CN116334955B - 一种纸张修复装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种纸张修复装置，包括机体，设置在机体上的修复工作台以及蒸汽系统、制冷系统、气动运行系统、移动机构，所述蒸汽系统包括用于产生蒸汽的蒸汽机组、水箱、蒸汽容器、汽液分离器、蒸汽虹吸喷淋总成。本发明的纸张修复装置，可自动程序机械化修复全过程，通过高温高压蒸汽，进入蒸汽虹吸喷淋总成，直接喷淋到被修复纸张上进行清洗处理，这样的处理又起到模拟沤浸、蒸煮加工纸时的工艺，让修复纸张纤维重新得到提升与恢复，然后再进入热烘干、冷定形、热定形三个修复工艺，使纸张达到脱酸、去黄斑、漂白目的，还原修复纸张的完整性。

Description

一种纸张修复装置

技术领域

本发明涉及纸类档案、书籍、纸质修复领域，确切地说是指一种多技术多功能多工艺的纸张修复装置。

背景技术

档案馆的纸质资料，图书馆的藏书，年代远久的古籍、字画等，不可避免地受到各种自然因素，如光照、潮湿、高温、虫蛀、发霉等影响。日光中的紫外线能使纸张中的纤维素解体，空气湿度过大，使纸张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，容易破碎；温度过高加速木质素的氧化，水分蒸发过快，纸张发脆变黄；空气中的微生物与湿气结合，容易使纸张滋生细菌与霉菌；书籍长期使用会造成磨损、褶皱，也会存着污渍和字迹不清等情况。为了有效提高文档、古书籍、字画的保存质量，延长其使用寿命，对纸类书籍、文档、特别是年代远久具有文物价值的古书籍，进行翻新处理成为了亟待解决的问题。

现有技术中，对纸类的修复，如脱酸、去黄斑及漂白的处理，特别是对旧古籍的修复大都是人工进行专业处理。这样的处理没有精准的时间和质量标准，差异性较大，耗时耗力效率极低，并且在处理中也极易引起二次损坏，同时这样的处理也不能激活纸张的纤维，纸张纤维得不到有效提升，这就影响了修复纸张的继续保存。

发明内容

为克服现有技术的不足，本发明提供了一种还原造纸工艺时的纸张修复装置。

本发明解决上述问题所采用的技术方案是：

一种纸张修复装置，包括机体，设置在所述机体上的修复工作台以及蒸汽系统、制冷系统、气动运行系统、移动机构；所述蒸汽系统包括蒸汽机组、水箱、蒸汽容器、汽液分离器、蒸汽虹吸喷淋总成，所述蒸汽机组的进水口与所述水箱连接，所述蒸汽机组的出气口与所述汽液分离器连接，所述汽液分离器分别与所述蒸汽容器、所述蒸汽虹吸喷淋总成连接；所述制冷系统包括制冷机组、冷冻容器，所述冷冻容器的进口通过制冷机组控制阀与所述制冷机组连接，所述冷冻容器的出口与所述制冷机组的回流管连接；所述蒸汽容器、所述冷冻容器设置在所述移动机构上随所述移动机构在所述修复工作台上方往复平移、升降；所述气动运行系统设有压缩机组，所述压缩机组向所述蒸汽容器、所述冷冻容器、所述修复工作台供送压缩空气。

优选地，所述蒸汽容器内设有蒸容器腔，所述蒸汽容器设有第一蒸汽控制阀、第二蒸汽控制阀，所述第二蒸汽控制阀与一吸水雾装置连接，所述吸水雾装置另一端与所述水箱的回水口接头连接。

优选地，所述汽液分离器内设有器腔，所述汽液分离器设有第一分离器接头及第二分离器接头，所述第一分离器接头与所述蒸汽机组的主控制阀通过管道连接，所述第二分离器接头与所述蒸汽虹吸喷淋总成连接。

优选地，所述蒸汽虹吸喷淋总成包括蒸汽虹吸器、喷淋组体，所述蒸汽虹吸器设有虹吸室吸入口、维护控制阀、蒸汽虹吸控制阀，所述虹吸室吸入口与多路分流器连接，所述多路分流器又分别与盛放修复液的液箱及所述水箱的出水口连接。

优选地，所述机体设有安装支架，所述安装支架上设有驱动导轨、传动导轨，所述移动机构包括设置在所述安装支架上的蒸汽容器移动组件、冷冻容器移动组件；

所述蒸汽容器移动组件包括蒸汽容器支架、设置在所述蒸汽容器支架上的第一气缸、驱动电机、与所述传动导轨配合的若干滑块，所述第一气缸与所述蒸汽容器连接，所述蒸汽容器设置在所述蒸汽移动组件最下方，所述驱动电机上安装有第一驱动轮，所述第一驱动轮与所述驱动导轨配合连接；

所述冷冻容器移动组件包括冷冻容器支架以及设置在所述冷冻容器支架上的第二气缸、驱动电机、与所述传动导轨配合的若干滑块，所述第二气缸与所述冷冻容器连接，所述冷冻容器在所述冷冻容器移动组件最下方，所述驱动电机上安装有第二驱动轮，所述第二驱动轮与所述驱动导轨配合连接。

优选地，所述修复工作台包括从上至下依次设置的第一孔板、第一夹层以及底板，所述底板连接有第一空气虹吸装置，所述第一空气虹吸装置与所述压缩机组连接；所述第一孔板上方设有海绵体，所述海绵体外部套有棉布袋，并设置于第一围边中，被修复纸张在修复时置于在所述棉布袋上面，再覆盖保护棉布。

