专利名称：文物保护专用无酸纸和制备方法
技术领域：
本发明属于造纸技术领域，具体地说是涉及一种用于保护文物的无酸纸(纸板)及 其制备方法。二、 背景技术作为历史、艺术、科学发展载体的文物， 一方面，随着社会经济的发展和进步，越 来越受到人们的重视；另一方面，随着时间的推移、年代的延续，文物作为一种物质材 料，都会因时寿而老化，损害程度愈发突显，直至消亡；同时，文物在收藏保管、陈列 展示、包装运输等过程中的人为损害因素，尤其是由此造成的环境因素对文物的损害问 题，已经为全球文物保护工作者所重视。文物一旦损毁、消亡，附着其身的历史、艺术 和科学内涵也就不复存在了。因此，从各个方面保护好文物，是一项极其重要的工作。文物与其周围环境的关系密不可分，文物除了受自身的化学、物理特性及其结构的变化而产生不同程度的损坏，还受到外界环境对其影响。主要体现在1、随着近代工 业的发展和城市人口的迅速增长，以及现代人造材料的广泛应用，大量有害物质被排入 大气环境中，造成越来越严重的大气环境污染。大气中的有害气体如氮、硫氧化物、二 氧化碳、氯化氢等在潮湿的空气中，极易在纸张、纺织品上变成无机酸,电离后产生危害 很大的氢离子。大气中的氧、氯化氢、硫化氢、氯气一旦与青铜器接触,生成腐蚀产物， 如靓蓝色的硫化铜、蓝绿色的碱式碳酸铜或孔雀绿，使青铜器很快遭到破坏。有害气体 会导致铁器生锈、金属类文物腐蚀。陶器在污染严重的潮湿状况下，也会变得脆弱、酥 松等。据研究壁画颜料变色的原因除光照外，乃是大气中有害成分的腐蚀。2、温度和 湿度对文物的影响是最普遍、最直接的，温湿度的剧烈变化，往往是藏品受损的主要原 因。任何文物都有它合适的温湿度环境，打破了这个平衡，文物就会产生问题。对于有 机材质文物，湿度过低，则出现翘曲，干裂等问题；湿度过高，则虫、霉又是大问题。 对于无机材质文物，湿度过高，则金石文物就会引发腐蚀，陶瓷文物易于酥裂剥落等问 题。3、人类赖以生存的自然光和人工光，对于文物保护却是有害的。它与温湿度环境 一样，成为文物保护环境的基本外在因素。光对文物的危害，不仅是它产生热效应能使 有关化学反应加速外，更严重的是光化学反应，导致文物老化。4、温湿度等因素影响 着虫、霉的抑扬。文物防虫、霉问题困扰着全世界的文物工作者。例如书画上黄霉、红 霉、黑霉等霉菌，服饰上的虫痂，有机材质文物易生的虫，如不及时灭菌、清除，都会毁坏文物。文物在收藏保管、陈列展示、包装运输中需要直接接触许多的材料，有着几千年历 史的纸张和纸板是其中的一大类，主要用于馆藏纸质和织物文物的衬垫、套装、叠放分 层，用于制作收藏各种质地文物的囊匣，或用于文物的直接包装等，因此是文物保护常 用的一种包装材料。目前，国外对于文物保护专用无酸纸的研究，已经有很多成熟的产 品广泛应用于实际，在文物箱衬纸和衬纸板、文物纸箱用纸板、文物囊盒所用纸板、盒 外装饰纸和内衬纸、保藏文物用纸袋和信封、陈列文物用的后背纸板、展览文物时用的 垫衬纸、包裹文物用的棉软纸等等，已经形成专业化产业和规范化、标准化生产、深度 加工产品。而我国尚无馆藏文物专用包装纸张和纸板产品，也未制定相关的技术标准。 文物收藏保管、陈列展示、包装运输等通常使用各种传统或现代包装材料，如普通瓦楞 纸纸箱、马粪纸纸盒、人造板囊盒、，宣纸、绵纸以及各种普通纸张和纸板等。这些材 料虽然具有各自的适用性能，但均不是专为收藏包装馆藏文物而制作，大都含有酸性物
质，或严重散发甲醛等污染气体，不宜直接接触文物或收藏包装文物。当前国内研制生 产的一些用于档案保护的档案纸，主要从耐久性考虑，尚未涉及这些纸张对文物的安全 性评价以及对文物保存微环境的净化改善性能。
当前，国家对文物包装材料作出了以下原则要求1、安全性原则，要求包装材料 确保文物安全；2、真实性原则，保证文物本身所具备的各类信息的真实性和完整性， 要求在选择内包装材料时，尤其是直接接触文物的包装材料，应避免选择可能对文物本 体造成污染的材料，同时还应注意在包装操作工程中避免造成文物表面的摩擦和磨损； 3、选择性原则，指对包装对象的选择；4、科学性原则；5、环保性原则。因此，研究 开发具有自主知识产权的馆藏文物专用无酸纸和纸板，对于提升我国文物保护能力具有 重要意义，是非常必要和紧迫的。
