[發明專利]一種聚丙烯酰胺/聚乙烯醇/硼砂復合溶液對紙質文獻進行脫酸增強的方法

有效

• 申請號: 201711321742.4
• 申請日: 2017-12-12
• 公開（公告）號: CN108221481B
• 公開（公告）日: 2020-04-07
• 發明（設計）人: 張宏偉;李燕琴
• 申請（專利權）人: 華南理工大學
• 主分類號: D21H25/18
• 分類號: D21H25/18
• 代理公司: 廣州粵高專利商標代理有限公司 44102
• 代理人: 何淑珍

本發明公開一種聚丙烯酰胺/聚乙烯醇/硼砂復合溶液對紙質文獻進行脫酸增強的方法，屬于造紙領域。該方法將弱酸強堿并具有緩沖性質的硼砂與聚丙烯酰胺和聚乙烯醇溶液以一定比例混合后均勻噴灑在酸化老化的紙質文獻表面，至紙張完全濕潤后自然晾干或低溫烘干，即完成了紙質文獻的脫酸增強處理。本發明將聚丙烯酰胺/聚乙烯醇/硼砂混合溶液作為紙張脫酸增強劑應用于紙質文獻，實現了紙質文獻紙張脫酸的同時，其強度等性能也得到了顯著的改善。本發明操作簡單，處理后紙質文獻的表面pH值可達到7.0~8.5，且紙張的強度性能明顯提高，同時紙張沒有出現彎曲變形、脫墨、變色等現象，可有效延長紙質文獻的保存期限。

技術領域

本發明涉及紙質文獻脫酸增強的方法，具體涉及一種聚丙烯酰胺/聚乙烯醇/硼砂復合溶液對紙質文獻進行脫酸增強的方法。

背景技術

紙質文獻的酸化是導致紙張老化（發黃、變脆等）的最重要原因。對紙質文獻進行脫酸處理成為保護紙質文獻最常用的方法。在紙質文獻的脫酸方法中，常用碳酸氫鈣/碳酸氫鎂水溶液脫酸法、氫氧化鈣/氫氧化鎂脫酸法、氨氣脫酸法、嗎啡脫酸法對紙質文獻進行脫酸處理，雖然這些脫酸方法可以暫時滿足紙張脫酸的目的，但是脫酸效率低，還會破壞紙張的油墨的字跡，且幾乎沒有提高紙張的強度，甚至還會降低紙張強度。脫酸同時提高酸化老化紙的強度，對于紙質文獻保護至關重要。硼砂脫酸法是一種脫酸效果優良的紙質文獻脫酸方法，不僅可以去除酸化老化紙張中的酸，而且硼酸根上的缺電子結構使得硼砂具有較強的吸電子能力，可與纖維結合提高紙張強度；甲基硅酸鉀用于紙張脫酸增強時酸化紙張pH提高70%左右，且其硅酸結構與纖維素結合提高紙張的強度；氨基硅烷用作酸化老化紙張脫酸時，其氨基可以使紙張pH和堿保留量達到較高的水平，而硅烷結構可與纖維素形成交聯網絡，從而增強了紙張強度。上述幾種方法雖然可以提高脫酸后紙張強度性能，但提高的幅度非常有限。

聚丙烯酰胺是一種水溶性高分子聚合物，是造紙中常用的紙張增干強劑；其主要通過分子鏈上的酰胺基與植物纖維表面的羥基形成氫鍵作用，增加纖維間結合，從而提高紙張強度。聚乙烯醇也是一種水溶性高分子聚合物，具有很好的粘性及成膜性；其分子中帶有大量羥基可與植物纖維表面上的羥基形成氫鍵結合，同時其還可以黏附在纖維上，達到增加紙張強度的目的。硼砂是一種性能優良的脫酸劑，其水溶液具有緩沖性質，可維持體系的酸堿平衡，避免體系出現過酸或過堿的現象；硼酸根上的缺電子結構使得硼砂具有較強的吸電子能力，可與纖維結合提高紙張強度；硼砂還是聚丙烯酰胺和聚乙烯醇的交聯劑，其可與這兩種聚合物分子產生交聯作用形成網狀結構產物，該產物于紙張纖維中，進一步增加了纖維間的結合，提高紙張強度性能。因此，在本發明的紙質文獻脫酸增強劑（聚丙烯酰胺/聚乙烯醇/硼砂復合溶液）中，硼砂在對紙質文獻脫酸（提高紙張的pH值）的同時，其與聚丙烯酰胺/聚乙烯醇分子形成的網絡結構產物進一步增強了聚丙烯酰胺/聚乙烯醇與紙張纖維間的作用，一步完成了對紙質文獻的脫酸增強作用，且該方法對原本的油墨字跡不產生任何影響。

發明內容

本發明旨在解決常用脫酸劑只達到紙質文獻脫酸的目的而不能有效提高紙質文獻強度的問題，提供一種聚丙烯酰胺/聚乙烯醇/硼砂復合溶液對紙質文獻進行脫酸增強的方法，本發明不僅對紙質文獻的脫酸增強效果好，不會對原本油墨字跡產生影響，而且工藝方法簡單。

本發明的技術方案是：

一種聚丙烯酰胺/聚乙烯醇/硼砂復合溶液對紙質文獻進行脫酸增強的方法，紙質文獻脫酸增強劑以硼砂為紙張脫酸組分，以硼砂/聚丙烯酰胺/聚乙烯醇為紙張增強組分；具體包括如下步驟：

（1）將聚丙烯酰胺、聚乙烯醇和硼砂配制成質量百分比濃度為0.5%~6%的混合溶液（磁力攪拌15~30min），制得穩定透明的紙質文獻脫酸增強劑；所述聚丙烯酰胺：聚乙烯醇：硼砂的質量比為(0.5~5) : (0.5~5) : (1~15)；

（2）將所制備的脫酸增強劑以噴霧的方式均勻噴灑至紙質文獻表面；

（3）將步驟（2）處理后的紙張在室溫下自然晾干或低溫烘干，即完成了紙質文獻的脫酸增強處理。