一種用于紙質(zhì)文物保護(hù)的處理液、制備方法及應(yīng)用
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種用于紙質(zhì)文物保護(hù)的處理液、制備方法及應(yīng)用，該處理液制備工藝簡(jiǎn)單，紙質(zhì)文物脫酸保護(hù)過程簡(jiǎn)便易實(shí)施，脫酸加固固色抗菌效果良好。本發(fā)明的用于紙質(zhì)文物保護(hù)的處理液，其由溶劑和脫酸物質(zhì)組成，所述的溶劑為水，所述的脫酸物質(zhì)為聚乙烯亞胺。
【專利說明】
一種用于紙質(zhì)文物保護(hù)的處理液、制備方法及應(yīng)用
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明涉及一種文物保護(hù)的處理液、制備方法及應(yīng)用，更具體地說涉及一種用于 紙質(zhì)文物保護(hù)的處理液、制備方法及應(yīng)用。
【背景技術(shù)】
[0002] 紙張為人類社會(huì)的發(fā)展提供了重要的載體作用，但是隨著時(shí)間的推移以及內(nèi)外部 環(huán)境的變化，這些紙質(zhì)文物正在遭受著巨大的損壞，紙質(zhì)文物迫切需要保護(hù)。紙張的主要成 分是纖維素，纖維素在酸性條件下產(chǎn)生水解，微觀上表現(xiàn)為纖維素分子鏈的縮短，宏觀上表 現(xiàn)為紙張機(jī)械性能下降。
[0003] 紙質(zhì)文物的保護(hù)首當(dāng)其要的是對(duì)其進(jìn)行脫酸，就是通過使用一些堿性物質(zhì)，將紙 張中的酸性物質(zhì)除去，并留有一定的堿殘留，起到長(zhǎng)效保護(hù)的作用。目前，針對(duì)紙質(zhì)文物老 化以及急需保護(hù)的現(xiàn)狀，一些脫酸方法應(yīng)運(yùn)而生，但都存在一些爭(zhēng)議，一方面是當(dāng)前單純處 理液在紙質(zhì)文物脫酸過后，紙張的機(jī)械性能不能夠有效提高，不能滿足多種需求；另一方 面，在保證脫酸效果的同時(shí)，想要賦予紙質(zhì)文物其它機(jī)械性能而制備的多功能處理液，制備 所需原料種類過多，制備工藝太過于復(fù)雜，不利于大批量生產(chǎn)。
[0004] 因此，紙質(zhì)文物的脫酸修復(fù)一方面要求脫酸修復(fù)材料越單一越好，盡可能避免引 進(jìn)新的物質(zhì)對(duì)紙質(zhì)文物造成二次傷害;另一方面又要求一次處理就能達(dá)到從多方面保護(hù)紙 張的目的，所以找到非金屬類、不易揮發(fā)、兼具有多種功能的脫酸材料顯得尤為迫切和重 要。聚乙烯亞胺作為一種高分子堿，其水溶液呈陽性，可以中和紙張的酸，并在紙張上產(chǎn)生 堿性殘留，起到長(zhǎng)效保護(hù)紙張作用。聚乙烯亞胺有較高的反應(yīng)活力，能與紙張纖維素中的羥 基反應(yīng)并交聯(lián)聚合，使紙張產(chǎn)生濕強(qiáng)度，并具有干增強(qiáng)作用。聚乙烯亞胺對(duì)酸性染料有較強(qiáng) 結(jié)合力，可用作酸性染料染紙時(shí)的固色劑，因此對(duì)紙張上的字跡具有很好的固色效果。同時(shí) 聚乙烯亞胺還有著很好的抑菌效果。它分子鏈上擁有大量的氨基N原子(伯胺基團(tuán)數(shù)量:仲 胺基團(tuán)數(shù)量:叔胺基團(tuán)數(shù)量=1:2:1)，使其具有強(qiáng)的親質(zhì)子性和陽離子聚電解質(zhì)性質(zhì)，是一 類極具潛力且兼具多種功能的紙質(zhì)文物保護(hù)材料，尚未見使用和報(bào)道。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明解決現(xiàn)有技術(shù)中上述方法與技術(shù)的不足，提供一種用于紙質(zhì)文物保護(hù)的處 理液、制備方法及應(yīng)用，該處理液制備工藝簡(jiǎn)單，紙質(zhì)文物脫酸保護(hù)過程簡(jiǎn)便易實(shí)施，脫酸 加固固色抗菌效果良好。
