CN108914701B - 一种可批量用于整册古籍脱酸增强加固装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种可批量用于整册古籍脱酸增强加固装置。该装置包括双开前门、风扇组、除湿机、真空泵、灯、中间隔板、古籍托架轨道、在线水分检测仪、翻页装置、气体分布器、气体管道、背板、雾化器组。所述装置的一面开设有双开前门，所述中间隔板将装置分割为上层和下层，所述上层与下层的底面均设置有风扇组，所述装置中与装置门相对的背板外表面上设置有除湿机、真空泵、雾化器组。本装置结构简单，成本低，能对古籍进行翻页，且适用于任何纸张脱酸增强剂溶液，无论是有机高分子溶液还是易渗透的低分子溶液。能够整册脱酸增强，批量脱酸增强处理古籍，还适用于档案、文献、图书和现代纸、棉、麻制品等的加固增强和保存处理。

Description

一种可批量用于整册古籍脱酸增强加固装置

技术领域

本发明属于造纸领域，具体涉及一种可批量用于整册古籍脱酸增强加固装置。

背景技术

“古籍”指古代书籍，是人类历史文化和物质文明的重要记载载体，也是中华民族璀璨辉煌的五千年传统文化的保存与传承的核心；具有历史文物收藏价值，也是广为今用的学术资料，古籍保护与修复是捍卫中华文化的必然使命。纸张，作为这些文字精华的载体，随着岁月的流逝，遭虫蛀、酸化、霉变、破损的情况越来越严重，这些损坏是一个连续不断的过程，一切不及时的挽救都会导致进一步的破坏。

纸张由纤维原料抄造而成，纤维素的稳定性是维持纸张物理性能最重要的条件之一，古籍纸张酸化是古籍文献老化破损的主要原因。纤维素在中性和弱碱性条件下是相对稳定的，一般不易被水解和氧化，但是在酸性条件下，葡萄糖之间的1，4-β-糖苷键断裂使纤维素极易发生水解。纤维素水解后，由于聚合度降低，纸张的强度也随之降低，当纤维素聚合度降至200以下时，纸张就会完全脆化，甚至部分粉化，使得纸质文献失去了使用功能。特别值得注意的是，在此水解过程中，酸性物质并未被消耗，而是逐渐积累变多，长久地停留在古籍中，危害越来越大。因此，对纸质文献进行彻底的脱酸研究已经迫在眉睫。目前尽管国内外研究机构已经开展各种对纸质文献的脱酸研究，但是至今仍未获得能实际应用的脱酸技术。

现有的脱酸工艺主要有液相脱酸和气相脱酸，其原理都是用碱性脱酸剂将纸张中的酸中和而达到脱酸目的。

液相法相对气相法较为多用，主要可分为有机法和无机法，其中也不乏两者混用的方式。

有机溶液脱酸法主要方法有韦托法，FMC法，氢氧化钡一甲醇溶液脱酸，有机溶液脱酸法具有脱酸效率高，操作简单，成本低等优点。目前日本、德国、意大利、美国等西方国家大多采用有机溶液法脱酸，然而大部分有机溶剂会造成古籍油墨溶化，污损古籍。而且有机溶液易燃，毒性强，对操作的安全性要求很高。

水溶液脱酸法具有对环境安全、便于操作、经济、脱酸效果好的优点，但也存在着对处理后的纸质文献出现变形、皱缩等现象，对某些字迹有影响，不易于规模化脱酸的要求。目前国际上还没有解决水溶液法对整本图书进行脱酸处理的技术，如果直接对整本古籍进行脱酸处理，纸张之间会相互粘连，造成严重的二次破损，要处理都必须先要将古籍拆开成单页进行处理，纸质文献处理完成后再重新装订，古籍放置时间久了本来就强度很低，拆开就已经非常容易造成破损了，把文献放到溶液中浸泡以后，纸张的强度就更低了，虽然能够脱酸，但是对古籍的二次损坏太严重，再者，书籍经过液体浸泡后需要烘干，烘干过程很容易造成纤维的老化，纤维断裂，使得纸张发黄，甚至破损，而且此方法处理过程繁杂，周期长，并不适用。

气相脱酸法是指用气体蒸发或挥发方式的脱酸方法，常用的有氨气、碳酸氢盐、环己胺、吗啉、二乙基锌、季铵盐等。气相法具有大批量脱酸的优点，但气相法工艺条件要求高，且气态存储时间短，极易挥发，气味较大，有些甚至存在严重安全隐患，在处理的古籍中碱存储量少，较为少用。

目前国内外已存在很多种类似的气相和液相的脱酸工艺，但是都存在各自的缺陷，例如成本高，操作难度大，脱酸剂毒性大，碱存储量不大易再次老化，不能大规模化，存在安全隐患，污染环境等，近年也有一些学者研究将液相脱酸剂雾化的方法.

