等离子技术在近现代纸质文物脱酸保护中的应用研究

如何在无损纸张性能的前提下实现对纸质文物的快速脱酸,是近现代纸质文物脱酸研究的重点之一。为此,本工作使用等离子技术在常温常压条件下对近现代纸质文物进行脱酸处理,该方法可以有效对纸张进行脱酸,且克服了传统溶液浸泡脱酸法带来的纸张皱褶、粘连、褪色等问题。针对等离子体能量密度、处理时间及次数等因素对纸张脱酸效果以及纵向抗张强度的影响进行了一系列的研究。结果表明,使用能量密度为4.5~5.5MJ/m3的等离子对酸化纸张进行脱酸(处理2次,每次5分钟)后,其pH值从5.0~6.0提高到7.0~8.0;纸张的色度无明显变化;处理后纸张的纵向抗张强度增加10%,且老化后的抗张强度仍可达到初始值的95%左右。可以认为,等离子脱酸技术应用于各种年代及不同保存条件下的机制纸,均能达到较好的脱酸效果,是一种可以广泛应用的脱酸方法。     

电解法纸张脱酸研究

酸化是导致纸质档案、文物、图书等自毁的主要原因,现有脱酸方法实用性不强,需进行创新与突破。传统水溶液法,是一种常见的脱酸方法,具有对纸张安全、环境友好、操作简便、经济实惠、脱酸效果好的优点,也具有纸张浸泡处理时间长、脱酸速度慢的缺点。若能够克服其缺点,水溶液脱酸法会具有非常广泛的应用前景。本研究在传统水溶液法脱酸的基础上,利用酸化纸张湿润状态下与外加直流电源构成电解池的工作原理,采用电解法将纸张中的酸根离子移出,实现纸张快速脱酸。通过对比电解法与传统水溶液法对自然酸化纸张脱酸前后的外观与性能,探讨电解法的脱酸效果。结果表明,电解法可以有效地去除纸张中的酸根离子,降低纸张的酸度,既保留了传统水溶液脱酸简便可靠、绿色安全、成本低的优点,又克服了纸张长时间湿态导致的变形、膨胀的不足及工作效率低的缺点。     

纸张液相脱酸效果主要影响因素及相应对策

纸张是传承中华文明的重要信息载体,液相脱酸法是应对纸张酸化并延缓纸张劣化的优选手段。事实证明,制备性质优良的脱酸液以高效去酸留碱并采用适宜工艺以保持纸张平整是实现优异脱酸效果的重要前提。本文对国内外近十年内多数液相脱酸工作进行调研,在此基础上从浸润性、分散性、加固性、抗菌性及防皱工艺五方面对纸张液相脱酸效果影响因素进行梳理并总结相应对策,为后续研究工作提供一定参考。     

水性雾润纸张脱酸方法中的古书画字迹洇化扩散研究

水溶液脱酸法是酸化纸张常用的脱酸方法,然而水相脱酸容易导致字迹,特别是水溶性字迹的洇化扩散(或称晕染、跑墨),这种现象一直是学术和行业研究的难点与痛点。本工作研究了纸张的浸润性质和字迹颜料的扩散性质,讨论了不同纸张、字迹颜料在脱酸过程中的防洇化安全性,提出了洇化临界加湿量的概念。研究表明洇化临界加湿量与字迹的溶解性、纸张浸润性直接相关:字迹的水溶性越好、纸张的浸润性越好(k值越大),则字迹越易洇化扩散、临界加湿量越小。雾润脱酸方法具有加湿量精确可调控、雾滴颗粒尺寸小且分布均匀的特点,能够根据纸张浸润性(k值)和字迹材料的溶解性,精确调控脱酸剂用量,使其低于洇化临界加湿量,进而避免字迹洇化现象的发生。研究结果为纸张文献的安全脱酸提供了可以选择的方法,为脱酸设备的开发和使用提供了科学依据。     

整本图书智能化脱酸工艺的初步研究

针对酸化文献的纸张特点和水溶液脱酸法的利弊,研制开发一套文献智能化脱酸保护设备尤为必要,研制开发的文献智能化脱酸保护技术,可以实现自动流量调节、自动喷涂并辅以自动翻页技术,在实现脱酸的同时对纸质文献进行保护。为达到理想的脱酸效果,需严格控制脱酸过程,最后确定:对pH在5以下的图书,应控制脱酸液质量分数为5%,恒流泵输送流速为10mL/min,压缩机气流压力为0.16MPa时喷涂效果最好。脱酸后的纸样,采用纸张性能、碱性物质残留、纸张疏水性能、碱性粒子分布情况等评判脱酸效果,均证实该智能化脱酸方法安全、有效。     

