RU2672138C1 - Способ увеличения срока хранения книг на основе бумажных материалов - Google Patents

Способ увеличения срока хранения книг на основе бумажных материалов Download PDF

Info

Publication number
RU2672138C1
RU2672138C1 RU2017122441A RU2017122441A RU2672138C1 RU 2672138 C1 RU2672138 C1 RU 2672138C1 RU 2017122441 A RU2017122441 A RU 2017122441A RU 2017122441 A RU2017122441 A RU 2017122441A RU 2672138 C1 RU2672138 C1 RU 2672138C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
books
container
paper
mgo
shelf life
Prior art date
Application number
RU2017122441A
Other languages
English (en)
Original Assignee
Иванов Геннадий Владимирович
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Иванов Геннадий Владимирович filed Critical Иванов Геннадий Владимирович
Priority to RU2017122441A priority Critical patent/RU2672138C1/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2672138C1 publication Critical patent/RU2672138C1/ru

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B31MAKING ARTICLES OF PAPER, CARDBOARD OR MATERIAL WORKED IN A MANNER ANALOGOUS TO PAPER; WORKING PAPER, CARDBOARD OR MATERIAL WORKED IN A MANNER ANALOGOUS TO PAPER
    • B31FMECHANICAL WORKING OR DEFORMATION OF PAPER, CARDBOARD OR MATERIAL WORKED IN A MANNER ANALOGOUS TO PAPER
    • B31F7/00Processes not otherwise provided for
    • DTEXTILES; PAPER
    • D21PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21HPULP COMPOSITIONS; PREPARATION THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASSES D21C OR D21D; IMPREGNATING OR COATING OF PAPER; TREATMENT OF FINISHED PAPER NOT COVERED BY CLASS B31 OR SUBCLASS D21G; PAPER NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D21H25/00After-treatment of paper not provided for in groups D21H17/00 - D21H23/00
    • D21H25/02Chemical or biochemical treatment

Landscapes

  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Paper (AREA)

Abstract

Изобретение относится к области защиты и сохранения всех форм материалов на бумажной основе, в частности к увеличению срока хранения книг. Способ увеличения срока хранения книг на основе бумажных материалов, при котором осуществляют подготовку суспензии MgO в инертной жидкости в емкости для подготовки раствора, далее обеспечивают закрепление книг при помощи фиксирующих устройств таким образом, что книги поддерживаются в открытом состоянии, а их страницы перекладываются мягким и проницаемым материалом, далее фиксирующее устройство опускают в емкость для обработки книг химическим составом, которая закрывается герметичной крышкой, после чего в нее из емкости для подготовки раствора подают суспензию MgO в инертной жидкости, далее емкость для обработки книг химическим составом подвергают вибрации и приводят в движение в вертикальной плоскости при заданной амплитуде для инициализации процесса адсорбирования частиц MgO на волокнах бумаги, причем этап выдерживания книг в емкости для обработки книг химическим составом при указанных выше условиях осуществляют в течение 40-60 мин, после отключения вибрации и движения из емкости для обработки книг химическим составом через фильтры суспензию полностью возвращают в емкость для подготовки раствора, за счет чего в емкости для обработки книг химическим составом создают вакуум, процесс поддержания вакуума длится 90 мин для высушивания бумаги, после окончания процесса высушивания бумаги давление в емкости для обработки книг химическим составом доводят до нормального, далее книги извлекают и перекладывают, далее поддерживают процесс восстановления естественной влажности книг. Технический результат заключается в увеличении срока хранения материалов на бумажной основе. 3 з.п. ф-лы, 1 ил.