电弧放电纸张脱酸装置及方法一浙江大学一张悉文（CN102644218A），此装置需要惰性气体作为保护气体，使用电弧放电喷枪，将碱性脱酸剂溶液喷涂在待测纸张表面。优点在于相比传统液相脱酸，本装置是在空气中处理纸张，不用浸泡到溶液中不会产生粘连，相比传统气相脱酸，本装置对于单张纸张脱酸时间更短，效率更高。缺点是①要惰性气体保护，存在一定风险②需要5-10kV的高压电源，能耗高，且危险系数大。③喷涂适合处理单张纸张，适合于报纸之类的，对于整本古籍处理起来很麻烦。

一种纸质文献脱酸装置及脱酸方法一南京博物馆一龚良（CN105544299A），此装置也是用直接喷涂的方法处理古籍，是将碱性脱酸剂溶液雾化喷涂在待测的古籍上，优点在于设计了一种翻页装置，机器翻一页喷涂一页，减少了人手动操作的繁杂。缺点在于该翻页系统对图书的厚度有要求，需要对古籍进行厚度分拣，而且喷涂后纸张未干可能会导致粘连。

一种加压雾化脱酸装置及使用该装置加压雾化脱酸的方法一广东工业大学一方岩雄（CN102242529A）把古籍放置在密闭装置中，将碱性脱酸溶液加压雾化通入装置中进行脱酸操作。优点是处理简便，能对大批量的古籍直接进行处理。缺点无法保证雾化液滴在装置中均匀分布，易造成脱酸不均匀。至今为止还没有发现一个能实际应用的古书脱酸方法。目前尽管国内外研究机构已经开展各种对纸质文献的脱酸研究，但是至今仍未获得能实际应用的脱酸技术，与之相匹配的脱酸设备更是凤毛麟角。

现有设备的一些构想都存在成本高，操作难度大，脱酸剂毒性大，不能大规模化，存在安全隐患，污染环境等缺点。综上所述，能够实际应用的，可批量用于整册古籍脱酸增强加固设备，至今为止还没被设计出来。

发明内容

本发明克服上述缺陷，提供一种可批量用于整册古籍脱酸增强加固装置。本发明装置旨在不破坏纸张原有的温度与湿度，不需要对纸张进行烘干操作，纤维不会老化断裂，纸张也不会发黄破损。

本发明技术方案如下。

一种可批量用于整册古籍脱酸增强加固装置，包括双开前门、风扇组、除湿机、真空泵、灯、中间隔板、气体分布器、背板、雾化器组、气体管道、古籍托架轨道、翻页装置和在线水分检测仪；

所述装置的一面开设有双开前门，所述中间隔板将装置分割为上层和下层，所述上层与下层的底面均设置有风扇组；所述中间隔板的底面上设置有灯；所述装置中与装置门相对的背板外表面上设置有除湿机、真空泵、雾化器组，所述气体分布器位于并贯穿于中间隔板上层，所述气体分布器通过气体管道与雾化器组连接；所述古籍托架轨道设置在底座上，其托架层在中间隔板上滑动，所述在线水分检测仪均设置在与古籍托架轨道平行处，且分别位于雾化位置的前后两侧，翻页装置设在古籍托架的中间位置；所述翻页装置位于古籍托架轨道中央位置；所述雾化器组由超声雾化器和加压雾化器组成。

进一步地，所述在线水分检测仪的个数为两个以上，所述在线水分检测仪包含有对古籍纸页的pH检测和湿度检测。

本发明还包括可视窗口和积水槽；所述可视窗口设置于装置的壁面上或者双开前门上；所述积水槽设置于底面位置。

本发明还包括湿度计；所述湿度计设置于内壁面上。

进一步地，所述装置由外层材料和内层材料组成，外层材料为碳钢，里层材料为不锈钢；装置整体密封性好，体系保持室温，体系内可以达到或接近真空装置总宽度为0.5m-2.5m，高度为1m-2.5m，长度为3m-12m，装置整体类似于集装箱，通过叉车和运输工具可以把整套装置四处运输。所述装置也可以是在一个密闭的房间内，四周和顶部有墙，封闭好原有门窗，并对墙壁进行防潮防腐处理。

进一步地，所述的装置，在前门，两边侧面共有四处钢化玻璃可视窗口，窗户尺寸为0.1m*0.1m-2m*2m，中间隔板底侧四角装有防水防爆灯，方便操作人员查看装置内情况。

进一步地，所述翻页装置包括固定轨道、顶出机构、顶出机构安装槽、凸轮、螺钉、牵引绳、牵引绳固定杆、固定板、弹簧、粘性部件、旋转电机、旋转电机安装槽、卡扣、旋转电机转动轴和书籍卡槽；所述固定轨道上开设有顶出机构安装槽和旋转电机安装槽，所述顶出机构安装槽和旋转电机安装槽分别位于固定轨道上相对的两个面上；所述顶出机构通过螺钉固定于固定板上，所述固定板通过弹簧卡接于顶出机构安装槽内，形成可以上下移动的结构；所述顶出机构内部设置有凸轮，所述凸轮通过牵引绳与顶出机构安装槽内的牵引绳固定杆连接；所述顶出机构通过凸轮受牵引绳牵引启动，受自身重力运转，在无需使用时可将牵引绳固定于牵引绳固定杆上；所述顶出机构与粘性部件连接；