优选地，所述冷冻容器的下端位置还设有冷冻容器托盘，所述冷冻容器托盘包括从上至下依次设置的第二孔板、第二夹层、下板，所述下板连接有第二空气虹吸装置，所述第二空气虹吸装置与所述压缩机组连接，所述冷冻容器托盘上面四周设有第二围边，所述第二围边内设有吸湿材料。

优选地，所述修复工作台设有工作台面板，所述修复工作台两侧设有滑轨。

优选地，所述滑轨紧固在所述安装支架中部位置上。

优选地，所述压缩机组通过一管路组件依次与所述第一气缸、所述蒸汽容器连接；所述压缩机组通过另一管路组件依次与所述第二气缸、所述冷冻容器连接。

优选地，所述工作台面板上方安装有观察窗，所述观察窗右侧安装有主控显示面板。

优选地，所述驱动导轨设置在所述安装支架的后侧最上部；所述传动导轨为两条，分别设置在所述安装支架上部对称两侧；

所述蒸汽机组、制冷机组、压缩机组、水箱、电控箱设置在所述安装支架下部；所述修复工作台设置在所述安装支架中部；所述蒸汽容器的下端位置安装有蒸汽容器托盘。

优选地，所述压缩机组的总控制阀通过管道连接有第一两路分流器，所述第一两路分流设有第一分流器接头、第二分流器接头，所述第一分流器接头通过管道分别与所述第一空气虹吸装置、第二空气虹吸装置以及废气液容器依次连接；所述第二分流器接头通过管道连接空气滤清器，所述空气滤清器又通过管道与第二两路分流器连接，所述第二两路分流器设有第三分流器接头、第四分流器接头，所述第三分流器接头通过管道依次与所述第一空气控制阀、第一气缸连接，所述第四分流器接头通过管道依次与所述第二空气控制阀、所述第二气缸连接。

与现有技术相比，本发明提供了一种纸张修复装置，利用以下修复加工工艺，具有以下特殊有益效果。

1、本发明的纸张修复装置，通过使高温高压的蒸汽进入蒸汽虹吸喷淋总成的蒸汽虹吸器里，利用蒸汽虹吸器的物理作用，产生虹吸动力去吸附修复液，吸附的修复液在蒸汽虹吸器的虹吸腔里，高速与高温高压蒸汽混合，形成一种新的带温度系数汽液(含修复液或清水)，然后进入喷淋组件，直接喷淋到被修复的纸张上，修复纸张被带温度系数的汽液喷淋，目的就是让汽液中的碱性因子高度浸渗到纸里，同时也按修复纸张需要让其它药水渗透到纸里，从而使被修复纸张起到均匀彻底脱酸、去黄斑与漂白的清洗效果。

2、本发明的纸张修复装置，修复纸张被带温度系数汽液喷淋后，还原了被修复纸张在制造过程中沤浸与蒸煮的物理加工过程，从而最大限度地激活了纸张的纤维，让旧纸张纤维重新得到提升与恢复。

3、本发明的纸张修复装置，修复纸张被带温度系数汽液喷淋后，纸张得到了高温消毒。修复纸张被带温度系数汽液喷淋清洗后，纸张通过蒸汽容器立即进行快速烘干。被修复纸张经过蒸汽容器烘干后，纸张又通过冷冻容器立即进行快速冷定形。被修复纸张经过冷冻容器冷定形后，纸张又通过蒸汽容器立即进行快速热定形。

4、本发明的纸张修复装置，修复纸张被带温度系数汽液喷淋处理后，纸张经过蒸汽清洗消毒、蒸汽烘干、冷冻冷定形、蒸汽热定形后，纸张平整如初，长久不变形，还原了旧纸张的完整性。

5、本发明的纸张修复装置，所涉及的蒸汽压力(温度)、蒸汽流量、虹吸药水选择、虹吸液(药水、清水)量、蒸汽烘干时间、冷冻冷定形时间、蒸汽热定形时间、驱动电机快慢、工作时间、工作间隙停留时间、制冷温度等全都可以根据修复纸张需求在计算机里自行设定，当使用参数全部设定好后，只需人工放置被修复纸张，整个操作便可全自动程序机械化完成，实现了自动高效的工作效果。当然，也可以根据需要，选择手动操作。

通过上述的修复工艺，本发明的纸张修复装置能使被修复纸张达到了修旧如旧好过旧的鲜明效果。它提供了对纸类修复一体化处理的技术，颠覆了现时修复纸张的工艺，是纸张修复保护的又一重要创新。

利用本发明的纸张修复装置，能够实现全过程的机械自动化纸张修复，具有优良的重复性、连续性、可塑性、装置性、稳定性，这对全面解决存量大，历经远久的旧古籍及纸类资料的翻新问题，有着广阔的应用前景。

