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纸张脱酸技术3:气态脱酸剂的发展史

时间:2021-06-17 09:01:00 来源:何娟、韩凯英、吴郑杞、潘路

自从纸张书籍脱酸工作开始以来,那种不需要把书籍拆开就能脱酸的想法就出现了。早在上世纪30年代贝罗就曾经试用氨气来脱酸,但由于其脱酸效果不理想,没有碱残留,再加上氨气为窒息性气体,对人眼、肺均有强烈刺激性而被放弃。

后来栏格维尔使用了一种挥发性气态脱酸法,即VPD法。他使用的脱酸剂是碳酸环已胺。碳酸环已胺本身具有酸性是不能脱酸的,只有当其固体挥发时其主要成分转化成碱性试剂,即环已胺,其才能具有脱酸的作用。方法是将用碳酸环已胺液浸泡过的纸张夹在书籍中。一般厚纸印刷的书籍每隔25页夹一张,多孔薄纸印刷的书籍每隔50页夹一张,利用环已胺的渗透性达到脱酸的目的。

此法由于环已胺的毒性,另外人们认为其脱酸机理还是通过分享出游离氨起的作用,因而没有得到广泛的应用。

1970年起,人们开始研制另外一个改进的方法,即吗啉脱酸方法,经过6年的努力基本获得成功。用此法,在一真空腔体内每小时可处理纸张85磅,就书籍现存状态,有效率达95%,延长寿命因数3~5,尽管它没有在纸张上留下可滴定的碱,但以这种方法处理的纸张在含有5PPM的SO2气氛中,75度,60%RH条件下进行老化试验,其腐蚀过程要比未处理的慢得多。

原来这是因为,虽然吗啉和纤维之间没有什么特殊的化合力,然而纤维素却具有很强的垦荒保留吗啉的性质,因为纤维具有一个很大的特殊表面,它含有大量吸收进来的潮气,在温和膨胀的条件下,纤维对于像苯、吗啉这样大小的分子形成包体,在纤维素收缩时,这些分子就或多或少地保留在纸张结构中。从处理的纸张中氮的含量的明显增加说明了吗啉的存在,在空气中放置3个月没有检测到什么变化。

吗啉脱酸方法的主要优点是:

1、费用低,处理量大;

2、在不损坏纸性质条件下,明显降低纸张老化速度;

3、可使用自动化仪器,速度快,效果稳定;

4、所处理的3000本书说明,吗啉对其中99%以上普通书籍没有损坏现象;

5、有迹象和实验表明,这个处理过程同时也对书籍进行熏蒸消毒。

这个方法的不足之处在于:

1、火棉胶封面颜色有影响;

2、使皮封面颜色加深,新闻报纸类偶尔有发黄现象;

3、这个过程没有加固作用,也难以引进加固剂;

4、食品设备投资大;

5、并不是对所有纸张具有同等效果。

以上所介绍的几种气态脱酸方法,都是基于利用胺作为碱性试剂,其从处理量、处理费用上等几个方面都相当满意的效果。但其有一个共同的缺点就是碱残留量小。人们探索改进胺类脱酸剂的同时就已经开始了对非胺类脱酸剂的研究工作,目的在于克服胺类脱酸剂的缺点。

1976年由美国国会图书馆两名研究人员乔治和约翰发明了节气脱酸技术并于当年获得专利,他们所使用的化学试剂都是二乙锌。

经实验证明选择二乙锌作为脱酸剂确实比胺类有圈套的优点,这主要是从脱酸效果,碱残留和对书籍颜色变化等几个方面。由于二乙锌分子粒径极小(长度为10埃,200万个二乙锌分子可停留在一根大头针的表面上),因此其能很容易地渗透到闭合的书内。

就目前几种气态脱酸方法来说,二乙锌脱酸方法是最优的,另外和水溶液脱酸和无水溶液脱酸方法比较,它处理量大,脱酸快,沉淀均匀,对纸张损害小。但它也具有所有气态法的共同据点,相对碱残留量小,难以引入加固剂,仪器设备要求较高等。以上内容来源:何娟、韩凯英、吴郑杞、潘路《书籍纸张脱酸方法研究综述》

也正因为上述这些不足,所以目前市场上气态纸张脱酸方法基本很少能看到它的踪影。而Bookkeeper无水液态脱酸工艺,配套浸泡式纸张脱酸设备能很好解决纸张的批量脱酸处理问题,还能解决碱残留难题(脱酸后碱保留量约1.5%),以应抵御未来中的环境对纸张的侵害,同时脱酸过程中不会对脱酸对象造成损伤,不会导致颜色加深、发黄等现象。既要做好当下的脱酸保护,还要做好未来的酸化防护!

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