[發明專利]一種基于纖維表面等離子羥基化的紙質文物脫酸保護方法

有效

• 申請號: 202110487885.2
• 申請日: 2021-04-30
• 公開（公告）號: CN113073495B
• 公開（公告）日: 2022-07-01
• 發明（設計）人: 張溪文;徐春輝;徐紹艷;陳炳銓;施文正;唐曉敏
• 申請（專利權）人: 杭州眾材科技股份有限公司
• 主分類號: D21H25/18
• 分類號: D21H25/18
• 代理公司: 杭州合信專利代理事務所(普通合伙) 33337
• 代理人: 沈自軍

本申請提供一種基于纖維表面等離子羥基化的紙質文物脫酸保護方法，包括以下步驟：1)使用平行于紙質文物表面的對電極放電產生的等離子體對紙質文物表面進行處理；2)將脫酸劑霧化后施加到處理過的紙質文物表面進行脫酸處理。該方法可以在不影響紙質文物表面形貌和結構的前提下，對紙質文物表面進行均勻羥基化，從而使脫酸劑中的電解質離子能夠快速擴散滲透進入紙質文物內部，實現對紙質文物的脫酸保護。

技術領域

本申請涉及文物脫酸保護領域，特別是涉及一種基于纖維表面等離子羥基化的紙質文物脫酸保護方法。

背景技術

紙張是信息和文化的良好載體。紙質文獻在其保存過程中，由于保存環境中的空氣污染物，霉菌的酸性分泌物，以及生產過程的酸性物質殘留等因素，會導致紙張出現酸化，即紙張的pH降低，整體呈現酸性。紙張纖維素在酸的催化作用下極易發生水解，纖維素的聚合度降低，導致紙張強度下降，加速紙張的老化，嚴重時甚至導致紙張碎裂，無法使用。因此對酸化的紙張及時進行必要的脫酸保護是延長其保存時間的有效方法。

目前常用紙張脫酸劑對紙張進行脫酸保護，脫酸劑分為堿性水溶液脫酸法和堿性有機溶劑脫酸法。堿性水溶液脫酸劑主要為堿土金屬氫氧化物的水溶液和堿土金屬碳酸氫鹽的水溶液，如氫氧化鈣，氫氧化鎂，氫氧化鋇水溶液，碳酸氫鈣溶液和碳酸氫鎂溶液等。脫酸時將這些堿性水溶液通過浸泡或噴涂的方式施加到紙張表面，借助這些堿性溶液在水溶液中電離產生的氫氧根離子中和紙張中游離的氫離子，實現紙張的脫酸。

堿性水溶液脫酸劑雖然可以在一定程度上實現酸化紙張的脫酸，但仍有一定的局限性。對于許多保存時間較長的紙質文獻，其表面存在惰性層，如果直接利用水性脫酸液對其進行脫酸保護，由于惰性層的存在，會導致脫酸效果不均勻，且部分脫酸液無法進入紙張內部，使得紙張出現脫酸不徹底的現象，這些問題極易使紙張在脫酸后短時間內再次出現酸化。

發明內容

基于此，有必要針對上述問題，提供一種基于纖維表面等離子羥基化的紙質文物脫酸保護方法，活化紙質文物的表面。

本發明所提供的技術方案為：一種基于纖維表面等離子羥基化的紙質文物脫酸保護方法，包括以下步驟：

1)使用平行于紙質文物表面的對電極放電產生的等離子體對紙質文物表面進行處理；

2)將脫酸劑霧化后施加到處理過的紙質文物表面進行脫酸處理。

上述技術方案中，采用平行于紙質文物表面的對電極進行放電，沒有直接將紙質文物放置在對電極之間。由于等離子電源連接的對電極放電時能量較高，如果放電電流直接穿透或轟擊紙張表面，則會對紙質文物表面形貌和纖維結構產生影響。

通過對電極放電產生的電流平行掠過紙質文物表面，電流引起紙質文物表面附近空氣中的氧氣分子和水蒸氣發生離解電離，產生的等離子體團簇內發生反應生成包括羥基自由基、水合電子在內的活性粒子，之后沉降、吸附在對電極下方的紙質文物表面，羥基自由基附著在紙質文物纖維表面，使紙質文物表面羥基化，從而具有一定的親水性。

此時，再將脫酸劑霧化后施加到紙質文物表面，由于紙質文物表面具有親水活性，脫酸劑中的電解質離子能夠快速充分擴散滲透到紙質文物內部，中和紙質文物內部的酸性因子，實現對紙質文物的脫酸保護。

以下還提供了若干可選方式，但并不作為對上述總體方案的額外限定，僅僅是進一步的增補或優選，在沒有技術或邏輯矛盾的前提下，各可選方式可單獨針對上述總體方案進行組合，還可以是多個可選方式之間進行組合。

可選的，所述步驟1)中處理紙質文物表面的時間為2-5min。平行于紙質文物表面的對電極放電的過程，即空氣離解電離和在紙質文物纖維表面沉積羥基自由基的過程，控制時間可以更好地將紙質文物表面均勻羥基化。