CN112411255B - 一种旧书翻新器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种旧书翻新器，包括底座、传输系统、扫描系统、喷头装置，其是以计算机控制系统为基础，可处理纸张破损、褶皱、笔迹污渍、漏字等多种旧书问题的多功能机器。其工作流程为：书籍经传输系统运送到机器内部，纸张托板翻页后，扫描系统对纸张页面存在的问题分析并精准定位，根据问题情况依次完成喷浆、加湿烘干、遮盖喷涂、打字等工作，重复以上操作直至完成书本修复，然后输出书本。本发明的旧书翻新机对古书的修复以及旧书的循环利用具有重大意义。

Description

一种旧书翻新器

技术领域

本发明涉及书籍修复技术领域，特别是涉及一种旧书翻新器。

背景技术

目前，图书文献是印刷出版物，不可避免地会受到各种自然因素的影响，如日光照射、潮湿、高温、虫蛀、发霉、灰尘污染等。日光中的紫外线能使书籍中的纤维素解体；空气湿度过大，书籍吸收水分增多，容易发霉；空气过干，纤维素失去韧性，强度降低，容易碎裂；温度过高加速木质素氧化作用，水分蒸发过快，纸张发脆变黄；空气中的灰尘颗粒与湿气结合在书上形成覆盖层，容易滋生细菌、霉菌等微生物；书籍长期使用会造成磨损、褶皱、存在污渍或字迹不清等情况。为有效提高旧书循环利用率，延长使用寿命，旧书翻新处理成为了亟需解决的问题。因此，对于旧书尤其是古书进行修复，能够实现书籍的循环利用，保证图书的资料价值、文物价值不因修复而受损，同时也能够降低资源消耗，减少废弃物的排放，达到节能减排的效果。

旧书翻新常常将旧书上弄脏或发黄的部分使用毛刷、麻布、小刀等工具清理，这种方式削减书纸表面厚度约0.3毫米，暴露了书的纹理，损害了书本，降低了使用寿命；此外，传统的修复方式多为手工处理，往往效率低，费时费力，难以系统化地解决旧书出现的其他问题，当大量图书需要被处理时，处理效率较低。

中国专利201320717859.5公开了一种家用旧书翻新装置，包括手动传输系统、与手动传输系统连接的砂纸磨削系统、设置在砂纸磨削系统上方与箱体连接的书本固定系统。砂纸磨削系统位于箱体内，手动传输系统包括与水平传动轴一端活动连接的摇动手柄，水平传动轴一端通过锥形齿轮与竖直传动轴的下端连接，竖直传动轴的上端穿过轴套梁与砂纸圆盘连接。

针对书籍修复工作量大、成分复杂、回收困难等问题，目前，还未有较为完善的技术对其进行处理。

发明内容

本发明的目的在于提供一种旧书翻新器，以解决上述现有技术存在的问题，可对古书进行修复以及促进旧书循环利用，以提高书籍资源利用率。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

本发明提供一种旧书翻新器，包括底座、传输系统、步进电机驱动系统、扫描系统、喷头装置、翻页装置和计算机控制系统；

所述传输系统包括传送带和导轨，所述传送带设置于所述底座的顶部，所述导轨设置于所述传送带的两侧并位于所述底座上，所述导轨设置有四条，所述底座的每侧设置有两条所述导轨，所述导轨上均设有一个导轨滑块，其中内侧一条导轨上设有两个滑块；所述扫描系统包括扫描仪支架、自动伸缩装置和摄像头扫描仪，所述扫描仪支架设置于所述底座的顶部，所述自动伸缩装置设置于所述扫描仪支架的顶部，所述自动伸缩装置的末端连接所述摄像头扫描仪，所述摄像头扫描仪与所述传送带的顶部相对；所述底座内部设有步进电机驱动系统，所述步进电机驱动系统与计算机控制系统相连；

所述喷头装置包括移动支架、连接杆、传输箱、喷头装置主轴、喷雾喷头、纸浆喷头、遮盖剂喷头和打印喷头，所述移动支架设置有两个，设置于所述底座的顶部两侧，两个所述移动支架分别与所述底座外侧的两条所述导轨的导轨滑块连接，两个所述移动支架通过连接杆连接，所述传输箱设于所述连接杆上且能够沿着连接杆纵向移动，所述传输箱的底部通过喷头装置主轴连接有三辊闸结构，所述三棍闸结构的底座底部连接有四个空心闸杆，四个空心闸杆的底部分别连接所述喷雾喷头、所述纸浆喷头、所述遮盖剂喷头和所述打印喷头；