附图说明

图1为本发明纸张修复装置—优选实施例的结构示意图；

图2为本发明纸张修复装置外形图；

图3为本发明纸张修复装置中修复工作台的结构示意图；

图4为本发明纸张修复装置中冷冻容器托盘的结构示意图；

图5为本发明纸张修复装置中蒸汽容器的结构示意图；

图6为本发明纸张修复装置中冷冻容器的结构示意图；

图7为本发明纸张修复装置中水箱水路走向的示意图；

图8为本发明纸张修复装置中压缩机组空气走向的示意图；

图9为本发明纸张修复装置中制冷机组冷冻液走向的示意图；

图10为本发明纸张修复装置中蒸汽机组蒸汽走向的示意图；

图中，有关附图标记如下：

1-机体；2-安装支架；2a-驱动导轨；3-传动导轨；4-滑块；5-冷冻容器支架；6-第二气缸；7-冷冻容器；7a-第一冷容接头；7b-第二冷容接头；7c-液腔；7d-容器保温层；8-第二驱动电机；8a-第二驱动轮；9-冷冻容器托盘；9a-第二孔板；9b-第二夹层；9c-下板；9d-第二围边；9e-吸湿材料；10-修复工作台；10a-第一孔板；10b-第一夹层；10c-下板；10d-第一围边；10e-海绵体；10f-棉布袋；10g-保护棉布；10h-工作台面板；10i-滑轨；11-蒸汽容器支架；12-第一气缸；13-蒸汽容器；13a-第一蒸容接头；13b-第二蒸容接头；13a1-第一蒸汽控制阀；13b1-第二蒸汽控制阀；13c-蒸汽容器保温层；13d-蒸容器腔；14-汽液分离器；14a-第一分离器接头；14b-第二分离器接头；14c器腔；15-蒸汽虹吸喷淋总成；15a-维护控制阀；15b-蒸汽虹吸控制阀；15c-蒸汽虹吸器；15c1-虹吸室吸入口；15c2-多路分流器；15d-喷淋组体；16-第一驱动电机；16a-第一驱动轮；17-液箱；17a-水路控制阀；17b-第一虹吸液控制阀；17c-第二虹吸液控制阀；17N-第三虹吸液控制阀；17E-液箱接头；18-蒸汽容器保温托盘；18a-保温材料；19-电源线放置槽；20-水箱；20a-进水口接头；20b-浮球控制阀；20c-排水阀；20d-第一出水口接头；20e-第二出水口接头；20f-回水口接头；21-蒸汽机组；21a-水泵；21b-主控制阀；22-压缩机组；22a-总控制阀；23-第一两路分流器；23a-第一分流器接头；23b-第二分流器接头；24-第一空气虹吸装置；25-第二空气虹吸装置；26-空气滤清器；27-第二两路分流器；27a-第三分流器接头；27b-第四分流器接头；28-第一空气控制阀；29-第二空气控制阀；30-制冷机组；30a-制冷机组控制阀；30b-回流管；31-电控箱；32-微机控制器；33-电器元件；34-吸水雾装置；34a-第一吸雾接头；34b-第二吸雾接头；35-废气液容器；36-观察窗；37-主控显示面板。

具体实施方式

下面结合实施例及附图，对本发明作进一步的详细说明，但本发明的实施方式不限于此。

请参见照图1、图2，示出本发明实施例的纸张修复装置，包括机体1以及设置在机体1上的修复工作台、蒸汽系统、制冷系统、气动运行系统、移动机构、电控系统。修复工作台用于放置被修复纸张，蒸汽系统主要作用是为修复纸张提供蒸汽，制冷系统主要作用为修复纸张机提供冷冻液，气动运行系统主要作用为修复纸张提供压缩空气；移动机构主要作用为推动蒸汽系统、制冷系统的功能组件在工作台上方往复平移及升降。

参见图5、图7、图10，图5中虚线框所示为断开剖视图，蒸汽系统包括用于产生蒸汽的蒸汽机组21，蒸汽机组21一端连接有向蒸汽机组21提供水源的水箱20，另一端连接一汽液分离器14，汽液分离器14一端连接蒸汽容器13，另一端连接一蒸汽虹吸喷淋总成15，蒸汽虹吸喷淋总成15的吸入口连接有用于盛放修复液的液箱17和用于盛放水的水箱20，蒸汽容器13连接一吸水雾装置34。蒸汽容器13用于接收汽液分离器14进行汽液分离处理后的汽液体，蒸汽虹吸喷淋总成15用于将汽液分离器14分离后的蒸汽形成负压并将液箱17的修复液或清水吸入并形成喷淋汽液向工作台喷淋。

水箱20上端设有进水口20a，水箱20内设有与进水口接头20a连接的浮球控制阀20b，水箱20下端有排水阀20c。水箱20下端还设有第一出水口接头20d、第二出水口接头20e，第一出水口接头20d通过管路与蒸汽机组21上设置的水泵21a连接，为蒸汽机组21提供水源；第二出水口接头20e通过管路与水路控制阀17a连接，而水路控制阀17a另一端与多路分流器15c2连接，多路分流器15c2又与蒸汽虹吸器15c的虹吸室吸入口15c1通过总管连接，为蒸汽虹吸喷淋总成15提供清洗水源；水箱20顶端有一个回水口接头20f，回水口接头20f通过管道与吸水雾装置的第一吸雾接头34a连接，以回收工作后的汽液到水箱，作为水源预热之用，从而缩短蒸汽加热时间，节省能耗。

其中，蒸汽容器13为金属材料制成，蒸汽容器13内部设有蒸容器腔13d，蒸汽容器13外部上方设有汽液分离器14，汽液分离器14的下方设有第一分离器接头14a，上方设有第二分离器接头14b。第一分离器接头14a与蒸汽机组21的主控制阀21b通过管路连接，第二分离器接头14b与蒸汽虹吸喷淋总成15连接。蒸汽机组21产生的蒸汽进入汽液分离器14后，立即在汽液分离器14里产生物理变化，使更高纯度的蒸汽进入蒸汽虹吸喷淋总成15，使汽液进入蒸汽容器13。

