脱酸前后纸张耐久性研究毕业论文
2020-06-19 22:16:36
摘 要
本篇论文对比了旧纸（机制纸）、宣纸（手工纸）、报纸三种类型的纸张在使用纳米氧化镁脱酸前后加速老化的过程，探索它们的pH值、抗张强度、断后伸长率随老化天数的增加以及脱酸之后的碱残留的变化。通过三种纸样在光老化和热老化处理的天数以及老化情况来判断。
实验结果表明，相比于80℃和115℃，105℃下三种纸张的老化速度最为适中，适合用来进行加速老化试验，以便于观察三种纸样在老化过程中的各项性能的变化；经过测量，实验中所用的报纸呈碱性，宣纸呈中性，而旧纸呈酸性，毫无疑问，在脱酸之后，三种纸张的pH值都有所上升。报纸的抗张强度在热老化和光老化后没有明显的下降，脱酸后的强度有所上升，可能是实验所用的报纸本身偏碱性，酸化程度低，所以脱酸处理对其耐久性能提升不大。旧纸的脱酸情况好的话，可以显著的提高其耐久，在旧纸脱酸的初期抗张强度有明显的改善，从而说明对于酸化严重的纸质文献或书本，即便脱酸可以有效的提高其耐久性，然而并不能维持很长时间。宣纸的抗张强度则没有明显的变化，原因是宣纸为中性，脱酸后偏碱性，本身材质也比较优异，性质十分稳定；
关键词：不同类型纸张 脱酸 光老化 热老化 耐久性研究
ABSTRACT
This paper compares the old paper (machine paper), paper (paper), newspaper three types of paper in the use of nano-magnesium oxide deacidification before and after the accelerated aging process to explore their pH, tensile strength, The rate increases with the number of days of aging and the change in alkali residue after deacidification. Through the three kinds of paper in the photoaging and thermal aging of the number of days and aging to determine the situation.
The experimental results show that the aging rate of the three kinds of paper is most moderate at 80 ℃ and 115 ℃, and it is suitable for the accelerated aging test to observe the change of the performance of the three kinds of paper during the aging process. After the measurement, the newspaper used in the experiment was alkaline, Xuan paper was neutral, while the old paper was acidic, no doubt, after the deacidification, the three paper pH value has increased. The newspaper's tensile strength did not decrease significantly after heat aging and photoaging, and the strength of the deacid was increased. It may be that the newspaper itself was alkaline and the acidification was low, so the deacid treatment had no improvement in its durability Big. If the deacidification of the old paper is good, it can significantly improve its durability and improve the initial tensile strength in the early stage of the deacidification of the old paper, thus indicating that the acidification of the paper or the book, even if the acidification can be effectively improved Its durability, but can not be maintained for a long time. There is no obvious change in the tensile strength of the paper, because the rice paper is neutral, acidified after deacidification, its material is also excellent, the nature is very stable;
KEYWORDS: different types of paper；deacidification；photoaging；thermal aging；durability study
目录
摘 要 I
第一章 绪论 1
研究背景 1
1 .1纸质文物老化的原因 3
1.1.1 纸的成分 3
1.1.2 纸的性质 3
1.1.3纤维素降解的基本原理 3
1.1.4酸类物质的影响 3
1.1.5温湿度以及光的影响 4
1.1.6空气中的杂质的影响 4
1.1.7细菌的影响 4
1.2纸质文物的脱酸 5
1.2.1脱酸 5
1.2.2水溶液法 5
1.2.3有机溶液脱酸法 6
1.2.4气相脱酸 6
1.2.5等离子体技术脱酸法 7
1.2.6纳米技术脱酸法 7
1.2.7其他脱酸方法 7
1.3加速老化的意义 7
第二章实验材料和方法 9
2.1 实验主要材料 9
2.2 实验主要仪器设备 9
2.3 实验方法 10
2.3.1 纸样制备 10
2.3.2脱酸液的制备 10
2.4 物理性能表征 10
2.4.1 pH 测量 10
2.4.3抗张强度与伸长率的测量 10
2.4.4纸张及颜料色度测定 11
2.4.5 DP（聚合度）的测定 11
2.4.6碱残留的测定 11
第三章 纸张脱酸前后耐久性的研究 12
3.1纸张加速老化规律的研究 12
3.1.1 引言 12
3.2 热老化对未处理纸张性能的影响 12
3.2.1热老化温度的大小对纸张性能的影响 12
3.2.2 热老化对未处理纸张pH的影响 13
3.2.3 热老化对未处理纸张抗张强度的影响 14
3.2.4热老化对未处理纸断裂伸长率的影响 15
3.3 热老化对处理后纸张性能的影响 16
3.3.1热老化对处理后纸张pH的影响 16
3.3.2 热老化对处理后纸张抗张强度的影响 16
3.3.3热老化对处理后纸张断后伸长率的影响 17
3.3.4对处理后热老化纸张碱残留的测定 18
3.4 光老化对未处理纸张性能的影响 19
3.4.1 光老化对纸张白度的影响 19
3.4.2 光老化对未处理纸张抗张强度的影响 19
3.4.3 光老化对未处理纸张pH值的影响 20
3.4.4 光老化对未处理纸张断裂伸长率的影响 21
3.5光老化对处理后纸张性能的影响 21
3.5.1光老化对处理后纸张抗张强度的影响 21
3.5.2光老化对处理后纸张PH的影响 22
3.5.3光老化对处理后纸张断裂伸长率的影响 22
3.5.4光老化对处理后纸张碱残留的影响 23
第四章 结论与展望 25
4.1结论 25
4.2展望 26
参考文献 27
致谢 31
第一章 绪论
研究背景
纸张作为文化的必要载体，其各方面性能是需要我们加大重视的。纸质文物内部所含的酸是导致其多方面性能变差最主要一个原因。纸张随着酸化变得严重，纸张的纸质会愈加的脆，纸张的色彩会发黄变暗，各项性能也会显著下滑，如果酸化特别严重的话，文献可能会无法翻页，甚至会碎成粉末碎屑。故此说将酸化的文物古书进行脱酸，对保护修复纸质文档至关重要[1~4]。
对非一种类型纸张脱酸的老化快慢的研究，对评估文献书籍有没有必要进行脱酸处理给予了参考。对于需要长时间保存的纸张文献或档案，其耐用性必须优异，但由于内外因素的联合影响，很多在保存中的书籍己经发黄、霉变、碎断，完全无法翻看阅读。所以在20世纪初，外国的科研人员就着手开发各式各样的脱酸溶液和方法脱酸，从使用Ca(HCO3)2、Mg(HCO3)2的水溶液进行脱酸处理到用吗啡啉、二乙基锌等来进行气相脱酸，接着有用韦托法等有机溶液来脱酸，这些方法在不同的年代发挥了巨大的作用[5~6]。虽然我国对纸张脱酸的研究开始的比较晚，但也收获了许多成果。
纸质文献承载这很多重要的历史事实，是中华人民也是世界的瑰宝，具有很高的价值。然而，历代流传下来或者出土的各类纸质文物在经历了很长的年岁后，由于多种因素(纸张内部产生的酸、战争、火灾、水灾、外界温、湿度的变化、光照、有害气体的侵蚀、昆虫蛀蚀、微生物滋生、机械磨损伤)的共同作用，对纸质文物的保存造成了极大地困难[8]。在造纸过程加入的很多酸性物质，导致纸张酸化，对于纸张酸化而导致本身损毁，光靠传统的保护经验难以对付。当时国外的科研工作者开始了对纸张脱酸方面的研究，并且已经有了一定的成果，但是后续发展比较慢。现在我国关于这方面的研究还处于起步阶段，仍停留在单页纸张的处理上，所以研究出一种适合大批量图书脱酸并且有显著的效果、简单易操作的脱酸方法迫在眉睫。
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