所述翻页装置包括纸张托板一、纸张托板二和纸张托板三，所述纸张托板一、纸张托板二设置于底座顶部一侧中内侧导轨，并与所述导轨滑块一和导轨滑块二分别连接，所述纸张托板三设置于底座的另一侧中内侧导轨，并与所述导轨滑块三连接，所述导轨滑块一、二、三分别与步进电机驱动系统相连，所述导轨滑块一、二、三上均设有电机，所述电机转轴方向与导轨方向平行，所述纸张托板一、纸张托板二以及纸张托板三通过连接轴分别与导轨滑块一、二、三上的电机转轴垂直连接，所述纸张托板三的底部一侧设置连接轴，所述导轨滑块上的电机转轴上连接一个微型电机，所述微型电机转轴顶部与纸张托板三的连接轴底部相连，所述电机与微型电机均与计算机控制系统相连；

所述计算机控制系统用于控制各装置和系统工作。

优选地，所述自动伸缩装置包括齿轮齿条传动系统，所述齿轮齿条传动系统置于上述扫描仪支架顶部，所述齿轮齿条传动系统包括电机，所述电机转轴顶部套有齿轮，所述扫描仪支架上设有齿条，所述齿轮和齿条啮合，所述齿条顶部设有摄像头扫描仪，所述电机与计算机控制系统连接，由计算机控制电机正反转，带动齿条发生往复直线运动。

优选地，所述传送带为热塑性聚氨酯弹性体橡胶。

优选地，所述纸张托板一、纸张托板二和纸张托板三均由内部带有加热丝的铝板制成，所述纸张托板一、纸张托板二和纸张托板三上均设置有静电发生装置。

优选地，所述喷雾喷头、所述纸浆喷头、所述遮盖剂喷头和所述打印喷头中相邻两喷头夹角为60°；所述喷雾喷头采用空心圆锥喷嘴，使喷雾均匀分散；所述纸浆喷头采用内径大于所述喷雾喷头的空心圆锥喷嘴；所述遮盖剂喷头采用钢嘴笔头使得液体出量均匀可控；所述打印喷头上添加了压电晶体，压电晶体喷墨稳定且能够按需打印。

优选地，所述传输箱的顶部设有去离子水盒、纸浆盒、遮盖剂盒和墨盒，并分别经过传输箱与喷雾喷头、纸浆喷头、遮盖剂喷头和打印喷头相连。

优选地，所述遮盖挤盒内的1份遮盖剂由15ml乙酸乙酯用量、5g废聚苯乙烯塑料泡沫、30％氧化锌掺量、0.15g十二烷基硫酸钠、0.4ml邻苯二甲酸二丁酯依次混合而成。

优选地，所述纸浆盒内的纸浆选择宣纸或毛泰纸制成。

优选地，所述摄像头扫描仪能够进行光学字符识别，即通过摄像头扫描仪检查纸张上的字符信息，并将字符信息及其位置导入计算机作为纸张页面信息。

本发明相对于现有技术取得了以下有益技术效果：

1、本发明提供的旧书翻新器工作效率较高：该旧书翻新机具备自动化系统，可快速高效的对旧书进行修复，相对于手工处理，旧书翻新机工作效率高，省时省力，降低了一定成本。

2、本发明提供的旧书翻新器内在性能高：该旧书翻新机功能齐全，可以有效解决书籍页面破损、褶皱、存在笔迹以及缺少字符等问题。

3、本发明提供的旧书翻新器采用技术成熟：旧书翻新机中的所有技术均为现有成熟科学技术，比如打印技术、自动控制技术、光学字符识别技术等，该机器将这些技术融为一体，有效实现了旧书翻新过程的自动化。