蒸汽容器13上还有第一蒸容接头13a、第二蒸容接头13b,第一蒸容接头13a上安装有第一蒸汽控制阀13a1，第二蒸容接头13b上安装有第二蒸汽控制阀13b1，第一蒸汽控制阀13a1用于排放蒸汽与冷凝水用，第二蒸汽控制阀13b1通过管道与吸水雾装置34上的第二吸雾接头34b连接，吸水雾装置34安装在修复装置上盖中部下面。

蒸汽虹吸喷淋总成15包括维护控制阀15a、蒸汽虹吸控制阀15b、蒸汽虹吸器15C，喷淋组体15d。蒸汽虹吸器15c设有虹吸室吸入孔15c1，虹吸室吸入口15c1通过总管与多路分流器15c2连接,多路分流器15c2分别与第一虹吸液控制阀17b、第二虹吸液控制阀17c、第三虹吸液控制阀17N连接,第一虹吸液控制阀17b、第二虹吸液控制阀17c、第三虹吸液控制阀17N通过管道又分别与多个液箱17的接头17E分别连接，液箱数量根据修复纸张的需求而设定。其中，水路控制阀17a直接通过管道与水箱20的第二出水口接头20e连接。

蒸汽机组21通过主控制阀21b出来的蒸汽温度为120-170℃，工作压力为2-8kg，当高温高压蒸汽进入到汽液分离器14时，蒸汽瞬间在汽液分离器14的器腔14c里自行物理处理后，高纯度的蒸汽通过第二分离器接头14b进入蒸汽虹吸喷淋总成15中,汽液通过汽液分离器14下端进入蒸汽容器13蒸容器腔13d里；当蒸汽进入蒸汽虹吸器15c时，受到蒸汽虹吸器15c的物理作用，瞬间产生超音速，形成负压，为吸附修复药水提供动力源，此动力源通过虹吸室吸入口15c1吸入的汽液(药水、清水)，进入到蒸汽虹吸器15c虹吸腔里与蒸汽高速混合后，形成新的带温度系统汽液，汽液进入喷淋组体15d，直接均匀喷射到被修复的纸张上。本发明实施例采用的喷射修复工艺,可根据修复纸张的修复要求，选用不同药水或清水多次进行，以此达到修复清洗效果。当高温高压的汽液通过汽液分离器14直接进入到蒸汽容器13的蒸容器腔13d后，这时蒸汽容器13快速形成一块有重量的热载体，利用这块热载体，对喷淋处理后的纸张进行快速烘干与热定形。

本发明实施例还利用汽轻液重的物理现象，在纸张修复装置里设置汽液分离器l4，并在汽液分离器14上巧妙设置了上下两个分离器接头，下为入上为出，能使更优质的蒸汽输送给蒸汽虹吸喷淋总成15，在蒸汽虹吸器15c物理作用下，产生更强的超音速，从而为吸附药水或清水提供更大的动力源，这样的设计使得本发明实施纸张修复装置在蒸汽供给较低的情况下，也能正常运行。同时，由于蒸汽纯度高了也节省了蒸汽的使用量。另外，为了保证蒸汽容器13一直处于恒温常态，需不间断地排放微量汽液，即废汽液，这里利用蒸汽容器13的第二蒸汽控制阀13b1排放工作时所产生的汽液，通过管道直接输入到吸水雾装置34里面去，目的是让吸水雾装置34表面产生的高热量，去吸附喷淋修复纸张过程中所产的水蒸汽和雾化物，这样的处理对内部设备能起到保护作用，对装置周边也起到较好的环境保护作用。在吸水雾装置34工作后的汽液最终又回到水箱20里，作为水的预热之用，对此上面已作表述。上述两项工艺设计也是较好的环保设置。以上为蒸汽机组在本发明实施例纸张修复装置的工作情况。

参见图6、图9，图6中虚线框所示为断开剖视图，本发明实施例的纸张修复装置，其制冷系统包括制冷机组30、冷冻容器7；冷冻容器7为金属材料制成，冷冻容器7内设有液腔7c，冷冻容器7上还有第一冷容接头7a、第二冷容接头7b，制冷机组30设置的制冷机组控制阀30a与第一冷容接头7a通过管道连接，第二冷容接头7b通过管道与制冷机组30的回流管30b连接；此时，冷冻液通过管道进入冷冻容器7液腔7c里，然后又通过管道回流到制冷机组，形成一个冷冻液不断循环的工作状态。这时，冷冻容器7快速形成一块有重量的冷载体，利用这块冷载体，对修复后的纸张进行快速的冷定形。这就是制冷机组在本发明实施例纸张修复装置的工作情况。

参见图8，本发明实施例的气动运行系统包括压缩机组22、总控制阀22a、第一两路分流器23、第二两路分流器27，总控制阀22a连接第一两路分流器23，一路压缩空气从第一分流器接头23a通过管道进入修复工作台10下端的第一空气虹吸装置24，对修复工作台10进行吸附，然后又通过管道进入冷冻容气托盘9下端的第二空气虹吸装置25进行再次吸附，最后通过管道把吸附的废气液排放到一个废气液容器35里。一路压缩空气从第二分流器接头23b通过管道进入空气滤清器26，经过滤的压缩空气通过管道进入第二两路分流器27，第二两路分流器27出来的压缩空气，从第三分流器接头27a一路进入第一空气控制阀28，从第四分流器接头27b一路进入第二空气控制阀29，第一空气控制阀28通过管道与第一气缸12连接，第二空气控制阀29通过管道与第二气缸6连接。此时，进入第二空气虹吸装置25的压缩空气，主要工作是吸附修复工作时所产生的水蒸汽和冷凝水，这个修复工作的工艺设置，目的是保证本发明纸张修复装置对纸张进行修复处理时的质量与效果，若没有此工艺配置，修复纸张的烘干、冷热定形是很难完成的。而进入工作升降装置的压缩空气，主要工作是实现控制蒸汽容器13和冷冻容器7在修复工作时的升降功能。以上是气动运行系统在本发明装置的工作情况。

参见图1，本发明实施例纸张修复装置的移动机构进行详细说明。在安装支架2上部对称两侧设置有两条传动导轨3，在安装支架2后侧最上端设置驱动导轨2a，连接方式是可调紧固形式，在零部件磨损时能起到微动调整的作用。移动机构包括蒸汽容器移动组件、冷冻容器移动组件。蒸汽容器移动组件包括蒸汽容器支架11、设置在蒸汽容器支架11上的第一气缸12、第一驱动电机16、与传动导轨3配合形成滑动连接的多个滑块4，第一气缸12与蒸汽容器13连接，蒸汽容器13设置在所述蒸汽移动组件最下方，第一驱动电机16上安装有第一驱动轮16a，第一驱动轮16a与驱动导轨2a配合连接，第一驱动电机16启动，带动蒸汽容器支架l1在安装支架2上左右移动；冷冻容器移动组件包括冷冻容器支架5以及设置在冷冻容器支架5上第二的气缸6、第二驱动电机8、与传动导轨3配合的若干滑块4，第二气缸6与冷冻容器7连接，冷冻容器7在冷冻容器移动组件最下方，第二驱动电机8上安装有驱动轮8a，驱动轮8a与驱动导轨2a配合连接。第二驱动电机8启动，带动冷冻容器支架5在安装支架2上左右移动。第二驱动电机8和第一驱动电机16，可按需要调整转速。

本实施例中滑块4共采用十二块，分别紧固在蒸汽容器支架11与冷冻容器支架5上，蒸汽容器支架11紧固安装八块滑块4，冷冻容器支架5紧固安装四块滑块4。在蒸汽容器支架11上还安装有多个液箱17。

其中，本发明的电控系统包括：微机控制器32，电器元件33、主控显示面板37、电控箱31、电源线放置槽19，微机控制器32及电器元件33放置在电控箱31内，主显示面板37放置在机体1观察窗36右侧上，电控箱31放置在机体1右侧下方，控制电源线放在电源线放置槽19里。将蒸汽机组21、制冷机组30、压缩机组22设计为三个独立分控部分，以上几个独立分控部分的设计主要是考虑设备维护与使用方便。其次是修复装置的手动控制和全自动控制两大部分，手动控制用于维护及非标和特殊性纸张修复，全自动控制多用于同一规格，同一类型和没有特殊要求的纸张修复。手动控制与全自动控制可自由按需选择使用。这里的独立分控蒸汽机组21，制冷机组30、压缩机组22以及修复装置的各控制参数，必须工作前按需设定，这样计算微机就能按设定的参数，进行全自动操控，不用操作人员再介入处理。以上是电控系统在本发明实施例纸张修复装置的情况。

参见图3，图中虚线框所示为断开剖视图，本发明的修复工作台10采用金属材料制成。修复工作台10上板为第一孔板10a，下板10c与第一空气虹吸装置24连接，中间形成第一夹层10b。下板10c连接有第一空气虹吸装置24。修复工作台10的两侧与滑轨10i连接，修复工作台10工作时可通过滑轨10i自由拉动，十分方便，第一孔板10a上四周设有第一围边10d，第一围边10d内设有海绵体10e，海绵体10e被棉布袋10f套上，工作时将被修复纸张放置在棉布袋10f套上面，然后再覆盖一层保护棉布10g，通过此种工艺步骤用来保护被修复纸张。同时这样的技术处理，对纸张的洁净平整，起到非常好的微调和疏水作用。纸张被喷淋组体15d喷淋清洗后，蒸汽容器13及冷冻容器7分别压在修复工作台10上面，对修复纸张进行烘干及冷热定形。由于修复工作台10中间是个夹层，上板是第一孔板10a，当第一孔板10a上面加盖一块布套疏水海绵体10e，并在热、冷载体分别紧压上方时，此时修复工作台实际就形成为一个负压装置，当压缩空气通过第一空气虹吸装置24时，修复工作台10第一夹层10b内立即形成真空状态，通过修复工作台10上的第一孔板10a，把纸张被烘干及冷热定形所产生的水蒸汽及冷凝水快速吸附出来。通过以上静态工艺处理，大大提升了修复效果，保证了质量，缩短了修复时间，防止了被修复纸张的二次损坏。

因为大量的古旧书籍与历史档案，都经历久远，受自然风化和人为损伤，变得十分枯燥，轻轻一碰就会破碎，不可能实现自动化机械操控翻页与放置，只能人工放置。本发明采用修复工作台10人工放置后，不管纸张怎样残缺和纸类纸质如何，都可以实现全自动程序机械化去脱酸、去黄斑、漂白的修复处理。经过修复的纸张，犹如新的一样，这时再对缺损纸张进行修补、还原等进一步的修复，就更加方便快捷，因为经过修复后的纸张此时已很坚挺，不易破损了。以上是修复工作台在本发明装置的特点与效能。