[0006] 本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：
[0007] 本發(fā)明的用于紙質(zhì)文物保護(hù)的處理液，其由溶劑和脫酸物質(zhì)組成，所述的溶劑為 水，所述的脫酸物質(zhì)為聚乙烯亞胺。
[0008] 本發(fā)明的用于紙質(zhì)文物保護(hù)的處理液，其進(jìn)一步的技術(shù)方案是所述的聚乙烯亞胺 占溶劑水重量的0.1~1.0% ;更進(jìn)一步的技術(shù)方案是所述的水為去離子水。
[0009] 本發(fā)明的用于紙質(zhì)文物保護(hù)的處理液，其進(jìn)一步的技術(shù)方案還可以是所述的聚乙 烯亞胺數(shù)均分子量為500~700,樹脂質(zhì)量分?jǐn)?shù)含量大于98%，胺值為18~20mm〇l/g，粘度在 500~2500mPa · S〇
[0010]本發(fā)明上述的用于紙質(zhì)文物保護(hù)的處理液的制備方法，其包括以下步驟:將脫酸 物質(zhì)聚乙烯亞胺逐量溶于溶劑水中，并攪拌直至完全溶解。
[0011] 本發(fā)明上述的用于紙質(zhì)文物保護(hù)的處理液可通知用于處理紙質(zhì)文物，處理時(shí)每批 紙質(zhì)文物處理5~lOmin。
[0012] 本發(fā)明具有以下有益效果：
[0013] 1、本發(fā)明的技術(shù)方案中，聚乙烯亞胺是主脫酸物質(zhì)。聚乙烯亞胺作為胺類物質(zhì)，其 結(jié)構(gòu)中包含有伯胺、仲胺和叔胺，是一種不完全的線性聚合物，水溶液呈陽性，針對(duì)紙張脫 酸而言有比較好的pH值，脫酸過后能夠使得紙張的pH值由酸性變?yōu)槿鯄A性，同時(shí)會(huì)在脫酸 后紙質(zhì)文物中留有一定的堿殘留，延長(zhǎng)紙張的保存時(shí)間。
[0014] 2、聚乙烯亞胺具有較高的反應(yīng)活性，它能夠與紙張纖維素結(jié)構(gòu)上的羥基反應(yīng)并交 聯(lián)聚合，使得紙張產(chǎn)生濕強(qiáng)度，并具有干增強(qiáng)作用，從而在保證脫酸的前提下，提升紙張的 機(jī)械性能。
[0015] 3、聚乙烯亞胺中包含胺基和亞胺基，與酸性染料具有較強(qiáng)的結(jié)合力，能夠?qū)堎|(zhì) 文物上的字跡起到固色作用，避免紙質(zhì)文物在脫酸過程中產(chǎn)生字跡模糊變淡現(xiàn)象。
[0016] 4、聚乙烯亞胺脫具有一定的殺菌性，能夠抑制紙張中霉菌生長(zhǎng)。
[0017] 5、本工藝用于紙質(zhì)文物脫酸加固固色殺菌保護(hù)，簡(jiǎn)單易行，方便實(shí)施。
【附圖說明】
[0018] 圖1為未處理紙質(zhì)文物霉菌生長(zhǎng)示意圖
[0019]圖2為經(jīng)實(shí)施例1處理過的紙質(zhì)文物霉菌生長(zhǎng)示意圖
【具體實(shí)施方式】
[0020] 下面通過具體實(shí)施例進(jìn)一步對(duì)本發(fā)明進(jìn)行說明。
[0021] 以下實(shí)施例中所用溶劑為去離子水;聚乙烯亞胺數(shù)均分子量為500~700,樹脂質(zhì) 量分?jǐn)?shù)大于98%，胺值為18~20mmol/g，粘度在500~2500mPa · S。
[0022] 實(shí)施例中所用的紙樣根據(jù)GB-T-450-2002從民國(guó)書籍中取樣，紙張定量為59.6g/ m2,紙張厚度0.09mm，紙樣裁剪為18cm X 1.5cm和6cm X 6cm兩種規(guī)格。準(zhǔn)備好的紙張?jiān)嚇?在50°C，適度真空條件下脫氣24h后放入處理液中脫酸，自然干燥。然后將紙樣在室溫下，相 對(duì)適度35%環(huán)境里至少16h后進(jìn)行測(cè)試。
[0023] 實(shí)施例1