4、本发明提供的旧书翻新器材料安全环保：TPU耐磨耐热，难以断裂；遮盖剂以钛白粉为主要成分无毒无害；射线至于机器内部，不会对机器外部产生影响。

5、本发明提供的旧书翻新器节约资源、保护环境：通过对破旧书籍的修复，可以减少破旧书籍的丢弃，促进书籍资源的循环利用，降低资源消耗，减少造纸、印刷等对环境造成的不良影响；降低了废弃物的排放量，提高了资源的利用率，促进了资源节约、环境友好型社会的建设。本发明提供的旧书翻新器将多种技术一体化，全面解决旧书翻新问题，是纸张保护的一个重要手段，具有广阔的应用前景。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明中旧书翻新器的正向立体结构示意图；

图2为本发明中旧书翻新器的侧向立体结构示意图；

图3为本发明中旧书翻新器的整体外形图；

图4为本发明中喷雾喷头的结构示意图；

图5为本发明中打印喷头的结构示意图；

图6为本发明中纸浆喷头的结构示意图；

图7为本发明中遮盖剂喷头的结构示意图；

图8为本发明中喷头装置工作状态的结构示意图；

图9为本发明中喷头装置休息状态的结构示意图；

图10为本发明中三辊闸结构的结构示意图；

图11为本发明中纸张托板一的结构示意图；

图12为本发明中纸张托板二的结构示意图；

图13为本发明中纸张托板三的结构示意图；

图14为纸张托板三翻页的流程示意图；

图15为翻页步骤一的流程示意图；

图16为翻页步骤二的流程示意图；

图17为翻页步骤三的流程示意图；

图18为遮盖剂制备实验步骤图；

图19为氧化锌掺量对涂改液性能的影响视图：

图20为十二烷基硫酸钠用量对涂改液性能的影响视图；

图21为乙酸乙酯用量对涂改液性能的影响视图；

图中：1-传送带；2-喷雾喷头；2-1-去离子水盒；3-遮盖剂喷头；3-1-遮盖剂盒；4-纸浆喷头；4-1-纸浆盒；5-打印喷头；5-1-墨盒；6-摄像头扫描仪；7-1-纸张托板一、7-2-纸张托板二、7-3-纸张托板三；8-传输箱；9-移动支架；10-导轨；10-1-导轨滑块一；10-2-导轨滑块二；10-3-导轨滑块三；10-4-导轨滑块四；10-5-导轨滑块五；11-底座；12-自动伸缩装置；13-扫描仪支架；14-连接杆；15-喷头装置主轴。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明的目的是提供一种旧书翻新器，以解决现有技术存在的问题。

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

本实施例中的旧书翻新器，如图1-2所示，包括底座11、传输系统、扫描系统、喷头装置、翻页装置和计算机控制系统；

传输系统包括传送带1和导轨10，传送带1设置于底座11的顶部，导轨10设置于传送带1的两侧并位于底座11上，导轨10设置有四条，底座11的每侧设置有两条导轨10，底座外侧两条导轨分别设有导轨滑块四10-4和导轨滑块五10-5，内侧一条导轨上设有导轨滑块三10-3，另一内侧导轨上设有导轨滑块一10-1和导轨滑块二10-2；扫描系统包括扫描仪支架13、自动伸缩装置12和摄像头扫描仪6，扫描仪支架13设置于底座11的顶部，自动伸缩装置12设置于扫描仪支架13的顶部，自动伸缩装置12的末端连接摄像头扫描仪6，摄像头扫描仪6与传送带1的顶部相对；

喷头装置包括移动支架9、连接杆14、传输箱8、喷头装置主轴15、喷雾喷头2、纸浆喷头4、遮盖剂喷头3和打印喷头5，移动支架9设置有两个，设置于底座11的顶部两侧，两个移动支架9分别与底座11外侧的两条导轨10上的导轨滑块四10-4和导轨滑块五10-5连接，各个导轨滑块与置于底座11内部的步进电机驱动系统相连，步进电机驱动系统接通计算机控制系统，实现计算机对导轨滑块位移的控制，两个移动支架9通过连接杆14连接传输箱8，连接杆14内部设有步进电机，步进电机与底座11内部的步进电机驱动器相连，步进电机驱动传输箱8沿着连接杆14纵向移动，传输箱8的底部通过喷头装置主轴15连接有三辊闸结构(如图8-10所示)，三棍闸结构的底部设有球形转轴，球形转轴上设有四个空心闸杆(图10)，每相邻两个闸杆夹角为60°，每个闸杆与喷头装置主轴夹角为45°，四个空心闸杆的底部分别连接喷雾喷头2、纸浆喷头4、遮盖剂喷头3和打印喷头5，喷头装置主轴15内部设有电机，球形转轴与电机相连，球形转轴与竖直方向夹角为45°，使喷雾喷头的闸杆竖直向下，电机带动球形转轴旋转，球形转轴每次旋转90°，实现喷雾喷头2、纸浆喷头4、遮盖剂喷头3和打印喷头5的切换，电机与计算机控制系统连接，由计算机自动控制；

