無水(shuǐ)脫酸(suān)技術(shù)在(zài)民(mín)國(guó)酸(suān)化(huà)紙(zhǐ)脫酸(suān)中(zhōng)的应用(yòng)與(yǔ)效果(guǒ)評估研究

【原标(biāo)題(tí)】無水(shuǐ)纳米(mǐ)脫酸(suān)技術(shù)在(zài)民(mín)國(guó)酸(suān)化(huà)紙(zhǐ)脫酸(suān)中(zhōng)的应用(yòng)與(yǔ)效果(guǒ)評估研究。

紙(zhǐ)张(zhāng)酸(suān)化(huà)会(huì)導致(zhì)紙(zhǐ)张(zhāng)机械強(qiáng)度(dù)降低(dī)，發(fà)黃發(fà)脆，縮短(duǎn)使用(yòng)壽命，增加其(qí)二(èr)次(cì)破損风險，已成(chéng)为(wèi)當前(qián)威脅檔案實(shí)体安(ān)全的重(zhòng)要(yào)因(yīn)素。特(tè)别是(shì)民(mín)國(guó)时(shí)期(qī)形成(chéng)的大(dà)量(liàng)机制紙(zhǐ)檔案，酸(suān)化(huà)程度(dù)尤为(wèi)嚴重(zhòng)，亟待脫酸(suān)搶救。非(fēi)水(shuǐ)相脫酸(suān)法融合纳米(mǐ)技術(shù)因(yīn)其(qí)有(yǒu)机溶劑安(ān)全、对(duì)字(zì)迹破壞小、对(duì)紙(zhǐ)张(zhāng)纖維結构影響小等優勢，已在(zài)國(guó)外廣泛運用(yòng)幾(jǐ)十(shí)年(nián)。無水(shuǐ)纳米(mǐ)脫酸(suān)技術(shù)在(zài)國(guó)内应用(yòng)起步于(yú)4~5年(nián)前(qián)，虽市(shì)场(chǎng)上(shàng)湧現(xiàn)出(chū)衆多(duō)脫酸(suān)産品和(hé)配套(tào)技術(shù)，为(wèi)實(shí)際脫酸(suān)搶救工作(zuò)提(tí)供了(le)多(duō)種(zhǒng)選擇，但也(yě)带(dài)来(lái)了(le)些(xiē)難題(tí)：一(yī)方(fāng)面(miàn)，國(guó)内外紙(zhǐ)张(zhāng)成(chéng)分(fēn)、工藝和(hé)性(xìng)能(néng)均存在(zài)差异(yì)，國(guó)外技術(shù)应用(yòng)于(yú)國(guó)内能(néng)否取(qǔ)得滿意(yì)的效果(guǒ)，還(huán)有(yǒu)待實(shí)踐的验(yàn)證；另(lìng)一(yī)方(fāng)面(miàn)，不(bù)同(tóng)品牌(pái)的脫酸(suān)劑表(biǎo)現(xiàn)是(shì)否有(yǒu)顯著差异(yì)，应挑選何種(zhǒng)脫酸(suān)劑進(jìn)行大(dà)規模脫酸(suān)搶救實(shí)踐，還(huán)有(yǒu)待進(jìn)一(yī)步研究。

本(běn)研究選擇三種(zhǒng)市(shì)场(chǎng)口(kǒu)碑較好(hǎo)的脫酸(suān)劑，實(shí)施两(liǎng)種(zhǒng)手動(dòng)脫酸(suān)工藝，通过(guò)自(zì)然老(lǎo)化(huà)和(hé)人(rén)工加速老(lǎo)化(huà)處(chù)理(lǐ)，跟蹤了(le)民(mín)國(guó)手工紙(zhǐ)脫酸(suān)後(hòu)酸(suān)度(dù)、白(bái)度(dù)、机械強(qiáng)度(dù)等性(xìng)能(néng)随时(shí)間(jiān)的變(biàn)化(huà)，以(yǐ)評估無水(shuǐ)纳米(mǐ)脫酸(suān)技術(shù)的脫酸(suān)效果(guǒ)，为(wèi)後(hòu)續大(dà)規模脫酸(suān)搶救工作(zuò)提(tí)供參考。

