-12 2018-06-29 华南理工大学 一种聚丙烯酰胺/聚乙烯醇/硼砂复合溶液对纸质文献进行脱酸增强的方法
CN108221481B (zh) * 2017-12-12 2020-04-07 华南理工大学 一种聚丙烯酰胺/聚乙烯醇/硼砂复合溶液对纸质文献进行脱酸增强的方法
CN113152146A (zh) * 2021-04-27 2021-07-23 云南大学 一种档案纸张修复剂、纸质档案脱酸加固集成修复方法
CN113201968A (zh) * 2021-05-10 2021-08-03 杭州众材科技股份有限公司 一种适用于脱酸后纸张黄变的褪色修复方法
CN113201968B (zh) * 2021-05-10 2022-05-27 杭州众材科技股份有限公司 一种适用于脱酸后纸张黄变的褪色修复方法
CN116289318A (zh) * 2023-04-28 2023-06-23 常州大学 一种纸张脱酸和加固增强的方法
CN116289318B (zh) * 2023-04-28 2024-03-26 常州大学 一种纸张脱酸和加固增强的方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN107313295A (zh) 一种酸化及脆化纸张纤维的保护方法
CN107326742A (zh) 一种纸张纤维的脱酸与补强保护方法
CN108316054A (zh) 一种古籍处理液及古籍处理方法
CN105236419B (zh) 一种无腐蚀SiO2气凝胶的制备方法
NO20072908L (no) Pigmentsammensetning i formen av vandig dispersjon
CN102219228B (zh) 一种凹凸棒土的综合改性方法
CN108658130B (zh) 一种从铁尾矿同时制备氧化铁和二氧化硅气凝胶的方法
CN105819442B (zh) 青霉素废菌丝体脱氮制备活性炭的方法
CN108069423A (zh) 一种海洋生物质制备多孔碳的方法
CN106833121A (zh) 一种应用新型树脂材料的接装纸及其制备方法
CN107552730B (zh) 一种高强度保温冒口套
CN106830730A (zh) 一种利用氢氧化钠碱溶液提高废弃混凝土再生骨料质量的方法
CN106495584B (zh) 固化盐渍土及其制备方法
CN204800562U (zh) 一种油田水泥、压裂泵车的泵柱塞拆装专用工具
CN103360291A (zh) 用生产o-烷基-n-烷基硫逐氨基甲酸酯的尾液制备高浓度巯基乙酸的方法
CN109706790B (zh) 一种基于离子液体的纸张脱酸液及其使用方法
CN207576778U (zh) 一种智能在线涂胶纸接头自动检测装置
CN104531918B (zh) 一种基于戊二醛‑稀土金属铈结合鞣对羊皮的鞣制方法
CN111732498A (zh) 提取茄尼醇的合溶剂及用该混合溶剂提取茄尼醇的方法
CN105692767B (zh) 一种含有凹凸棒土的涂装水处理剂及其制备方法
Wang et al. Morphological Characteristics of Carelinia caspica Nebkhas in the Oasis-desert Ecotone in cele, Xinjiang, China
CN204237427U (zh) 一种用于吊装井盖或者大型外壳的吊装装置
CN103289662A (zh) 一种清防蜡用微生物粉剂及其使用方法
CN106046458B (zh) 一种新型绿色阻燃添加剂
CN202803153U (zh) 一种新型高速分散机

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Application publication date: 20171103