发明内容
本发明的目的在于克服目前无酸纸含氯等易产生酸性腐蚀、不能有效吸收或缓冲储 藏环境下酸性气体侵蚀、不能调节储藏微环境湿度的变化，而提供一种文物保护专用无 酸纸及其制备方法。
本发明的目的是通过以下技术方案来实现的
一种文物保护专用无酸纸，其特征在于该无酸纸由下列质量百分比的原料所配制而
成纸浆纤维80 90%，腐蚀性气体吸附剂0.01~10.0%，湿度调节剂0.5~5.0%， pH缓冲 剂0.5~5.0%，湿增强剂O. 1~3.0%及水3~7%。
文物保护无酸纸制备方法，其具体制造步骤如下(1) 纸浆悬浮液的配制将绝干纸浆纤维放入标准疏解器，加入去离子水，进行 疏解得到纸浆悬浮液；(2) 在上述疏解后的纸浆悬浮液中，按对绝干纸桨纤维原料质量比加入 0.01~10.0%的腐蚀性气体吸附剂、0.5~5.0%的湿度调节剂、0.5 5.0%的pH 缓冲剂及0.1~3.0%的湿增强剂，搅拌均匀；(3) 将上述步骤(2)的纸浆悬浮液在纸页抄片器上成形网过滤脱水得到湿纸片， 湿纸片经烘干得到文物保护无酸纸。上述纸浆纤维为全无氯漂白硫酸盐针叶木浆或阔叶木浆、过氧化氢漂白棉浆中的任 一种或二种的混合浆。上述疏解纸浆纤维的水为去离子水。上述的腐蚀性气体吸附剂为白色活性炭或多孔磷酸钙，外观白色，表面积大，能吸 附酸性腐蚀性气体。上述的pH缓冲剂为碳酸钙或多孔磷酸钙，它具有一定的碱度，能中和或缓冲因吸 附酸性气体的酸度，维持在中性或弱碱性。上述的湿度调节剂为硅胶、白色活性炭或多孔磷酸钙中的一种，对微空间环境湿度 有一定的调节功能。上述的湿增强剂为聚胺聚酰胺环氧氯丙烷树脂，保证纸在意外受潮后仍具有好的强度。本发明的文物保护专用无酸纸经评价，试验结果表明具有以下的特点-(1) 对酸碱性气体吸收性能好。对S02气体吸收量达到33.9mg/g， HC1气体吸收 量164mg/g， NH3气吸收量221mg/g。吸附后不对被保护对象产生不良影响，即文物与 纸张友好性。(2) 可重复使用。对已吸收腐蚀气体的文物保护专用纸进行脱附后，对S02气体 吸收量仍达到39mg/g， HC1气体吸收量103.8mg/g， NH3气吸收量156.2mg/g，这说明自 制文物保护专用纸具有吸附再生功能，且二次吸附气体效果基本没有下降。(3) 不含酸性物质。采用全无氯漂白纸桨，添加了磷酸钙作为缓冲剂，纸张呈碱 性。比较可以看出，自制文物保护专用纸的的厚度、松厚度、白度、抗张指数、湿强指 数、吸水性都达到进口文物保护专用纸的指标。自制文物保护专用纸与进口文物保护专用纸的比较
指标名称 单1 自制纸物理指标 进口纸物理指标
具体实施例方式
实施例1文物保护无酸纸及其制造方法 1、文物保护无酸纸原材料的质量百分配比为
绝干全无氯漂白硫酸盐针叶木浆85%，白色活性炭2.0%，硅胶3.0%，碳酸钙3.4% ， 聚胺聚酰胺环氧氯丙垸树脂1.6%及去离子水5%。 2、文物保护无酸纸的制造方法
(1) 纸浆纤维悬浮液配制将绝干全无氯漂白硫酸盐针叶木浆用去离子水分散成
浓度为0.5%纤维悬浮液；
(2) 在上述已分散的纸浆悬浮液中加入2.0%的白色活性炭、3.0%的硅胶、3.4%的 碳酸钙及1.6%的聚胺聚酰胺环氧氯丙烷树脂，搅拌均匀；
G)将已加有助剂的纸浆悬浮液经成形网过滤脱水成形，将湿纸页在105'C下进行 干燥得到文物保护无酸纸。
实施例2文物保护无酸纸及其制造方法。
1、 文物保护无酸纸原材料的质量百分配比为
绝干全无氯漂白硫酸盐阔叶木浆82%，多孔磷酸钙2.0%，白色活性炭5.0%，碳酸 钙3.0% ，聚胺聚酰胺环氧氯丙垸树脂1.6%及去离子水6.4%。
2、 文物保护无酸纸制造方法
(1)纸浆纤维悬浮液配制将绝干全无氯漂白硫酸盐阔叶木浆用去离子水分散成
浓度为0.5%纤维悬浮液；
6
g/m245±5245±2
mm0.60±0.030.58±0.02
2g/cm2.402.40
%83.784.0
s00
250250
