一種圖書處理方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種紙張保護(hù)處理方法，特別是一種紙質(zhì)文獻(xiàn)的保護(hù)處理方法。
【背景技術(shù)】
[0002]圖書是人類物質(zhì)文明和文化的主要載體和表征，雖然現(xiàn)在書籍已經(jīng)有電子化的趨勢，但是將現(xiàn)存的各種各類具有保存價(jià)值的書籍完全電子化保存也是不現(xiàn)實(shí)的。且書籍不僅僅是文化載體，很多流傳至今的書籍其本身更是體現(xiàn)人類智慧的工藝品和藝術(shù)品。如何保護(hù)好這些珍貴的古籍文獻(xiàn)，使破損的古籍文獻(xiàn)得到及時(shí)的修復(fù)是很有意義的工作。
[0003]圖書保護(hù)的內(nèi)在問題，主要是防止書籍制作材料本身的破壞，確切地說是延緩、終止紙張返酸老化的過程。研宄證明，酸是影響文獻(xiàn)紙張保存壽命的重要因素。紙張的主要成分是纖維素，在一般條件下，纖維素是非常穩(wěn)固的，不易被水解、降解。但在酸的作用下纖維素分子極易發(fā)生水解反應(yīng)，生成水解纖維素，紙張也隨之脆化變質(zhì)，嚴(yán)重時(shí)一觸即碎，直至變?yōu)榉勰?br>[0004]纖維素是紙張的主要成分。纖維素在中性和弱堿性條件下是相當(dāng)穩(wěn)定的，難于水解和氧化。但是在酸的催化作用下，水解速度顯著加大。紙張的降解機(jī)理，其中的機(jī)理非常復(fù)雜，但是有一些現(xiàn)在還不完全清楚。水解速度隨著氫離子濃度成一定比例的增加，pH值越低，酸性越強(qiáng)，水解速度越快。紙的變質(zhì)表現(xiàn)在宏觀上是變色，在微觀上便是結(jié)構(gòu)的破壞(即機(jī)械強(qiáng)度的下降)。纖維素水解后，由于聚合度降低，紙張的強(qiáng)度也隨之降低，其結(jié)果使紙變質(zhì)發(fā)脆。當(dāng)纖維素聚合度降至200以下時(shí)，紙張就會(huì)完全脆化；如果完全水解成葡萄糖，紙張就會(huì)粉化。此時(shí)，文獻(xiàn)將失去收藏和使用價(jià)值。特別值得注意的是，在此水解過程中酸并未消耗，而是越積越多，危害也就越來越大。
[0005]纖維素在發(fā)生水解的過程中還發(fā)生氧化反應(yīng)。發(fā)生氧化反應(yīng)的原因是紙張中存在醛基及羧基等氧化官能團(tuán)。并且如鐵和鎂等過渡金屬元素是氧化反應(yīng)的催化劑。同時(shí)，醛基及羧基等氧化官能團(tuán)還能加速纖維的水解過程，過渡金屬元素能催化二氧化硫成硫酸。水解反應(yīng)和氧化反應(yīng)是同時(shí)存在，在討論紙張降解過程時(shí)很難獨(dú)立討論。
[0006]脫酸是現(xiàn)代圖書保護(hù)常用技術(shù)之一。在破損古籍中，因紙張酸化對古籍造成的損害占到相當(dāng)大的比例。而且，紙張酸化對古籍所造成的損失，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過蟲蛀和鼠嚙。在修復(fù)過程中，紙張的脫酸環(huán)節(jié)非常重要，是關(guān)系到古籍能否長久保存的重要措施。
[0007]紙張的酸化損壞有內(nèi)在和外在的雙重因素，內(nèi)在因素主要是紙張制造過程中遺留的。較早期的現(xiàn)代紙采用的是機(jī)制紙，都是采用植物纖維經(jīng)過化學(xué)作用加以清洗和漂白的。因此，在紙中還殘留有硫酸、明礬等化學(xué)試劑，這些都容易引起紙張腐蝕。外在的因素主要是空氣中的二氧化碳以及各種酸性污染氣體如硫化物、氮氧化物等，以及各種酸性浮塵，這對書籍起著潛移默化的酸化腐蝕作用。酸性紙的耐折力低，當(dāng)紙張的PH值低到4-4.5之間時(shí)，就變得相當(dāng)脆弱。如果紙的PH值低于5.6，就應(yīng)當(dāng)采取脫酸措施。
[0008]現(xiàn)有技術(shù)中主要的防止紙張酸化破壞的技術(shù)主要是利用酸堿中和原理，采用堿性的溶液涂敷或浸泡紙張，費(fèi)時(shí)費(fèi)力；此外還有可以大規(guī)模脫酸的工業(yè)化技術(shù)如液相除酸法和氣相除酸法。
[0009]國外大批量紙張脫酸技術(shù)主要有:巴特爾法(Battelle)，氧化鎂脫酸法(bookke印er)，二乙基鋅法(DEZ)，F(xiàn)mc法，韋馱法(Wei T’ O)非水溶性去酸等。然而這些方法存在一定的局限性，如:脫酸劑制備復(fù)雜，對環(huán)境或人體有不利影響；去酸不均勻，局部PH過高或過低；紙張出現(xiàn)色斑，嚴(yán)重影響紙張的外觀，發(fā)生墨跡擴(kuò)散，紙張變色；紙張發(fā)生形變，邊緣起皺，強(qiáng)度降低等。
