一种用于纸质文物保护的处理液、制备方法及应用
【专利摘要】本发明公开了一种用于纸质文物保护的处理液、制备方法及应用，该处理液制备工艺简单，纸质文物脱酸保护过程简便易实施，脱酸加固固色抗菌效果良好。本发明的用于纸质文物保护的处理液，其由溶剂和脱酸物质组成，所述的溶剂为水，所述的脱酸物质为聚乙烯亚胺。
【专利说明】
一种用于纸质文物保护的处理液、制备方法及应用
技术领域
[0001] 本发明涉及一种文物保护的处理液、制备方法及应用，更具体地说涉及一种用于 纸质文物保护的处理液、制备方法及应用。
【背景技术】
[0002] 纸张为人类社会的发展提供了重要的载体作用，但是随着时间的推移以及内外部 环境的变化，这些纸质文物正在遭受着巨大的损坏，纸质文物迫切需要保护。纸张的主要成 分是纤维素，纤维素在酸性条件下产生水解，微观上表现为纤维素分子链的缩短，宏观上表 现为纸张机械性能下降。
[0003] 纸质文物的保护首当其要的是对其进行脱酸，就是通过使用一些碱性物质，将纸 张中的酸性物质除去，并留有一定的碱残留，起到长效保护的作用。目前，针对纸质文物老 化以及急需保护的现状，一些脱酸方法应运而生，但都存在一些争议，一方面是当前单纯处 理液在纸质文物脱酸过后，纸张的机械性能不能够有效提高，不能满足多种需求；另一方 面，在保证脱酸效果的同时，想要赋予纸质文物其它机械性能而制备的多功能处理液，制备 所需原料种类过多，制备工艺太过于复杂，不利于大批量生产。
[0004] 因此，纸质文物的脱酸修复一方面要求脱酸修复材料越单一越好，尽可能避免引 进新的物质对纸质文物造成二次伤害;另一方面又要求一次处理就能达到从多方面保护纸 张的目的，所以找到非金属类、不易挥发、兼具有多种功能的脱酸材料显得尤为迫切和重 要。聚乙烯亚胺作为一种高分子碱，其水溶液呈阳性，可以中和纸张的酸，并在纸张上产生 碱性残留，起到长效保护纸张作用。聚乙烯亚胺有较高的反应活力，能与纸张纤维素中的羟 基反应并交联聚合，使纸张产生湿强度，并具有干增强作用。聚乙烯亚胺对酸性染料有较强 结合力，可用作酸性染料染纸时的固色剂，因此对纸张上的字迹具有很好的固色效果。同时 聚乙烯亚胺还有着很好的抑菌效果。它分子链上拥有大量的氨基N原子(伯胺基团数量:仲 胺基团数量:叔胺基团数量=1:2:1)，使其具有强的亲质子性和阳离子聚电解质性质，是一 类极具潜力且兼具多种功能的纸质文物保护材料，尚未见使用和报道。
【发明内容】
[0005] 本发明解决现有技术中上述方法与技术的不足，提供一种用于纸质文物保护的处 理液、制备方法及应用，该处理液制备工艺简单，纸质文物脱酸保护过程简便易实施，脱酸 加固固色抗菌效果良好。
[0006] 本发明是通过以下技术方案实现的：
[0007] 本发明的用于纸质文物保护的处理液，其由溶剂和脱酸物质组成，所述的溶剂为 水，所述的脱酸物质为聚乙烯亚胺。
[0008] 本发明的用于纸质文物保护的处理液，其进一步的技术方案是所述的聚乙烯亚胺 占溶剂水重量的0.1~1.0% ;更进一步的技术方案是所述的水为去离子水。
[0009] 本发明的用于纸质文物保护的处理液，其进一步的技术方案还可以是所述的聚乙 烯亚胺数均分子量为500~700,树脂质量分数含量大于98%，胺值为18~20mm〇l/g，粘度在 500~2500mPa · S〇
[0010]本发明上述的用于纸质文物保护的处理液的制备方法，其包括以下步骤:将脱酸 物质聚乙烯亚胺逐量溶于溶剂水中，并搅拌直至完全溶解。
[0011] 本发明上述的用于纸质文物保护的处理液可通知用于处理纸质文物，处理时每批 纸质文物处理5~lOmin。
[0012] 本发明具有以下有益效果：