1 實(shí)验(yàn)材料和(hé)步驟

1.1 實(shí)验(yàn)材料

《于(yú)湖(hú)居(jū)士文(wén)集》1-6册（民(mín)國(guó)时(shí)期(qī)出(chū)版）、市(shì)售無水(shuǐ)纳米(mǐ)脫酸(suān)劑（選用(yòng)三个品牌(pái)，命名为(wèi)脫酸(suān)劑A、脫酸(suān)劑B、脫酸(suān)劑C）、精密噴壺、便攜式酸(suān)度(dù)測試儀（哈纳 HI99171）、拉力測試儀（英特(tè)耐森 IMT-Tensile 02）、耐折度(dù)測試儀（英特(tè)耐森 IMT-205A）、全自(zì)動(dòng)色(sè)度(dù)儀（紙(zhǐ)邦 ZB-A）。

1.2 實(shí)验(yàn)步驟

手動(dòng)噴淋脫酸(suān)：以(yǐ)精密噴壺为(wèi)工具，加压後(hòu)匀速均匀噴淋，保證紙(zhǐ)张(zhāng)潤湿(shī)。

手動(dòng)浸泡脫酸(suān)：将适量(liàng)脫酸(suān)劑傾倒于(yú)方(fāng)形容器内，将待脫酸(suān)紙(zhǐ)张(zhāng)平鋪浸沒(méi)于(yú)脫酸(suān)劑之(zhī)中(zhōng)，紙(zhǐ)张(zhāng)立刻(kè)被(bèi)浸透，静(jìng)置3秒(miǎo)撈出(chū)紙(zhǐ)张(zhāng)，平鋪晾干(gàn)。

干(gàn)热(rè)老(lǎo)化(huà)：在(zài)105℃条(tiáo)件下(xià)老(lǎo)化(huà)72小时(shí)，參照GB/T 464-2008《紙(zhǐ)和(hé)紙(zhǐ)闆的干(gàn)热(rè)加速老(lǎo)化(huà)》。

湿(shī)热(rè)老(lǎo)化(huà)：在(zài)80℃、65%相对(duì)湿(shī)度(dù)条(tiáo)件下(xià)老(lǎo)化(huà)72小时(shí)，參照GB/T 22894-2008《紙(zhǐ)和(hé)紙(zhǐ)闆加速老(lǎo)化(huà)湿(shī)潤老(lǎo)化(huà)》。

2 實(shí)验(yàn)結果(guǒ)與(yǔ)讨论

2.1 酸(suān)度(dù)

當脫酸(suān)劑接觸到(dào)紙(zhǐ)张(zhāng)时(shí)，氧化(huà)鎂颗(kē)粒(lì)滲透進(jìn)入(rù)紙(zhǐ)内孔洞(dòng)並(bìng)通过(guò)静(jìng)電(diàn)力緊緊地(dì)吸附，與(yǔ)空气(qì)中(zhōng)的水(shuǐ)份結合形成(chéng)氫氧化(huà)鎂，在(zài)空气(qì)中(zhōng)二(èr)氧化(huà)碳的作(zuò)用(yòng)下(xià)，氫氧化(huà)鎂轉(zhuǎn)變(biàn)为(wèi)碳酸(suān)鎂，碳酸(suān)鎂中(zhōng)和(hé)紙(zhǐ)内的酸(suān)，發(fà)揮脫酸(suān)作(zuò)用(yòng)。

本(běn)階(jiē)段(duàn)紙(zhǐ)张(zhāng)酸(suān)度(dù)跟蹤測試結果(guǒ)如(rú)图(tú)1所(suǒ)示：脫酸(suān)前(qián)紙(zhǐ)张(zhāng)pH为(wèi)4.8，是(shì)老(lǎo)化(huà)酸(suān)性(xìng)紙(zhǐ)，脫酸(suān)後(hòu)紙(zhǐ)张(zhāng)pH达(dá)到(dào)7.0~8.0，呈弱(ruò)堿性(xìng)，三種(zhǒng)脫酸(suān)劑均能(néng)使紙(zhǐ)张(zhāng)維持(chí)12个月(yuè)弱(ruò)堿性(xìng)或(huò)中(zhōng)性(xìng)。随时(shí)間(jiān)推移，氧化(huà)鎂不(bù)断消耗，紙(zhǐ)张(zhāng)pH值下(xià)降，即發(fà)生(shēng)返酸(suān)現(xiàn)象(xiàng)。比較两(liǎng)種(zhǒng)脫酸(suān)工藝發(fà)現(xiàn)：浸泡脫酸(suān)更(gèng)为(wèi)均匀，紙(zhǐ)张(zhāng)抗酸(suān)能(néng)力更(gèng)強(qiáng)，返酸(suān)較緩慢(màn)，而(ér)噴淋脫酸(suān)效果(guǒ)不(bù)均匀，返酸(suān)相对(duì)較快(kuài)，但實(shí)施便捷。浸泡脫酸(suān)时(shí)，脫酸(suān)劑A抗返酸(suān)能(néng)力最(zuì)強(qiáng)，pH保持(chí)較穩定(dìng)；脫酸(suān)劑C抗返酸(suān)能(néng)力次(cì)之(zhī)；脫酸(suān)劑B抗返酸(suān)能(néng)力最(zuì)差。噴淋脫酸(suān)中(zhōng)，脫酸(suān)劑C抗返酸(suān)能(néng)力最(zuì)強(qiáng)；脫酸(suān)劑A 與(yǔ)脫酸(suān)劑B抗返酸(suān)能(néng)力相當。