所述旋转电机通过卡扣安装在固定轨道上的旋转电机安装槽中，所述书籍卡槽连接于旋转电机上的旋转电机转动轴，使得书籍卡槽能够绕着它与固定轨道轴线转动；所述适用于古籍脱酸增强加固的翻页装置翻页时，书脊侧夹入书籍卡槽中，旋转电机可通过旋转带动夹于书籍卡槽中的书籍发生翻转。

本发明还包括压强计、pH计、排水阀和出风口；所述压强计和pH计设置于背板上；所述排水阀设置于下层底面上，位于装置两侧和靠背板地面，所述积水槽高度低于底面1-10cm，宽度为1-10cm；所述出风口为于中间隔板下端，为边长为2cm的正方形出风口，离中间隔板底部约1-5cm。

进一步地，所述除湿机最大除湿量为0.5kg/h-150kg/h，除湿机除湿量取决于装置内密闭体积，装置内密闭体积为10m³时，除湿机最大除湿量为0.5kg/h-30kg/h，装置内密闭体积每增大5m³，除湿机最大除湿量也随之增大0.5kg/h-30kg/h；

所述真空泵的极限真空度为0-0.08mPa，最大抽气速度为5m³/h-500m³/h，真空泵的最大抽气速度与装置体积成正比，装置体积为10m³时，真空泵的最大抽气速度为5m³/h-100m³/h；装置体积每增加5m3时，真空泵的最大抽气速度增加1m³/h-100m³/h。

所述雾化器组中的超声雾化器，超声频率为15khz-120khz，雾化后颗粒直径为1nm-5um，加湿量为0.5L/h-150L/h，加湿量取决于装置的体积，装置内密闭体积为10m³时，超声雾化器最大加湿量为0.5kg/h-30kg/h，装置内密闭体积每增大5m³，超声雾化器最大加湿量也随之增大0.5kg/h-30kg/h；

所述雾化器组中的加压雾化器，压力范围为0-8MPa，雾化后颗粒直径为5-100微米，加湿量为0.5L/h-150L/h，加湿量取决于装置的体积，装置内密闭体积为10m³时，加压雾化器最大加湿量为0.5kg/h-30kg/h，装置内密闭体积每增大5m³，加压雾化器最大加湿量也随之增大0.5kg/h-30kg/h。

进一步地，双开前门上固定有PLC控制系统，所述PLC控制系统将风扇组、除湿机、真空泵、雾化器组、在线水分检测仪、灯和古籍托架轨道集成控制，通过监控湿度计、压强计和pH计；实时控制灯开关，风扇启停、风速大小，除湿启停、除湿风量，真空泵启停、抽真空风速，雾化器启停、雾化量大小、翻页装置转动启停、翻页装置转动停留时间；批量处理古籍文献时，先对要进行保护的文献古籍进行尺寸分拣，数量由装置总体积决定；将文献古籍放置在所述文献古籍托架上进行装夹，再利用所述纸张在线水分检测仪进行检测，所述的PLC控制系统对在线水分检测仪得到的数据进行分析，计算待雾化的纸张上所需的脱酸增强剂溶液的量；所述的翻页装置对待雾化的纸张进行翻页，同时地，所述雾化装置对翻页旋转中的古籍进行雾化，直至完成整本纸质文献的雾化；经过雾化脱酸增强溶液的纸质古籍文献经过24小时一72小时的室温自然风干完成脱酸增强工艺，对经过处理的文献古籍进行古籍纸页检测，脱酸增强合格则封存古籍，脱酸增强不足，则重新对古籍进行脱酸增强处理，直至脱酸增强合格。

进一步地，所述古籍托架上放入古籍文献，翻页装置先将其粘附夹持，随托架传送至雾化处，通过定位装置定格在雾化处进行雾化处理。再由翻页装置的旋转电机带动旋转古籍。古籍侧面可翻开边朝上放置，风扇组从上至下的风使古籍略微打开，翻页装置的转动滚筒带动旋转古籍，使脱酸增强加固剂渗透更均匀。

进一步地，所述超声雾化器和加压雾化器组成的雾化器组为微米级的雾化装置，可以将脱酸剂、增强剂或多功能试剂转化为微米级的水雾。同时使用了超声雾化器和加压雾化器组成的雾化器组，适用于任何纸张脱酸增强剂溶液，无论是高分子溶液（包括各类乳液），还是易渗透的低分子溶液。加压雾化器与超声雾化器的选用取决于所使用的单功能试剂或多功能试剂的分子量及粘度等固有属性。其中碱性脱酸介质和水的质量分数为：1：（5~20），加固增强介质和水的质量分数为：1：（5-15）。所述雾化装置为微米级雾化装置，将所述脱酸增强液转化为纳米级以上的雾滴状溶剂，所述微米级的脱酸增强加固剂的粒度小于5um，使所述脱酸增强加固剂在纸张中分布更加均匀，更容易进入纸张内部。

