一种老化纸张加固剂及老化纸张的加固方法与流程

本发明涉及纸张处理技术领域，尤其涉及一种老化纸张加固剂及老化纸张的加固方法。

背景技术：

我国是具有优秀传统文化的文明古国。作为我国古代四大发明之一的造纸技术，在漫长的年代中得到了很好的应用，产生了大量的历史书画和档案古籍等纸质文献。纸质文献记载着中华民族上下五千年的辉煌历史和中华儿女顽强不息的生命历程，是中华民族屹立于世界的精神脊梁。而如今，这些宝贵的历史文化资料特别是近现代文献书籍的保护却面临着老化、虫蛀、受潮等严峻的挑战。

调查显示，目前我国大多数图书馆和档案馆有60％以上的近现代文档书籍出现严重的酸化与机械强度下降的现象。大量纸张严重变色，墨迹模糊难以辨认、机械强度大幅度降低甚至一触即破。所以对纸张进行加固的保护已经成为刻不容缓的事情。

目前，纸张保护技术主要有脱酸与加固。纸张脱酸方法分别有气相脱酸法和液相脱酸法，在对纸张脱酸的同时，使用其他生物或化学材料，在保证不会对纸张的形貌、厚度、色泽、质感等造成影响的前提下对纸张进行加固，可以显著提高纸质文物的机械强度，也可以减缓文物的老化降解，并且具有防虫抑菌的效果。目前，国内外常见的加固方法有托裱法丝网加固法、热压加膜法、真空加膜法、高分子胶液涂覆法和у射线法。但均存在加固效率低、处理时间长、步骤繁琐，影响纸张色度等问题。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明要解决的技术问题在于提供一种老化纸张加固剂及老化纸张的加固方法，加固效率高，处理时间短。

本发明提供了一种老化纸张加固剂，包括：羧甲基纤维素和溶剂；

所述羧甲基纤维素和溶剂的质量比为1：(50～400)；

所述溶剂为质量比1:1的乙醇、蒸馏水混合溶剂。

优选的，所述羧甲基纤维素和溶剂的质量比为1:100～3:500。

优选的，所述羧甲基纤维素的取代度为：0.94d·s，粘度为：271mpa·s。

所述乙醇优选为分析纯。

所述乙醇优选为无水乙醇。

上述加固剂制备方法简单，将乙醇与蒸馏水按比例混合，然后加入羧甲基纤维素进行溶解即可。

所述加固剂制备完成后，优选密封保存，避免溶剂挥发。

所述老化纸张可以为现代纸和旧文献资料纸。

本发明还提供了一种老化纸张的加固方法，包括以下步骤：

a)将加固剂涂抹于老化纸张表面，重复1～5次；

b)将处理后的纸张在20～30℃，40％～60％湿度条件下自然晾干；

所述加固剂包括：羧甲基纤维素和溶剂；

所述羧甲基纤维素和溶剂的质量比为1：(50～400)；

所述溶剂为质量比1:1的乙醇、蒸馏水混合溶剂。

上述加固剂各组分及比例同上，在此不再赘述。

本发明优选的，所述步骤a)具体为：

用刷子蘸取加固剂，在老化纸张表面涂刷，重复1～5次，每次重复操作在加固剂挥发之后10～15min进行。

在本发明的某些具体实施例中，采用排笔蘸取加固剂，直接在需处理的老化纸张表面进行涂抹。

本发明优选的，上述步骤a)中涂抹加固剂的温度为20～30℃。

本发明优选的，将处理后的纸张在25℃，50％湿度条件下自然晾干。

所述老化纸张可以为现代纸和旧文献资料纸。

与现有技术相比，本发明提供了一种老化纸张的加固方法，采用羧甲基纤维素作为纸张加固剂，这种加固剂对老化的纸张能实现较好的加固效果，使老化的纸张得到修复；同时采用无水乙醇和蒸馏水作为溶剂，有助于羧甲基纤维素在纸张纤维之间的渗透；本发明提供的技术方案通过利用羧甲基纤维素与无水乙醇及蒸馏水混合配制加固剂，对老化的纸张能起到良好的修复去除效果，可以显著增强老化纸张的机械强度，并且不会对纸张的表面，ph值有明显影响，对纸张的色度不会有太大影响，有利于纸张的保存。

