氧化鎂(MgO)顆粒對紙質檔案脫酸效果實驗

銳立文保 發佈 2022-07-04T06:57:51.313637+00:00

書寫紙曾被廣泛應用,大量以書寫紙為載體的檔案被保存在檔案館,如手稿、書信、日記等大多書寫在這種紙上。由於近代造紙工藝的缺陷和不良的保存環境,以書寫紙為載體的檔案容易遭受酸性物質的侵蝕,甚至面臨毀滅性的損害。探尋和建立合理的大規模脫酸工藝已成為檔案部門目前極為棘手的工作。

書寫紙曾被廣泛應用,大量以書寫紙為載體的檔案被保存在檔案館,如手稿、書信、日記等大多書寫在這種紙上。由於近代造紙工藝的缺陷和不良的保存環境,以書寫紙為載體的檔案容易遭受酸性物質的侵蝕,甚至面臨毀滅性的損害。探尋和建立合理的大規模脫酸工藝已成為檔案部門目前極為棘手的工作。

檔案紙張的脫酸作為紙質檔案修復極其重要的環節,指的是中和紙張中的酸性物質,同時在紙張中沉澱一定量的鹼性物質(鹼儲量)用以中和隨後自然老化過程中產生的酸性物質,旨在延緩紙張的老化速度、提高紙張的壽命。目前,國內規模化的脫酸體系仍以水溶液脫酸為主,然而這也僅限於極少的圖書館和檔案館。常用的脫酸劑種類有:碳酸鹽、碳酸氫鹽、氫氧化物、金屬氧化物、胺類化合物、金屬烷烴、金屬醇鹽、氨基取代矽烷、硼砂等。這些種類繁多的脫酸劑大多通過浸泡、噴塗或塗刷方式作用於待處理的紙張。基於脫酸劑中穩定劑的選擇類型,脫酸工藝體系大致可分為:水相脫酸、非水相脫酸、乾燥脫酸過程。

近年來,選用鹼性氧化鎂(MgO)顆粒為脫酸劑、輔以有機溶劑(全氟庚烷、環己烷、異丙醇等)為穩定劑的非水相脫酸體系已成為國內外學術以及應用研究的熱點。但目前關於MgO顆粒脫酸體系的研究主要集中在製備不同大小的鹼性顆粒以及尋求更優良的脫酸劑穩定體系,而對脫酸後的老化行為的研究則相對空白。

中國人民大學信息資源管理學院的陳玲、黃曉霞曾在《非水相MgO脫酸體系在紙質檔案脫酸中的老化行為》一文中,探索性地從化學反應動力學視角系統地闡述了酸性書寫紙檔案經MgO體系脫酸後系列老化行為,並結合完整的物化表徵來證實動力學理論的正確性。同時,採用了標準的紫外、乾熱以及濕熱老化實驗作為研究方法,探討檔案所用的酸性書寫紙分別經微米級及納米級鹼性氧化鎂(MgO)顆粒脫酸液去酸後,在不同外界條件下進行加速老化過程中,紙張的物化性能變化情況。

由於該部分內容較長,此處省略實驗過程,如有興趣,請查閱作者原文,下面分享實驗結論:

原文筆者利用微米級和納米級的MgO非水相脫酸體系對檔案所用的酸性書寫紙進行脫酸實驗,並重點結合乾熱、紫外和濕熱老化試驗分析了去酸後的書寫紙在老化過程中的物化及光學性質變化情況。

從SEM和EDS分析結果可知,相對於微米級的MgO顆粒成塊狀團聚在紙張表面,納米級的MgO顆粒較小、分散性好並且可以微滲透到紙張的淺表層。去酸後的書寫紙,pH明顯提高但仍顯酸性,經過三種老化後,去酸後的紙樣保持良好的pH值,其中經納米級MgO處理後的紙樣表現出較好的pH老化結果。去酸後的書寫紙經乾熱和紫外老化後,紙張在橫向和縱向的機械性能變化較小。隨濕熱老化時間增加,去酸紙樣的耐折次數成指數函數降低,抗張強度保持不變。三組實驗紙樣在紫外及乾熱老化後白度下降明顯、色度差值變化較大(均大於1.5),隨著濕熱老化的時間增加三種紙樣的色度和白度差值呈現出近線性的變化過程(3~15天)。兩種脫酸體系對紙張的力學性能提升不明顯,但都可以減緩紙張的變黃速率。

綜合看來,MgO非水相脫酸體系對以書寫紙為載體的酸性檔案具有較好的脫酸效果,可以緩減纖維的老化速率、提高酸性書寫紙檔案的壽命。

內容摘自:陳玲、黃曉霞,中國人民大學信息資源管理學院2016級碩士研究生,《非水相MgO脫酸體系在紙質檔案脫酸中的老化行為》;該文發表在《檔案學通訊》,2018年第1期。轉載出於分享目的,如侵聯刪!


【往期精彩內容】

  • 紙張酸化變質的原因?酸化紙張如何保護?
  • 嗎啉用於圖書、檔案紙張去酸,及其去酸機理
  • 古籍與檔案修復,對微生物製漿的認識
  • 如何對紙質檔案酸鹼度分析?
關鍵字: