锐立bookkeeper纸质脱酸

Bookkeeper脱酸法的特点

时间:2019-07-15 13:26:41来源:

 文章作者:武汉大学 刘家真教授

 纸张酸化
  美国保护技术公司(PTLP)成功开发了专利Bookkeeper工艺,通过中和纸张中的有害酸来延长纸质藏品的使用寿命。
 
  Bookkeeper技术喷雾和批量脱酸的设备从1992开始推广至今已经走过了27年历程,至今已经赢得全球75%的脱酸市场。以下以问答的形式对BK法脱酸的特点加以介绍,该资料来源于Bookkeeper官方网站(https://ptlp.com/en/bookkeeper/tools-guidelines/faq/),若您感兴趣可以从中国大陆的任何一个地方进入该网站,获取更多的信息。
 
1.BK法的脱酸过程是什么?
 
  BK法可以对所有的纸质藏品进行安全的脱酸。这是因为它是将一种安全、无毒的碱性缓冲液存入纸张的结构中,而这种碱性缓冲液可以中和纸张内部的酸,纸张内部的酸是迅速破坏纸张并使其脆化的催化剂。
 
  BK法所使用的脱酸缓蚀剂是碱性化合物(氧化镁)的微粒,这些碱性微粒被分散并悬浮在惰性液体材料中(一种无毒氟化物质的混合物)。通过浸渍或喷涂,BT的脱酸剂在与纸张接触时,碱性微粒可进入纸张的纤维结构内并均匀地分布在被脱酸的纸叶中,惰性液体会随之蒸发。由于脱酸剂的配方中不含水,因而不会出现纸张变湿,更不会发生纸纤维膨胀而造成的纸张变形,也不会使纸张硬化。
 
  该处理方法相当简便和易操作,不需要对纸张进行预处理、干燥或后处理、脱气和修复等。对于小批量的脱酸处理,只要将待处理的材料浸泡在处理槽中,通过纸张和液体的温和运动以确保脱酸液均匀地覆盖在被处理的对象上。在此期间,处理浴将不断地循环运动,以从被处理对象上(如书籍)去除松散的污物和灰尘。在此过程中,设备会监测和维持脱酸液的适当浓度。当脱酸完毕,运行过的废液会自动排出并被回收,纸叶上残留的液体会迅速蒸发。这样的批处理通常需要2小时左右,纸张的含水量不受处理的影响。
 
  与大批量的脱酸处理不同,这类小批量处理或对纸质藏品逐一的单独处理,更能够精细化作业以确保脱酸质量的控制。处理后纸张的最终pH值在很大程度上取决于处理前的纸张的状况,可能的pH值范围在7~10之间,有代表性的pH值在8.0~9.5范围内。通过BK法脱酸可以在纸张纤维中加入适量的碱(氧化镁微粒),以保护纸张日后的酸化。典型的碱储量相当于于按纸张重量添加1.5%的碳酸钙,或每公斤300毫当量。
 
  经过BK法脱酸处理的纸质藏品,在脱酸处理后的头几周,氧化镁颗粒与空气中的水分结合,形成氢氧化镁,这也是一种无毒的碱性缓冲液。这些缓冲粒子容易吸收和中和纸张的酸。这种脱酸缓蚀剂在脱酸处理结束后仍然会持续地吸收酸,以避免纸张的再度酸化。因此,经过BK脱酸处理后,就可以长期保持纸张的正常pH值。只要藏品的存储环境符合纸质藏品保存的要求,就不会再次需要对纸张进行脱酸处理。这是一劳永逸且保障酸化后纸张安全的永久性处理方法。
 
2.BK法的脱酸处理确实有效吗?
 
  有以下机构分别独立地对BK法脱酸处理后的藏品与未经处理的对照样品进行了测试和比较,他们的结论是:通过加速老化试验表明,经BK法处理后,纸基材料的使用寿命至少应提高3-5倍。虽然人工老化并不能准确地再现自然老化效应,但测试的误差是偏低的,我们期望处理后纸张寿命的延长将超过加速老化的预测。他们预计脱酸后的藏品寿命是会比加速老化实验的预测寿命还要高。这些对BK脱酸法进行过独立检测的单位是:美国国会图书馆、纸张科学技术研究所(亚特兰大)、图像永久研究所(罗切斯特)、皇家杜帕特里莫恩艺术研究所(比利时)、TNO纸张和纸板研究中心(荷兰)、Berner Fachhochschule(瑞士)和美国集邮学会(州立学院)等。
 
3.BK脱酸处理是如何进行的?
 