附图说明

图1为实施例4中未加固、加固后的纸张的红外吸收曲线图；

图2为实施例8中未加固纸张的扫描电镜图；

图3为实施例8中未加固纸张经老化处理后的扫描电镜图；

图4为实施例8中加固后的纸张的扫描电镜图；

图5为实施例8中加固后的纸张经老化处理后的扫描电镜图。

具体实施方式

为了进一步说明本发明，下面结合实施例对本发明提供的老化纸张加固剂及老化纸张的加固方法进行详细描述。

预处理：

取同一批次古旧纸若干张，置于25℃，50％湿度下，恒温恒湿处理24h后取出待处理。

实施例1

准确量取49.75g无水乙醇和49.75g蒸馏水置入烧杯，再加入0.5g羧甲基纤维素，充分搅拌混合，置于密封容器内，直接用刷子涂抹需要处理的纸张，在25℃来回刷涂10～15min；将处理后的纸张在25℃，50％的湿度下自然晾干。

测量处理前与处理后纸张各项性能与指标，结果如下表1所示：

表1实施例1纸张处理前、后性能变化

实施例2

准确量取49.625g无水乙醇和49.625g蒸馏水置入烧杯，加入0.75g羧甲基纤维素，充分搅拌混合，倒置于密封容器内，防止与空气接触而挥发，直接用刷子涂抹需要处理的纸张，在20-30℃来回刷涂10～15min；将处理后的纸张在25℃，50％的湿度下自然晾干。

测量处理前与处理后纸张各项性能与指标，结果如下表2所示：

表2实施例2纸张处理前、后性能变化

实施例3

准确量取49.5g无水乙醇和49.5g蒸馏水置入烧杯，加入1.00g羧甲基纤维素，充分搅拌混合，倒置于密封容器内，防止与空气接触而挥发。直接用刷子涂抹需要处理的纸张，在20-30℃来回刷涂10～15min；将处理后的纸张在25℃，50％的湿度下自然晾干。

测量处理前与处理后纸张各项性能与指标，结果如下表3所示：

表3实施例3纸张处理前、后性能变化

实施例4

准确量取49.375g无水乙醇和49.375g蒸馏水置入烧杯，加入1.25g羧甲基纤维素，充分搅拌混合，倒置于密封容器内，防止与空气接触而挥发。直接用刷子涂抹需要处理的纸张，在20-30℃来回刷涂10～15min；将处理后的纸张在25℃，50％的湿度下自然晾干。

测量处理前与处理后纸张各项性能与指标，结果如下表4所示：

表4实施例4纸张处理前、后性能变化

对未加固、加固后的纸张进行红外检测，其红外曲线图如图1所示。由图1可知，加固后，纸张官能团没有改变，因此，本发明提供的加固剂不会对纸张造成质变伤害。

实施例5

准确量取49.25g蒸馏水和49.25g无水乙醇置入烧杯，加入1.50g羧甲基纤维素，充分搅拌混合，倒置于密封容器内，防止与空气接触而挥发。直接用刷子涂抹需要处理的纸张，在20-30℃来回刷涂10～15min；将处理后的纸张在25℃，50％的湿度下自然晾干。

测量处理前与处理后纸张各项性能与指标，结果如下表5所示：

表5实施例5纸张处理前、后性能变化

实施例6

准确量取49.125g蒸馏水和49.125g无水乙醇置入烧杯，加入1.75g羧甲基纤维素，充分搅拌混合，倒置于密封容器内，防止与空气接触而挥发。直接用刷子涂抹需要处理的纸张，在20-30℃来回刷涂10～15min；将处理后的纸张在25℃，50％的湿度下自然晾干。

测量处理前与处理后纸张各项性能与指标，结果如下表6所示：

表6实施例6纸张处理前、后性能变化

实施例7

准确量取49.00g蒸馏水和49.00g无水乙醇置入烧杯，加入2.00g羧甲基纤维素，充分搅拌混合，倒置于密封容器内，防止与空气接触而挥发。直接用刷子涂抹需要处理的纸张，在20-30℃来回刷涂10～15min；将处理后的纸张在25℃，50％的湿度下自然晾干。