进一步地，所述顶出机构其外表面为圆弧面，背面为平面。

进一步地，所述粘性部件与顶出机构相连接，所述粘性部件由真空吸盘和粘性吸盘共同组成。

进一步地，所述旋转电机通过外部电源控制器其正反转，实现翻页。

进一步地，所述顶出机构带动粘性部件上下移动，使得在与书页接触时能够有凸出的部分进行接触，翻书时页面本身重量轻，先通过真空吸盘将纸页吸起，再通过粘性吸盘粘附纸页，粘性吸盘只需与页面有几点粘合就能够粘合牢固，属于线接触，粘附时受力均匀。

进一步地，所述雾化器组通过气体管道与气体分布器连通，气雾通过气体分布器分散均匀的进入到隔板上层，由隔板上的鼓风机带动到装置中。

进一步地，所述鼓风机材质绝缘、防水、耐腐蚀，长时间放置于气雾环境中不会损坏，鼓风机为变频鼓风机，可调节风速。位于装置前门顶部鼓风机是由下方进气，朝着进门方向鼓气，位于装置后板底部鼓风机是由上方进气，朝着出门方向鼓气。两组鼓风机可以保证装置内密闭空间气雾循环，使装置中布满气雾，没有遗漏死角。

进一步地，所述中间隔板上设置有出风口，由于离风机近的部分流速较快，出风口面积离风扇组由近及远的方向依次增大，从而保证流出隔板的气雾速度一致，确保了气雾的均匀分散。

进一步地，所述的翻页装置为不锈刚材质。顶出机构可带动粘性部件上下移动，使得在与书页接触时能够有凸出的部分进行接触，翻书时页面本身重量轻，先通过真空吸盘将纸页吸起，再通过粘性吸盘粘附纸页，粘性吸盘只需与页面有几点粘合就能够粘合牢固，属于线接触。粘附时受力均匀，当粘附完成时，真空吸盘关闭真空。所述翻页装置还包含有旋转电机，当粘附完成，旋转电机开始转动，带动翻页装置逆时针旋转，完成翻页动作。所述旋转电机通过自旋转带动页面翻转，而线接触的方式能够使得翻页后快速将粘合部件与页面脱落，避免撕裂页面，能够最大限度地保证纸页的完整性。

所述古籍托架上放入古籍文献，翻页装置先将其粘附夹持，随托架传送至雾化处，通过定位装置定格在雾化处进行雾化处理。再由翻页装置的旋转电机带动旋转古籍。古籍侧面可翻开边朝上放置，风扇组从上至下的风使古籍略微打开，翻页装置的转动滚筒带动旋转古籍，使脱酸增强加固剂渗透更均匀。

进一步地，所述的雾化装置为微米级的雾化装置，可以将脱酸剂、增强剂或多功能试剂转化为微米级的水雾。根据权利要求所述的批量处理装置，其特征在于同时使用了超声雾化器和加压雾化器，适用于任何纸张脱酸增强剂溶液，无论是高分子溶液（包括各类乳液），还是易渗透的低分子溶液。加压雾化器与超声雾化器的选用取决于所使用的单功能试剂或多功能试剂的分子量及粘度等固有属性。其中碱性脱酸介质和水的质量分数为：1：（5~20），加固增强介质和水的质量分数为：1：（5-15）。所述雾化装置为微米级雾化装置，将所述脱酸增强液转化为纳米级以上的雾滴状溶剂，所述微米级的脱酸增强加固剂的粒度小于5um，使所述脱酸增强加固剂在纸张中分布更加均匀，更容易进入纸张内部。

与现有技术相比，本发明的优势在于：

同时采用加压雾化和超声雾化方式，既保证了雾化液滴粒径要远低于之前单纯使用加压雾化时的粒径，又解决了超声雾化难以雾化出高分子溶液的难题，适用于任何纸张脱酸增强剂溶液，无论是高分子溶液（包括各类乳液），还是易渗透的低分子溶液。可根据脱酸剂、增强剂或多功能试剂的分子量、粘度等固有属性选择同时使用两种雾化器或单独使用。此外，翻页旋转装置有利于整册古籍在装置中更充分地接触雾化液滴。同时，装置中加装有风扇组，保证装置内气雾分布均匀，进一步确保脱酸增强的均匀性。不改变古籍原始湿度的同时，促进了古籍对脱酸增强剂的吸收。

附图说明

图1为本发明可批量用于整册古籍脱酸增强加固装置的结构示意图；

图2为中间隔板的结构示意图；

图3翻页装置的结构示意图；

图4为本发明装置内体系内风向变化的气体流向图；

图5为翻页装置的底面结构示意图；

图6为古籍脱酸增强加固的翻页装置的正面结构示意图；

图7为古籍脱酸增强加固的翻页装置的背面结构示意图；

图8为古籍脱酸增强加固的翻页装置的顶出机构结构示意图；

图9为固定板的细节图；

图10为古籍脱酸增强加固的翻页装置的旋转电机结构示意图；

图11为古籍脱酸增强加固的翻页装置的凸轮结构示意图；

图中各个部件如下双开前门1、可视窗口2、积水槽3、风扇组4、湿度计5、除湿机6、真空泵7、压强计8、pH计9、灯10、中间隔板11、气体分布器12、背板13、雾化器组14、气体管道15、PLC控制系统16、排水阀17、古籍托架轨道18、翻页装置19、固定轨道19-1、顶出机构19-2、顶出机构安装槽19-2-1、凸轮19-2-2、螺钉19-2-3、牵引绳19-2-4、牵引绳固定杆19-2-5、固定板19-2-6、弹簧19-2-7、粘性部件19-3、旋转电机19-6、旋转电机安装槽19-6-1、卡扣19-6-2、旋转电机转动轴19-6-3、书籍卡槽19-6-4、出风口20、在线水分检测仪21。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明作进一步地具体详细描述，但本发明的实施方式不限于此，对于未特别注明的工艺参数，可参照常规技术进行。

如图1~图11所示，一种可批量用于整册古籍脱酸增强加固装置，其特征在于，包括双开前门1、风扇组4、除湿机6、真空泵7、灯10、中间隔板11、气体分布器12、背板13、雾化器组14、气体管道15、古籍托架轨道18、翻页装置19和在线水分检测仪21；所述装置的一面开设有双开前门1，所述中间隔板11将装置分割为上层和下层，所述上层与下层的底面均设置有风扇组4(本发明装置的风扇体系内风向变化的气体流向如图4所示)；所述中间隔板11的底面上设置有灯10；所述装置中与装置门相对的背板13外表面上设置有除湿机6、真空泵7、雾化器组14，所述气体分布器12位于并贯穿于中间隔板上层，所述气体分布器12通过气体管道15与雾化器组14连接；所述古籍托架轨道18设置在底座上，其托架层在中间隔板上滑动，所述在线水分检测仪21均设置在与古籍托架轨道平行处，且分别位于雾化位置的前后两侧，翻页装置设在古籍托架的中间位置；所述翻页装置19位于古籍托架轨道（18）中央位置；所述雾化器组14由超声雾化器和加压雾化器组成。所述在线水分检测仪的个数为两个以上，所述在线水分检测仪包含有对古籍纸页的pH检测和湿度检测。本实施例还包括可视窗口2和积水槽3；所述可视窗口2设置于装置的壁面上或者双开前门1上；所述积水槽3设置于底面位置。还包括湿度计5；所述湿度计5设置于内壁面上。所述翻页装置19包括固定轨道19-1、顶出机构19-2、顶出机构安装槽19-2-1、凸轮19-2-2、螺钉19-2-3、牵引绳19-2-4、牵引绳固定杆19-2-5、固定板19-2-6、弹簧19-2-7、粘性部件19-3、旋转电机19-6、旋转电机安装槽19-6-1、卡扣19-6-2、旋转电机转动轴19-6-3和书籍卡槽19-6-4；本实施例中固定轨道19-1的高度离顶部约1-2米，所述固定轨道19-1上开设有顶出机构安装槽19-2-1和旋转电机安装槽19-6-1，所述顶出机构安装槽19-2-1和旋转电机安装槽19-6-1分别位于固定轨道19-1上相对的两个面上；所述顶出机构19-2通过螺钉19-2-3固定于固定板19-2-6上，所述固定板通过弹簧19-2-7卡接于顶出机构安装槽19-2-1内，形成可以上下移动的结构；所述顶出机构19-2内部设置有凸轮19-2-2，所述凸轮19-2-2通过牵引绳19-2-4与顶出机构安装槽19-2-1内的牵引绳固定杆19-2-5连接；所述顶出机构19-2通过凸轮19-2-2受牵引绳19-2-4牵引启动，受自身重力运转，在无需使用时可将牵引绳19-2-4固定于牵引绳固定杆19-2-5上；所述顶出机构19-2与粘性部件19-3连接；所述旋转电机19-6通过卡扣19-6-2安装在固定轨道19-1上的旋转电机安装槽19-6-1中，所述书籍卡槽19-6-4连接于旋转电机19-6上的旋转电机转动轴19-6-3，使得书籍卡槽19-6-4能够绕着它与固定轨道19-1轴线转动；所述适用于古籍脱酸增强加固的翻页装置翻页时，书脊侧夹入书籍卡槽19-6-4中，旋转电机19-6可通过旋转带动夹于书籍卡槽19-6-4中的书籍发生翻转。

所述适用于古籍脱酸增强加固的翻页装置翻页时，书脊侧夹入书籍卡槽19-6-4中，旋转电机19-6可通过旋转带动夹于书籍卡槽19-6-4中的书籍发生翻转。所述顶出机构19-2其外表面为圆弧面，背面为平面。所述粘性部件19-3与顶出机构19-2相连接，所述粘性部件19-3由真空吸盘19-4和粘性吸盘19-5共同组成。当凸轮19-2-2受重力作用时，落入顶出机构19-2内，顶出机构19-2加上凸轮19-2-2的重量将弹簧19-2-7下压，使得顶出机构19-2可通过凸轮19-2-2被顶出（即向下运动），带动固定在其上的粘性部件19-3移动，使得在与书页接触时能够有凸出的部分进行接触，翻书时页面本身重量轻，先通过真空吸盘19-4将纸页吸起，再通过粘性吸盘19-5粘附纸页，粘性吸盘19-5只需与页面有两点粘合就能够粘合牢固，属于线接触，粘附时受力均匀。所述旋转电机19-6通过外部电源控制器其正反转，实现翻页。

所述古籍在翻页时被安置于书籍卡槽19-6-4中，在翻页过程中与粘性部件3中的真空吸盘19-4和粘性吸盘19-5均有连接，由旋转电机19-6带动其翻页。当旋转电机19-6转动时，旋转电机转动轴19-6-3通过其外形的正六方形柱带动古籍逆时针转动，完成翻页动作。所述旋转电机19-6通过旋转带动页面翻转，而本发明采用的粘合方式能够使得翻页后快速将粘合部件与页面脱落，避免撕裂页面，能够最大限度地保证纸页的完整性。按照发明权利要求，所述装置可设置固定时长如每隔1-10分钟对古籍进行一次翻页，并配合旋转电机19-6不停翻开书籍。待翻页需求完成停止旋转电机即可停止本装置。上述装置可结合图5~图11进行说明，其中图8和图11为了方便看图，图中将图向下倒转。

本实施例还包括压强计8、pH计9、排水阀17和出风口20；所述压强计8和pH计9设置于背板13上；所述排水阀17设置于下层底面上，位于装置两侧和靠背板地面，所述积水槽高度低于底面1-10cm，宽度为1-10cm；所述出风口20为于中间隔板下端，为边长为2cm的正方形出风口，离中间隔板底部约1-5cm。所述除湿机6最大除湿量为0.5kg/h-150kg/h，除湿机除湿量取决于装置内密闭体积，装置内密闭体积为10m³时，除湿机最大除湿量为0.5kg/h-30kg/h，装置内密闭体积每增大5m³，除湿机最大除湿量也随之增大0.5kg/h-30kg/h；所述真空泵7的极限真空度为0-0.08mPa，最大抽气速度为5m³/h-500m³/h，真空泵的最大抽气速度与装置体积成正比，装置体积为10m³时，真空泵的最大抽气速度为5m³/h-100m³/h；装置体积每增加5m3时，真空泵的最大抽气速度增加1m³/h-100m³/h。所述雾化器组14中的超声雾化器，超声频率为15khz-120khz，雾化后颗粒直径为1nm-5um，加湿量为0.5L/h-150L/h，加湿量取决于装置的体积，装置内密闭体积为10m³时，超声雾化器最大加湿量为0.5kg/h-30kg/h，装置内密闭体积每增大5m³，超声雾化器最大加湿量也随之增大0.5kg/h-30kg/h；所述雾化器组14中的加压雾化器，压力范围为0-8MPa，雾化后颗粒直径为5-100微米，加湿量为0.5L/h-150L/h，加湿量取决于装置的体积，装置内密闭体积为10m³时，加压雾化器最大加湿量为0.5kg/h-30kg/h，装置内密闭体积每增大5m³，加压雾化器最大加湿量也随之增大0.5kg/h-30kg/h。双开前门上固定有PLC控制系统16，所述PLC控制系统16将风扇组4、除湿机6、真空泵7、雾化器组14、在线水分检测仪21、灯10和古籍托架轨道18集成控制，通过监控湿度计5、压强计8和pH计9。所述顶出机构19-2其外表面为圆弧面，背面为平面；所述旋转电机19-6通过外部电源控制器其正反转，实现翻页。所述粘性部件19-3与顶出机构19-2相连接，所述粘性部件19-3由真空吸盘19-4和粘性吸盘19-5共同组成。