Description

Область техники
Настоящее изобретение относится к области защиты и сохранения всех форм материалов на бумажной основе, в частности к способу и системе для увеличения срока хранения книг.
Уровень техники
Известны способы обработки бумажной продукции (см., например, патент US 6641877, опубл. 04.11.2003).
Известный метод обладает рядом существенных недостатков, а именно данный метод не в полной мере обеспечивает защиту материалов на бумажной основе при долгосрочном хранении.
Раскрытие изобретения
Целью настоящего изобретения является создание надежного и точного способа защиты материалов на бумажной основе при их долгосрочном хранении.
Технический результат заключается в увеличении срока хранения материалов на бумажной основе путем снижения кислотности бумаги.
Указанный технический результат достигается тем, что способ увеличения срока хранения книг на основе бумажных материалов, при котором их подвергают химической обработке суспензией на основе частиц MgO, и заключается в том, что на первом этапе готовят суспензию на основе частиц MgO путем смешивания частиц MgO и инертной жидкости в емкости для подготовки раствора, причем концентрацию MgO в инертной жидкости контролируют в заданных пределах, на втором этапе обеспечивают закрепление книг за их корешок при помощи фиксирующих устройств таким образом, что книги либо поддерживаются в открытом состоянии, либо обеспечивается возможность перекладывания страниц книг мягким и проницаемым материалом, на третьем этапе фиксирующее устройство опускают в емкость для химической обработки книг, которая закрывается герметичной крышкой и в которую из емкости для подготовки раствора подают суспензию на основе частиц MgO, на четвертом этапе емкость для химической обработки книг подвергают вибрации и приводят в движение в вертикальной плоскости при заданной амплитуде для инициализации процесса адсорбирования частиц MgO на волокнах бумаги, причем выдерживание книг на указанном этапе проводят в течение 40-60 мин, на пятом этапе после отключения вибрации и движения из емкости для обработки книг химическим составом через фильтры суспензию возвращают в емкость для подготовки раствора, за счет чего в емкости для обработки книг химическим составом создают вакуум, процесс поддержания вакуума длится 90 мин для высушивания бумаги, на следующем этапе после окончания процесса высушивания бумаги давление в емкости для химической обработки книг доводят до нормального (давления окружающей среды), книги извлекают, перекладывают, и далее выдерживают книги при комнатных температуре и давлении в течение суток для восстановления влажности книг.
В одном из вариантов выполнения заявленного изобретения в качестве инертной жидкости используется пентафторгептан.
В другом из вариантов выполнения заявленного изобретения MgO подают в концентрации от 0,4 до 0,7 мас.%.
В другом из вариантов выполнения заявленного изобретения MgO подают в концентрации предпочтительно 0,5 мас.%.
Краткое описание чертежей
На фиг. 1 представлена общая схема установки для обработки бумаги.
Осуществление изобретения
Согласно приведенному выше способу постоянный щелочной буфер вносится в структуру бумаги. Этот буфер поглощает и нейтрализует кислоты, которые могут быстро ослабить бумагу и привести к ее хрупкости.
В качестве щелочного буфера используется оксид магния (MgO). Микроскопические частицы MgO диспергируют в инертной жидкости, в качестве которой может быть применен пентафторгептан. Бумажный материал помещают в суспензию (раствор) и частицы MgO оседают в структуре бумаги. Эти частицы поглощают кислотные соединения, которые содержатся в бумаге и служат в качестве запаса щелочи, который обеспечит защиту от воздействия внешней среды.
Бумажные материалы, подлежащие обработке, партиями погружают в соответствующую емкость. Для обеспечения равномерного покрытия бумаги MgO обеспечивается легкое движение раствора и бумаги.
Согласно представленной на фиг. 1 схеме процесса в емкости (2) для подготовки раствора подготавливают суспензию MgO в пентафторгептане, для чего в указанную емкость из резервуара (1) подают MgO в концентрации от 0,4 до 0,7 мас.% (предпочтительнее 0,5 мас.%). Далее обеспечивают закрепление книг (8) при помощи фиксирующих устройств. Причем закрепление книг осуществляется за их корешок таким образом, что книги либо поддерживаются в открытом состоянии (при таком варианте между страницами обеспечивается зазор), либо страницы перекладываются мягким и проницаемым материалом. Следующим этапом способа фиксирующее устройство опускают в емкость (3) для обработки книг химическим составом. После чего емкость (3) закрывается герметичной крышкой, а далее в нее из емкости (2) подают насосом (4) подготовленный раствор MgO в инертной жидкости. Инертная жидкость практически не расходуется. Перед каждой новой партией книг MgO добавляют в емкость (2), количество которого берут исходя из необходимой плотности суспензии.
Емкость (3) для обработки книг химическим составом установлена на платформе (6), которая выполнена с возможностью вертикального движения и вибрации (вибрация осуществляется параллельно оси вращения) за счет соответствующего приводного двигателя (5) (в частности, электромотор). Емкости и узлы системы закреплены относительно основы (7). За счет движения и вибрации указанной емкости частицы MgO адсорбируются на волокнах бумаги, нейтрализуя кислоты, содержащиеся в волокнах, а избыток MgO, реагируя с влагой, образует гидроксид Mg, создавая щелочной запас.
MgO+H2SO4 → MgS042О
MgO+Н2O → Mg(OH)2
