CN114933936A - 一种用于去除纸质文物表面油渍的清洗剂及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种用于去除纸质文物表面油渍的清洗剂，所述清洗剂由异构十三醇聚氧乙烯醚、辛基酚聚氧乙烯醚、椰子油二乙醇酰胺和超纯水组成。属于清洗剂技术领域，该为非离子表面活性剂复合配方，相比于离子型表面活性剂，具有毒性小、刺激性小、和生物降解性好等特点，是一种绿色环境友好型的清洗剂，且制备方法简单，并且该清洗剂清洗纸质表面油渍的清洗效果相比于传统氧化去除纸质表面油渍的方法效果更为显著。
Description
技术领域
本发明属于清洗剂技术领域，涉及一种非离子型表面清洗剂。
背景技术
纸张由于自身因素和外界储存环境的影响，往往会沾染各种污渍，例如油渍、茶渍、水渍、霉斑等。对于现存较久的一些纸质文物，污渍不仅使其观赏价值、信息研究价值、历史价值、艺术价值等大打折扣，而且还会导致纸张纤维素酸化水解、破坏纸张结构，导致其损坏。
油渍是纸质文物中常见的一种污渍，国内外关于纸质文物油渍清洗的方法有干法清洗、湿法清洗和原电位化学清洗等，而湿法清洗是目前纸质文物油渍清洗最常用的方法。
纸质文物湿法清洗常用的表面活性剂主要是离子型表面活性剂，如陈潇俐等人用1.2％的十二烷基硫酸钠对模拟纸张上的油渍进行清洗，结果表明油渍明显变浅，基本达到了油渍的清洗要求，但是纸张的撕裂度、耐折度和抗张强度有所下降(陈潇俐，张金萍，鲁刚，孙大东.纸质文物油渍的模拟及清洗剂的研究[J].中国造纸，2015，34(07):29-32.)；柳凯等人探究了天然表面活性剂皂角粉对模拟纸张上的油渍的清洗效果，结果表明，皂角粉的清洗效果较好，且对宣纸的物化性能影响也较小，通过反复淋洗可减小对纸张颜色的影响，作为一种植物源表面活性剂在油渍清洗中具有很好的应用前景(柳凯，何秋菊，周华.纸质文物油渍清洗材料的筛选及评估[J].文博，2021(03):94-100.)。
非离子表面活性剂相比于阴离子型表面活性剂，耐硬水能力较高，相比于阳离子表面活性剂毒性较小，相比于两性离子表面活性剂成本较低；另外非离子表面活性剂是以羟基或醚键为亲水基的两亲结构分子，在水中不电离，不易受强电质无机盐和酸、碱的影响，稳定性好，具有良好的耐硬水的能力和低气泡性。相比于离子型表面活性剂，非离子表面活性剂具有毒性小，刺激性小，和生物降解性好等特点。非离子型表面活性剂目前也未见在纸质油渍去除中的应用。
发明内容
本发明的目的在于解决纸质文物油渍难以得到有效去除的问题，提供一种清洗剂，用于去除纸质文物表面油渍。
基于上述目的，本发明提供了一种用于去除纸质文物表面油渍的清洗剂，所述清洗剂由异构十三醇聚氧乙烯醚、辛基酚聚氧乙烯醚、椰子油二乙醇酰胺和超纯水组成。
其中，所述异构十三醇聚氧乙烯醚的分子式为C13H27O(CH2CH2O)nH，其中n为环氧乙烷加成物质的量，所述n为8；所述辛基酚聚氧乙烯醚的分子式为C8H17C6H4O(CH2CH2O)nH，其中n为环氧乙烷加成物质的量，所述n为10。
进一步地，所述异构十三醇聚氧乙烯醚、辛基酚聚氧乙烯醚、椰子油二乙醇酰胺的质量配比为0.8～1.2:0.8～1.2:1.8～2.2；所述清洗剂的溶质质量分数为1～3％。
进一步地，所述异构十三醇聚氧乙烯醚、辛基酚聚氧乙烯醚、椰子油二乙醇酰胺的质量配比为1:1:2。
进一步地，所述清洗剂的溶质质量分数为2％。
制备所述用于去除纸质文物表面油渍的清洗剂的方法，将所述异构十三醇聚氧乙烯醚、辛基酚聚氧乙烯醚、椰子油二乙醇酰胺和超纯水混合，水浴加热并搅拌，直至溶液均匀透明，即为本发明所述的清洁剂。
进一步地，所述水浴加热温度为25～45℃。
本发明的技术方案与现有技术相比，具有以下有益效果或者优点：
1、本发明提供的清洗剂为非离子表面活性剂复合配方，非离子表面活性剂相比于阴离子型表面活性剂，耐硬水能力较高，相比于阳离子表面活性剂毒性较小，相比于两性离子成本较低；另外非离子表面活性剂是以羟基或醚键为亲水基的两亲分子结构，在水中不电离，不易受强电质无机盐和酸、碱的影响，稳定性好，具有良好的耐硬水的能力和低气泡性。相比于离子型表面活性剂，非离子表面活性剂具有毒性小、刺激性小和生物降解性好等特点，是一种绿色环境友好型的清洗剂，且制备方法简单。
2、本发明提供的清洗剂主要用于清洗纸质表面的油渍，与传统氧化法去污法相比，本发明提供的清洗剂用量少、制作简单、清洗效果更佳。
附图说明
图1为模拟样品不同清洗方法清洗前后的状态对比图。
具体实施方式
为了更好的体现本发明的技术效果，以下就本发明的实施例做进一步的描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。
