碳酸氢钠水溶液应用于图书文物水相脱酸效果研究.pdf
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1、第43卷第1 期2024年1 月造纸科学与技术Paper Science and TechnologyVol.43No.1Jan.2024碳酸氢钠水溶液应用于图书文物水相脱酸效果研究蒲晔芬(1.西安医学院,陕西西安,7 1 0 1 0 0;2.西北大学,陕西西安,7 1 0 1 2 7)摘要:采用水相脱酸法对纸张进行脱酸处理,具有经济性强、脱酸效果理想、操作难度相对较低等优点。以碳酸氢钠水溶液为例,对其应用于图书文物水相脱酸的效果进行分析,分析了碳酸氢钠水溶液对图书文物纸张表面pH值、耐折度、抗张强度等的影响。结果表明:当碳蒲晔芬女士酸氢钠水溶液中碳酸氢钠质量分数为0.2%时,溶液的综合脱酸效
2、果最为理想。关键词:碳酸氢钠;图书文物;纸张脱酸;水相脱酸中图分类号:G253+.6D0I:10.19696/j.issn1671-4571.2024.1.006引文格式:蒲哗芬.碳酸氢钠水溶液应用于图书文物水相脱酸效果研究 J.造纸科学与技术,2 0 2 4,43(1):2 9-32.Study on the Effect of Sodium Bicarbonate Aqueous Solutionon Deacidification of Books and Cultural Relics(1.Xian Medical University,Xian 710100,China;2.Nort
3、hwest University,Xian 710127,China)Abstract:The water phase deacidification method for paper deacidification has the advantages of strong economy,ideal deacidificationeffect and relatively low operation difficulty.Taking sodium bicarbonate aqueous solution as an example,this paper analyzes the effec
4、tof sodium bicarbonate aqueous solution on the surface pH value,folding resistance,tensile strength and so on.The results show thatwhen the mass fraction of sodium bicarbonate in sodium bicarbonate aqueous solution is 0.2%,the comprehensive deacidification effectof the solution is the best.Key words
5、:sodium bicarbonate;books and cultural relics;paper deacidification;water phase deacidification0引言图书文物是我国重要的文化遗产和物质遗产,被分散地保存在我国各图书馆、档案馆中。这些图书文物在长期保存过程中得到的保护水平参差不齐,部分图书在长期保存过程中出现了纸张变化、发脆甚至破损等问题,影响了图书文物的整体保存质量。酸化是导致图书文物纸张出现老化、破损等的重要原因之一。针对纸张酸化而采取的脱酸工艺是图书文物保存过程中最常见的保护工艺之一 1-3。传统的脱酸工艺包括气相脱酸和液相脱酸等。气相脱酸主要