翻页装置包括纸张托板一7-1、纸张托板二7-2和纸张托板三7-3(如图11-13所示)，纸张托板一7-1、纸张托板二7-2设置于底座11顶部一侧，并分别与导轨滑块一10-1和导轨滑块二10-2连接，纸张托板三7-3设置于底座11的另一侧并与导轨滑块三10-3连接，导轨滑块一10-1、导轨滑块二10-2、导轨滑块三10-3分别与步进电机驱动系统相连，实现自动控制系统对纸张托板位移的控制，导轨滑块一10-1、导轨滑块二10-2、导轨滑块三10-3上均设有电机，电机转轴方向与导轨10方向平行，纸张托板一7-1、纸张托板二7-2以及纸张托板三7-3通过连接轴分别与导轨滑块一10-1、导轨滑块二10-2、导轨滑块三10-3上的电机转轴垂直连接，电机与计算机控制系统连接，计算机控制系统通过控制电路开关来控制电机的正反转，实现纸张托板一7-1、纸张托板二7-2和纸张托板三7-3的上下翻转，纸张托板三7-3的底部一侧设置连接轴，导轨滑块三10-3上的电机转轴上连接一个微型电机，微型电机转轴顶部与纸张托板三7-3的连接轴底部相连，由计算机控制系统控制微型电机正反转，实现纸张托板7-3以连接轴的轴心为中心转动。

计算机控制系统用于控制各装置和系统工作。

图3所示为旧书翻新器的整体外形图，即整个翻新器外部罩有外壳，外壳上设置有控制面板和投放口。

图8与图9所示为喷头装置处于工作状态结构示意图，传输箱8底部设有电机，电机转轴与喷头装置主轴15垂直相连，当喷头装置主轴15竖直向下时，喷头装置为工作状态(图8)，当电机转轴转动90°，喷头装置主轴15处于水平状态时，喷头装置为休息状态(图9)。电机与计算机控制系统相连，实现自动控制。

于本具体实施例中，自动伸缩装置12置于扫描仪支架13顶部，扫描仪支架13上设有电机和齿条(图中未示出)，电机转轴顶部套有齿轮，电机与齿条构成齿轮齿条传动系统，摄像头扫描仪6置于齿条顶部，电机与计算机控制系统连接，由计算机控制电机正反转，带动齿条发生往复直线运动，实现摄像头扫描仪的伸缩。

于本具体实施例中，传送带1采用了高强度、高韧性、耐磨、耐油等优异性能的热塑性聚氨酯弹性体橡胶，延长传送带1使用年限。

于本具体实施例中，纸张托板一7-1、纸张托板二7-2和纸张托板三7-3均由内部带有加热丝的铝板制成，使纸张托板具有加热功能，促进纸张修复工作；纸张托板一7-1、纸张托板二7-2和纸张托板三7-3上均设置有静电发生装置，使其能够吸附纸张，从而实现纸张的翻页；纸张托板上的加热丝和静电发生装置均与计算机控制系统相连，实现自动控制。

于本具体实施例中，喷雾喷头2、纸浆喷头4、遮盖剂喷头3和打印喷头5中相邻两喷头夹角为60°；如图4-7所示，喷雾喷头2采用空心圆锥喷嘴，使喷雾均匀分散；纸浆喷头4采用内径大于喷雾喷头2的空心圆锥喷嘴；遮盖剂喷头3采用钢嘴笔头使得液体出量均匀可控；打印喷头5上添加了压电晶体，压电晶体喷墨稳定且能够按需打印；传输箱8的顶部设有去离子水盒2-1、纸浆盒4-1、遮盖剂盒3-1和墨盒5-1，并分别经过传输箱8与喷雾喷头2、纸浆喷头4、遮盖剂喷头3和打印喷头5相连。于本具体实施例中，遮盖挤盒内的1份遮盖剂由15ml乙酸乙酯用量、5g废聚苯乙烯塑料泡沫、30％氧化锌掺量(质量比)、0.15g十二烷基硫酸钠、0.4ml邻苯二甲酸二丁酯依次混合而成；纸浆盒4-1内的纸浆选择宣纸或毛泰纸制成。

