一种图书处理方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种纸张保护处理方法，特别是一种纸质文献的保护处理方法。
【背景技术】
[0002]图书是人类物质文明和文化的主要载体和表征，虽然现在书籍已经有电子化的趋势，但是将现存的各种各类具有保存价值的书籍完全电子化保存也是不现实的。且书籍不仅仅是文化载体，很多流传至今的书籍其本身更是体现人类智慧的工艺品和艺术品。如何保护好这些珍贵的古籍文献，使破损的古籍文献得到及时的修复是很有意义的工作。
[0003]图书保护的内在问题，主要是防止书籍制作材料本身的破坏，确切地说是延缓、终止纸张返酸老化的过程。研宄证明，酸是影响文献纸张保存寿命的重要因素。纸张的主要成分是纤维素，在一般条件下，纤维素是非常稳固的，不易被水解、降解。但在酸的作用下纤维素分子极易发生水解反应，生成水解纤维素，纸张也随之脆化变质，严重时一触即碎，直至变为粉末。
[0004]纤维素是纸张的主要成分。纤维素在中性和弱碱性条件下是相当稳定的，难于水解和氧化。但是在酸的催化作用下，水解速度显著加大。纸张的降解机理，其中的机理非常复杂，但是有一些现在还不完全清楚。水解速度随着氢离子浓度成一定比例的增加，pH值越低，酸性越强，水解速度越快。纸的变质表现在宏观上是变色，在微观上便是结构的破坏(即机械强度的下降)。纤维素水解后，由于聚合度降低，纸张的强度也随之降低，其结果使纸变质发脆。当纤维素聚合度降至200以下时，纸张就会完全脆化；如果完全水解成葡萄糖，纸张就会粉化。此时，文献将失去收藏和使用价值。特别值得注意的是，在此水解过程中酸并未消耗，而是越积越多，危害也就越来越大。
[0005]纤维素在发生水解的过程中还发生氧化反应。发生氧化反应的原因是纸张中存在醛基及羧基等氧化官能团。并且如铁和镁等过渡金属元素是氧化反应的催化剂。同时，醛基及羧基等氧化官能团还能加速纤维的水解过程，过渡金属元素能催化二氧化硫成硫酸。水解反应和氧化反应是同时存在，在讨论纸张降解过程时很难独立讨论。
[0006]脱酸是现代图书保护常用技术之一。在破损古籍中，因纸张酸化对古籍造成的损害占到相当大的比例。而且，纸张酸化对古籍所造成的损失，远远超过虫蛀和鼠啮。在修复过程中，纸张的脱酸环节非常重要，是关系到古籍能否长久保存的重要措施。
[0007]纸张的酸化损坏有内在和外在的双重因素，内在因素主要是纸张制造过程中遗留的。较早期的现代纸采用的是机制纸，都是采用植物纤维经过化学作用加以清洗和漂白的。因此，在纸中还残留有硫酸、明矾等化学试剂，这些都容易引起纸张腐蚀。外在的因素主要是空气中的二氧化碳以及各种酸性污染气体如硫化物、氮氧化物等，以及各种酸性浮尘，这对书籍起着潜移默化的酸化腐蚀作用。酸性纸的耐折力低，当纸张的PH值低到4-4.5之间时，就变得相当脆弱。如果纸的PH值低于5.6，就应当采取脱酸措施。
[0008]现有技术中主要的防止纸张酸化破坏的技术主要是利用酸碱中和原理，采用碱性的溶液涂敷或浸泡纸张，费时费力；此外还有可以大规模脱酸的工业化技术如液相除酸法和气相除酸法。
[0009]国外大批量纸张脱酸技术主要有:巴特尔法(Battelle)，氧化镁脱酸法(bookke印er)，二乙基锌法(DEZ)，Fmc法，韦驮法(Wei T’ O)非水溶性去酸等。然而这些方法存在一定的局限性，如:脱酸剂制备复杂，对环境或人体有不利影响；去酸不均匀，局部PH过高或过低；纸张出现色斑，严重影响纸张的外观，发生墨迹扩散，纸张变色；纸张发生形变，边缘起皱，强度降低等。