6、利用气态氨等碱性气体与纸张中的酸性物质进行文献标识码:APU Yefen中和实现脱酸,但存在工艺复杂和一定的危险性。液相脱酸则主要利用碳酸氢钠等碱性物质溶液对纸张进行中和脱酸。液相脱酸又分为有机溶剂脱酸和水相脱酸等,其中有机溶剂脱酸对操作现场工作人员的身体和环境较不友好,因而目前主流的脱酸方法仍然为水溶液水相脱酸。本文以碳酸氢钠水溶液为例,对该水相脱酸法应用于图书文物的脱酸效果进行分析,旨在为图书馆图书文图保护提供参考。1实实验材料与方法1.1实验材料与设备1.1.1实验材料本文所使用的实验材料主要包文章编号:1 6 7 1-457 1(2 0 2 4)0 1-0 0 2 9 4作者简介:蒲哗
7、芬,女,生于1 9 7 8 年,硕士研究生,副研究员,主要从事图书馆服务体系管理。E-mail:37 1 8 7 0 335 q q.c o m基金项目:2 0 2 2 年陕西省延安精神研究报告(2 0 2 3ZD1250)30括图书文物纸张和脱酸剂两部分 4。其中,图书文物纸张来自于某一修复古籍的废弃纸张,外观明显发黄、变脆,纸张的物理性状较不稳定,机械强度与该古籍中其他纸张相比显著降低;脱酸剂为自制碳酸氢钠水溶液,碳酸氢钠分析纯由山东鲁九化工有限公司提供;实验用水为超纯水。1.1.2实验设备本次实验主要需要测定碳酸氢钠水溶液应用于图书文物纸张脱酸后的pH值、耐折度、抗张强度和耐老化性能等,
8、所需实验设备主要包括pH值测量设备、耐折度测量设备、纸张拉力测量设备等 5-6 。本次实验所用设备基本信息如表1所示。表1 实验设备设备型号超纯水系统GC-20L-DI分析天平CN111-A老化箱HASTpH计JA1003耐折度测定仪HTS-NPY5100R1广东中野精科仪器设备有限公司电子拉力仪WDS-51.2实验方法1.2.1碳酸氢钠水溶液配备根据张艳霞等研究结合水相脱酸相关研究,利用分析天平称取不同质量的碳酸氢钠溶于水中,将碳酸氢钠水溶液按照质量分数0%、0.1%、0.2%、0.3%、0.4%、0.5%、0.6%0.7%、0.8%进行配备,得到用于脱酸效果实验的不同溶液。其中碳酸氢钠0%
9、组为超纯水组。纸张0.2脱酸后4.10老化后3.75从脱酸以后图书文物纸张的酸碱度对比情况来看,当脱酸剂中NaHCO3质量分数由0.0%增长至0.8%时,纸张逐渐由酸性变为弱碱性最后变为强碱性,当NaHCO3质量分数为0.1%时最为接近中性,但不论添加NaHCO3质量分数为多少,脱酸处理后的纸质酸碱度表现均好于NaHCO,质量分数为0.0%时。显然,脱酸剂的使用明显改变了图书文物纸张的表面pH值。然而,这一处理仅为短期内纸张的酸碱度变化情况,并不能代表当NaHCO3质量分造纸科学与技术1.2.2月脱酸过程将样品纸张已经出现严重破损的部分进行切除,保留若干尺寸为33cm的纸张用于实验 7 。在进
10、行脱酸实验时,将酸化后的纸张分别浸润不同的碳酸氢钠水溶液中,浸润时间为20min;后用超纯水进行两次漂洗,漂洗时间为7min,漂洗间隔为2 0 min;漂洗完成以后在2 6 环境下进行自然晾干,晾干时间为2 4 h;晾干以后得到待检测的脱酸纸张。其中,浸润碳酸氢钠质量分数为0%组为对照组,不进行脱酸处理。1.2.3老化处理过程对图书文物纸张进行老化处理的主要目的是模拟这些图书的保存环境,以尽可能了解保存过程中图书文物纸张的老化情况。按照GBT228942 0 0 8 纸和纸板加速老化的测定标生产厂家准,在6 5恒温、8 0%恒湿的老化箱中对不同的实验深圳市广川环保科技有限公司样品进行老化模拟处
11、理,7 2 h后完成老化。中核仪表有限公司1.2.4纸张性能测试纸张表面pH值按照GB/T上海柏毅试验设备有限公司13528-2015纸和纸板表面pH的测定标准由电子绍兴博纬仪器设备有限公司pH计获取;纸张耐折度按照GB/T457-2008纸和纸板耐折度的测定标准由电子耐折度测定仪获取;广东中野精科仪器设备有限公司纸张抗张强度按照GB/T12914-2018纸和纸板抗张强度的测定标准由电子拉力仪获取 8-1 2丝结果与分析2.1酸碱度对比pH值可以非常直观地展现图书文物纸张的脱酸情况及脱酸以后纸张在保存过程中的酸碱度变化情况。表2 所示为图书文物纸张脱酸后、脱酸并老化后表面pH值变化情况。表
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