專利名稱：文物保護(hù)專用無酸紙和制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于造紙技術(shù)領(lǐng)域，具體地說是涉及一種用于保護(hù)文物的無酸紙(紙板)及 其制備方法。二、 背景技術(shù)作為歷史、藝術(shù)、科學(xué)發(fā)展載體的文物， 一方面，隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和進(jìn)步，越 來越受到人們的重視；另一方面，隨著時(shí)間的推移、年代的延續(xù)，文物作為一種物質(zhì)材 料，都會(huì)因時(shí)壽而老化，損害程度愈發(fā)突顯，直至消亡；同時(shí)，文物在收藏保管、陳列 展示、包裝運(yùn)輸?shù)冗^程中的人為損害因素，尤其是由此造成的環(huán)境因素對(duì)文物的損害問 題，已經(jīng)為全球文物保護(hù)工作者所重視。文物一旦損毀、消亡，附著其身的歷史、藝術(shù) 和科學(xué)內(nèi)涵也就不復(fù)存在了。因此，從各個(gè)方面保護(hù)好文物，是一項(xiàng)極其重要的工作。文物與其周圍環(huán)境的關(guān)系密不可分，文物除了受自身的化學(xué)、物理特性及其結(jié)構(gòu)的變化而產(chǎn)生不同程度的損壞，還受到外界環(huán)境對(duì)其影響。主要體現(xiàn)在1、隨著近代工 業(yè)的發(fā)展和城市人口的迅速增長，以及現(xiàn)代人造材料的廣泛應(yīng)用，大量有害物質(zhì)被排入 大氣環(huán)境中，造成越來越嚴(yán)重的大氣環(huán)境污染。大氣中的有害氣體如氮、硫氧化物、二 氧化碳、氯化氫等在潮濕的空氣中，極易在紙張、紡織品上變成無機(jī)酸,電離后產(chǎn)生危害 很大的氫離子。大氣中的氧、氯化氫、硫化氫、氯氣一旦與青銅器接觸,生成腐蝕產(chǎn)物， 如靚藍(lán)色的硫化銅、藍(lán)綠色的堿式碳酸銅或孔雀綠，使青銅器很快遭到破壞。有害氣體 會(huì)導(dǎo)致鐵器生銹、金屬類文物腐蝕。陶器在污染嚴(yán)重的潮濕狀況下，也會(huì)變得脆弱、酥 松等。據(jù)研究壁畫顏料變色的原因除光照外，乃是大氣中有害成分的腐蝕。2、溫度和 濕度對(duì)文物的影響是最普遍、最直接的，溫濕度的劇烈變化，往往是藏品受損的主要原 因。任何文物都有它合適的溫濕度環(huán)境，打破了這個(gè)平衡，文物就會(huì)產(chǎn)生問題。對(duì)于有 機(jī)材質(zhì)文物，濕度過低，則出現(xiàn)翹曲，干裂等問題；濕度過高，則蟲、霉又是大問題。 對(duì)于無機(jī)材質(zhì)文物，濕度過高，則金石文物就會(huì)引發(fā)腐蝕，陶瓷文物易于酥裂剝落等問 題。3、人類賴以生存的自然光和人工光，對(duì)于文物保護(hù)卻是有害的。它與溫濕度環(huán)境 一樣，成為文物保護(hù)環(huán)境的基本外在因素。光對(duì)文物的危害，不僅是它產(chǎn)生熱效應(yīng)能使 有關(guān)化學(xué)反應(yīng)加速外，更嚴(yán)重的是光化學(xué)反應(yīng)，導(dǎo)致文物老化。4、溫濕度等因素影響 著蟲、霉的抑揚(yáng)。文物防蟲、霉問題困擾著全世界的文物工作者。例如書畫上黃霉、紅 霉、黑霉等霉菌，服飾上的蟲痂，有機(jī)材質(zhì)文物易生的蟲，如不及時(shí)滅菌、清除，都會(huì)毀壞文物。文物在收藏保管、陳列展示、包裝運(yùn)輸中需要直接接觸許多的材料，有著幾千年歷 史的紙張和紙板是其中的一大類，主要用于館藏紙質(zhì)和織物文物的襯墊、套裝、疊放分 層，用于制作收藏各種質(zhì)地文物的囊匣，或用于文物的直接包裝等，因此是文物保護(hù)常 用的一種包裝材料。