[0010]脫酸的基本原理就是使用堿性物質(zhì)中和紙張中的酸性物質(zhì)。脫酸的目的是將弱堿滲入紙頁內(nèi)部，中和掉已產(chǎn)生的游離酸，并在脫酸后的紙頁中保留一定的儲(chǔ)備堿度，恢復(fù)一定的柔軟性，抑制纖維進(jìn)一步水解和大氣中酸性氣體的侵蝕，延緩紙質(zhì)惡化速度。
[0011]一般脫酸后須有一定的堿保留量。堿保留量是對纖維聚合物有利的。美國國會(huì)圖書館的建議堿保留量2% -3%。紙張脫酸后，要求至少有相當(dāng)于0.4mol/kg的酸的堿含量，具體測定方法按IS010716所述進(jìn)行。當(dāng)以碳酸鈣為堿性保留物質(zhì)時(shí)，要求每千克紙張中含20克的碳酸鈣。堿保留的目的是為了中和以后產(chǎn)生的危害紙張長期保存的酸，主要包括紙張自然老化產(chǎn)生的酸性物質(zhì)和從環(huán)境中引入的酸性物質(zhì)，從而延長紙張的保存壽命。
[0012]脫酸溶液在紙張中具有良好滲透性能。脫酸溶液能夠滲透到紙張的內(nèi)部，最后的堿保留不能以沉淀的形式沉積在紙張的表面上。如現(xiàn)在經(jīng)常用的堿保留碳酸鈣為不溶性物質(zhì)，在紙張的表面上沉積，即不利于保留堿作用的發(fā)揮，也不利于達(dá)到堿保留量，同時(shí)還對文獻(xiàn)的表面及美觀造成不利的影響。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0013]本發(fā)明的目的是提供一種簡單實(shí)用的圖書處理方法，對圖書紙張進(jìn)行預(yù)防性的處理，采用可以緩慢釋放堿性物質(zhì)的具有核殼結(jié)構(gòu)的核殼結(jié)構(gòu)納米材料的復(fù)合處理液處理圖書。根據(jù)待處理紙張的酸化程度，選擇合理的處理路徑，不僅可以對年代久遠(yuǎn)，酸性較強(qiáng)的圖書進(jìn)行處理，也能對較新的圖書進(jìn)行預(yù)防性的保護(hù)處理。本方法不僅對于圖書的損傷小，而且可以保存較長時(shí)間。
[0014]本發(fā)明針對現(xiàn)有技術(shù)中的不足進(jìn)行改進(jìn)，首次提出用含有核殼結(jié)構(gòu)的核殼結(jié)構(gòu)納米材料的復(fù)合處理液處理圖書，所述核殼結(jié)構(gòu)的納米材料本身屬于納米材料，具有納米材料都具有的抗菌作用，核殼結(jié)構(gòu)材料外殼材料隨著時(shí)間緩慢被分解，從而釋放出內(nèi)核的堿性物質(zhì)，從而起到進(jìn)一步減緩書籍的紙張酸化的作用，進(jìn)一步增強(qiáng)書籍的保存時(shí)間，這在現(xiàn)有的技術(shù)資料中是沒有記載過的。
[0015]利用本發(fā)明所述的方法處理書籍，對于書籍的紙張具有很強(qiáng)的兼容性，適用于各種常見材質(zhì)和不同的年代的紙張。對于書籍的處理可以做到無損無害，不僅中和掉紙張中已經(jīng)生成的游離酸，而且還在處理后的紙張中保留了一定的儲(chǔ)備堿性，而且該堿性可以緩慢釋放，避免了經(jīng)過傳統(tǒng)脫酸處理后的紙張中保留的堿性物質(zhì)很快被空氣中的酸性物質(zhì)中和，從而進(jìn)一步延長了抑制紙張酸化的時(shí)間，且處理以后整本書的PH值和堿保留量保持了較好的均勻性，單頁不同位置的堿保留量變化不超過10%。采用本方法處理過的普通的紙張，其保存壽命可以延長5-10倍。
[0016]本發(fā)明提供一種一種圖書處理方法，其特征在于將圖書和含有核殼結(jié)構(gòu)納米材料的復(fù)合處理液接觸，所述核殼結(jié)構(gòu)納米材料的核層材料選自氫氧化鈣、碳酸鈣、氫氧化鎂、碳酸鎂中的一種或多種，殼層材料選自聚甲基丙烯酸酯和聚丙烯酸酯中的一種或多種，所述復(fù)合處理液還包括溶劑、分散劑、PH值調(diào)節(jié)劑，所述溶劑選自丙二醇、乙醇中的一種或多種；分散劑選自羧甲基纖維素鈉和甲基丙烯酸酯中的一種或多種；PH值調(diào)節(jié)劑選自氫氧化鈉、氫氧化鉀、碳酸鈉、碳酸鉀、丙酸鈣、乙酸鈣、丙酸鎂中的一種或多種，其中核殼結(jié)構(gòu)納米材料、溶劑、分散劑、pH值調(diào)節(jié)劑的比例為0.01-0.05:1:0.001-0.003:0.05-0.10。
[0017]pH值調(diào)節(jié)劑優(yōu)選是丙酸鈣、乙酸鈣、丙酸鎂中的一種或多種，優(yōu)選是丙酸鈣。核殼結(jié)構(gòu)納米材料、溶劑、分散劑、PH值調(diào)節(jié)劑的比例優(yōu)選為0.004-0.02:1:0.002-0.003:0.06
—0.8 ο
[0018]所述方法還包括用pH值指示劑預(yù)先測試圖書紙質(zhì)的pH值的步驟，當(dāng)pH值小于4.5時(shí)候，首先對于圖書進(jìn)行脫酸處理