于本具体实施例中，摄像头扫描仪6能够进行光学字符识别，即通过摄像头扫描仪6检查纸张上的字符信息，并将字符信息及其位置导入计算机作为纸张页面信息。摄像头扫描仪6对纸张进行扫描时，纸张需位于纸张托板之上，若纸张破损，扫描仪射线会透过破洞照射到纸张托板，纸张托板铝板可反射扫描仪所发出的信号，作为纸张破损信息并记录其位置导入计算机控制系统。纸张托板和喷头装置均已坐标化，以便纸张托板和喷头对纸张页面进行精准指向工作。计算机通过自动控制系统将纸张信息转化为执行命令控制旧书翻新机中各系统的操作。

本发明中的旧书翻新器的纸张翻页流程如下：

如图14、图15所示，翻页步骤一：对第一张页面进行检查。纸张托板三7-3沿着导轨移动到与书本底部平行，向下旋转覆盖页面，此时，纸张托板三7-3上的静电产生装置启动使托板吸附第一张页面。吸附后，纸张托板7-3沿左侧转动轴逆时针旋转180°，静止，纸张托板二7-2向下旋转置于第二张页面之上，然后纸张托板三7-3进行顺时针旋转使第一张页面落于纸张托板二7-2之上，纸张托板三7-3旋转恢复站立状态，该步完成，可启动摄像头扫描仪检查并进行修复。

如图16所示，翻页步骤二：对第一张页面反面进行检查。翻页步骤一结束后，需要对页面的反面进行操作。纸张托板三7-3向下旋转覆盖页面，启动静电装置吸附页面，沿左侧转动轴逆时针旋转180°，此时纸张托板上三7-3位于纸张下面，可以进行扫描修复。修复完成后，将纸张托板一7-1向下旋转覆盖已修复的页面，防止页面闭合。之后对下一页进行操作。注：当之后每次进行翻页步骤二操作时，由于纸张托板一7-1覆盖着已修复页面，需要在翻页步骤二中纸张托板三7-3逆时针旋转180°之前，使托板7-1恢复至站立状态，然后继续执行操作。

如17所示，翻页步骤三：纸张托板位置恢复。翻页步骤二结束后，纸张托板三7-3位于修复好的页面之下，使其向左移动抽出页面，之后顺时针旋转180°，并恢复站立状态，由于翻页步骤一结束后，纸张托板二7-2覆盖着剩余页面，需使其旋转至站立状态。

旧书翻新器的整体操作流程：准备过程：接通电源，机器启动。传送带1将待修复书籍运送至机器内部固定；执行上述翻页步骤一，翻页完成后，摄像头扫描仪6启动，摄像头扫描仪6水平向前延伸，检查纸张情况，并对上述存在情况进行定位、存储记录，将扫描结果传输至计算机控制系统，扫描完成，摄像头扫描仪6退回原始位置；针对纸张页面存在的问题，喷头装置自动调节为工作状态，依次启动纸浆喷头4、喷雾喷头2、遮盖剂喷头3和打印喷头5对纸张进行修复。当页修复完成，喷头装置切换为休息状态；纸张托板一7-1、纸张托板二7-2、纸张托板三7-3启动进行翻页步骤二，翻页完成后，启动摄像头扫描仪6对页面反面检查，然后启动喷头装置对页面反面进行修复；修复完成后，执行翻页步骤三。之后重复执行上述操作，直至整本书修复完成，再次启动传送带1将已修复书籍输出至机器外部。