参见图4，图中虚线框所示为断开剖视图，冷冻容器托盘9也是按照修复工作台10的原理设计的，区别之处在于放置在孔板上的材料改为吸湿材料。因为冷冻容器7由于温度的差异原因，会产生冷凝水，若冷凝水处理不好，就会直接影响冷定形效果，甚至会损坏被修复纸张，所以冷冻容器7外表面进行过特殊保温处理。冷冻容器圫盘在本发明实施例的纸张修复装置里也有其独特的作用。

在具体实施方式中，蒸汽系统的蒸汽机组21产生蒸汽采用电加热的形式，蒸汽机组21主要作用是为修复纸张提供蒸汽，蒸汽机组21设计时，对机组作了四大安全保护，即安全阀保护、缺水停炉保护、防止漏电保护、超压停炉保护，工作前按被修复纸张的需求作了压力等技术设定。在具体实施方式中，制冷系统的制冷机组30采用的制冷形式是冷水机组，制冷机组30主要作用为修复纸张机提供冷冻液，制冷机组30设计时，已对设备的电控、制冷作了保护和技术等设定。在具体实施方式中的气动运行系统压缩机组22，主要作用为修复纸张和提供压缩空气。通过上述设备特点与功能及机械操控上的合适配置和工艺上的合理保证，被修复纸张在脱酸、去黄斑、漂白的处理过程同时，又还原了纸张的原生产态，使纸张纤维性得到有效提升与恢复。

纸张修复装置的优选实施例

参见图1、图2、图3、图8、图10，为了更好地阐述本实施例纸张修复装置的修复全过程，把蒸汽容器13工作部分定义为蒸汽容器移动组件，蒸汽容器移动组件的蒸汽容器支架11上安装有第一气缸12，第一气缸12与蒸汽容器13连接，蒸汽容器13在蒸汽容器移动组件的最下端，蒸汽容器13上安装有汽液分离器14，汽液分离器14上有蒸汽虹吸喷淋总成15，蒸汽虹吸喷淋总成15设有维护控制阀15a、蒸汽虹吸控制阀15b、蒸汽虹吸器15c、喷淋组体15d，蒸汽容器支架11上还安装有第一驱动电机16，第一驱动电机16上设有第一驱动轮16a，第一驱动轮16a直接与驱动导轨2a接触，蒸汽容器支架11上还安装有多个液箱17，蒸汽容器支架11与八块滑块4紧固连接，八块滑块4又与安装支架2上的传动导轨3成滑动连接。把冷冻容器工作部分定义为冷冻容器移动组件，冷冻容器移动组件的冷冻容器支架5上设有第二气缸6，第二气缸6与冷冻容器7连接，冷冻容器7在冷冻容器移动组件的最下端，冷冻容器支架5上与四块滑块4紧固连接，四块滑块4又与安装支架2上的传动导轨3成滑动连接。

使用前，对独立控制的蒸汽系统蒸汽机组21、制冷系统制冷机组30、气动运行系统压缩机组22，按修复纸张的需要，分别作参数设定，这些控制参数是确保修复装置正常工作的前提。使用时，首先在主控面板37开启主控开关，然后分别开启蒸汽机组21主控开关、制冷机组30主控开关、压缩机组22主控开关，这时三大主机进入工作预备状态。大概二十分钟后，主控面板陆续显示三大主机预备就绪，三大主机各自的主控阀打开，蒸汽、冷冻液、压缩空气进入装置各自工作位置，此时修复装置进入可使用状态。

这时人工操作，通过工作台面板l0h，把工修复作台10拉出，将需修复的纸张放置在修复工作台10的棉布袋10f上面，将修复纸张展平放置后，上面再覆盖好一层保护棉布10g，并把保护棉布10g固定好。修复纸张完成放置后，此时通过修复工作台面板10h，把修复工作台10推回到修复装置工作室内。然后按动自动修复开关，修复装置随即进入工作程序，自动完成纸张修复的机械全过程，一般这样的脱酸工作过程时间约为1.5至5分钟，便可修复好一页纸张。当然不同修复纸张的修复时间，要具体看修复纸张的破损、风化、厚薄及纸类纸质等情况决定。

采用本实施例的修复装置，对被修复纸张进行喷淋清洗-浸润-热烘干-冷定型-热定型的修复工序，具体修复过程及步骤如下：

启动主控显示面板37上的自动修复开关后，第一空气控制阀28开通，压缩空气通过管道进入第一气缸12，在压缩空气的作用下，第一气缸12向上提升，此时与第一气缸12连接的蒸汽容器13随即离开蒸汽容器保温托盘18，蒸汽容器13呈悬空状态，第一气缸12提升3秒后，蒸汽容器移动组件上的第一驱动电机16启动，此时第一驱动电机16上的第一驱动轮16a直接与传动导轨2a接触摩擦移动，蒸汽容器移动组件行至工作台10放置修复纸张位置前缘时，蒸汽虹吸控制阀15b自动打开，高压高温蒸汽通过蒸汽虹吸器15c时，蒸汽虹吸器15c上的虹吸室吸入口15c1通过管道随即吸入所需液箱17设定的修复液或水箱20出来的清水，在蒸汽虹吸器15c的虹吸腔里高速与蒸汽混合后，快速进入喷淋组体15d，开始对修复纸张进行喷淋清洗，当蒸汽容器移动组件行进完整张修复纸张后，蒸汽虹吸控制阀15b自动关闭，喷淋组体10d停止喷淋，而第一驱动电机16继续驱动蒸汽容器移动组件向前移动，当蒸汽容器移动组件行进至修复工作台10整个上方时，第一驱动电动16停止运行，并在修复工作台10上方悬空停留片刻，在这里停留主要是为了使具有一定温度的喷淋液高度渗透到被修复纸张上，让被修复纸张得到充分沤浸和热效应，从而起到均匀脱酸、去黄斑、漂白及激活修复纸张纤维的作用。这样的脱酸、去黄斑、漂白处理修复工艺，是完全根据修复纸张的特点与要求，设定用不同的药水，以这种方式往返多次进行，直到最后一次处理并停留后，空气控制阀28关闭。