[0010]脱酸的基本原理就是使用碱性物质中和纸张中的酸性物质。脱酸的目的是将弱碱渗入纸页内部，中和掉已产生的游离酸，并在脱酸后的纸页中保留一定的储备碱度，恢复一定的柔软性，抑制纤维进一步水解和大气中酸性气体的侵蚀，延缓纸质恶化速度。
[0011]一般脱酸后须有一定的碱保留量。碱保留量是对纤维聚合物有利的。美国国会图书馆的建议碱保留量2% -3%。纸张脱酸后，要求至少有相当于0.4mol/kg的酸的碱含量，具体测定方法按IS010716所述进行。当以碳酸钙为碱性保留物质时，要求每千克纸张中含20克的碳酸钙。碱保留的目的是为了中和以后产生的危害纸张长期保存的酸，主要包括纸张自然老化产生的酸性物质和从环境中引入的酸性物质，从而延长纸张的保存寿命。
[0012]脱酸溶液在纸张中具有良好渗透性能。脱酸溶液能够渗透到纸张的内部，最后的碱保留不能以沉淀的形式沉积在纸张的表面上。如现在经常用的碱保留碳酸钙为不溶性物质，在纸张的表面上沉积，即不利于保留碱作用的发挥，也不利于达到碱保留量，同时还对文献的表面及美观造成不利的影响。
【发明内容】
[0013]本发明的目的是提供一种简单实用的图书处理方法，对图书纸张进行预防性的处理，采用可以缓慢释放碱性物质的具有核壳结构的核壳结构纳米材料的复合处理液处理图书。根据待处理纸张的酸化程度，选择合理的处理路径，不仅可以对年代久远，酸性较强的图书进行处理，也能对较新的图书进行预防性的保护处理。本方法不仅对于图书的损伤小，而且可以保存较长时间。
[0014]本发明针对现有技术中的不足进行改进，首次提出用含有核壳结构的核壳结构纳米材料的复合处理液处理图书，所述核壳结构的纳米材料本身属于纳米材料，具有纳米材料都具有的抗菌作用，核壳结构材料外壳材料随着时间缓慢被分解，从而释放出内核的碱性物质，从而起到进一步减缓书籍的纸张酸化的作用，进一步增强书籍的保存时间，这在现有的技术资料中是没有记载过的。
[0015]利用本发明所述的方法处理书籍，对于书籍的纸张具有很强的兼容性，适用于各种常见材质和不同的年代的纸张。对于书籍的处理可以做到无损无害，不仅中和掉纸张中已经生成的游离酸，而且还在处理后的纸张中保留了一定的储备碱性，而且该碱性可以缓慢释放，避免了经过传统脱酸处理后的纸张中保留的碱性物质很快被空气中的酸性物质中和，从而进一步延长了抑制纸张酸化的时间，且处理以后整本书的PH值和碱保留量保持了较好的均匀性，单页不同位置的碱保留量变化不超过10%。采用本方法处理过的普通的纸张，其保存寿命可以延长5-10倍。
[0016]本发明提供一种一种图书处理方法，其特征在于将图书和含有核壳结构纳米材料的复合处理液接触，所述核壳结构纳米材料的核层材料选自氢氧化钙、碳酸钙、氢氧化镁、碳酸镁中的一种或多种，壳层材料选自聚甲基丙烯酸酯和聚丙烯酸酯中的一种或多种，所述复合处理液还包括溶剂、分散剂、PH值调节剂，所述溶剂选自丙二醇、乙醇中的一种或多种；分散剂选自羧甲基纤维素钠和甲基丙烯酸酯中的一种或多种；PH值调节剂选自氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸钠、碳酸钾、丙酸钙、乙酸钙、丙酸镁中的一种或多种，其中核壳结构纳米材料、溶剂、分散剂、pH值调节剂的比例为0.01-0.05:1:0.001-0.003:0.05-0.10。
[0017]pH值调节剂优选是丙酸钙、乙酸钙、丙酸镁中的一种或多种，优选是丙酸钙。核壳结构纳米材料、溶剂、分散剂、PH值调节剂的比例优选为0.004-0.02:1:0.002-0.003:0.06
—0.8 ο
[0018]所述方法还包括用pH值指示剂预先测试图书纸质的pH值的步骤，当pH值小于4.5时候，首先对于图书进行脱酸处理