影响纸张老化的因素及缓解措施初探

为了更合理地保存、保护和使用纸质文献,延长纸质文献的寿命,通过分析纸张酸碱性和相对湿度、温度、光照、空气污染物、微生物等环境因素对纸张老化的影响,介绍对应的机理和缓解措施。纸张酸碱性对其老化速率影响很大,酸性越强纸张老化速度越快。因此,要避免纸质文献接触酸性物质;对于本身酸化严重的纸质文献可进行脱酸处理。相对湿度对于纸张老化有双向影响,相对湿度越高,纸张老化越快;但是相对湿度过低时,纸张会发生脆化、翘曲等物理损伤,并且相对湿度波动比不理想的湿度值对纸张性能的损伤更大。通常,纸质文献宜保存在40%~60%相对湿度范围内容易达到和维持全年稳定的值。温度波动会引起相对湿度波动,所以温度稳定对纸张保护很重要,纸质文献保存适宜的温度为20℃左右。光照对于纸张老化危害严重且具有累积性,紫外线对于纸张的破坏最强,红外线能够引起热效应。纸质文献必须隔绝阳光,使用不含紫外线和红外线的灯具照明,且尽可能缩短光照时间。乙酸、甲酸和2-戊基呋喃等空气污染物对于纸张老化的危害较大,需注意保持库房空气清洁且加强装具的通风。霉菌会引起纸张老化速度加快和变色,纸质文献入库前必须灭菌。研究结果可为延缓纸质文献老化提供参考。     

丙酸钙水酒精溶液对纸质文物脱酸效果的影响

为考察丙酸钙作为新型脱酸溶质、水-乙醇作为混合溶剂用于纸质文物脱酸效果.针对不同质量丙酸钙的水-乙醇饱和溶液、不同的水与乙醇的质量比、去酸溶液的量及纸张在溶液中浸泡的时间等因素,对纸张脱酸效果的影响做了系列研究.结果表明,内酸钙为3g的水-乙醇饱和溶液用于纸张脱酸具有较好的效果,纸张在该溶液中浸泡后pH值为7左右,且自然干燥速度快,基本不发皱、不变色.     

热老化模式对纸张性能的影响

为研究连续热老化与非连续热老化对不同纸张的pH值、机械性能和聚合度的影响,观察脱酸前后的纸张性能与老化方式的相关性,采用非连续热老化,老化8h后间隔16h继续老化,与连续热老化,研究酸性纸张与碱性纸张pH值、抗张强度和聚合度随时间变化情况,并用纤维断裂率计算各老化情况下纸张纤维断裂速率常数.实验结果表明,在非连续热老化方式下,纸张的pH值、抗张强度和聚合度下降均比连续热老化方式快;且各纸张在不同老化方式下的纤维断裂速率分别为KA=10.75×10-3,KB=16.78×10-3,Kc =3.75 ×10-3,KD =8.36×10-3.从而说明温度的波动对纸张老化具有一定的促进作用,图书保存中应注意环境条件的恒定.同时也进一步证实了碱残留对于降低纸张纤维降解速度具有非常重要的作用.     

小麦淀粉浆糊中添加碱性物质托裱纸张脱酸效果的研究

结合纸质文物修复中的传统装裱技艺,用添加碱性物质的小麦淀粉浆糊作为胶粘材料托裱酸性纸张,在修复托裱过程中来中和纸张中的酸性物质,以纸张酸碱度的变化来探讨这种方式的脱酸效果,并分析比较了几种碱性物质脱酸效果的优劣。     

相对湿度变化对老化纸张耐折度的影响

ＭＩＴ耐折测试仪是用来测定相对湿度在２０％－８０％的情况下对老化和未老化纸样产生的影响。老化和未老化的纸样,当纸质较好的时候,经耐折测试显出耐折度有明显的改善。一批耐折一皮纸在碳酸氢镁溶液中进行脱酸,结果能提高纸张耐折测试值。     