批量处理古籍文献时，先对要进行保护的古籍进行尺寸分拣，数量由装置总体积决定。将古籍放置在所述古籍托架上进行装夹，再利用所述在线水分检测仪进行检测。所述装置由外层材料和内层材料组成，外层材料为碳钢，里层材料为不锈钢装置总宽度为0.5m-2.5m，高度为1m-2.5m，长度为3m-12m。还包括积水槽3和排水阀17所述下层底面上设置有积水槽3；所述积水槽位于装置两侧和靠背板地面，所述积水槽3高度低于地面1-10cm，宽度为1-10cm；所述积水槽3和排水阀17连接；所述中间隔板11上设置有出风口，由于离风机近的部分流速较快，出风口面积离风扇组由近及远的方向依次增大。所述古籍托架轨道18为不锈钢材质，底部有滚轮；古籍托架18上设有翻页装置19，且为不锈刚材质。所述古籍托架18上放入古籍文献，翻页装置19先将其粘附夹持，随托架传送至雾化处，通过定位装置定格在雾化处进行雾化处理。再由翻页装置进行翻页，转动滚筒带动旋转古籍。古籍侧面可翻开边朝上放置，风扇组从上至下的风使古籍略微打开，翻页装置的转动滚筒带动旋转古籍，使脱酸增强加固剂渗透更均匀。

脱酸修复增强运行机理：

打开双开前门1和灯10，移出古籍托架轨道18，把需要处理的古籍放置到古籍托架18上，然后在线水分检测仪21先进行检测并记录传输至PLC控制系统16相关数据，古籍托架轨道18根据定位装置滑动并停留在雾化位置，翻页装置19开始自动翻页关闭双开前门1。通过PLC控制系统16，开启风扇组4维持装置内空气流动，打开除湿机6，通过湿度计5观察体系内湿度，达到目标湿度后关闭除湿机。然后打开真空泵7，通过压强计8观察体系内压强，达到目标压强后关闭真空泵。选择所需的脱酸剂、加固剂或增强剂溶液，（如NaOH溶液，Ca（OH）₂溶液，Cu（OH）₂溶液，Fe（OH）₃溶液，KOH溶液，Na₂CO₃溶液，NaHCO₃溶液，NH₃`H₂O溶液，乙二胺溶液，磷酸盐溶液，硼酸盐溶液，纳米纤维素，聚乙烯醇溶液，丁苯胶乳溶液，加入1-50L）到装置外背板上的超声雾化器和加压雾化器组成的雾化器组14中，PLC系统16通过计算选择开启相应的雾化器14，通过湿度计5对体系内湿度的监控，使用PLC控制系统16调节雾化器14的雾化量，使体系内湿度维持一个稳定的范围，从而对体系中的古籍进行脱酸增强加固操作。待体系内古籍处理完成，经过第二个在线水分检测仪22判断脱酸增强是否合格，若合格则通过PLC控制系统16关闭雾化器，打开抽湿机抽出体系内剩余残留试剂气雾，一段时间后关闭整个系统，即可打开双开前门1拿出古籍托架中的古籍了；否则重复以上步骤。

Claims (8)

1.一种可批量用于整册古籍脱酸增强加固装置，其特征在于，包括双开前门（1）、风扇组（4）、除湿机（6）、真空泵（7）、灯（10）、中间隔板（11）、气体分布器（12）、背板（13）、雾化器组（14）、气体管道（15）、古籍托架轨道（18）、翻页装置（19）和在线水分检测仪（21）；

所述装置的一面开设有双开前门（1），所述中间隔板（11）将装置分割为上层和下层，所述上层与下层的底面均设置有风扇组（4）；所述中间隔板（11）的底面上设置有灯（10）；所述装置中与装置门相对的背板（13）外表面上设置有除湿机（6）、真空泵（7）、雾化器组（14），所述气体分布器（12）位于并贯穿于中间隔板上层，所述气体分布器（12）通过气体管道（15）与雾化器组（14）连接；所述古籍托架轨道（18）设置在底座上，其托架层在中间隔板上滑动，所述在线水分检测仪（21）均设置在与古籍托架轨道平行处，且分别位于雾化位置的前后两侧，翻页装置设在古籍托架的中间位置；所述翻页装置（19）位于古籍托架轨道（18）中央位置；所述雾化器组（14）由超声雾化器和加压雾化器组成；

所述翻页装置（19）包括固定轨道（19-1）、顶出机构（19-2）、顶出机构安装槽（19-2-1）、凸轮（19-2-2）、螺钉（19-2-3）、牵引绳（19-2-4）、牵引绳固定杆（19-2-5）、固定板（19-2-6）、弹簧（19-2-7）、粘性部件（19-3）、旋转电机（19-6）、旋转电机安装槽（19-6-1）、卡扣（19-6-2）、旋转电机转动轴（19-6-3）和书籍卡槽（19-6-4）；所述固定轨道（19-1）上开设有顶出机构安装槽（19-2-1）和旋转电机安装槽（19-6-1），所述顶出机构安装槽（19-2-1）和旋转电机安装槽（19-6-1）分别位于固定轨道（19-1）上相对的两个面上；所述顶出机构（19-2）通过螺钉（19-2-3）固定于固定板（19-2-6）上，所述固定板通过弹簧（19-2-7）卡接于顶出机构安装槽（19-2-1）内，形成可以上下移动的结构；所述顶出机构（19-2）内部设置有凸轮（19-2-2），所述凸轮（19-2-2）通过牵引绳（19-2-4）与顶出机构安装槽（19-2-1）内的牵引绳固定杆（19-2-5）连接；所述顶出机构（19-2）通过凸轮（19-2-2）受牵引绳（19-2-4）牵引启动，受自身重力运转，在无需使用时可将牵引绳（19-2-4）固定于牵引绳固定杆（19-2-5）上；所述顶出机构（19-2）与粘性部件（19-3）连接；

