脆弱纸张加固材料研究

作为一种天然的有机材料,纸张在环境因素的影响下很容易老化。对于脆弱纸张,可通过加固来提高纸张的耐久性。本研究对羟丙基甲基纤维素、有机硅改性丙烯酸脂、有机氟树脂在加固脆弱纸张方面的应用进行了研究。结果表明,羟丙基甲基纤维素(HPMC)能有效改善纸张强度,不改变纸张的外表,不发粘不发黄,耐老化性好,不影响以后的再处理。     

用分解纤维素的微真菌损害的纤维素经γ辐照和老化后的状况

能分解纤维素的微真菌孢子和分生孢子在环境中分布很广 ,一旦环境条件适合其生长 ,它们就会在图书馆和档案馆的图书和文献资料上生长 ,从而导致图书资料结构的损害。为了寻找一个有用的方法去保护和抑制由微真菌和细菌诱发的纸张的生物损害 ,测定了经真菌损害的纤维素 (绘图纸     

铁基与铜基颜料对纸质文物的化学腐蚀降解

古籍、档案、书画、碑帖等纸质文物记录了人类社会的历史发展,是不可再生的文化遗产。然而,大量纸质文物在长期保存过程中发生了老化劣化现象,甚至造成纸质文物的永久失传。值得注意的是,部分颜料与墨水中含有的铁铜金属物种会引起纸张较为严重的腐蚀降解,使得色块或墨迹周围的纸张明显泛黄,甚至在着墨位置形成空洞。铁铜颜料引起纸质文物损害的原因复杂且多样,在其作用下纤维素高分子的反应路径与降解机理值得深入研究。本研究介绍了纸质文物中常见的铁基与铜基颜料,包括铁盐墨水、普鲁士蓝、赭石、蓝铜矿、孔雀石、醋酸铜等。总结了纸张纤维素的酸性水解、碱性降解和氧化降解反应路线,探索了金属物种作用下纸张纤维素的酸碱反应与氧化还原反应机理。其中含铁颜料的纸张纤维素主要经历芬顿(Fenton)氧化降解和酸性水解,含铜颜料腐蚀纸张纤维素的主要途径为菲林(Fehling)氧化降解和碱性降解。 本研究聚焦于铁基与铜基颜料对纸质文物腐蚀降解的化学反应机理,总结出铁铜离子参与的氧化反应是纸张纤维素加速降解的主要因素。在此基础上,提出了添加抗氧化剂以减缓氧化反应发生的纸质文物保护策略,包括预防性抗氧化剂与断链性抗氧化剂。重点介绍了络合剂配位铁铜金属离子的预防性抗氧化保护法,如使用植酸/植酸盐、溴化铵、明胶蛋白等络合剂与铁铜离子络合,以减缓氧化降解反应的发生。同时也分析了络合剂方法存在的一些问题,如植酸只能在酸性条件下使用、苯并三唑会造成颜料变色、部分抗氧化剂具有毒性等。最后,本研究针对铁基与铜基颜料腐蚀降解纸张的机理研究与保护策略提出展望。在机理研究方面,过渡金属游离态与络合态的分布情况、过渡金属引发氧化反应的条件控制、氧化降解反应与纤维素超分子结构的相互关系等仍有待研究。在保护策略方面,所选择的保护方法应当不仅可以有效减缓过渡金属对纸张的降解,而且不会对纸张纤维与颜料墨迹造成损坏。本研究从化学角度对过渡金属颜料所导致的纤维素降解演化机理提出更深刻的认识,为含有过渡金属颜料纸质文物的多方位保护提供引导和借鉴。     

改良铜乙二胺法应用于手工纸特性黏度和聚合度测定的适用性探讨

纸张纤维素的聚合度是影响纸张寿命及其力学性能的关键因素之一。手工纸纤维素聚合度的研究对确定古籍纸张年代和衡量修复纸质量均有重要意义。为此,本研究以皮纸、麻纸、竹纸和草纸中的迎春纸、苎麻纸、元书纸和龙须草纸为对象,研究了铜乙二胺(CED)法在手工纸检测中的适用性,并探讨了木素含量、溶解时间和空气对手工纸特性黏度的影响。研究发现,纤维素特性黏度和聚合度可按扣去木素含量的实际纤维素浓度计算获得,并且改良的CED法可用于木素含量低于10%的手工纸测试。纤维溶解过程可先使纸张纤维经水浸润2h,从而缩短CED溶解时间。此外,为防止纤维素的降解,在测试过程中应排除空气,以提高测试结果的准确性。     

传统氧化去污材料对纸张化学性能影响研究

纸张的化学性能决定着纸张的寿命,通过测试纸张的化学性能可以了解纸张的耐久性。为了解传统氧化去污材料对纸张化学性能影响,采用4种氧化去污材料H2O2、Na Cl O、KMn O4-H2C2O4、氯胺-T,分别处理纸张后,再进行干热老化,通过测定处理前后各纸张样品的纤维素含量、木素含量、铜价以及羧基含量,并与空白样品进行比较。结果表明,4种材料中,KMnO_4-H_2C_2O_4处理的纸张,化学性能变化较大,在字画清洗过程中尽量不采用;氯胺-T处理的纸张,化学性能变化较小。研究结果提示,清洗前后纸张的纤维素含量、木素含量、铜价、羧基含量等化学性质对纸张的长期保存具有重要意义,同时对于纸质文物污斑清洗材料的选择具有一定的借鉴作用。     

传统氧化去污材料对纸张化学性能影响研究

纸张的化学性能决定着纸张的寿命,通过测试纸张的化学性能可以了解纸张的耐久性。为了解传统氧化去污材料对纸张化学性能影响,采用4种氧化去污材料H2O2、Na Cl O、KMn O4-H2C2O4、氯胺-T,分别处理纸张后,再进行干热老化,通过测定处理前后各纸张样品的纤维素含量、木素含量、铜价以及羧基含量,并与空白样品进行比较。结果表明,4种材料中,KMnO₄-H₂C₂O₄处理的纸张,化学性能变化较大,在字画清洗过程中尽量不采用;氯胺-T处理的纸张,化学性能变化较小。研究结果提示,清洗前后纸张的纤维素含量、木素含量、铜价、羧基含量等化学性质对纸张的长期保存具有重要意义,同时对于纸质文物污斑清洗材料的选择具有一定的借鉴作用。     

纸质文物变色原因及脱色方法研究进展

本文针对纸质文物的载体——纸张的变色进行探讨。从纸张的原料组成如纤维素、半纤维素、木质素、树脂等方面分析了造成纸质文物变色的原因。为了恢复纸张原有的颜色,就必须破坏发色基团,包括将发色基团的共轭双键打开;将发色基团和助色基团分开;改变助色基团的化学结构;通过氧化破坏双键或侧链,减少发色物质;改变发色基团结构。目前常用的脱色方法有氧化法、还原法和液体光漂等。本文概述了常用的脱色方法的机理及用于纸质文物脱色的优缺点。各种方法对纸张都有一定的破坏作用。因此在决定进行脱色之前要根据实际情况选择合适的方法。选择脱色方法的原则是有效性和尽量小的危害,脱色后要进行彻底洗涤。     

FTIR分析FeC13和CuC12涂布的纤维素纸张的自然老化

近几年,金属在纤维素降解过程中的作用愈来愈引起了纸张保护领域的关注。特别是铁离子和铜离子,不仅引起纸张的腐蚀,而且引起特殊的问题如墨水锈迹和狐斑。1988年,制备了FeCl3和CuCl2涂布的纤维素样品,欲通过加速老化、DP（聚合体平均黏度）和FTIR研究这些离子对纸张降解的影响。     

重组蛋白用于纸张铜颜料腐蚀化学稳定的研究

绿色含铜颜料是书籍和艺术品中重要的染色物质,然而此类颜料会产生变色,随后是载体纸张材料的损坏,即发生铜颜料腐蚀。该类腐蚀主要同使用了人造铜绿颜料有关。铜离子是使纤维素加速退化降解的罪魁祸首。     

古籍墨迹修复加固材料的性能效果研究

外部环境及条件(如潮湿、光照、虫害等)对古籍的作用,不仅会影响纸张,还会使得其上的墨迹发生改变(如洇墨、掉墨等)。同时,古籍修复中常使用水等溶剂或药剂进行清洁、漂洗等处理,亦可能导致墨迹的脱落、洇化。因此,如何对古籍等纸质文物进行固色保护是纸质文物保护研究的重要问题之一。鉴于此,本工作以羧甲基纤维素、胶矾水及壳聚糖季铵盐为固色材料,通过色度测量、pH值测定、扫描电子显微镜-能谱(SEM-EDX)分析、傅里叶变换红外光谱(FTIR)分析、接触角测量、固色试验及力学性能测试等手段,先后从固色材料对纸张性质的影响、字迹的固色效果及纸和颜料间的相互作用、固色材料适用性及其拓展效果三方面展开研究。结果显示,羧甲基纤维素、胶矾水及壳聚糖季铵盐三种固色材料都具有一定的固色效果,但其性能各异。因此,本工作从多方面综合比较了这三种固色材料对墨及红、蓝墨水的固色效果和性能的差异性,为古籍修复固色材料的选择和评价方法提供基础和借鉴。     