测量处理前与处理后纸张各项性能与指标，结果如下表7所示：

表7实施例7纸张处理前、后性能变化

实施例8

准确量取49.50g无水乙醇和49.50g蒸馏水置入烧杯，加入1.00g羧甲基纤维素，充分搅拌混合，倒置于密封容器内，防止与空气接触而挥发。直接用刷子涂抹需要处理的纸张，在20-30℃来回刷涂10～15min；将处理后的纸张在25℃，50％的湿度下自然晾干。将部分加固处理后的纸张放入105℃恒温箱中加速老化72h。

测量处理后未老化与处理后老化纸张各项性能与指标，结果如下表8所示:

表8实施例8纸张老化前、后性能变化

采用扫描电镜对纸张内部结构进行检测，对未加固的纸张进行相同的老化处理，作为对比，其中，未加固纸张的电镜图如图2所示，未加固纸张经老化处理后的电镜图如图3所示，加固后的纸张电镜图如图4所示，加固后的纸张经老化处理后的电镜图如图5所示。

由图2～图5可以看出，纸张加固后纸张纤维之间变干净，加固后的纸张纤维在人工热老化环境下变形程度减小，纸张的抗老化能力增强。

实施例9

准确量取49.25g无水乙醇和49.25g蒸馏水置入烧杯，加入1.25g羧甲基纤维素，充分搅拌混合，倒置于密封容器内，防止与空气接触而挥发。直接用刷子涂抹需要处理的纸张，在20-30℃来回刷涂10～15min；将处理后的纸张在25℃，50％的湿度下自然晾干。将部分加固处理后的纸张放入105℃恒温箱中加速老化72h。

测量处理后未老化与处理后老化纸张各项性能与指标，结果如下表9所示:

表9实施例9纸张老化前、后性能变化

实施例10

准确量取49.125g无水乙醇和49.125g蒸馏水置入烧杯，加入1.75g羧甲基纤维素，充分搅拌混合，倒置于密封容器内，防止与空气接触而挥发。直接用刷子涂抹需要处理的纸张，在20-30℃来回刷涂10～15min；将处理后的纸张在25℃，50％的湿度下自然晾干。将部分加固处理后的纸张放入105℃恒温箱中加速老化72h。

测量处理后未老化与处理后老化纸张各项性能与指标，结果如下表10所示:

表10实施例10纸张老化前、后性能变化

实施例11

准确量取49.00g无水乙醇和49.00g蒸馏水置入烧杯，加入2.00g羧甲基纤维素，充分搅拌混合，倒置于密封容器内，防止与空气接触而挥发。直接用刷子涂抹需要处理的纸张，在20-30℃来回刷涂10～15min；将处理后的纸张在25℃，50％的湿度下自然晾干。将部分加固处理后的纸张放入105℃恒温箱中加速老化72h。

测量处理后未老化与处理后老化纸张各项性能与指标，结果如下表11所示:

表11实施例11纸张老化前、后性能变化

上述实施例中的每次来回刷涂，都是在加固剂挥发之后进行。

本发明中，白度的测定实验，为使用色差仪(colorreadercr-10)对用加固剂处理前后纸张的白度进行测试。在每张纸上不同的位置测试不同位置的白度值，每张纸找8个位置进行测试，取其平均值。用l、a、b记录颜色的变化情况，l值表示明度系数，反映所测量位置点的亮度，其值若越大，越靠近白色，反之，靠近黑色(100—白，0—黑)。a值为红绿轴色度指数，a越大，代表品红色程度越大，a越小，代表着绿色程度越大；b值为黄蓝轴色度指数，+b越大，代表黄色程度越大，-b代表蓝色程度越大。色差的计算公式见式：

△e＝[(△l)²+(△a)²+(△b)²]^0.5

由以上实施例可知，通过本发明提出的加固方法，利用加固剂对纸张进行加固保护处理，不仅对纸张字迹影响甚微，而且能有效的使其机械性能增加50％左右，而且在湿热加速老化后，加固效果还能保持98.5％及以上，而且此加固剂制作方法简单，经济实惠，绿色环保，加固方法简单容易实施，可推广性强。

以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。