JP2502449B2 - 多孔性材料の保存方法 - Google Patents

多孔性材料の保存方法

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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、木材パルプ、植物繊
維、再生セルロース繊維等のセルロース系繊維によって
構成される紙、板紙、布のような多孔性材料の保存方法
に関する。
【０００２】
【従来の技術】この種の多孔性材料は、数千年来、情報
記録、包装、衣料、芸術作品等の用途として使用されて
きている。セルロースは、木材繊維、靭皮繊維、種毛等
の植物繊維を主成分とするもので、化学的に安定である
が、長い年月に亘って保存されると次第に変質・分解反
応を起こし、化学的、物理的な性質が劣化する。
【０００３】すなわち、セルロース系繊維は長期間の保
存、または高温ないし高温・高湿度の雰囲気下に置かれ
ると重合度の低下（解重合）と結晶性の増加を誘発して
強度的に脆化される。その結果、セルロース系繊維から
構成される紙、板紙、布のような多孔性材料の強度を低
下させる。
【０００４】特に、書籍の用紙などの場合はインキの滲
みを抑制する目的でセルロース系繊維に添加されるサイ
ジング剤であるロジンまたは膠など定着するために陶
砂、明礬、硫酸ばん土、硫酸アルミニウムのような酸性
物質が使用される。また、セルロースは大気中の酸素、
酸性ガス、または光の影響を受けて自己分解し、カルボ
ニル基などの酸性基を生成し、さらにはレブリンのよう
な酸性物質を生成する。さらに、紙、板紙、布のような
多孔性材料は大気中の二酸化硫黄、酸化窒素のような酸
性物質を吸着する。したがって、前記酸性物質は前記セ
ルロース系繊維の解重合と再結晶化を促進するため、結
果的には前記セルロース系繊維から構成される紙、板
紙、布のような多孔性材料の強度を低下させる。
【０００５】このようなことから、特開平２−１０４７
９９号公報には前述した酸性物質を含む紙、板紙のよう
な多孔質材料の経年劣化を抑制するために、アンモニア
等により前記酸性物質を気相中で中和処理する保存方法
が開示されている。
【０００６】すなわち、前記保存方法は処理されるべき
紙のようなセルロース物質を気密なチャンバ内に置き、
かつ前記チャンバを減圧にする工程と、減圧にされた前
記チャンバ内にアンモニアガスを注入して前記セルロー
ス物質に浸透させる工程と、前記減圧チャンバ内に水蒸
気を導入する工程と、前記減圧チャンバ内に反応して第
一級、第二級および第三級のアルキルアルコールアミン
をその場で生成するエチレンオキシドガスのような試薬
を導入する工程とを具備するものである。
【０００７】前述した公報には、特にアルキルアルコー
ルアミンの生成反応に水が必要であるとの理由からアン
モニア源として水酸化アンモニウム溶液を使用するか、
或いはアンモニアガスを供給した後、水蒸気を導入する
工程が必要であり、もし湿気がないとガス状アンモニア
はエチレンオキシドガスのようなアルキレンオキシドガ
スと反応しないと記載されている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、かかる
従来の保存方法にあってはアルキルアルコールアミンを
気密なチャンバ内に生成する目的で紙のようなセルロー
ス物質を再湿潤状態にする必要があるため、紙面にコッ
クルと呼ばれる凹凸が生じる。すなわち、紙、板紙は製
造の最終工程において抄紙機上で乾燥されるが、その時
に紙匹中に微細な乾燥歪みが発生してそのまま保持され
る。したがって、前記従来法のように紙を再湿潤状態に
すると、その後の乾燥時に前記歪みが解放されて紙面に
コックルと呼ばれる凹凸が生じる。また、前記従来の保
存方法は急速劣化試験後の耐折強度の点で必ずしも十分
満足するものではなかった。
【０００９】本発明の目的は、セルロース系繊維によっ
て構成される紙のような多孔質材料表面にコックルと呼
ばれる凹凸が生成されるのを抑制でき、かつ高温・高湿
下での急速劣化試験後においても優れた耐折強度を維持
することが可能な多孔質材料の保存方法を提供しようと
するものである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明は、セルロース系