Длительность данной стадии от 40 до 60 мин (предпочтительнее 60 мин).
После отключения вибрации и движения из емкости (3) для обработки книг химическим составом через фильтры суспензию (раствор) полностью возвращают в емкость (2) для подготовки раствора, за счет чего в емкости (3) для обработки книг химическим составом создают вакуум, процесс поддержания вакуума длится 90 мин для высушивания бумаги.
Жидкость, оставшаяся на поверхности книг, испаряется в вакууме. Пар конденсируется в системе регенерации и полученная конденсатная жидкость используется повторно. Система регенерации может в себя включать две параллельные системы, каждая из которых включает бак регенерации, первичный конденсатор и выпускной конденсатор. Каждый из двух баков регенерации, первичных и выпускных конденсаторов, охлаждается каскадной системой охлаждения.
После окончания процесса высушивания бумаги давление в емкости для обработки книг химическим составом доводят до оптимального (нормального атмосферного давления или атмосферного давления окружающей среды).
Далее книги извлекают и перекладывают (например, на стеллажах). При комнатных температурах книги выдерживают сутки, чтобы они восстановили естественную влажность. На данной стадии проводят тесты для определения наличия излишков MgO, если излишки обнаружены, то создают дополнительную влажность в помещении, чтобы этот излишек связывался в щелочь (увеличивая щелочной запас).
Данный этап обусловлен тем, что бумага представляет собой волокнистый материал капиллярно-пористой структуры, легко поглощающий влагу из окружающей среды. Поэтому свойства бумаги зависят от влажности воздуха, и чем выше относительная влажность окружающего воздуха, тем выше влажность бумаги. Высокая влажность приводит к деформации и изменению размеров и структуры листа, сильно снижая прочность. Низкая влажность способствует увеличению жесткости и хрупкости бумаги, что приводит к ухудшению качества красок печати и несовмещению на оттисках.
Необходимо постепенное повышение температуры или строгое соблюдение соответствия влажности воздуха в складском и рабочем помещениях. На бумажном складе температура должна быть в пределах 18-20°С, а относительная влажность 60-65%. Наибольшая стабильность бумаги наблюдается при 45% относительной влажности воздуха.
Книги готовы к отправке.
Результаты проведенного тестирования показали, что срок хранения книг, обработанных согласно заявленному способу, увеличивается в три раза - примерно 300 лет (средний срок хранения - около 100 лет), а щелочной резерв составляет около 1,5%. Тесты проводили методом искусственного старения и экстраполяции данных. Побочных эффектов, связанных с расплыванием красителей или их обесцвечиванием, не наблюдалось.
В силу того, что в суспензии отсутствует вода, процесс не дает целлюлозным волокнам в бумаге разбухать или намокать, а также не вызывает на ней никаких структурных изменений.
рН обработанных книг варьировалось от 8 до 9,5. Характерный резерв достигался при добавлении 60 г активного вещества MgO на 1 кг бумаги, 3% активного вещества в составе рабочей смеси. Далее, в течение нескольких первых недель после обработки, оставшиеся частички окиси магния соединяются с влагой в воздухе, образуя при этом гидроокись магния. Этот материал продолжает поглощать кислоты в течение всего срока службы бумаги.
Щелочные частички, отложенные в структуре бумаги, чрезвычайно малы - средний размер порядка 1 микрона. Процесс ведут малыми партиями для контроля качества - до восьми книг в каждой партии.
Документы, прошедшие обработку по технологии, не требуют повторной обработки в случае соблюдения нормальных условий хранения.
Следует также отметить, что заявленные в определенной последовательности операции способа, концентрация MgO в инертной жидкости, время выдерживания материалов на бумажной основе в условиях, указанных в заявленном способе, обеспечивают увеличение срока хранения материалов на бумажной основе.
На фиг. 1 приведена одна из схем устройств, которые могут реализовывать заявленный способ. Однако аппаратная часть может иметь и иную конструкцию.
В частности, устройство для реализации заявленного способа может содержать вертикальное пропиточное устройство для книг с прошивкой. Книги обрабатываются пропиточной жидкостью (суспензия или раствор) и медленно перемещаются, затем сушатся в вакууме. После сушки в вертикальном пропиточном устройстве книги перемещаются в вертикальную сушилку.
Оборудование может содержать и горизонтальное пропиточное устройство.
Система смешивания направляет пропиточную жидкость в вертикальное или горизонтальное пропиточное устройство. Она также контролирует концентрацию щелочи и, если требуется, добавляет дополнительный концентрат. Система смешивания включает емкости, насос, мешалки, фильтры, датчики давления и системы измерения концентрации щелочи.
В системе регенерации используется низкотемпературный хладагент для конденсации газообразной среды, которая извлекается из обработанной бумаги в процессе сушки в вакууме либо в вертикальном пропиточном устройстве (сушилке), либо в горизонтальном пропиточном устройстве. Жидкость, которая остается на поверхности книг после обработки, испаряется в вакууме. Восстановленная пропиточная жидкость возвращается в систему сбора для хранения и повторного использования. В систему регенерации может входить: емкость для концентрата, емкость для рециркуляции, емкость для регенерации, распределительный электрический узел, насосы, конденсаторы/теплообменники, клапаны, датчики уровня жидкости и давления, весы, трубопроводы, монтажная рамная конструкция.