近现代文献脱酸关键技术集成与应用

为解决纸质文献酸化的问题,针对近现代文献存世量大、保存状况差、酸化严重的现象,对已有脱酸技术进行优化,实现了水溶液脱酸-微波干燥-冷冻干燥的规模化集成。每批次的脱酸处理量不少于30本图书,脱酸后图书pH值和碱储量均有提高,皱缩率可控。初步构建起规模化脱酸示范技术体系,并进行集成应用示范,为大量近现代文献的保护提供技术支撑。     

纸张DEZ气相脱酸应用研究

通过 DEZ 对酸性纸进行脱酸应用的研究,考核了真空处理器的性能,筛选了处理工艺条件(真空度、温度、处理时间、DEZ 投放量及其关系等).确定了最佳的参数:真空度不低于13.33 Pa;温度控制在60C 左右;DEZ 投入量为需脱酸纸张重量的2％即可得到脱酸的效果。2m~3真空处理器的设计合理.适应 DEZ 气相脱酸的要求,容量大,一次能处理5000册杂志,除了能完成脱酸外,还能消毒、杀虫,具有多功能的特点。DEZ 对酸性纸脱酸有较宽的适应性,能对各种质地、成册的图书进行脱酸中和,pH 值均在中性偏碱范围,证实了 DEZ 气相脱酸的优越性能,为保护文化遗产,提供了一种新的手段和方法。     

近红外光谱无损检测技术在古籍纸张性能分析中的可行性研究

为研究近红外光谱无损检测技术在古籍纸张分析检测中的可行性,采用近红外光谱分析方法,构建100个纸样的p H值、纤维聚合度、高锰酸钾值、碱储量4项指标的近红外光谱预测模型,并对模型的相关性进行验证。结果表明,近红外光谱分析模型对纸样p H值、纤维聚合度、高锰酸钾值的预测值跟实测值相关性较好,能够满足检测需求,对碱储量的预测值有一定误差,但能够满足参考性要求。实验结果证明了近红外光谱分析技术对珍贵文献纸张进行无损检测是可行的。     

韩城大禹庙藻井画脱酸与加固保护研究

韩城大禹庙始建于1301年,1579年重建,其佛龛顶部藻井画共168格,内容为花鸟人物,色彩饱和,具有很高的历史文化价值。近年来由于自然环境的影响,藻井画出现了大面积剥离、脱落、污染、起翘、鼓泡、撕裂、脆化等病害,使该批藻井画濒临自毁,如不及时抢救修复,将永远消失。为此,在对其病害进行调研的基础上,研究了藻井画脱酸和颜料加固的方法和材料。通过实验对模拟纸样进行处理,测试了脱酸加固前后、老化前后,纸张的抗张强度、耐折度等各物理性能。结果表明,脱酸加固剂能够在保持藻井画的原貌、色泽、质感的情况下,使保护后的藻井画各物理性能有较大提高,大大延长了藻井画的保存寿命。研究结果可为韩城大禹庙藻井画的修复、提供科学依据。     

几种植物染料染色修复配纸的适用性研究

橡碗子、红茶、槐米和栀子为常见的黄色天然植物染料,常用于纸质文物修复配纸的染色做旧,从而达到“修旧如旧”的修复效果.植物染料染色纸的耐久性及颜色稳定性等不仅关系纸质文物的修复周期和修复效果,而且有可能影响到文物本体的稳定性.因此,对植物染料染色后纸张的耐久性、颜色稳定性等进行探讨.结果发现,植物染料染纸均具有较好的耐久性,其中橡碗子染纸的耐热老化颜色稳定性较好.由于植物染液显酸性,为防止酸对纸张的危害考虑对其去酸处理.随着染液去酸的进行,染液pH值逐渐增大,颜色加深,染纸色差有一定变化但不影响修复配纸的使用.此外,染液和染纸颜色的变化程度还可通过稀释染液的方法进一步减小.研究结果可为修复界另辟纸源,选取纸张原料、厚度、帘纹等与待修复纸张相近的纸,对其染色做旧从而达到与待修复纸张良好匹配做参考.     

西方现代保护修复方法在中国纸质文物中的应用

为了更好地对纸质文物进行保护,在系统学习布兰迪现代修复理论的基础上,尝试了用西方的保护方法（如毛细作用清洗、脱酸还原、采用纤维素作为粘结剂等）对中国的纸质文物进行保护和修复。经过保护修复后的作品污渍基本祛除,纸张载体得到了加固;修复材料的有效选择,保证了修复的可逆性。