繊維から構成される多孔性材料を密閉容器内に配置した
後、前記密閉容器内を排気して減圧にする工程と、前記
密閉容器内に乾燥アンモニアガスを供給し、前記容器内
の前記多孔性材料中の酸性物質と中和反応させると共
に、前記多孔性材料に前記アンモニアを吸着させる工程
と、前記密閉容器内にエチレンオキシドガスを供給し、
前記多孔性材料の表面および内部に存在するアンモニア
ガスと反応させ、前記多孔性材料にトリエタノールアミ
ンを主体とするアルカリ物質を生成・付着させる工程と
を具備したことを特徴とする多孔性材料の保存方法であ
る。
【００１１】前記多孔性材料としては、上質紙、中質
紙、上更紙のような紙、板紙、布等が挙げられる。前記
密閉容器内の空気の排気・減圧工程においては、前記容
器内の圧力が１０ｔｏｒｒ以下にすることが好ましい。
【００１２】前記乾燥アンモニアガスの供給は、例えば
アンモニアボンベを前記密閉容器に連結する方法等によ
り行うことができる。前記エチレンオキシドガスは、そ
れ単独で前記密閉容器内に供給しても、窒素ガスやアル
ゴンガスなどの不活性ガスで希釈して前記密閉容器内に
供給してもよい。
【００１３】
【作用】本発明者らは、酸性物質を含む紙のような多孔
性材料をアンモニアガスとエチレンオキシドガスにより
気相中で中和処理する際、生成されるエタノールアミン
の中で、沸点の高い第三級エタノールアミン（トリエタ
ノールアミン）が前記多孔性材料に対し長期間に亘って
中和能力を有することを究明した。
【００１４】また、本発明者らは前記多孔性材料をアン
モニアガスとエチレンオキシドガスにより中和処理する
際の挙動について詳細に検討したところ、前記アンモニ
アガスとエチレンオキシドガスとの反応系に特に水を添
加することが不要であり、むしろ水を例えば水蒸気のよ
うな状態で別途添加すると前記エチレンオキシドガスが
過剰な水と反応してグリコール類を生成して薬品が無駄
に浪費されるばかりか、前述した長期間に亘って中和能
力を有するトリエタノールアミンの生成量が低下するこ
とを究明した。
【００１５】そこで、本発明者らは紙のような多孔性材
料を密閉容器内に入れ、減圧にした後に乾燥アンモニア
ガスを過剰に供給し、ひきつづきエチレンオキシドガス
を導入して反応させたところ、前記多孔性材料にトリエ
タノールアミンを主成分とするアルミン類を生成させる
ことができる多孔性材料の保存方法を見出した。このよ
うに処理されたトリエタノールアミンを含有する多孔性
材料は、高温、高湿下で急速劣化試験後においても優れ
た耐折強度を維持することができる。
【００１６】また、本発明の保存方法は前記多孔性材料
を湿潤雰囲気に曝すことがないため、前記多孔質材料表
面にコックルと呼ばれる凹凸が生成されるのを抑制する
ことができる。
【００１７】
【実施例】以下、本発明の実施例を詳細に説明する。 実施例１ まず、ｐＨ５．４の中質印刷用紙を密閉容器内に配置
し、前記容器に連結された真空ポンプを１時間作動して
前記容器内の空気を排気して所定の減圧状態にした。つ
づいて、前記容器内に窒素ガスを供給して大気圧に戻し
た後、前記真空ポンプを再度、作動して前記容器内を１
０ｔｏｒｒの減圧状態にした。ひきつづき、アンモニア
ボンベから乾燥アンモニアガスを前記容器内に０．０３
２ｇ／ｌの濃度になるように供給し、４時間放置した。
次いで、１０体積％濃度のエチレンオキシドガスを含む
窒素希釈混合ガスを前記密閉容器内に前記エチレンオキ
シドが０．３２８ｇ／ｌになるように供給して１２時間
反応させた。なお、反応は３０℃の温度下で行った。反
応終了後、前記容器に窒素を導入して残留するガスを排
気し、前記容器内の中質印刷用紙を取り出した。
【００１８】比較例１ 乾燥アンモニアガスの代わりに９％アンモニア水溶液を
加温して発生させた湿潤アンモニアガスを用いた以外、
実施例１と同様に中質印刷用紙を中和処理した。
【００１９】実施例１および比較例１により処理された
中質印刷用紙中のモノエタノールアミン，ジエタノール
アミンおよびトリエタノールアミンの量を測定した。ま
た、前記処理直後および８０℃、８０％ＲＨでの急速劣
化を２週間行った後におけるｐＨ値および耐折強度をそ
れぞれ測定した。これらの結果を下記表１に示す。な
お、下記表１中には未処理の中質印刷用紙（参照例１）
について処理直後（劣化試験前）および８０℃、８０％