对于破损、褶皱、存在笔迹以及少字等问题，视具体情况调动不同喷头。此外，对于同一页纸张，对正面进行破损和褶皱修复后，反面便可省略这两项修复过程。具体实施案例如下：

实施案例一：纸张破损+纸张褶皱+存在笔迹+缺少字符

完成上述准备过程，执行上述翻页步骤一，将待检查页面置于纸张托板之上。启动摄像头扫描仪检查纸张所存在的问题，发现纸张存在破损、褶皱、存在笔迹以及缺少字符等问题，摄像头扫描仪对问题进行定位、储存，并退回原始位置。启动喷头装置使其处于工作状态，首先调用纸浆喷头，纸浆喷头垂直向下，在计算机指令下对缺口部分喷浆，喷浆结束后，转动喷头装置，使喷雾喷头垂直向下，并在计算机指令下对褶皱部分均匀加湿。完毕后，喷头装置恢复至休息状态，纸张托板三7-3向下旋转与纸张托板二7-2夹紧纸张，并在30-45℃下对纸张缓慢烘干并平整；完成后，纸张托板三7-3旋转为站立状态，重新启动喷头装置，转动喷头装置使遮盖剂喷头垂直向下，对存在笔迹位置进行修复；修复后，位于纸张下方的托板开始加热，促进修正液凝固；凝固后，停止加热，旋转喷头装置使打印喷头垂直向下，对缺少字符部分进行修复；修复完成，喷头装置恢复至休息状态，实施翻页过程，对下页进行检查修复。

实施案例二：纸张褶皱+存在笔迹+缺少字符

完成上述准备过程，执行上述翻页步骤一，将待检查页面置于纸张托板之上。启动摄像头扫描仪检查纸张所存在的问题，发现纸张存在褶皱、存在笔迹并缺少字符，摄像头扫描仪对问题进行定位、储存，并退回原始位置。启动喷头装置使其处于工作状态，首先调用喷雾喷头，使喷雾喷头垂直向下，并在计算机指令下对褶皱部分均匀加湿。完毕后，喷头装置恢复至休息状态，纸张托板7-3三向下旋转与纸张托板二7-2夹紧纸张，并在30-45℃下对纸张缓慢烘干并平整；完成后，纸张托板三7-3旋转为站立状态，重新启动喷头装置，转动喷头装置使遮盖剂喷头垂直向下，对存在笔迹位置进行修复；修复后，位于纸张下方的托板开始加热，促进修正液凝固；凝固后，停止加热，旋转喷头装置使打印喷头垂直向下，对缺少字符部分进行修复；修复完成，喷头装置恢复至休息状态，实施翻页过程，对下页进行检查修复。

实施案例三：存在笔迹+缺少字符

完成上述准备过程，执行上述翻页步骤一，将待检查页面置于纸张托板之上。启动摄像头扫描仪检查纸张所存在的问题，发现纸张存在笔迹并缺少字符，摄像头扫描仪对问题进行定位、储存，并退回原始位置。启动喷头装置使其处于工作状态，首先调用遮盖剂喷头，使遮盖剂喷头垂直向下，对存在笔迹位置进行修复；修复后，位于纸张下方的托板开始加热，促进修正液凝固；凝固后，停止加热，旋转喷头装置使打印喷头垂直向下，对缺少字符部分进行修复；修复完成，喷头装置恢复至休息状态，翻页，对下页进行检查修复。

实施案例四：存在笔迹

完成上述准备过程，执行上述翻页步骤一，将待检查页面置于纸张托板之上。启动摄像头扫描仪检查纸张所存在的问题，发现纸张存在笔迹，摄像头扫描仪对问题进行定位、储存，并退回原始位置。启动喷头装置使其处于工作状态，调用遮盖剂喷头，使遮盖剂喷头垂直向下，对存在笔迹位置进行修复；修复后，位于纸张下方的托板开始加热，促进修正液凝固；修正液凝固后，停止加热，修复完成，喷头装置恢复至休息状态，实施翻页过程，对下页进行检查修复。

旧书翻新机包含纸浆修补、页面平整、笔迹消除、缺字打印四大功能，纸浆材质、遮盖剂、墨水这三种材料一定程度上决定了旧书翻新效果。经实践，不同墨水打印效果均可满足要求，因此采用市售墨水完成打印功能。而纸浆修复的质量(牢固度、平整度、均匀度等)与纤维长度、纸浆浓度有很大关系，修补速度、方便程度与纸浆均匀度、流动性更为密切。笔迹消除方面更是这样，现有消字方法或为擦除法、或为腐蚀法，对纸张损害较大。因此特进行如下实验，探究纸浆修复和笔迹消除以获得较佳翻新效果。