[0013] 1、本发明的技术方案中，聚乙烯亚胺是主脱酸物质。聚乙烯亚胺作为胺类物质，其 结构中包含有伯胺、仲胺和叔胺，是一种不完全的线性聚合物，水溶液呈阳性，针对纸张脱 酸而言有比较好的pH值，脱酸过后能够使得纸张的pH值由酸性变为弱碱性，同时会在脱酸 后纸质文物中留有一定的碱残留，延长纸张的保存时间。
[0014] 2、聚乙烯亚胺具有较高的反应活性，它能够与纸张纤维素结构上的羟基反应并交 联聚合，使得纸张产生湿强度，并具有干增强作用，从而在保证脱酸的前提下，提升纸张的 机械性能。
[0015] 3、聚乙烯亚胺中包含胺基和亚胺基，与酸性染料具有较强的结合力，能够对纸质 文物上的字迹起到固色作用，避免纸质文物在脱酸过程中产生字迹模糊变淡现象。
[0016] 4、聚乙烯亚胺脱具有一定的杀菌性，能够抑制纸张中霉菌生长。
[0017] 5、本工艺用于纸质文物脱酸加固固色杀菌保护，简单易行，方便实施。
【附图说明】
[0018] 图1为未处理纸质文物霉菌生长示意图
[0019]图2为经实施例1处理过的纸质文物霉菌生长示意图
【具体实施方式】
[0020] 下面通过具体实施例进一步对本发明进行说明。
[0021] 以下实施例中所用溶剂为去离子水;聚乙烯亚胺数均分子量为500~700,树脂质 量分数大于98%，胺值为18~20mmol/g，粘度在500~2500mPa · S。
[0022] 实施例中所用的纸样根据GB-T-450-2002从民国书籍中取样，纸张定量为59.6g/ m2,纸张厚度0.09mm，纸样裁剪为18cm X 1.5cm和6cm X 6cm两种规格。准备好的纸张试样 在50°C，适度真空条件下脱气24h后放入处理液中脱酸，自然干燥。然后将纸样在室温下，相 对适度35%环境里至少16h后进行测试。
[0023] 实施例1
[0024] 一种用于纸质文物保护的处理液，以去离子水作为溶剂，以聚乙烯亚胺作为脱酸 物质，聚乙稀亚胺占去尚子水重量的〇. 1 %。聚乙稀亚胺数均分子量为600，树脂质量分数大 于98%，胺值为 19mmol/g，粘度在 lOOOmPa · S
[0025]将按标准裁剪的纸样浸泡于此处理液10min，取出自然干燥。随后将纸样放置在相 对湿度50%，23°C环境中放置24h后，再进行pH值、碱残留、抗张强度、耐折度和白度测试。对 处理后的纸样进行热老化测试，并测试各项性能。
[0026] 测试结果显示经过处理的纸张 pH值有很大的提升，pH值从4.10提升至8.09;抗张 强度有较大提升，从l〇〇〇N/m提升至1350N/m;纸张耐折度有所提升，从3.3次提升至3.9次； 纸张碱残留0.06mol · kg^1;经过处理液处理过后纸张上字迹更加清晰干净；纸张白度略微 下降；热老化实验显示，未经脱酸处理的纸张各项性能下降严重，纸张老化明显，而经过处 理液处理的纸张热老化过后，pH值能够保持弱碱性环境，各项性能下降较小，显示其能长时 间起到保护纸质文物作用。
[0027] 实施例2
[0028] 一种用于纸质文物保护的处理液，以去离子水作为溶剂，以聚乙烯亚胺作为脱酸 物质，聚乙稀亚胺占去尚子水重量的〇. 3%。聚乙稀亚胺数均分子量为700，树脂质量分数大 于98%，胺值为20mmol/g，粘度在 1500mPa · S
[0029] 测试结果显示经过处理的纸张 pH值有很大的提升，pH值从4.10提升至8.50;抗张 强度有很大提升，从l〇〇〇N/m提升至1450N/m;纸张耐折度有所提升，从3.3次提升至5.1次； 纸张碱残留〇.12mol · kg^1;经过处理液处理过后纸张上字迹更加清晰干净；纸张白度略微 下降；热老化实验显示，经过处理液脱酸过后纸张能长期保持弱碱性环境，各项性能下降较 小，显示其能长时间起到保护纸质文物作用。
[0030] 实施例3
[0031] 一种用于纸质文物保护的处理液，以去离子水作为溶剂，以聚乙烯亚胺作为脱酸 物质，聚乙稀亚胺占去尚子水重量的〇. 5%。聚乙稀亚胺数均分子量为600，树脂质量分数大 于98%，胺值为 19mmol/g，粘度在2000mPa · S