  BK脱酸法会在纸张结构中沉积颗粒极其微小的碱性微粒,其平均粒径约为1微米,粒径微小的碱粒可顺利地嵌入到纸张纤维的孔洞内,对纸张进行深度脱酸。若碱性颗粒不够微小是进入不了纸张孔洞内的,只能在纸张表层碱性进行有限度的脱酸,由此造成纸张脱酸不久就会再度返酸,实际上这类脱酸是失败的。
 
  BK法的碱性颗粒不仅小到足以顺利进入纸张孔洞,而且其内部表面积非常大,是普通粒子吸收比表面积的250倍,当然这类碱性粒子是用一种特别的技术制造出来的(享有专利))。大的比表面积有助于碱粒子渗透并附着在纸张纤维的纤维素上,它们就像化学海绵一样,持续地不断吸收纸内的酸。这类深度脱酸就不会出现纸张脱酸后不久返酸的问题。
 
  纸张中的酸是可以自由迁移的。当酸性纸张损坏与之相邻的非酸性材料时,我们就会看到这种影响(如下图)。因此,即使我们使用碱性装具来保存这些酸性藏品,这些碱性的文件盒、文件夹在几年内就会变成酸性的。
 
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图 酸的迁移
 
  在正常储存条件下,酸与纸张纤维的纤维素反应较慢,但与碱性材料反应较快。BK法就是利用这种反应速率的差异来保护纸张的。在纸的结构中,酸在纤维的纤维素之间迁移,当其在破坏纤维素之前,就被高吸收性的碱性粒子迅速吸收和中和。
 
4.什么材料可以被BK脱酸法处理?
 
  BK脱酸法适用于所有纸质藏品,包括装订和未装订的文件、印刷和手写材料、新闻纸、书籍、信件和信封、邮票和纸收藏品、小册子以及地图和印刷品等藏品。
 
  由于BK脱酸液没有使用有机溶剂,因此纸上字迹不会出现松脱、洇开,或油墨、粘合剂、封面、皮革、塑料、金属或织物被损坏的问题。尽管BK脱酸过程是非常温和的,但被处理的材料还是应该是稳定的,并且能够经得起小心的处理。那些修复不良或易碎到无法处理的材料,通常被认为不宜采用该脱酸方法处理的。
 
5.照片脱酸处理安全吗?
 
  图像永久性研究所(Image Permanence Institute)对照相材料与经过BK法脱酸的纸张接触进行了检测,确定这样的应用程序安全地满足了摄影活动测试(PAT)的要求。但并不建议对照片进行脱酸,这并不会对照片的长期保存有多大益处。照片只要安全地储存在经过处理的材料中,就不会产生任何不良影响。
 
6.在BK脱酸过程中,字迹的颜色和墨水安全吗?
 
  BK脱酸法的整个过程都不含溶剂,也不含水。通过对从1870年到现在的藏品进行过独立的测试,涉及到数以百计的墨水和纸张样品,尚未发现字迹的油墨或颜色被BK 脱酸剂溶解或造成晕开或脱落。
 
  在少数情况下,尽管少数颜色的色度有可能受到pH值从酸到碱的变化的影响。但是,即使是对pH敏感的字迹颜色也不会受到BK脱酸液的影响,除非被处理的纸张被水弄湿,或者在非常潮湿的条件下。应当指出的是,对于“蓝图”或有其他类似染料的字迹不宜采用BK法脱酸,因为这些染料的颜色在pH升高时可能会受到影响。
 
7.涂布纸或被塑料装具封装的藏品,脱酸效果如何?
 
  若采用塑料类的非吸收性材料来封装被处理藏品,塑料本身在脱酸过程中不会受到损坏,但脱酸对塑料是没有任何价值的。在脱酸过程中,脱酸剂也难以穿透塑料类封装材料。经过脱酸处理后,该塑料类封装物表面会看到一层轻微的碱性物涂层,用软的干布就可以去除。
 
  有涂层的纸或涂布纸,也可以采用BK法进行脱酸处理,但由于涂层阻碍,这类纸只能吸收较少的碱性缓冲液。因而,较非涂布纸相比,其脱酸效果微弱些。而且,经过脱酸处理,涂布纸表面会有一层轻微的覆盖物,但只要通过擦拭就可以去除这类覆盖物,但已经深入到纸张纤维中的碱是不会被擦掉的。
 
8.脱酸能阻止纸张变黄吗?
 
  纸张变黄是纸张自然老化或受损坏后的一种色变,任何脱酸法都无法阻止纸张永久不会再变黄,特别像新闻纸含有太多的容易被光和氧气破坏的化学杂质。虽然随着时间的推移,脱酸后的纸张仍然会发黄,但脱酸后会延缓其发黄和劣化的时间,即相对延长了纸张的寿命。
 
9.pH值升高会导致纸张的碱性水解吗?
 
  过高的pH值的确会使纸张纤维出现碱性水解,但BK法采用的脱酸剂为氧化镁,其最高可达的pH值为10.4,该pH值远低于可以造成纸张纤维碱性水解的程度。此外,纸张碱性水解除与过高的pH值相关外,通常需要比常温下纸张含水量更多的水才可能发生。BK法不采用水处理,其最高的pH值也不足以引发纸张纤维的碱性水解。所以,这种问题不会在使用BK法的过程中发生。
 
10.BK法脱酸有什么危险吗?
 
  BK脱酸法的所有化学成分都是对人无毒、对纸张无害的,且无异味和不易燃,因此不存在危险,只要在通风正常的环境中就可以使用,无需特殊通风设备要求(如通风柜)。其安全性是经过国际多个权威检测机构检测的,如:纸张科学与技术研究所(亚特兰大),皇家艺术遗产研究所(比利时), TNO(荷兰),罗切斯特理工学院的图像持久性研究所,芝加哥纸张检测,美国国会图书馆检测等。此外,还有众多用户对该产品进行了使用后的研究报告。