手工纸浆修复实验

取少量脱水纸浆于烧杯中，加入适量温水，搅拌30min使其充分混合至悬浮的纸浆溶液。将需要修复的纸平放在玻璃板上，用毛刷沾清水均匀抹湿。用镊子夹取适量纸浆溶液，均匀地补在孔洞位置。晾置过程中溶液向下渗透，溶液中纤维会将破损部位充分填充，30min后纸面弥补完成。利用纸浆溶液中的纤维氢键结合力、纤维交织力使纸浆成纸后与被修复书页牢牢地粘合在一起，该过程纸浆溶液量的控制是关键。

经过实验观察后可以知道，当纸浆纤维长、浓度大时，易成团、沉淀，修补时也易成团沉淀，平整度、均匀度都不好；当纤维短时，纤维悬浮度较好，修补方便，但强度下降；纸浆浓度低时，纤维稀薄，成纸困难。综合分析后，选择宣纸、毛泰纸等常用修补用纸制作纸浆。

字迹消除：

对于涂改液来说，产品须洁白和具有良好的遮盖能力。白色颜料中以钛白粉的遮盖力最好，但全选钛白粉为遮盖剂，钛白粉价格相对其它白色颜料偏高，其次钛白粉与涂改液中其它成份的密度差异大，长时间放置易发生沉淀现象影响使用性能。白色颜料中氧化锌遮盖力中等，价格也较便宜，与涂改液中其它成份的密度差异相对较小，不易发生沉淀。另外，氧化锌中的锌还可起到催化剂作用，使产品干燥时间减少。因此，本次遮盖剂选用以氧化锌为掺物的方案。遮盖剂制备实验步骤如图18所示。

制备方法：在三口烧瓶中加入乙酸乙酯，将称量好的废聚苯乙烯泡沫塑料剪小加入，充分搅拌3min，溶解得到透明高分子溶液。将搅拌均匀的氧化锌混合粉末加入到高分子溶液中，搅拌5min使之均匀，然后加入十二烷基硫酸钠，搅拌乳化5min，最后加入邻苯二甲酸二丁酯搅拌均匀后转制得成品。

遮盖力是涂料施工性能的重要指标之一，指的是将涂料均匀涂抹在物体表面上，使其底色不再呈现的最小用量，以g/cm²表示，其值越小说明遮盖力越强。

实验条件1：聚苯乙烯塑料泡沫5g、乙酸乙酯15ml、十二烷基硫酸钠0.15g、邻苯二甲酸二丁酯0.4ml，研究氧化锌掺量对涂改液性能的影响如图19所示。

从图19(a)中可以看出加入氧化锌之后，涂改液的遮盖力呈现先下降后升高的趋势。涂改液的凝结时间在氧化锌掺量为30％时，最低为81s，性能较优，且涂改液使用较为流畅。因此，氧化锌掺量定为30％。

实验条件2：聚苯乙烯塑料泡沫5g、乙酸乙酯15ml、邻苯二甲酸二丁酯0.4ml、氧化锌掺量30％，研究十二烷基硫酸钠用量对涂改液性能的影响如图20所示。

为使遮盖剂、有机高分子粘料和溶剂之间能较好的容合，加入适量的十二烷基硫酸钠作表面活性剂，以改善它们的相容性，以达到较好的分散效果。另外，表面活性剂使颜料、高分子粘料与纸之间有较好的接合性，使涂改液在纸上产生较好的遮盖力。根据实验数据来看，随着十二烷基硫酸钠掺入量的增加，遮盖力和凝结时间都会呈现先下降后上升的趋势。实验确定氧化锌用量30％，0.15g十二烷基硫酸钠。

实验条件3：聚苯乙烯塑料泡沫5g、十二烷基硫酸钠0.15g、邻苯二甲酸二丁酯0.4ml、氧化锌掺量30％。综合比较，乙酸乙酯用量为15ml。乙酸乙酯用量对涂改液性能的影响如图21所示。

本发明应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (9)

1.一种旧书翻新器，其特征在于：包括底座、传输系统、步进电机驱动系统、扫描系统、喷头装置、翻页装置和计算机控制系统；

所述传输系统包括传送带和导轨，所述传送带设置于所述底座的顶部，所述导轨设置于所述传送带的两侧并位于所述底座上，所述导轨设置有四条，所述底座的每侧设置有两条所述导轨；所述扫描系统包括扫描仪支架、自动伸缩装置和摄像头扫描仪，所述扫描仪支架设置于所述底座的顶部，所述自动伸缩装置设置于所述扫描仪支架的顶部，所述自动伸缩装置的末端连接所述摄像头扫描仪，所述摄像头扫描仪与所述传送带的顶部相对；

