纸张脱酸技术2：无水脱酸剂的研究

无水脱酸剂是指以有机溶剂为溶剂的脱酸剂，其使用范围广，溶剂可以是多种溶剂混溶而达到所要求的性质，也可在脱酸的同时引入有机的加固剂、抗氧化剂和紫外光吸收剂等。其经过改进的方法经老化试验证明脱酸效果优于水溶液脱酸剂；由于其溶剂的挥发性，可以大大减少了干燥方面的费用，也缩短了处理时间，工艺上其可采取浸泡、涂刷和喷涂等几种方法，也中对整本书进行喷涂脱酸，但要求技术设备条件较高。

无水脱酸剂种类很多，贝罗曾经进行了两次无水脱酸方面的尝试，首先他使用了双二醇胺作为脱酸试剂。但是由于双二醇胺的易挥发性在纸张上难以残留碱，所以处理效果不耐久而被放弃了。

后来他又尝试了以醋酸镁作为脱酸试剂，而以水和三氯乙烯的混隔液作为溶剂，但由于醋酸镁在此溶剂中溶解度不高，水和三氯乙烯互溶性不好而导致结果不理想而告终。拜瑞恩曾建议使用溶解在甲醇溶剂中的Ba(OH)2作为脱酸剂，但是Ba(OH)2是一种有毒性的化合物，甲醇是易燃有毒溶剂，因此由于这种脱酸剂的毒性、使用后太强的碱性，以及残留的Ba离子并不是很稳定的离子而被淘汰。经过这样反复的探索，人们认识到要想得到一种理想的无水脱酸剂其必须满足以下两个条件：

1、处理纸张所使用的脱酸剂必须是一种温和的无机化合物，其在纸张上能保留较长的一段时间。

2、用来溶解脱酸剂的溶剂在处理时必须对书籍纸张和人体无害，且易于干燥。按照这一要求和思路人们经研究发现金属和醇生成的醇盐化合物能满足上述的第一个要求。

当醇盐和水汽接触时就形成氢氧化物和醇。甲醇镁就是一种醇盐，它和水汽很快生成Mg(OH)2，它可以改进纸张的稳定性，这是斯密思研究得出的结论。而且它和由吉尔和贝罗实验室所用的Mg(HCO3)2处理结果什么区别。也可以使用其它的醇盐，但前面在水脱酸剂中已谈到镁化合物的易溶性和稳定效果，因而还是选用了镁试剂。溶剂选择了甲醇+氟里昂113。甲醇对甲醇镁的溶解性很好，但其有毒，易燃和对墨水、颜料和一些氮化纤维素均有一定的溶解性，当加入了一定量的不燃、无毒、惰性的有机溶剂氟里昂后，混合溶剂的各项指标都有改进，且互溶性甚好，基本上满足了上述对溶剂的要求。

甲醇镁方法虽然从脱酸效果方法来说已相当理想，其他方面的指标和有水脱酸剂相比也较为满意，但其对水的敏感和处理时碱性较大仍使人感到美中不足，这也就导致了更为优良的脱酸剂甲基碳酸镁的产生。甲基碳镁是通过在甲醇镁（8%，甲醇为溶剂）溶液中通入CO2，在室温下形成饱和溶液来制备（约定俗成时间），其和甲醇镁相比对纸张的处理更接近于中性，而作用相当，并可直接消解生成碳酸镁沉淀作用为残留碱。我国在1985年用甲基酸镁所做的纸张脱酸研究实验获得了成功，成果通过专家组鉴定。据芬克贝尔和思太尔斯报导甲基碳酸镁的分子式为CH3O MgOCO3 CH3 XH2O，这里X随溶剂和温度不同而不同。对水的稳定性来讲甲基碳酸镁比甲醇镁要高，其对水的容量是甲醇镁的两倍（测量能够导致沉淀发生的水量）。这足以解决甲醇镁对水敏感的问题。甲基碳酸镁溶液的pH值为7.4，因而是比pH值为10.4的甲醇镁溶液对纸张处理更为温和的试剂。从处理的效果曾做过这样的试验，把滤纸分别用两种溶液浸泡，干燥后用甲基碳酸镁处理的纸张一旦加酸立即就有起泡沸腾现象，而用甲醇镁处理的纸张则要在空气中放置两天再处理才有明显的沸腾现象。这是因为用甲基碳酸镁处理纸张其上立即有Mg(OH)2产生，并转化为碳酸盐，基是很易使纸张pH值上升与酸反应的。

内容来源：何娟、韩凯英、吴郑杞、潘路《书籍纸张脱酸方法研究综述》

PS：锐立文保的Bookkeeper纸张脱酸液，是目前全球应用最为广泛、成熟的纸张脱酸技术，赢得全球75%以上市场。它属于无水脱酸剂，其脱酸原理是安全无毒的惰性液体（全氟庚烷）和氧化镁颗粒，通过喷涂或浸泡方式，氧化镁颗粒深入纸张纤维内部，中和纸张中的酸性物质，并保留足够的碱性颗粒，以抵御未来空气中的本性物质对纸张的持续侵害，以此达到纸张脱酸与防酸的目的。