目前，國外對(duì)于文物保護(hù)專用無酸紙的研究，已經(jīng)有很多成熟的產(chǎn) 品廣泛應(yīng)用于實(shí)際，在文物箱襯紙和襯紙板、文物紙箱用紙板、文物囊盒所用紙板、盒 外裝飾紙和內(nèi)襯紙、保藏文物用紙袋和信封、陳列文物用的后背紙板、展覽文物時(shí)用的 墊襯紙、包裹文物用的棉軟紙等等，已經(jīng)形成專業(yè)化產(chǎn)業(yè)和規(guī)范化、標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)、深度 加工產(chǎn)品。而我國尚無館藏文物專用包裝紙張和紙板產(chǎn)品，也未制定相關(guān)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。 文物收藏保管、陳列展示、包裝運(yùn)輸?shù)韧ǔＪ褂酶鞣N傳統(tǒng)或現(xiàn)代包裝材料，如普通瓦楞 紙紙箱、馬糞紙紙盒、人造板囊盒、，宣紙、綿紙以及各種普通紙張和紙板等。這些材 料雖然具有各自的適用性能，但均不是專為收藏包裝館藏文物而制作，大都含有酸性物
質(zhì)，或嚴(yán)重散發(fā)甲醛等污染氣體，不宜直接接觸文物或收藏包裝文物。當(dāng)前國內(nèi)研制生 產(chǎn)的一些用于檔案保護(hù)的檔案紙，主要從耐久性考慮，尚未涉及這些紙張對(duì)文物的安全 性評(píng)價(jià)以及對(duì)文物保存微環(huán)境的凈化改善性能。
當(dāng)前，國家對(duì)文物包裝材料作出了以下原則要求1、安全性原則，要求包裝材料 確保文物安全；2、真實(shí)性原則，保證文物本身所具備的各類信息的真實(shí)性和完整性， 要求在選擇內(nèi)包裝材料時(shí)，尤其是直接接觸文物的包裝材料，應(yīng)避免選擇可能對(duì)文物本 體造成污染的材料，同時(shí)還應(yīng)注意在包裝操作工程中避免造成文物表面的摩擦和磨損； 3、選擇性原則，指對(duì)包裝對(duì)象的選擇；4、科學(xué)性原則；5、環(huán)保性原則。因此，研究 開發(fā)具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的館藏文物專用無酸紙和紙板，對(duì)于提升我國文物保護(hù)能力具有 重要意義，是非常必要和緊迫的。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服目前無酸紙含氯等易產(chǎn)生酸性腐蝕、不能有效吸收或緩沖儲(chǔ) 藏環(huán)境下酸性氣體侵蝕、不能調(diào)節(jié)儲(chǔ)藏微環(huán)境濕度的變化，而提供一種文物保護(hù)專用無 酸紙及其制備方法。
本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)的
一種文物保護(hù)專用無酸紙，其特征在于該無酸紙由下列質(zhì)量百分比的原料所配制而
成紙漿纖維80 90%，腐蝕性氣體吸附劑0.01~10.0%，濕度調(diào)節(jié)劑0.5~5.0%， pH緩沖 劑0.5~5.0%，濕增強(qiáng)劑O. 1~3.0%及水3~7%。
文物保護(hù)無酸紙制備方法，其具體制造步驟如下(1) 紙漿懸浮液的配制將絕干紙漿纖維放入標(biāo)準(zhǔn)疏解器，加入去離子水，進(jìn)行 疏解得到紙漿懸浮液；(2) 在上述疏解后的紙漿懸浮液中，按對(duì)絕干紙槳纖維原料質(zhì)量比加入 0.01~10.0%的腐蝕性氣體吸附劑、0.5~5.0%的濕度調(diào)節(jié)劑、0.5 5.0%的pH 緩沖劑及0.1~3.0%的濕增強(qiáng)劑，攪拌均勻；(3) 將上述步驟(2)的紙漿懸浮液在紙頁抄片器上成形網(wǎng)過濾脫水得到濕紙片， 濕紙片經(jīng)烘干得到文物保護(hù)無酸紙。上述紙漿纖維為全無氯漂白硫酸鹽針葉木漿或闊葉木漿、過氧化氫漂白棉漿中的任 一種或二種的混合漿。上述疏解紙漿纖維的水為去離子水。上述的腐蝕性氣體吸附劑為白色活性炭或多孔磷酸鈣，外觀白色，表面積大，能吸 附酸性腐蝕性氣體。上述的pH緩沖劑為碳酸鈣或多孔磷酸鈣，它具有一定的堿度，能中和或緩沖因吸 附酸性氣體的酸度，維持在中性或弱堿性。上述的濕度調(diào)節(jié)劑為硅膠、白色活性炭或多孔磷酸鈣中的一種，對(duì)微空間環(huán)境濕度 有一定的調(diào)節(jié)功能。