在压缩空气的作用下，第一气缸12往下下降，此时与第一气缸12连接的蒸汽容器13下降，把放在修复工作台10上的保护棉布10g紧紧压着，进行纸张烘干处理，具体烘干时间要看修复纸张需要而设定，但一般修复纸张的烘干时间在30秒至200秒范围。烘干工作完成后，第一空气控制阀28重新启动，在压缩空气的作用下，蒸汽容器13被第一气缸12提升，蒸汽容器13呈悬空状态，第一气缸12提升3秒后，蒸汽容器移动组件上的第一驱动电机16再次启动，此时第一驱动电机16上的第一驱动轮16a，直接与驱动导轨2a接触，反方向摩擦移动至原来位置上，第一空气控制阀28关闭，在压缩空气的作用下，第一气缸12往下下降，此时与第一气缸12连接的蒸汽容器13下降至蒸汽容器保温托盘18上，烘干修复工作结束。

当烘干修复工作结束，第一空气控制阀28重新启动时，第二空气控制阀29也同时开通，压缩空气通过管道进入第二气缸6，在压缩空气的作用下，第二气缸6向上提升，此时与第二气缸6连接的冷冻容器7随即离开冷冻容器保温托盘9，冷冻容器7呈悬空态，第二气缸6提升3秒后，冷冻容器移动组件上的第二驱动电机8启动，此时第二驱动电机8上的第二驱动轮8a，直接与驱动导轨2a接触，带动冷冻容器移动组件往修复工作台10方向摩擦移动，冷冻容器移动组件带动冷冻容器7行进至修复工作台10整个上方时，第二驱动电机8停止工作，并在上方停留片刻，第二空气控制阀29关闭，在压缩空气的作用下，第二气缸6往下下降，此时第二气缸6连接的冷冻容器7下降至修复工作台10上方保护棉布10g的上面，对修复纸张进行冷定形。修复纸张的冷定形时间先前设定，一般为5秒至60秒范围。冷定形时间过后，第二空气控制阀29重新启动，冷冻容器7被第二气缸6提升离开工作台，此时冷冻容器7在修复工作台10上方，呈悬空状态，稍等片刻，冷冻容器移动组件上的第二驱动电机8启动，此时第二驱动电机8上的第二驱动轮8a，直接与驱动导轨2a接触，反方向摩擦移动至原来位置上，第二空气控制阀29关闭，在压缩空气的作用下，第二气缸6往下下降，此时与第二气缸6连接的冷冻容器7下降至冷冻容器保温托盘9上，冷冻定形工作结束。

当第二空气控制阀29重新启动，冷冻容器移动组件反方向往原位置移动时，第一空气控制阀28也启动，压缩空气通过管道进入第一气缸12，第一气缸12向上提升，此时与第一气缸12连接的蒸汽容器13随即离开蒸汽容器保温托盘18，蒸汽容器13呈悬空态，第一气缸12提升3秒后，蒸汽容器移动组件上的第一驱动电机16再次启动，蒸汽容器移动组件带动蒸汽容器13往修复工作台10移动，为修复纸张进行热定形工作，热定形过程与烘干程序相同，只是热烘时间缩短，一般热定形时间为10秒至60秒范围，具体根据修复纸张而定。热定形完成后，第一空气控制阀28重新启动，在压缩空气的作用下，蒸汽容器13被第一气缸12提升，蒸汽容器13离开修复工作台10，蒸汽容器13呈悬空状态，第一气缸12提升3秒后，蒸汽容器移动组件上的第一驱动电机16重新启动，第一驱动轮16a直接与驱动导轨2a接触，反方向摩擦移动至原来位置上，第一空气控制阀28关闭，在压缩空气作用下，第一气缸12往下下降，此时与第一气缸12连接的蒸汽容器13下降至蒸汽容器保温托盘18上，热定形修复工作结束。