所述旋转电机（19-6）通过卡扣（19-6-2）安装在固定轨道（19-1）上的旋转电机安装槽（19-6-1）中，所述书籍卡槽（19-6-4）连接于旋转电机（19-6）上的旋转电机转动轴（19-6-3），使得书籍卡槽（19-6-4）能够绕着它与固定轨道（19-1）轴线转动；所述翻页装置翻页时，书脊侧夹入书籍卡槽（19-6-4）中，旋转电机（19-6）可通过旋转带动夹于书籍卡槽（19-6-4）中的书籍发生翻转；

所述在线水分检测仪的个数为两个以上，所述在线水分检测仪包含有对古籍纸页的pH检测和湿度检测。

2.根据权利要求1所述可批量用于整册古籍脱酸增强加固装置，其特征在于，还包括可视窗口（2）和积水槽（3）；所述可视窗口（2）设置于装置的壁面上或者双开前门（1）上；所述积水槽（3）设置于底面位置。

3.根据权利要求1所述可批量用于整册古籍脱酸增强加固装置，其特征在于，还包括湿度计（5）；所述湿度计（5）设置于内壁面上。

4.根据权利要求2所述可批量用于整册古籍脱酸增强加固装置，其特征在于，还包括压强计（8）、pH计（9）、排水阀（17）和出风口（20）；所述压强计（8）和pH计（9）设置于背板（13）上；所述排水阀（17）设置于下层底面上，位于装置两侧和靠背板地面，所述积水槽高度低于底面1-10cm，宽度为1-10cm；所述出风口（20）为于中间隔板下端，为边长为2cm的正方形出风口，离中间隔板底部约1-5cm。

5.根据权利要求1所述可批量用于整册古籍脱酸增强加固装置，其特征在于，所述除湿机（6）最大除湿量为0.5kg/h-150kg/h，除湿机除湿量取决于装置内密闭体积，装置内密闭体积为10m³时，除湿机最大除湿量为0.5kg/h-30kg/h，装置内密闭体积每增大5m³，除湿机最大除湿量也随之增大0.5kg/h-30kg/h；

所述真空泵（7）的极限真空度为0-0.08mPa，最大抽气速度为5m³/h-500m³/h，真空泵的最大抽气速度与装置体积成正比，装置体积为10m³时，真空泵的最大抽气速度为5m³/h-100m³/h；装置体积每增加5m³时，真空泵的最大抽气速度增加1m³/h-100m³/h；

所述雾化器组（14）中的超声雾化器，超声频率为15khz-120khz，雾化后颗粒直径为1nm-5um，加湿量为0.5L/h-150L/h，加湿量取决于装置的体积，装置内密闭体积为10m³时，超声雾化器最大加湿量为0.5kg/h-30kg/h，装置内密闭体积每增大5m³，超声雾化器最大加湿量也随之增大0.5kg/h-30kg/h；

所述雾化器组（14）中的加压雾化器，压力范围为0-8MPa，雾化后颗粒直径为5-100微米，加湿量为0.5L/h-150L/h，加湿量取决于装置的体积，装置内密闭体积为10m³时，加压雾化器最大加湿量为0.5kg/h-30kg/h，装置内密闭体积每增大5m³，加压雾化器最大加湿量也随之增大0.5kg/h-30kg/h。

6.根据权利要求1所述可批量用于整册古籍脱酸增强加固装置，其特征在于，双开前门上固定有PLC控制系统（16），所述PLC控制系统（16）将风扇组（4）、除湿机（6）、真空泵（7）、雾化器组（14）、在线水分检测仪（21）、灯（10）和古籍托架轨道（18）集成控制，通过监控湿度计（5）、压强计（8）和pH计（9）。

7.根据权利要求1所述可批量用于整册古籍脱酸增强加固装置，其特征在于，所述顶出机构（19-2）其外表面为圆弧面，背面为平面；所述旋转电机（19-6）通过外部电源控制器其正反转，实现翻页。

8.根据权利要求7所述可批量用于整册古籍脱酸增强加固装置，其特征在于，所述顶出机构（19-2）与粘性部件（19-3）相连接，所述粘性部件（19-3）由真空吸盘（19-4）和粘性吸盘（19-5）共同组成。

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