2.2 白(bái)度(dù)

白(bái)度(dù)是(shì)反(fǎn)映紙(zhǐ)张(zhāng)表(biǎo)面(miàn)顔色(sè)的重(zhòng)要(yào)指标(biāo)，也(yě)是(shì)衡量(liàng)脫酸(suān)劑是(shì)否安(ān)全的重(zhòng)要(yào)評判标(biāo)準，安(ān)全可(kě)靠的脫酸(suān)劑不(bù)应对(duì)紙(zhǐ)的白(bái)度(dù)造成(chéng)过(guò)大(dà)影響。本(běn)次(cì)測試的民(mín)國(guó)書(shū)籍用(yòng)紙(zhǐ)老(lǎo)化(huà)程度(dù)大(dà)，表(biǎo)面(miàn)呈暗黃色(sè)，初始(shǐ)白(bái)度(dù)为(wèi)34.44%。如(rú)表(biǎo)1所(suǒ)示，经浸泡脫酸(suān)和(hé)加速老(lǎo)化(huà)後(hòu)，紙(zhǐ)张(zhāng)均出(chū)現(xiàn)了(le)不(bù)同(tóng)程度(dù)的白(bái)度(dù)下(xià)降即返黃現(xiàn)象(xiàng)，返黃程度(dù)可(kě)以(yǐ)用(yòng)返黃值表(biǎo)示，從高(gāo)到(dào)低(dī)为(wèi)：脫酸(suān)劑B > 脫酸(suān)劑A > 脫酸(suān)劑C，脫酸(suān)劑B與(yǔ)脫酸(suān)劑A返黃肉眼可(kě)見(jiàn)，脫酸(suān)劑C變(biàn)色(sè)程度(dù)肉眼較難分(fēn)辨。鄭麗新(xīn)、陳炳铨等人(rén)也(yě)報道(dào)了(le)同(tóng)樣(yàng)的現(xiàn)象(xiàng)，主(zhǔ)要(yào)是(shì)由(yóu)于(yú)紙(zhǐ)张(zhāng)中(zhōng)木(mù)質(zhì)素和(hé)半纖維素發(fà)色(sè)基团(tuán)與(yǔ) OH- 反(fǎn)应，分(fēn)子結构發(fà)生(shēng)重(zhòng)排、异(yì)构化(huà)、共(gòng)轭鍊(liàn)延长(cháng)等生(shēng)成(chéng)新(xīn)發(fà)色(sè)基团(tuán)。

2.3 抗张(zhāng)強(qiáng)度(dù)

紙(zhǐ)张(zhāng)的老(lǎo)化(huà)会(huì)加劇紙(zhǐ)张(zhāng)的酸(suān)化(huà)，紙(zhǐ)张(zhāng)的机械性(xìng)能(néng)也(yě)随之(zhī)降低(dī)。采用(yòng)人(rén)工加速老(lǎo)化(huà)法对(duì)紙(zhǐ)樣(yàng)進(jìn)行處(chù)理(lǐ)，模拟自(zì)然老(lǎo)化(huà)过(guò)程，用(yòng)抗张(zhāng)指數来(lái)表(biǎo)征抗张(zhāng)性(xìng)能(néng)變(biàn)化(huà)。

由(yóu)表(biǎo)2可(kě)知，脫酸(suān)後(hòu)抗张(zhāng)指數会(huì)有(yǒu)一(yī)定(dìng)程度(dù)下(xià)降，但保留率在(zài)90%以(yǐ)上(shàng)，下(xià)降程度(dù)不(bù)大(dà)。这(zhè)與(yǔ)溶劑影響有(yǒu)關(guān)，张(zhāng)玉(yù)芝等在(zài)研究全氟庚烷作(zuò)为(wèi)紙(zhǐ)张(zhāng)脫酸(suān)载(zài)体的安(ān)全性(xìng)时(shí)也(yě)發(fà)現(xiàn)了(le)相同(tóng)現(xiàn)象(xiàng)。脫酸(suān)後(hòu)紙(zhǐ)张(zhāng)经人(rén)工老(lǎo)化(huà)，保留率均在(zài)90%以(yǐ)上(shàng)，即对(duì)紙(zhǐ)张(zhāng)抗张(zhāng)強(qiáng)度(dù)影響不(bù)大(dà)。