生物表面活性剂在纸张含铁墨渍清洗上的应用研究

生物表面活性剂是由生物代谢或从植物中提取的具有表面活性的天然产物,在纸张污渍的清洗方面,相比于温水,具有更强的清洗效果。相比于化学试剂,酸碱性较弱,可天然降解,残留不会对纸张产生破坏。为研究生物表面活性剂清洗纸张含铁墨渍的最佳效果,首先通过清洗实验对几种生物表面活性剂清洗纸张含铁墨渍的最佳条件进行探讨,得出槐糖脂在50℃,2.5%,40 min的条件下对纸张含铁墨渍的清洗效果最好,最大清洗率可达66%。再将槐糖脂与常用化学清洗剂KMnO_4-H_2C_2O_4清洗进行对比评估,得出其最大清洗率比该化学试剂低,但对纸张纤维基本没有破坏作用,而且其清洗对含碳墨水字迹无破坏作用。最后,通过XRF和ORP分析,推断槐糖脂的清洗是利用络合反应作用于含铁墨渍中的鞣酸铁及没食子酸铁,或利用表面活性作用于含铁墨渍中的阿拉伯树胶等添加剂。     

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。     

胶研水对几种传统纸张性能的影响

由明矾和胶料配制而成的胶矾水,是书画绘制、装裱和修复过程中经常使用的材料。胶矾水具有防腐、固色和增加机械力度等功能,但对纸质文物的耐久性有一定的影响。本研究选用宣纸、桑皮纸和连史纸等代表性的传统手工制纸,在它们的表面分别涂敷不同浓度的胶矾水,经干热老化后,对比分析它们的酸碱度、白度、耐折度和抗张强度的变化,揭示胶矾水对这几种手工纸张性能的影响,进而探讨其影响机理。研究结果表明,胶矾水将增加纸张的酸度、降低纸张的白度,明胶水能提升纸张的机械强度,而不同浓度明矾对纸张机械强度的影响存在差异。     

纸张理化指标与老化时间的统计学分析

为了探究纸张的保存寿命,本项目对竹纸、宣纸、新闻纸、字典纸和构皮纸等5种纸张进行了干热加速老化实验,并对老化前后纸张的主要理化指标(返黄值、抗张指数、撕裂指数、耐折指数、聚合度、铜价和冷抽提pH值)进行检测。最后通过Pearson等级相关系数研究了上述理化指标与老化时间的相关性,从而揭示出纸张保存寿命预测的方法。研究发现5种纸张的抗张指数、铜价和聚合度与老化时间的相关性都较好。分别各有4种纸张的返黄值、冷抽提pH值和撕裂指数与老化时间的相关系数都在0.9以上,相关性非常好。仅有一种纸张的耐折指数与老化时间的相关性较好。本研究的结果对于大多数纸张保存寿命的预测具有参考价值。     

铜离子对纸张的腐蚀降解作用综述

绿色含铜颜料是书籍和艺术品中重要的着色物质,一些含铜化合物颜料例如铜绿,随着时间的推移,自身会发生明显褪色,随之引发载体纸张材料的损坏,腐蚀降解纸张。铜离子与纤维素间反应机理是氧化、催化、酸化水解和光化学作用等复杂反应机理的综合,对损伤后纸张的保护修复要在了解腐蚀机理的基础上运用去酸或者络合金属离子等缓蚀方法处理。结合国内外文献和现有研究工作对此进行了梳理和综述,提出了6点今后值得进一步研究的方向。希望该综述能为纸质文物保护工作者开展相关研究时提供思路和借鉴。     

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。     

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。     

几件明清时期书画装裱用纸的检测和相关问题分析

纸张的好坏及使用位置和使用方法的恰当与否直接关系到书画装裱和修复的好坏,是影响书画装裱修复的重要因素。为此通过对明清时期几件书画装裱用纸进行了检测分析,发现明清时期书画装裱用纸中以竹纸和有竹子为原料的纸张居多,不同纸张分别应用在不同环节上,同时,宣纸也作为书画装裱用纸使用。这和当时文献中记载的情况大致相似。     

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世界杂志刘华 刘华编辑总监 飞机上的洗漱包也开始打环保牌了。国泰航空和著名香港品牌“住好啲”联手推出了全新特选经济客舱旅行护理套装,各款产品所采用的物料90％来自循环再造的塑料瓶。连牙刷都是用可被生物分解和被循环再造的粟粉和纤维素制成,在生产过程中亦使用更少的资源。     

pm防霉剂与文物书画防霉

书画是历史文物的重要组成部分。宣纸是书写、绘画的主要材料。制成宣纸的主要原料是青檀皮和稻草。由于宣纸中含杂质较少,金属离子和酸性基团的含量也少,不易产生发色基团,所以具有良好的耐久性能。但是由于空气中存在着大量的霉菌孢子,在一定的温度、湿度下,孢子在宣纸上萌发、生长、形成菌落,并对天然植物纤维有较强的分解能力,使纤维素分子分解为小分子的葡萄糖,结果使纸张变脆、老化、强度降低,大大减少书画的寿命。有些霉菌在代谢过程中产生色素,使字画变色形成霉斑。所以防霉是保护好书画的重要问题。