上述的濕增強(qiáng)劑為聚胺聚酰胺環(huán)氧氯丙烷樹脂，保證紙?jiān)谝馔馐艹焙笕跃哂泻玫膹?qiáng)度。本發(fā)明的文物保護(hù)專用無酸紙經(jīng)評(píng)價(jià)，試驗(yàn)結(jié)果表明具有以下的特點(diǎn)-(1) 對(duì)酸堿性氣體吸收性能好。對(duì)S02氣體吸收量達(dá)到33.9mg/g， HC1氣體吸收 量164mg/g， NH3氣吸收量221mg/g。吸附后不對(duì)被保護(hù)對(duì)象產(chǎn)生不良影響，即文物與 紙張友好性。(2) 可重復(fù)使用。對(duì)已吸收腐蝕氣體的文物保護(hù)專用紙進(jìn)行脫附后，對(duì)S02氣體 吸收量仍達(dá)到39mg/g， HC1氣體吸收量103.8mg/g， NH3氣吸收量156.2mg/g，這說明自 制文物保護(hù)專用紙具有吸附再生功能，且二次吸附氣體效果基本沒有下降。(3) 不含酸性物質(zhì)。采用全無氯漂白紙槳，添加了磷酸鈣作為緩沖劑，紙張呈堿 性。比較可以看出，自制文物保護(hù)專用紙的的厚度、松厚度、白度、抗張指數(shù)、濕強(qiáng)指 數(shù)、吸水性都達(dá)到進(jìn)口文物保護(hù)專用紙的指標(biāo)。自制文物保護(hù)專用紙與進(jìn)口文物保護(hù)專用紙的比較
指標(biāo)名稱 單1 自制紙物理指標(biāo) 進(jìn)口紙物理指標(biāo)
具體實(shí)施例方式
實(shí)施例1文物保護(hù)無酸紙及其制造方法 1、文物保護(hù)無酸紙?jiān)牧系馁|(zhì)量百分配比為
絕干全無氯漂白硫酸鹽針葉木漿85%，白色活性炭2.0%，硅膠3.0%，碳酸鈣3.4% ， 聚胺聚酰胺環(huán)氧氯丙垸樹脂1.6%及去離子水5%。 2、文物保護(hù)無酸紙的制造方法
(1) 紙漿纖維懸浮液配制將絕干全無氯漂白硫酸鹽針葉木漿用去離子水分散成
濃度為0.5%纖維懸浮液；
(2) 在上述已分散的紙漿懸浮液中加入2.0%的白色活性炭、3.0%的硅膠、3.4%的 碳酸鈣及1.6%的聚胺聚酰胺環(huán)氧氯丙烷樹脂，攪拌均勻；
G)將已加有助劑的紙漿懸浮液經(jīng)成形網(wǎng)過濾脫水成形，將濕紙頁在105'C下進(jìn)行 干燥得到文物保護(hù)無酸紙。
實(shí)施例2文物保護(hù)無酸紙及其制造方法。
1、 文物保護(hù)無酸紙?jiān)牧系馁|(zhì)量百分配比為
絕干全無氯漂白硫酸鹽闊葉木漿82%，多孔磷酸鈣2.0%，白色活性炭5.0%，碳酸 鈣3.0% ，聚胺聚酰胺環(huán)氧氯丙垸樹脂1.6%及去離子水6.4%。
2、 文物保護(hù)無酸紙制造方法
(1)紙漿纖維懸浮液配制將絕干全無氯漂白硫酸鹽闊葉木漿用去離子水分散成
濃度為0.5%纖維懸浮液；
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
量度度度度數(shù)數(shù)J^度數(shù)性分值
匕曰匕曰^ 匕曰
厚膠魁船肝折對(duì)水H
定厚松白施抗?jié)駶衲退何襘(2) 在上述已分散的紙漿懸浮液中加入2.0%的多孔磷酸鈣、5.0%的白色活性炭、 3.0%的碳酸鈣及1.6%的聚胺聚酰胺環(huán)氧氯丙垸樹脂，攪拌均勻；(3) 將步驟(2)加有助劑的紙漿懸浮液經(jīng)成形網(wǎng)過濾脫水成形，將濕紙頁在105 'C進(jìn)行干燥得到文物保護(hù)無酸紙。實(shí)施例3文物保護(hù)無酸紙及其制造方法。1、 文物保護(hù)無酸紙?jiān)牧腺|(zhì)量百分配比為絕干全無氯漂白闊葉木漿和過氧化氫漂白棉槳以1:1的混合漿90%，白色活性炭 1.0%，多孔磷酸鈣3.0%，碳酸鈣2.0%，聚胺聚酰胺環(huán)氧氯丙烷樹脂1.0%及去離子水 3%。2、 文物保護(hù)無酸紙制造方法(1) 紙漿纖維懸浮液配制將絕干全無氯漂白闊葉木漿和過氧化氫漂白棉漿的混合漿用去離子水分散成濃度為0.5%纖維懸浮液；(2) 在已分散的紙漿懸浮液中加入1.0%的白色活性炭、3.0%的多孔磷酸鈣、2.0% 的碳酸鈣及1.0%的聚胺聚酰胺環(huán)氧氯丙垸樹脂，攪拌均勻；(3) 將步驟(2)已加有助劑的紙漿懸浮液經(jīng)成形網(wǎng)過濾脫水成形，將濕紙頁在105 'C干燥得到文物保護(hù)無酸紙。