所述喷头装置包括移动支架、连接杆、传输箱、喷头装置主轴、喷雾喷头、纸浆喷头、遮盖剂喷头和打印喷头，所述移动支架设置有两个，设置于所述底座的顶部两侧，两个所述移动支架分别与所述底座外侧的两条所述导轨上的导轨滑块连接，两个所述移动支架通过连接杆连接所述传输箱，所述传输箱能够沿着所述连接杆纵向移动，所述传输箱的底部通过喷头装置主轴连接有三辊闸结构，所述三辊闸结构的底座底部连接有四个空心闸杆，四个空心闸杆的底部分别连接所述喷雾喷头、所述纸浆喷头、所述遮盖剂喷头和所述打印喷头；

所述翻页装置包括纸张托板一、纸张托板二和纸张托板三，所述纸张托板一、纸张托板二设置于底座顶部一侧中内侧导轨，并与所述导轨滑块一和导轨滑块二分别连接，所述纸张托板三设置于底座的另一侧中内侧导轨，并与所述导轨滑块三连接，所述导轨滑块分别与步进电机驱动系统相连，所述导轨滑块一、二、三上均设有电机，所述电机转轴方向与导轨方向平行，所述纸张托板一、纸张托板二以及纸张托板三通过连接轴与导轨滑块上的电机转轴垂直连接，所述电机与计算机控制系统连接，所述纸张托板三的底部一侧设置连接轴，所述导轨滑块三上的电机转轴上连接一个微型电机，所述微型电机转轴顶部与纸张托板三的连接轴底部相连，所述微型电机与计算机控制系统相连；

所述计算机控制系统用于控制各装置和系统工作。

2.根据权利要求1所述的旧书翻新器，其特征在于：所述自动伸缩装置包括齿轮齿条传动系统，所述齿轮齿条传动系统置于扫描仪支架顶部，所述齿轮齿条传动系统包括电机，所述电机转轴顶部套有齿轮，所述扫描仪支架上设有齿条，所述齿轮和齿条啮合，所述齿条顶部设有摄像头扫描仪。

3.根据权利要求1所述的旧书翻新器，其特征在于：所述传送带为热塑性聚氨酯弹性体橡胶。

4.根据权利要求1所述的旧书翻新器，其特征在于：所述纸张托板一、纸张托板二和纸张托板三均由内部带有加热丝的铝板制成，所述纸张托板一、纸张托板二和纸张托板三上均设置有静电发生装置。

5.根据权利要求1所述的旧书翻新器，其特征在于：所述喷雾喷头、所述纸浆喷头、所述遮盖剂喷头和所述打印喷头中相邻两喷头夹角为60°；所述喷雾喷头采用空心圆锥喷嘴，使喷雾均匀分散；所述纸浆喷头采用内径大于所述喷雾喷头的空心圆锥喷嘴；所述遮盖剂喷头采用钢嘴笔头使得液体出量均匀可控；所述打印喷头上添加了压电晶体，压电晶体喷墨稳定且能够按需打印。

6.根据权利要求5所述的旧书翻新器，其特征在于：所述传输箱的顶部设有去离子水盒、纸浆盒、遮盖剂盒和墨盒，并分别经过传输箱与喷雾喷头、纸浆喷头、遮盖剂喷头和打印喷头相连。

7.根据权利要求6所述的旧书翻新器，其特征在于：所述遮盖剂盒内的1份遮盖剂由15mL乙酸乙酯、5g废聚苯乙烯塑料泡沫、30wt％的氧化锌、0.15g十二烷基硫酸钠、0.4mL邻苯二甲酸二丁酯依次混合而成。

8.根据权利要求6所述的旧书翻新器，其特征在于：所述纸浆盒内的纸浆选择宣纸或毛泰纸制成。

9.根据权利要求1所述的旧书翻新器，其特征在于：所述摄像头扫描仪能够进行光学字符识别，即通过摄像头扫描仪检查纸张上的字符信息，并将字符信息及其位置导入计算机作为纸张页面信息。

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