需要说明的是，本发明提供的清洗剂所使用的异构十三醇聚氧乙烯醚、辛基酚聚氧乙烯醚、椰子油二乙醇酰胺均为市售产品，超纯水为实验用超纯水。
一种用于去除纸质文物表面油渍的清洗剂，所述清洗剂由异构十三醇聚氧乙烯醚(TO-8，化学式C13H27O(CH2CH2O)8H)、辛基酚聚氧乙烯醚(OP-10，化学式C8H17C6H4O(CH2CH2O)10H)、椰子油二乙醇酰胺(CDEA)和超纯水组成。该清洗剂的各溶质质量分数为：
按照上述质量分数配比称取各组分物质，将各组分物质倒入反应釜或者容器中，在磁力搅拌上水浴加热至25～45℃并搅拌，直至溶液均匀透明，即得本发明所述的清洗剂。
实施例
使用上述方法制备的清洗剂进行清洗效果试验。
步骤一、制备模拟样：将生宣纸裁成16cm×16cm的大小，移取50μL的菜籽油至生宣纸上，等油渍扩散至直径约为4.5cm的圆后，放置在温度为50℃，相对湿度为80％的恒温恒湿的环境箱中老化2天，再取出至室温环境下平衡至少一天。
步骤二、开启手持式超声波渗透仪(型号：泰东628A超声波美容仪)，选择连续波形，功率强度为9level，探头选择直径为4cm，探头超声波频率为1.1MHz，预热2～3min。
本试验所用泰东628A超声波美容仪波形可选择连续、间断、脉冲。功率强度可调节1～9level。探头直径有4cm和1cm。
步骤三、清洗模拟样品：在模拟样下垫一张同等大小的滤纸，分两次移取10mL上述方法制备的清洗剂至模拟样上，待清洗剂完全浸润模拟样后，将超声波渗透仪的探头放置于模拟样上，缓慢以圆形形状打圈，持续5min。
步骤四、清洗残留的清洗剂：将超声渗透后的模拟样置于不锈钢拱形板上，移取20mL的超纯水分四次于模拟样上进行冲洗。
步骤五、将清洗后的模拟样品自然晾干。
对比实验：选取2种传统氧化去污方法。
对比例1、体积分数为3％的NaClO溶液清洗：取200mL的次氯酸钠溶液浸泡模拟纸质油渍样品10min后，再用500mL的超纯水冲洗晾干。
对比例2、质量分数为1％的KMnO4-H2C2O4溶液清洗：取100mL的高锰酸钾溶液浸泡模拟纸质油渍样品5min，后在200mL的超纯水中浸泡5min，取出后，在100mL的质量分数为草酸溶液中浸泡至棕色的二氧化锰还原为无色，再用500mL超纯水冲洗3次晾干。
试验结果如图1所示，结果表明，相比于传统氧化去污方法，本发明提供的清洗剂具有更好的清洗效果。且在湿热加速老化后其清洗效果对比其他传统氧化去污方法也有显著的清洗效果。
将上述实施例和对比例所得模拟样品进行检测。
1、白度值
将纸张样品裁剪成合适的大小，根据GB/T22880-2008《纸和纸板CIE白度的测定，D65/10°》采用白度仪对纸张油渍处进行白度测试，测试结果如下：
表1白度测试结果
结果表明，相比于传统氧化去污方法，本发明提供的清洗剂清洗模拟纸张油渍处后其白度值有大幅度的提高。
2、色差
采用X-Rite VS450非接触式分光光度仪对纸张样品进行色差测试。使用CIE L*a*b*色坐标体系表征纸张样品油渍处颜色变化。CIE L*a*b*颜色系统色差值计算公式如下：
E*＝[(L*)2+(a*)2+(b*)2]1/2
L*＝L样品-L*标准为明度差
a*＝a样品-a*标准为红绿色偏差
b*＝b样品-b*标准为黄蓝色偏差
先测定标准样品的L*、a*、b*值，然后通过比较试样与标准样之间的差值，得出色差结论，结果如下：
表2色差测试结果
结果表明，在传统氧化去污方法与本发明提供的清洗剂清洗后，对比未清洗未老化模拟样油渍处的色差有很大的变化。但是清洗之后，对比未污染未老化的样品时，其色度值更为接近，这说明这种采用超声和使用本发明的清洗剂的清洗方式更能保持纸张的原貌。结合照片和白度值，借助超声波用清洗剂配方清洗的方法有更好的效果，且清洗后整体更为协调。
3、pH值
根据GB/T1545-2008《纸、纸板和纸浆水抽提液酸碱度的测定》，将纸剪成5-10mm2的小碎片，称取剪碎的0.5g纸张样品放入25mL烧杯中，加入25mL超纯水，用玻璃棒充分搅拌后，用保鲜膜密封，室温放置1h。然后将水溶液倒入小烧杯中，用校准后的pH计对溶液的pH值进行测试。
表3pH值测试结果
结果表明，在传统氧化去污方法与本发明提供的清洗剂清洗后，pH值都有所降低。但本发明提供的清洗剂清洗后的pH值更适合纸张的存放。
4、机械性能
4.1耐折度(双折次)
根据GB/T457-2008《纸和纸板耐折度的测定》，采用纸张耐折度仪对纸张进行耐折度测试。采用LB-MIT135型纸张耐折度仪进行对清洗前后的纸张测试，所用砝码为4.91N。
表4耐折度测试结果
4.2抗张强度(kN/m)