[0024] 一種用于紙質(zhì)文物保護(hù)的處理液，以去離子水作為溶劑，以聚乙烯亞胺作為脫酸 物質(zhì)，聚乙稀亞胺占去尚子水重量的〇. 1 %。聚乙稀亞胺數(shù)均分子量為600，樹脂質(zhì)量分?jǐn)?shù)大 于98%，胺值為 19mmol/g，粘度在 lOOOmPa · S
[0025]將按標(biāo)準(zhǔn)裁剪的紙樣浸泡于此處理液10min，取出自然干燥。隨后將紙樣放置在相 對(duì)濕度50%，23°C環(huán)境中放置24h后，再進(jìn)行pH值、堿殘留、抗張強(qiáng)度、耐折度和白度測(cè)試。對(duì) 處理后的紙樣進(jìn)行熱老化測(cè)試，并測(cè)試各項(xiàng)性能。
[0026] 測(cè)試結(jié)果顯示經(jīng)過處理的紙張 pH值有很大的提升，pH值從4.10提升至8.09;抗張 強(qiáng)度有較大提升，從l〇〇〇N/m提升至1350N/m;紙張耐折度有所提升，從3.3次提升至3.9次； 紙張堿殘留0.06mol · kg^1;經(jīng)過處理液處理過后紙張上字跡更加清晰干凈；紙張白度略微 下降；熱老化實(shí)驗(yàn)顯示，未經(jīng)脫酸處理的紙張各項(xiàng)性能下降嚴(yán)重，紙張老化明顯，而經(jīng)過處 理液處理的紙張熱老化過后，pH值能夠保持弱堿性環(huán)境，各項(xiàng)性能下降較小，顯示其能長(zhǎng)時(shí) 間起到保護(hù)紙質(zhì)文物作用。
[0027] 實(shí)施例2
[0028] 一種用于紙質(zhì)文物保護(hù)的處理液，以去離子水作為溶劑，以聚乙烯亞胺作為脫酸 物質(zhì)，聚乙稀亞胺占去尚子水重量的〇. 3%。聚乙稀亞胺數(shù)均分子量為700，樹脂質(zhì)量分?jǐn)?shù)大 于98%，胺值為20mmol/g，粘度在 1500mPa · S
[0029] 測(cè)試結(jié)果顯示經(jīng)過處理的紙張 pH值有很大的提升，pH值從4.10提升至8.50;抗張 強(qiáng)度有很大提升，從l〇〇〇N/m提升至1450N/m;紙張耐折度有所提升，從3.3次提升至5.1次； 紙張堿殘留〇.12mol · kg^1;經(jīng)過處理液處理過后紙張上字跡更加清晰干凈；紙張白度略微 下降；熱老化實(shí)驗(yàn)顯示，經(jīng)過處理液脫酸過后紙張能長(zhǎng)期保持弱堿性環(huán)境，各項(xiàng)性能下降較 小，顯示其能長(zhǎng)時(shí)間起到保護(hù)紙質(zhì)文物作用。
[0030] 實(shí)施例3
[0031] 一種用于紙質(zhì)文物保護(hù)的處理液，以去離子水作為溶劑，以聚乙烯亞胺作為脫酸 物質(zhì)，聚乙稀亞胺占去尚子水重量的〇. 5%。聚乙稀亞胺數(shù)均分子量為600，樹脂質(zhì)量分?jǐn)?shù)大 于98%，胺值為 19mmol/g，粘度在2000mPa · S
[0032] 對(duì)處理液固色效果進(jìn)行評(píng)價(jià)，紙張固色程度測(cè)定參照GB/T 5713-1997紡織品色牢 度測(cè)試，每組樣由原樣與襯物組成，將組合試樣浸泡過后置于兩玻璃板間，保持試樣承受 12.5kPa不變，在(37±2)°C烘箱中處理4h后，取出，在不高于60°C空氣中干燥，觀察其沾色 情況。
[0033] 測(cè)試結(jié)果顯示經(jīng)過處理的紙張 pH值有很大的提升，pH值從4.10提升至8.82;抗張 強(qiáng)度有很大提升，從l〇〇〇N/m提升至1400N/m;紙張耐折度有所提升，從3.3次提升至4.8次； 紙張堿殘留〇.25mol · kg^1;經(jīng)過處理液處理過后紙張上字跡更加清晰干凈；紙張白度略微 下降；熱老化實(shí)驗(yàn)顯示，經(jīng)過處理液脫酸過后紙張能長(zhǎng)期保持弱堿性環(huán)境，各項(xiàng)性能下降較 小，顯示其能長(zhǎng)時(shí)間起到保護(hù)紙質(zhì)文物作用。