Claims (4)

1. Способ увеличения срока хранения книг на основе бумажных материалов, при котором их подвергают химической обработке суспензией на основе частиц MgO, отличающийся тем, что на первом этапе готовят суспензию на основе частиц MgO путем смешивания частиц MgO и инертной жидкости в емкости для подготовки раствора, причем концентрацию MgO в инертной жидкости контролируют в заданных пределах, на втором этапе обеспечивают закрепление книг за их корешок при помощи фиксирующих устройств таким образом, что книги либо поддерживаются в открытом состоянии либо обеспечивается возможность перекладывания страниц книг мягким и проницаемым материалом, на третьем этапе фиксирующее устройство опускают в емкость для химической обработки книг, которая закрывается герметичной крышкой и в которую из емкости для подготовки раствора подают суспензию на основе частиц MgO, на четвертом этапе емкость для химической обработки книг подвергают вибрации и приводят в движение в вертикальной плоскости при заданной амплитуде для инициализации процесса адсорбирования частиц MgO на волокнах бумаги, причем выдерживание книг на указанном этапе проводят в течение 40-60 мин, на пятом этапе после отключения вибрации и движения из емкости для обработки книг химическим составом через фильтры суспензию возвращают в емкость для подготовки раствора, за счет чего в емкости для обработки книг химическим составом создают вакуум, процесс поддержания вакуума длится 90 мин для высушивания бумаги, на следующем этапе после окончания процесса высушивания бумаги давление в емкости для химической обработки книг доводят до нормального (давления окружающей среды), книги извлекают, перекладывают и далее выдерживают книги при комнатных температуре и давлении в течение суток для восстановления влажности книг.
2. Способ увеличения срока хранения книг по п. 1, отличающийся тем, что в качестве инертной жидкости используется пентафторгептан.
3. Способ увеличения срока хранения книг по п. 1, отличающийся тем, что MgO подают в концентрации от 0,4 до 0,7 мас.%.
4. Способ увеличения срока хранения книг по п. 1, отличающийся тем, что MgO подают в концентрации 0,5 мас.%.
RU2017122441A 2017-06-27 2017-06-27 Способ увеличения срока хранения книг на основе бумажных материалов RU2672138C1 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2017122441A RU2672138C1 (ru) 2017-06-27 2017-06-27 Способ увеличения срока хранения книг на основе бумажных материалов