根据GB/T12914-2008《纸和纸板抗张强度的测定》，采用恒速拉伸法对纸张样品进行抗拉强度的测试。将清洗前后的纸张样品垂直夹在两夹头之间，标距为100mm，拉伸速度恒为20mm/min。
表5抗张强度测试结果
结果表明，在传统氧化去污方法与本发明提供的清洗剂清洗后，纸张横向和纵向纤维的耐折度和抗张强度都有所降低。但是本发明提供的清洗剂清洗效果更好，尤为显著。
以上所述仅为本发明的最佳的实施例，并不用以限制本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围。
Claims (7)
1.一种用于去除纸质文物表面油渍的清洗剂，其特征在于，所述清洁剂由异构十三醇聚氧乙烯醚、辛基酚聚氧乙烯醚、椰子油二乙醇酰胺和超纯水组成；
所述异构十三醇聚氧乙烯醚的分子式为C13H27O(CH2CH2O)nH，其中n为环氧乙烷加成物质的量，所述n为8；
所述辛基酚聚氧乙烯醚的分子式为C8H17C6H4O(CH2CH2O)nH，其中n为环氧乙烷加成物质的量，所述n为10。
2.根据权利要求1所述的一种用于去除纸质文物表面油渍的清洗剂，其特征在于，所述异构十三醇聚氧乙烯醚、辛基酚聚氧乙烯醚、椰子油二乙醇酰胺的质量配比为0.8～1.2:0.8～1.2:1.8～2.2。
3.根据权利要求2所述的一种用于去除纸质文物表面油渍的清洗剂，其特征在于，所述异构十三醇聚氧乙烯醚、辛基酚聚氧乙烯醚、椰子油二乙醇酰胺的质量配比为1:1:2。
4.根据权利要求1所述的一种用于去除纸质文物表面油渍的清洗剂，其特征在于，所述清洗剂的溶质质量分数为1～3％。
5.根据权利要求4所述的一种用于去除纸质文物表面油渍的清洗剂，其特征在于，所述清洗剂的溶质质量分数为2％。
6.制备权利要求1至5任一项所述清洁剂的方法，其特征在于，将所述异构十三醇聚氧乙烯醚、辛基酚聚氧乙烯醚、椰子油二乙醇酰胺和超纯水混合，水浴加热并搅拌，直至溶液均匀透明。
7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述水浴加热温度为25～45℃。
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|---|---|---|---|
| CN202210741124.XA CN114933936A (zh) | 2022-06-27 | 2022-06-27 | 一种用于去除纸质文物表面油渍的清洗剂及其制备方法 |
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| CN114933936A true CN114933936A (zh) | 2022-08-23 |
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| CN202210741124.XA Pending CN114933936A (zh) | 2022-06-27 | 2022-06-27 | 一种用于去除纸质文物表面油渍的清洗剂及其制备方法 |
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Citations (4)
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|---|---|---|---|---|
| CN105273857A (zh) * | 2015-10-30 | 2016-01-27 | 武汉理工大学 | 一种多功能绿色水基清洗剂及其制备方法 |
| CN106085626A (zh) * | 2016-06-20 | 2016-11-09 | 李亚云 | 水基油脂清洗剂及其制备方法 |
| CN106893642A (zh) * | 2017-02-27 | 2017-06-27 | 工业和信息化部电子第五研究所华东分所 | 一种水基清洗剂及其用途 |
| CN110437945A (zh) * | 2019-08-06 | 2019-11-12 | 湖南伟方环保技术股份有限公司 | 用于造纸成型网的清洗剂及其制备方法 |
-
2022
- 2022-06-27 CN CN202210741124.XA patent/CN114933936A/zh active Pending
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 孟瑶;: "几种生物表面活性剂在纸质文物清洗应用中的展望" * |
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