ＲＨでの急速劣化を２週間行った後におけるｐＨ値およ
び耐折強度をそれぞれ測定した結果を併記した。
【００２０】
【表１】
【００２１】表１から明らかなように本発明に係わる実
施例１の方法で処理された中質印刷用紙は、従来法であ
る比較例１の方法で処理された中質印刷用紙に比べて急
速劣化試験後の耐折強度が高いことがわかる。これは、
同表１に示すように実施例１により処理された中質印刷
用紙にはエタノールアミンの中で沸点が高く長期間に亘
って高い中和能力を有するトリエタノールアミンが極め
て高い比率で含むことに起因するものと考えられる。
【００２２】実施例２ まず、ｐＨ５．８の機械パルプを主成分とする上更印刷
用紙を実施例１と同様に密閉容器内に配置し、前記容器
内を１０ｔｏｒｒの減圧状態にした後、アンモニアボン
ベから乾燥アンモニアガスを前記容器内に０．０３２ｇ
／ｌの濃度になるように供給し、６０℃で４時間放置し
た。次いで、１０体積％濃度のエチレンオキシドガスを
含む窒素希釈混合ガスを前記密閉容器内に前記エチレン
オキシドが０．２４６ｇ／ｌになるように供給して１２
時間反応させた。なお、反応は６０℃の温度下で行っ
た。反応終了後、前記容器に窒素を導入して残留するガ
スを排気し、前記容器内の上更印刷用紙を取り出した。
【００２３】比較例２ 乾燥アンモニアガスの代わりに９％アンモニア水溶液を
加温して発生させた湿潤アンモニアガスを用いた以外、
実施例２と同様に上更印刷用紙を中和処理した。
【００２４】実施例２および比較例２により処理された
上更印刷用紙中のモノエタノールアミン，ジエタノール
アミンおよびトリエタノールアミンの量を測定した。ま
た、前記処理直後および８０℃、８０％ＲＨでの急速劣
化を２週間行った後におけるｐＨ値および耐折強度をそ
れぞれ測定した。これらの結果を下記表２に示す。な
お、下記表２中には未処理の上更印刷用紙（参照例２）
について処理直後（劣化試験前）および８０℃、８０％
ＲＨでの急速劣化を２週間行った後におけるｐＨ値およ
び耐折強度をそれぞれ測定した結果を併記した。
【００２５】
【表２】
【００２６】表２から明らかなように本発明に係わる実
施例２の方法で処理された上更印刷用紙は、従来法であ
る比較例２の方法で処理された上更印刷用紙に比べて急
速劣化試験後の耐折強度が高いことがわかる。これは、
同表２に示すように実施例２により処理された上更印刷
用紙にはエタノールアミンの中で沸点が高く長期間に亘
って高い中和能力を有するトリエタノールアミンが極め
て高い比率で含むことに起因するものと考えられる。
【００２７】なお、本発明に係わる多孔性材料の保存方
法において前記エチレンオキシドガスの代わりにプロピ
レンオキシドガスを用いても実施例と同様な効果を達成
することが可能である。
【００２８】
【発明の効果】以上詳述したように、本発明によればセ
ルロース系繊維によって構成される紙のような多孔質材
料表面にコックルと呼ばれる凹凸が生成されるのを抑制
でき、かつ高温・高湿下での急速劣化試験後においても
優れた耐折強度を維持でき、ひいては図書館や史料館な
どの各種の蔵書の劣化抑制に有効に適用することが可能
な多孔性材料の保存方法を提供することができる。

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 セルロース系繊維からなる多孔性材料を
    密閉容器内に配置した後、前記密閉容器内を排気して減
    圧にする工程と、 前記密閉容器内に乾燥アンモニアガスを供給し、前記容
    器内の前記多孔性材料中の酸性物質と中和反応させると
    共に、前記多孔性材料に前記アンモニアを吸着させる工
    程と、 前記密閉容器内にエチレンオキシドガスを供給し、前記
    多孔性材料の表面および内部に存在するアンモニアガス
    と反応させ、前記多孔性材料にトリエタノールアミンを
    主体とするアルカリ物質を生成・付着させる工程とを具
    備したことを特徴とする多孔性材料の保存方法。
JP5103989A 1993-04-30 1993-04-30 多孔性材料の保存方法 Expired - Lifetime JP2502449B2 (ja)

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