發(fā)布時(shí)間：2020-07-02 10:08

【摘要】：NaOH/尿素體系是天然纖維素的直接溶劑,所得纖維素溶液保持纖維素的天然高分子結(jié)構(gòu)。該纖維素溶液作為紙張加固液,沉積在紙張上的纖維與紙張中纖維相似,同時(shí)還能起到脫酸的作用,延長(zhǎng)紙張的使用壽命。但溶液的強(qiáng)堿性會(huì)腐蝕紙張,是紙張加固應(yīng)用必須克服的首要障礙。本文利用簡(jiǎn)單的溶劑如乙醇和乙酸乙酯浸漬紙張,再采用單面噴涂纖維素溶液的方式克服溶液強(qiáng)堿性的缺點(diǎn)。通過(guò)測(cè)定四種不同老化程度的模型紙張(宣紙、舊書(shū)1號(hào)、舊書(shū)2號(hào)和打印紙)加固前后的抗張強(qiáng)度、耐折次數(shù)、撕裂度、白度和光澤度以及抗老化性能、纖維結(jié)構(gòu)和pH、厚度、定量的變化,評(píng)估該纖維素溶液作為紙張加固液的性能。并基于NaOH/尿素體系選擇性溶解纖維的特點(diǎn),采用低濃度NaOH/尿素體系原位處理紙張,并測(cè)定處理前后紙張機(jī)械性能、表觀性能及纖維結(jié)構(gòu)的變化。利用乙醇預(yù)處理紙張,再單面噴涂纖維素溶液的方式克服溶液強(qiáng)堿性的缺點(diǎn),使NaOH/尿素體系溶解得到的纖維素溶液應(yīng)用于劣化紙張加固成為可能。經(jīng)加固后宣紙和舊書(shū)1號(hào)的抗張強(qiáng)度、耐折次數(shù)和抗老化性能提高。紙張的外觀、厚度、定量以及纖維結(jié)構(gòu)、纖維素晶型基本不發(fā)生變化。且該纖維素溶液中和了紙張中的酸,并在紙張上形成一定量的堿殘留。但乙醇作為紙張預(yù)處理液,纖維素溶液與紙張的接觸時(shí)間需控制在幾十秒內(nèi),否則紙張強(qiáng)度迅速下降,不利于加固操作。乙酸乙酯的乙醇溶液作為紙張預(yù)處理液顯著地延長(zhǎng)了纖維素溶液與紙張的接觸時(shí)間,接觸時(shí)間在8 min內(nèi),紙張機(jī)械性能保持在較高的水平。與乙醇作為紙張預(yù)處理液相比,乙酸乙酯作為紙張預(yù)處理液所加固的紙張,機(jī)械性能顯著提高。尤其是紙張的耐折次數(shù)顯著提升,宣紙、舊書(shū)1號(hào)和舊書(shū)2號(hào)的耐折次數(shù)由1次、4次和9次分別提高至62次、35次和111次。乙酸乙酯作為紙張預(yù)處理液時(shí),加固紙張的抗老化性能也明顯提高。原紙張老化3天后機(jī)械性能顯著下降,而加固紙張老化3天后,抗張強(qiáng)度和撕裂度基本不變,甚至有所提升;耐折次數(shù)雖然下降,但仍遠(yuǎn)高于原紙張的耐折次數(shù)。加固紙張的外觀以及纖維結(jié)構(gòu)、纖維素晶型基本不發(fā)生變化,紙張的酸堿度由弱酸性變成堿性。低濃度NaOH/尿素體系原位處理紙張,能有效地提高紙張的機(jī)械性能。舊書(shū)2號(hào)和打印紙的抗張強(qiáng)度由2.56 kN·m~(-1)和2.14 kN·m~(-1)增加至3.41 kN·m~(-1)和3.98 kN·m~(-1);耐折次數(shù)由9次和183次顯著提升至40次和1890次;撕裂度由134.3 mN和206.6 mN提升至202.6 mN和300.3 mN;處理后紙張的白度、光澤度和纖維素晶型基本不變。但處理后紙張表面不平整,這可能是由于NaOH/尿素體系選擇性溶解紙張纖維以及處理過(guò)程中纖維的溶脹和皺縮導(dǎo)致的。纖維素溶液噴涂和原位控制溶解纖維均可顯著提升紙張的機(jī)械強(qiáng)度,為紙質(zhì)文物加固以及其它纖維材料的強(qiáng)化提供了一個(gè)新思路。
【學(xué)位授予單位】：鄭州大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類(lèi)號(hào)】：TS727

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1 李妍;基于纖維素溶解的劣化紙張加固[D];鄭州大學(xué);2019年

本文編號(hào)：2738067