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2017122441A RU2672138C1 (ru) 2017-06-27 2017-06-27 Способ увеличения срока хранения книг на основе бумажных материалов

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2672138C1 true RU2672138C1 (ru) 2018-11-12

Family

ID=64327627

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2017122441A RU2672138C1 (ru) 2017-06-27 2017-06-27 Способ увеличения срока хранения книг на основе бумажных материалов

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2672138C1 (ru)

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20020195217A1 (en) * 2001-03-02 2002-12-26 Johnson Ronald E. Article and method for retarding the deterioration rate of acidic paper
WO2013090684A1 (en) * 2011-12-16 2013-06-20 Honeywell International Inc. Method of deacidifying cellulose based materials
RU2015148255A (ru) * 2013-04-11 2017-05-16 нора зистемс ГмбХ Способ изготовления эластомерного напольного покрытия и напольное покрытие

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20020195217A1 (en) * 2001-03-02 2002-12-26 Johnson Ronald E. Article and method for retarding the deterioration rate of acidic paper
WO2013090684A1 (en) * 2011-12-16 2013-06-20 Honeywell International Inc. Method of deacidifying cellulose based materials
RU2015148255A (ru) * 2013-04-11 2017-05-16 нора зистемс ГмбХ Способ изготовления эластомерного напольного покрытия и напольное покрытие

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102110787B1 (ko) 목재의 아세틸화 방법 및 아세틸화된 목재
US6080448A (en) Deacidification of cellulose based materials using hydrofluoroether carriers
CN107405784A (zh) 木材的处理
CN108425272B (zh) 一种采用静电纺纤维膜保护纸质文档的方法
Hubbe et al. Nonaqueous Solution Deacidification Treatments to Prolong the Storage Life of Acidic Books: A Review of Mechanistic and Process Aspects.
US2417995A (en) Acetylation of lignocellulosic board materials
RU2672138C1 (ru) Способ увеличения срока хранения книг на основе бумажных материалов
US3771958A (en) Gaseous diffusion paper deacidification
KR101755131B1 (ko) 제습제 조성물 및 이의 제조방법
US9464383B2 (en) Deacidification treatment of printed cellulosic materials
CN1038680A (zh) 印刷纤维材料的保存方法
CA2001139A1 (en) Procedure for treatment of fir-wood and leaf-wood
US20140356542A1 (en) Deacidification Treatments Of Printed Cellulosic Materials
US6020027A (en) Method of conserving waterlogged materials
CN101161431A (zh) 复合木材防腐处理液、其制备方法和用该处理液使木材改性的处理方法
JPH02227201A (ja) 木材を含浸する方法
GB1043616A (en) Coated filter aid and improved filtration method
JP2018531814A (ja) 処理済み多孔質材料
JP2016215081A (ja) 親水性ゼオライト分離膜およびその製造方法
JPH082524B2 (ja) 改質木材の製造方法
US5304436A (en) Method and apparatus for drying a non-aqueous liquid electrolyte
Walsh-Korb et al. Morphological Study of Bio-Based Polymers in the Consolidation of Waterlogged Wooden Objects. Materials 2022, 15, 681
JPH0557129A (ja) 調湿剤用吸脱着剤及びその製造方法
CN110405884B (zh) 一种制备仿古木质材料的方法
US1744946A (en) Silicated storage-battery separator and process of making the same

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20190628

NF4A Reinstatement of patent

Effective date: 20200921