[0032] 对处理液固色效果进行评价，纸张固色程度测定参照GB/T 5713-1997纺织品色牢 度测试，每组样由原样与衬物组成，将组合试样浸泡过后置于两玻璃板间，保持试样承受 12.5kPa不变，在(37±2)°C烘箱中处理4h后，取出，在不高于60°C空气中干燥，观察其沾色 情况。
[0033] 测试结果显示经过处理的纸张 pH值有很大的提升，pH值从4.10提升至8.82;抗张 强度有很大提升，从l〇〇〇N/m提升至1400N/m;纸张耐折度有所提升，从3.3次提升至4.8次； 纸张碱残留〇.25mol · kg^1;经过处理液处理过后纸张上字迹更加清晰干净；纸张白度略微 下降；热老化实验显示，经过处理液脱酸过后纸张能长期保持弱碱性环境，各项性能下降较 小，显示其能长时间起到保护纸质文物作用。
[0034] 对纸张进行固色效果评价，结果显示，未经处理液处理纸张泡水掉色严重，衬物沾 色严重；聚乙烯亚胺处理液处理后，纸张几乎不掉色，衬物无沾色现象。聚乙烯亚胺处理液 对纸质文物上具有很好的固色效果。
[0035] 实施例4
[0036] 一种用于纸质文物保护的处理液，以去离子水作为溶剂，以聚乙烯亚胺作为脱酸 物质，聚乙稀亚胺占去尚子水重量的〇 .9%。聚乙稀亚胺数均分子量为500，树脂质量分数大 于98%，胺值为 18mmol/g，粘度在 lOOOmPa · S
[0037]抑菌效果采用抑菌圈实验，采用90mm平皿，纸片试样24mm，选用纸张中常见青霉作 为测试菌株，观察抑菌圈直径大小，评价处理液抗菌性。
[0038] 测试结果显示经过处理的纸张 pH值有很大的提升，pH值从4.10提升至9.02;抗张 强度有所提升，从100(^/111提升至125(^/111;纸张耐折度由3.3次提升至4.0次；纸张碱残留 0.65mol · kg\经过处理液处理过后纸张上字迹更加清晰干净;纸张白度略微下降；热老化 实验显示，经过处理液脱酸过后纸张能长期保持弱碱性环境，各项性能下降较小，显示其能 长时间起到保护纸质文物作用。
[0039] 对纸张进行抑菌圈抗菌效果测试，结果显示聚乙烯亚胺处理液有一定的抗菌作 用，能抑制纸张霉菌生长。未经处理的纸片平皿内完全被菌落铺满，而脱酸处理后形成小菌 株围绕纸片试样四周，抑菌圈直径达到27_。
[0040] 处理液脱酸前后具体数据见表一，抑菌效果见图1、2。
[0041] 表一聚乙烯亚胺占去离子水重量对纸张影响具体数据
[0042]
【主权项】
1. 一种用于纸质文物保护的处理液，其特征在于由溶剂和脱酸物质组成，所述的溶剂 为水，所述的脱酸物质为聚乙烯亚胺。2. 根据权利要求1所述的用于纸质文物保护的处理液，其特征在于所述的聚乙烯亚胺 占溶剂水重量的0.1~1.0%。3. 根据权利要求2所述的用于纸质文物保护的处理液，其特征在于所述的水为去离子 水。4. 根据权利要求2所述的用于纸质文物保护的处理液，其特征在于所述的聚乙烯亚胺 数均分子量为500~700,树脂质量分数含量大于98%，胺值为18~20mmol/g，粘度在500~ 2500mPa · S05. -种如权利要求1-4任一所述的用于纸质文物保护的处理液的制备方法，其特征在 于包括以下步骤:将脱酸物质聚乙烯亚胺逐量溶于溶剂水中，并搅拌直至完全溶解。6. -种如权利要求1-4任一所述的用于纸质文物保护的处理液的在处理纸质文物中的 应用。7. 根据权利要求4的纸质文物处理液，其特征在于，每批纸质文物处理5~IOmin。
【文档编号】D21H25/18GK105887566SQ201610222180
【公开日】2016年8月24日
【申请日】2016年4月11日
【发明人】鲁钢, 梁国洲
【申请人】南京工业大学