[0034] 對(duì)紙張進(jìn)行固色效果評(píng)價(jià)，結(jié)果顯示，未經(jīng)處理液處理紙張泡水掉色嚴(yán)重，襯物沾 色嚴(yán)重；聚乙烯亞胺處理液處理后，紙張幾乎不掉色，襯物無沾色現(xiàn)象。聚乙烯亞胺處理液 對(duì)紙質(zhì)文物上具有很好的固色效果。
[0035] 實(shí)施例4
[0036] 一種用于紙質(zhì)文物保護(hù)的處理液，以去離子水作為溶劑，以聚乙烯亞胺作為脫酸 物質(zhì)，聚乙稀亞胺占去尚子水重量的〇 .9%。聚乙稀亞胺數(shù)均分子量為500，樹脂質(zhì)量分?jǐn)?shù)大 于98%，胺值為 18mmol/g，粘度在 lOOOmPa · S
[0037]抑菌效果采用抑菌圈實(shí)驗(yàn)，采用90mm平皿，紙片試樣24mm，選用紙張中常見青霉作 為測(cè)試菌株，觀察抑菌圈直徑大小，評(píng)價(jià)處理液抗菌性。
[0038] 測(cè)試結(jié)果顯示經(jīng)過處理的紙張 pH值有很大的提升，pH值從4.10提升至9.02;抗張 強(qiáng)度有所提升，從100(^/111提升至125(^/111;紙張耐折度由3.3次提升至4.0次；紙張堿殘留 0.65mol · kg\經(jīng)過處理液處理過后紙張上字跡更加清晰干凈;紙張白度略微下降；熱老化 實(shí)驗(yàn)顯示，經(jīng)過處理液脫酸過后紙張能長(zhǎng)期保持弱堿性環(huán)境，各項(xiàng)性能下降較小，顯示其能 長(zhǎng)時(shí)間起到保護(hù)紙質(zhì)文物作用。
[0039] 對(duì)紙張進(jìn)行抑菌圈抗菌效果測(cè)試，結(jié)果顯示聚乙烯亞胺處理液有一定的抗菌作 用，能抑制紙張霉菌生長(zhǎng)。未經(jīng)處理的紙片平皿內(nèi)完全被菌落鋪滿，而脫酸處理后形成小菌 株圍繞紙片試樣四周，抑菌圈直徑達(dá)到27_。
[0040] 處理液脫酸前后具體數(shù)據(jù)見表一，抑菌效果見圖1、2。
[0041] 表一聚乙烯亞胺占去離子水重量對(duì)紙張影響具體數(shù)據(jù)
[0042]
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種用于紙質(zhì)文物保護(hù)的處理液，其特征在于由溶劑和脫酸物質(zhì)組成，所述的溶劑 為水，所述的脫酸物質(zhì)為聚乙烯亞胺。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于紙質(zhì)文物保護(hù)的處理液，其特征在于所述的聚乙烯亞胺 占溶劑水重量的0.1~1.0%。3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的用于紙質(zhì)文物保護(hù)的處理液，其特征在于所述的水為去離子 水。4. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的用于紙質(zhì)文物保護(hù)的處理液，其特征在于所述的聚乙烯亞胺 數(shù)均分子量為500~700,樹脂質(zhì)量分?jǐn)?shù)含量大于98%，胺值為18~20mmol/g，粘度在500~ 2500mPa · S05. -種如權(quán)利要求1-4任一所述的用于紙質(zhì)文物保護(hù)的處理液的制備方法，其特征在 于包括以下步驟:將脫酸物質(zhì)聚乙烯亞胺逐量溶于溶劑水中，并攪拌直至完全溶解。6. -種如權(quán)利要求1-4任一所述的用于紙質(zhì)文物保護(hù)的處理液的在處理紙質(zhì)文物中的 應(yīng)用。7. 根據(jù)權(quán)利要求4的紙質(zhì)文物處理液，其特征在于，每批紙質(zhì)文物處理5~IOmin。
【文檔編號(hào)】D21H25/18GK105887566SQ201610222180
【公開日】2016年8月24日
【申請(qǐng)日】2016年4月11日
【發(fā)明人】魯鋼, 梁國(guó)洲
【申請(qǐng)人】南京工業(yè)大學(xué)