7070
%2828
2次1215
2mN135150
cm11.310.7
%1.5000.124%
8.37,4
量度度度度数数J^度数性分值
匕曰匕曰^ 匕曰
厚胶魁船肝折對水H
定厚松白施抗湿湿耐撕吸灰^(2) 在上述已分散的纸浆悬浮液中加入2.0%的多孔磷酸钙、5.0%的白色活性炭、 3.0%的碳酸钙及1.6%的聚胺聚酰胺环氧氯丙垸树脂，搅拌均匀；(3) 将步骤(2)加有助剂的纸浆悬浮液经成形网过滤脱水成形，将湿纸页在105 'C进行干燥得到文物保护无酸纸。实施例3文物保护无酸纸及其制造方法。1、 文物保护无酸纸原材料质量百分配比为绝干全无氯漂白阔叶木浆和过氧化氢漂白棉桨以1:1的混合浆90%，白色活性炭 1.0%，多孔磷酸钙3.0%，碳酸钙2.0%，聚胺聚酰胺环氧氯丙烷树脂1.0%及去离子水 3%。2、 文物保护无酸纸制造方法(1) 纸浆纤维悬浮液配制将绝干全无氯漂白阔叶木浆和过氧化氢漂白棉浆的混合浆用去离子水分散成浓度为0.5%纤维悬浮液；(2) 在已分散的纸浆悬浮液中加入1.0%的白色活性炭、3.0%的多孔磷酸钙、2.0% 的碳酸钙及1.0%的聚胺聚酰胺环氧氯丙垸树脂，搅拌均匀；(3) 将步骤(2)已加有助剂的纸浆悬浮液经成形网过滤脱水成形，将湿纸页在105 'C干燥得到文物保护无酸纸。
权利要求
1、一种文物保护专用无酸纸，其特征在于该无酸纸由下列质量百分比的原料所配制而成纸浆纤维80～90％，腐蚀性气体吸附剂0.01～10.0％，湿度调节剂0.5～5.0％，pH缓冲剂0.5～5.0％，湿增强剂0.1～3.0％及水3～7％。
2、 根据权利要求1所述的专用无酸纸，其特征在于所述的纸浆纤维为全无氯漂白 硫酸盐针叶木浆或阔叶木浆、过氧化氢漂白棉浆中的任一种或二种的混合浆。
3、 根据权利要求1所述的专用无酸纸，其特征在于所述的水为疏解纸浆纤维的去 离子水。
4、 根据权利要求书1所述的专用无酸纸，其特征在于所述的腐蚀性气体吸附剂为 白色活性炭或多孔磷酸钙。
5、 根据权利要求1所述的专用无酸纸，其特征在于所述的pH缓冲剂为碳酸钙或多 孔磷酸钙中的一种。
6、 根据权利要求1所述的专用无酸纸，其特征在于所述的湿度调节剂为硅胶、白 色活性炭、多孔磷酸钙中的一种。
7、 根据权利要求1所述的专用无酸纸，其特征在于所述的湿增强剂为聚胺聚酰胺 环氧氯丙垸树脂。
8、 一种制备权利要求1无酸纸的方法，其特征在于其制备步骤如下-(1) 纸浆悬浮液的配置将纸浆纤维放入标准疏解器中、加入去离子水，进行 疏解得到纸浆悬浮液；(2) 在上述疏解后的纸浆悬浮液中，按对绝干纸浆纤维原料质量比加入 0.01 10.0%的腐蚀性气体吸附剂、0.5~5.0%的湿度调节剂、0.5 5.0%的pH缓冲剂、 0.1 3.0%的湿增强剂，搅拌均匀；(3) 将上述步骤(2)的纸浆悬浮液在纸页抄片器上过滤脱水成形得到湿纸片， 湿纸片经烘干得到文物保护用无酸纸。
9、 如权利要求1所述的专用无酸纸在文物保护中的应用。
10、 如权利要求9所述无酸纸的应用，其特征在于该无酸纸能有效吸收或缓冲文物 储藏环境下酸性气体侵蚀、能调节储藏微环境条件下的湿度。
全文摘要
一种文物保护专用无酸纸，它是由植物纸浆纤维，腐蚀性气体吸附剂、湿度调节剂、pH缓冲剂和湿增强剂按一定质量百分比制成；其制备步骤为首先将植物纸浆纤维加去离子水进行分散成纤维悬浮液，其次在疏解后的纸浆悬浮液中加入腐蚀性气体吸附剂、湿度调节剂、pH缓冲剂及湿增强剂，搅拌均匀，最后在纸页抄片器上成形过滤脱水得到湿纸片，湿纸片经烘干得到文物保护专用无酸纸。该专用无酸纸不含酸性物质，采用全无氯漂白纸浆，添加了磷酸钙作为缓冲剂，纸张呈碱性，对酸性气体吸附效果好，对被保护对象所处的微空间环境具有调湿功能，并且具有再生重复使用等优点。
文档编号D21H21/14GK101328699SQ200810022
公开日2008年12月24日 申请日期2008年7月18日 优先权日2008年7月18日
发明者吴来明, 徐文娟, 戴红旗, 瑜 洪, 解玉林 申请人:南京林业大学;上海博物馆