2.4 耐折度(dù)

如(rú)表(biǎo)3可(kě)知，经脫酸(suān)劑C脫酸(suān)後(hòu)耐折度(dù)無變(biàn)化(huà)，经人(rén)工湿(shī)热(rè)、干(gàn)热(rè)老(lǎo)化(huà)後(hòu)耐折度(dù)也(yě)無變(biàn)化(huà)。而(ér)脫酸(suān)劑B與(yǔ)脫酸(suān)劑A脫酸(suān)後(hòu)耐折度(dù)下(xià)降，且(qiě)经人(rén)工老(lǎo)化(huà)後(hòu)，耐折度(dù)與(yǔ)未脫酸(suān)老(lǎo)化(huà)樣(yàng)品相比均下(xià)降。

3 結论

本(běn)次(cì)測試的民(mín)國(guó)書(shū)籍用(yòng)紙(zhǐ)为(wèi)手工紙(zhǐ)，其(qí)紙(zhǐ)张(zhāng)厚度(dù)均一(yī)性(xìng)較差，酸(suān)度(dù)为(wèi)4.8，表(biǎo)面(miàn)呈暗黃色(sè)，老(lǎo)化(huà)程度(dù)嚴重(zhòng)。利用(yòng)無水(shuǐ)纳米(mǐ)脫酸(suān)劑，通过(guò)噴淋、浸泡脫酸(suān)工藝对(duì)民(mín)國(guó)書(shū)籍進(jìn)行脫酸(suān)處(chù)理(lǐ)，自(zì)然条(tiáo)件下(xià)和(hé)人(rén)工老(lǎo)化(huà)後(hòu)的性(xìng)能(néng)跟蹤結果(guǒ)表(biǎo)明(míng)：

（1）自(zì)然老(lǎo)化(huà)情(qíng)況下(xià)，三種(zhǒng)脫酸(suān)劑均能(néng)使紙(zhǐ)张(zhāng)維持(chí)12个月(yuè)弱(ruò)堿性(xìng)。

（2）脫酸(suān)不(bù)影響紙(zhǐ)张(zhāng)厚度(dù)，但会(huì)在(zài)一(yī)定(dìng)程度(dù)上(shàng)使紙(zhǐ)张(zhāng)表(biǎo)面(miàn)變(biàn)暗、泛黃加深，三種(zhǒng)脫酸(suān)試劑變(biàn)色(sè)情(qíng)況由(yóu)強(qiáng)到(dào)弱(ruò)排序为(wèi)：脫酸(suān)劑A、脫酸(suān)劑B、脫酸(suān)劑C。

（3）三種(zhǒng)脫酸(suān)劑均会(huì)降低(dī)紙(zhǐ)张(zhāng)抗张(zhāng)強(qiáng)度(dù)，但影響不(bù)大(dà)；脫酸(suān)劑C不(bù)影響紙(zhǐ)张(zhāng)耐折度(dù)，而(ér)脫酸(suān)劑A、脫酸(suān)劑B会(huì)在(zài)一(yī)定(dìng)程度(dù)造成(chéng)耐折度(dù)下(xià)降。

（4）浸泡脫酸(suān)均一(yī)性(xìng)好(hǎo)，紙(zhǐ)张(zhāng)抗酸(suān)能(néng)力更(gèng)強(qiáng)；噴淋脫酸(suān)工藝操作(zuò)便捷，但脫酸(suān)效果(guǒ)的均一(yī)性(xìng)不(bù)佳。

綜合来(lái)看，利用(yòng)脫酸(suān)劑C結合浸泡脫酸(suān)工藝为(wèi)現(xiàn)階(jiē)段(duàn)最(zuì)佳脫酸(suān)方(fāng)法，此(cǐ)方(fāng)法对(duì)紙(zhǐ)张(zhāng)顔色(sè)影響最(zuì)小，对(duì)紙(zhǐ)张(zhāng)机械性(xìng)能(néng)影響小，自(zì)然老(lǎo)化(huà)脫酸(suān)效果(guǒ)达(dá)标(biāo)，返酸(suān)速度(dù)慢(màn)。

【發(fà)表(biǎo)平台(tái)】四(sì)川(chuān)檔案，2023年(nián)第(dì)5期(qī)〔總(zǒng)第(dì)235期(qī)〕P38-P40

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