本發(fā)明屬于紙張脫酸領(lǐng)域，具體涉及一種加壓霧化硼酸鹽復(fù)合細(xì)菌纖維素的紙張脫酸方法。

背景技術(shù)：

1、由于年份、紙張種類以及環(huán)境等多種因素的影響，紙質(zhì)文物會(huì)出現(xiàn)不同程度的酸化老化問題。主要有外部因素和內(nèi)部因素兩種因素會(huì)導(dǎo)致紙張發(fā)生酸化。外部因素是指在外部環(huán)境影響下（如小動(dòng)物的啃食，有害氣體和微生物的影響），加速生成酸性物質(zhì)。內(nèi)部因素主要包括以下四個(gè)方面：紙張中殘留的木素發(fā)生水解和氧化，從而產(chǎn)生酸性物質(zhì)；在制漿造紙過程中加入的酸性填料，如酸性松香、明礬等；紙漿制造的過程當(dāng)中會(huì)殘留些許氯化物，這些氯化物會(huì)加速明礬對(duì)紙張的作用，導(dǎo)致紙張酸化；印刷時(shí)使用的酸性顏料、油墨等。

2、紙張不僅容易發(fā)生酸化，而且酸化程度隨著時(shí)間的推移會(huì)愈發(fā)嚴(yán)重。有相關(guān)研究指出，紙張中半纖維素會(huì)在酸催化下產(chǎn)生甲酸和乙酸，從而進(jìn)一步加劇紙張的酸化，因此，纖維素在酸催化下的水解速度會(huì)越來越快。為了預(yù)防酸化使紙張產(chǎn)生無法換回的破損，必須及時(shí)對(duì)紙張進(jìn)行脫酸保護(hù)處理。

3、目前傳統(tǒng)的脫酸方法有氣相脫酸法和液相脫酸法兩種，氣相脫酸法主要是利用堿性氣體（嗎啉、環(huán)己胺、氨氣等）進(jìn)行脫酸，其優(yōu)勢(shì)在于可批量脫酸，且對(duì)紙樣脫酸前后的形貌的影響較小，其缺點(diǎn)是堿性氣體不僅對(duì)人身體造成危害，而且還可能會(huì)引起爆炸等事故。液相脫酸法是利用包括mg(oh)2、ca(oh)2、ca(hco3)2等堿性溶液通過噴涂或者浸漬的方式處理紙樣，其脫酸效果較好，但缺點(diǎn)是容易使紙樣變色、變皺，且強(qiáng)堿性溶液會(huì)使紙樣過堿進(jìn)而導(dǎo)致其機(jī)械強(qiáng)度變低。

4、另外還有霧化脫酸法，霧化脫酸法和氣相脫酸法一樣，具有能夠大批量脫酸的優(yōu)點(diǎn)，霧化的方式分為加壓霧化和超聲霧化，當(dāng)前有關(guān)于超聲霧化脫酸的部分研究，具有良好的脫酸效果，但由于超聲霧化的功率相較于加壓霧化功率較小，所需的脫酸時(shí)間更長(zhǎng)，且產(chǎn)生的霧粒粒徑更大，其對(duì)紙張脫酸后形貌的影響也較大。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供了一種加壓霧化硼酸鹽復(fù)合細(xì)菌纖維素的紙張脫酸方法。

2、本發(fā)明利用霧化技術(shù)將硼酸鹽與細(xì)菌纖維素復(fù)合形成的分散液作用于紙張，通過霧化硼酸鹽與細(xì)菌纖維素的協(xié)同作用，實(shí)現(xiàn)紙張的脫酸和加固，具體步驟如下：

3、對(duì)紙質(zhì)文獻(xiàn)表面進(jìn)行預(yù)處理，去除表面雜質(zhì)，并將紙張放置于霧化處理裝置中；

4、配置脫酸分散液，將硼酸鹽與細(xì)菌纖維素溶解于溶劑中，形成均勻的復(fù)合分散液，其中硼酸鹽與細(xì)菌纖維素的質(zhì)量比為1:1至100:1；

5、將所述脫酸分散液通過霧化裝置霧化為微小霧滴，使霧化后的硼酸鹽與細(xì)菌纖維素霧滴能夠均勻附著于紙張表面及內(nèi)部纖維間隙；通過霧化后的硼酸鹽與細(xì)菌纖維素的協(xié)同作用，中和紙張內(nèi)部的酸性物質(zhì)，同時(shí)利用細(xì)菌纖維素的物理加固作用和硼酸鹽的化學(xué)交聯(lián)作用，提升紙張的機(jī)械性能；

6、經(jīng)過霧化處理后的紙張?jiān)谝欢l件下干燥，完成脫酸加固過程。

7、本發(fā)明的有益效果：

8、本發(fā)明利用加壓霧化硼酸鹽復(fù)合細(xì)菌纖維素分散液的方式對(duì)紙樣進(jìn)行脫酸處理，相較于傳統(tǒng)的液相脫酸，其對(duì)紙質(zhì)文獻(xiàn)的形貌的影響較小，不會(huì)產(chǎn)生紙樣脫酸后泛黃、變色和褶皺等情況出現(xiàn)。且避免紙樣過度潤(rùn)濕導(dǎo)致紙樣由于潤(rùn)脹氫鍵斷裂機(jī)械強(qiáng)度變低。