權(quán)利要求
1、一種文物保護(hù)專用無酸紙，其特征在于該無酸紙由下列質(zhì)量百分比的原料所配制而成紙漿纖維80～90％，腐蝕性氣體吸附劑0.01～10.0％，濕度調(diào)節(jié)劑0.5～5.0％，pH緩沖劑0.5～5.0％，濕增強(qiáng)劑0.1～3.0％及水3～7％。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的專用無酸紙，其特征在于所述的紙漿纖維為全無氯漂白 硫酸鹽針葉木漿或闊葉木漿、過氧化氫漂白棉漿中的任一種或二種的混合漿。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的專用無酸紙，其特征在于所述的水為疏解紙漿纖維的去 離子水。
4、 根據(jù)權(quán)利要求書1所述的專用無酸紙，其特征在于所述的腐蝕性氣體吸附劑為 白色活性炭或多孔磷酸鈣。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的專用無酸紙，其特征在于所述的pH緩沖劑為碳酸鈣或多 孔磷酸鈣中的一種。
6、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的專用無酸紙，其特征在于所述的濕度調(diào)節(jié)劑為硅膠、白 色活性炭、多孔磷酸鈣中的一種。
7、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的專用無酸紙，其特征在于所述的濕增強(qiáng)劑為聚胺聚酰胺 環(huán)氧氯丙垸樹脂。
8、 一種制備權(quán)利要求1無酸紙的方法，其特征在于其制備步驟如下-(1) 紙漿懸浮液的配置將紙漿纖維放入標(biāo)準(zhǔn)疏解器中、加入去離子水，進(jìn)行 疏解得到紙漿懸浮液；(2) 在上述疏解后的紙漿懸浮液中，按對(duì)絕干紙漿纖維原料質(zhì)量比加入 0.01 10.0%的腐蝕性氣體吸附劑、0.5~5.0%的濕度調(diào)節(jié)劑、0.5 5.0%的pH緩沖劑、 0.1 3.0%的濕增強(qiáng)劑，攪拌均勻；(3) 將上述步驟(2)的紙漿懸浮液在紙頁抄片器上過濾脫水成形得到濕紙片， 濕紙片經(jīng)烘干得到文物保護(hù)用無酸紙。
9、 如權(quán)利要求1所述的專用無酸紙?jiān)谖奈锉Ｗo(hù)中的應(yīng)用。
10、 如權(quán)利要求9所述無酸紙的應(yīng)用，其特征在于該無酸紙能有效吸收或緩沖文物 儲(chǔ)藏環(huán)境下酸性氣體侵蝕、能調(diào)節(jié)儲(chǔ)藏微環(huán)境條件下的濕度。
全文摘要
一種文物保護(hù)專用無酸紙，它是由植物紙漿纖維，腐蝕性氣體吸附劑、濕度調(diào)節(jié)劑、pH緩沖劑和濕增強(qiáng)劑按一定質(zhì)量百分比制成；其制備步驟為首先將植物紙漿纖維加去離子水進(jìn)行分散成纖維懸浮液，其次在疏解后的紙漿懸浮液中加入腐蝕性氣體吸附劑、濕度調(diào)節(jié)劑、pH緩沖劑及濕增強(qiáng)劑，攪拌均勻，最后在紙頁抄片器上成形過濾脫水得到濕紙片，濕紙片經(jīng)烘干得到文物保護(hù)專用無酸紙。該專用無酸紙不含酸性物質(zhì)，采用全無氯漂白紙漿，添加了磷酸鈣作為緩沖劑，紙張呈堿性，對(duì)酸性氣體吸附效果好，對(duì)被保護(hù)對(duì)象所處的微空間環(huán)境具有調(diào)濕功能，并且具有再生重復(fù)使用等優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)D21H21/14GK101328699SQ200810022
公開日2008年12月24日 申請(qǐng)日期2008年7月18日 優(yōu)先權(quán)日2008年7月18日
發(fā)明者吳來明, 徐文娟, 戴紅旗, 瑜 洪, 解玉林 申請(qǐng)人:南京林業(yè)大學(xué);上海博物館