上述工作过程中提及的工作间隙时间可根据修复情况自由而定。

在本实施例中的修复处理过程，根据需要可手动操作，也可完全自动程序机械化进行，非常方便、精准、高效、快捷、环保。正是这个发明，颠覆了现时修复纸张工艺，且能做到快好的效果，有修旧如旧好过旧的鲜明特点。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，依据本发明的技术实质，在本发明的精神和原则之内，对以上实施例所作的任何简单的修改、等同替换与改进等，均仍属于本发明技术方案的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种纸张修复装置，其特征在于，包括机体(1)，设置在所述机体(1)上的修复工作台(10)以及蒸汽系统、制冷系统、气动运行系统、移动机构；所述蒸汽系统包括蒸汽机组(21)、水箱(20)、蒸汽容器(13)、汽液分离器(14)、蒸汽虹吸喷淋总成(15)，所述蒸汽机组(21)的进水口与所述水箱(20)连接，所述蒸汽机组(21)的出气口与所述汽液分离器(14)连接，所述汽液分离器(14)分别与所述蒸汽容器(13)、所述蒸汽虹吸喷淋总成(15)连接；所述制冷系统包括制冷机组(30)、冷冻容器(7)，所述冷冻容器(7)的进口通过制冷机组控制阀(30a)与所述制冷机组(30)连接，所述冷冻容器(7)的出口与所述制冷机组(30)的回流管(30b)连接；所述蒸汽容器、所述冷冻容器设置在所述移动机构上随所述移动机构在所述修复工作台(10)上方往复平移、升降；所述气动运行系统设有压缩机组(22)，所述压缩机组(22)向所述蒸汽容器(13)、所述冷冻容器(7)、所述修复工作台(10)供送压缩空气。

2.根据权利要求1所述的纸张修复装置，其特征在于，所述蒸汽容器(13)内设有蒸容器腔(13d)，所述蒸汽容器(13)设有第一蒸汽控制阀(13a1)和第二蒸汽控制阀(13b1)，所述第二蒸汽控制阀(13b1)与一吸水雾装置(34)连接，所述吸水雾装置(34)另一端与所述水箱(20)的回水口接头(20f)连接。

3.根据权利要求1所述的纸张修复装置，其特征在于，所述汽液分离器(14)内设有器腔(14c)，所述汽液分离器(14)设有第一分离器接头(14a)及第二分离器接头(14b)，所述第一分离器接头(14a)与所述蒸汽机组(21)的主控制阀(21b)通过管道连接，所述第二分离器接头(14b)与所述蒸汽虹吸喷淋总成(15)连接。

4.根据权利要求1所述的纸张修复装置，其特征在于，所述蒸汽虹吸喷淋总成(15)包括蒸汽虹吸器(15c)、喷淋组体(15d)，所述蒸汽虹吸器(15c)设有虹吸室吸入口(15c1)、维护控制阀(15a)、蒸汽虹吸控制阀(15b)，所述虹吸室吸入口(15c1)与多路分流器(15c2)连接，所述多路分流器(15c2)又分别与盛放修复液的液箱(17)及所述水箱(20)的出水口连接。

5.根据权利要求1所述的纸张修复装置，其特征在于，所述机体(1)设有安装支架(2)，所述安装支架(2)上设有驱动导轨(2a)、传动导轨(3)，所述移动机构包括设置在所述安装支架(2)上的蒸汽容器移动组件、冷冻容器移动组件；

所述蒸汽容器移动组件包括蒸汽容器支架(11)、设置在所述蒸汽容器支架(11)上的第一气缸(12)、第一驱动电机(16)、与所述传动导轨(3)配合的若干滑块(4)，所述第一气缸(12)与所述蒸汽容器(13)连接，所述蒸汽容器(13)设置在所述蒸汽移动组件最下方，所述第一驱动电机(16)上安装有第一驱动轮(16a)，所述第一驱动轮(16a)与所述驱动导轨(2a)配合连接；

所述冷冻容器移动组件包括冷冻容器支架(5)以及设置在所述冷冻容器支架(5)上的第二气缸(6)、第二驱动电机(8)、与所述传动导轨(3)配合的若干滑块(4)，所述第二气缸(6)与所述冷冻容器(7)连接，所述冷冻容器(7)在所述冷冻容器移动组件最下方，所述第二驱动电机(8)上安装有第二驱动轮(8a)，所述第二驱动轮(8a)与所述驱动导轨(2a)配合连接。

6.根据权利要求1所述的纸张修复装置，其特征在于，所述修复工作台(10)包括从上至下依次设置的第一孔板(10a)、第一夹层(10b)以及底板(10c)，所述底板(10c)连接有第一空气虹吸装置(24)，所述第一空气虹吸装置(24)与所述压缩机组(22)连接；所述第一孔板(10a)上方设有海绵体(10e)，所述海绵体(10e)外部套有棉布袋(10f)并设置于第一围边(10d)中，被修复纸张在修复时置于在所述棉布袋(10f)上面，再覆盖保护棉布(10g)。

7.根据权利要求1所述的纸张修复装置，其特征在于，所述冷冻容器(7)的下端位置还设有冷冻容器托盘(9)，所述冷冻容器托盘(9)包括从上至下依次设置的第二孔板(9a)、第二夹层(9b)、下板(9c)，所述下板(9c)连接有第二空气虹吸装置(25)，所述第二空气虹吸装置(25)与所述压缩机组(22)连接，所述冷冻容器托盘(9)上面四周设有第二围边(9d)，所述第二围边(9d)内设有吸湿材料(9e)。

8.根据权利要求1所述的纸张修复装置，其特征在于，所述修复工作台(10)设有工作台面板(10h)，所述修复工作台(10)两侧设有滑轨(10i)。

9.根据权利要求5所述的纸张修复装置，其特征在于，所述压缩机组(22)通过管路组件依次与所述第一气缸(12)、所述蒸汽容器(13)连接；所述压缩机组(22)通过另一管路组件依次与所述第二气缸(6)、所述冷冻容器(7)连接。

10.根据权利要求8所述的纸张修复装置，其特征在于，所述工作台面板(10h)上方安装有观察窗(36)，所述观察窗(36)右侧安装有主控显示面板(37)。