9、本發(fā)明利用加壓霧化的方式，將硼酸鹽溶液以及細(xì)菌纖維素分散液霧化極小的霧粒（1?nm~5?μm），可以使硼酸根離子更好的滲透進(jìn)紙樣內(nèi)部，且細(xì)菌纖維素霧粒相較于未經(jīng)處理的細(xì)菌纖維素分散液能更好的附著在紙張上面，從而搭配硼砂中和紙樣內(nèi)部的酸性物質(zhì)，使紙樣的ph一定程度上增加。

10、本發(fā)明利用硼酸鹽溶液弱堿性的特征，不會(huì)使紙樣過堿破壞紙樣內(nèi)部結(jié)構(gòu)，且硼酸根離子與細(xì)菌纖維素分子以及紙張纖維素分子的羥基能更好的結(jié)合形成分子間作用力，因此處理過后的紙張相對(duì)于處理前，各項(xiàng)強(qiáng)度指數(shù)(包括抗張強(qiáng)度、撕裂指數(shù)等)均有明顯提高。

11、本發(fā)明大大節(jié)約了脫酸加固所需的時(shí)間成本，在60?min以內(nèi)便具有良好的脫酸效果。

技術(shù)特征：

1.一種加壓霧化硼酸鹽復(fù)合細(xì)菌纖維素的紙張脫酸方法，其特征在于，利用霧化技術(shù)將硼酸鹽與細(xì)菌纖維素復(fù)合形成的分散液作用于紙張，通過霧化硼酸鹽與細(xì)菌纖維素的協(xié)同作用，實(shí)現(xiàn)紙張的脫酸和加固，具體步驟如下：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種加壓霧化硼酸鹽復(fù)合細(xì)菌纖維素的紙張脫酸方法，其特征在于，所述硼酸鹽為四硼酸鋰、四硼酸鈉或四硼酸鉀中的一種或多種。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種加壓霧化硼酸鹽復(fù)合細(xì)菌纖維素的紙張脫酸方法，其特征在于，所述硼酸鹽溶液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5g/l至20g/l。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種加壓霧化硼酸鹽復(fù)合細(xì)菌纖維素的紙張脫酸方法，其特征在于，所述細(xì)菌纖維素與硼酸鹽的質(zhì)量比為20:1至20:5。

5.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)所述的一種加壓霧化硼酸鹽復(fù)合細(xì)菌纖維素的紙張脫酸方法，其特征在于，所述霧化裝置為加壓霧化設(shè)備，通入氣壓為0.15kg/cm2至0.9kg/cm2，霧化處理時(shí)的試驗(yàn)箱溫度為25℃至45℃。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種加壓霧化硼酸鹽復(fù)合細(xì)菌纖維素的紙張脫酸方法，其特征在于，所述霧化后的霧滴粒徑范圍為1nm至5μm，以確保霧滴能夠有效滲透紙張內(nèi)部纖維間隙。

7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種加壓霧化硼酸鹽復(fù)合細(xì)菌纖維素的紙張脫酸方法，其特征在于，所述脫酸分散液的用量為900ml至3000ml，以滿足不同尺寸和厚度的紙張脫酸需求。

8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種加壓霧化硼酸鹽復(fù)合細(xì)菌纖維素的紙張脫酸方法，其特征在于，所述霧化處理時(shí)間為12分鐘至60分鐘，具體時(shí)間根據(jù)紙張的酸化程度和厚度進(jìn)行調(diào)整。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種加壓霧化硼酸鹽復(fù)合細(xì)菌纖維素的紙張脫酸方法，其特征在于，所述紙張?jiān)陟F化處理前需在室溫下懸掛24小時(shí)至72小時(shí)，以去除紙張表面的靜電和雜質(zhì)。

10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種加壓霧化硼酸鹽復(fù)合細(xì)菌纖維素的紙張脫酸方法，其特征在于，所述紙張放置于霧化試驗(yàn)箱中時(shí)，采用平鋪或懸掛的方式，以確保紙張均勻受霧。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了一種加壓霧化硼酸鹽復(fù)合細(xì)菌纖維素的紙張脫酸方法。本發(fā)明具體步驟如下：對(duì)紙質(zhì)文獻(xiàn)表面進(jìn)行預(yù)處理，去除表面雜質(zhì)，并將紙張放置于霧化處理裝置中；配置脫酸分散液，將硼酸鹽與細(xì)菌纖維素分散于溶劑中，形成均勻的復(fù)合分散液；將所述脫酸分散液通過霧化裝置霧化為微小霧滴，使霧化后的硼酸鹽與細(xì)菌纖維素霧滴能夠均勻附著于紙張表面及內(nèi)部纖維間隙；通過霧化后的硼酸鹽與細(xì)菌纖維素的協(xié)同作用，中和紙張內(nèi)部的酸性物質(zhì)，同時(shí)利用細(xì)菌纖維素的物理加固作用和硼酸鹽的化學(xué)交聯(lián)作用，提升紙張的機(jī)械性能；經(jīng)過霧化處理后的紙張?jiān)谝欢l件下干燥，完成脫酸加固過程。

技術(shù)研發(fā)人員：徐益忠,唐艷軍,陳天影,汪航艦
受保護(hù)的技術(shù)使用者：寧波八益集團(tuán)有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/5/8