北京嘉潤通力科技有限公司，北京 100192
擇要： 目的：進步紙質(zhì)文物、檔案的防水、防酸、抗老化等性能。方法：把樣品放入JRP鍍膜設備中，用真空、溫度、電場、磁場等條件對化學質(zhì)料進行真空聚合，在樣品外觀形成納米級珍愛膜。通過老化前后色度值、水接觸角、耐折度、拉伸強度和海水浸泡等測試，來分別評價樣品的防水、防酸、抗老化、抗撕裂等性能，并通過掃描電鏡對制備的納米級厚度的聚合物珍愛膜進行了檢測和分析。效果：鍍膜紙在濕熱老化前后、紫外和酸雨老化前后的色差均較小。JRP鍍膜后的宣紙樣品正反面接觸角平均值均大于90°，而未鍍膜的宣紙的接觸角為0，是處于完全潤濕狀況。SEM照片表現(xiàn)鍍膜后紙張纖維宏觀尺寸沒有轉(zhuǎn)變，纖維之間的孔洞也未見堵塞。耐折度測試效果注解鍍膜處理后可略微進步紙張的縱向耐折度。紙張拉伸強度測試注解鍍膜紙張的橫向拉伸強度顯明高于原紙張。酸蝕實驗和海水浸泡實驗注解鍍膜后的紙張樣品抗酸和海水腐蝕性能優(yōu)于未鍍膜紙張。結論：鍍膜對紙張的顏色沒有影響，保持了其原貌；同時能肯定程度減小濕熱老化和紫外老化對紙張顏色的影響；鍍膜使紙張具有優(yōu)秀的疏水防水功能；鍍膜對紙張的耐折度和拉伸強度有肯定的進步；具有防酸蝕和海水腐蝕的膜層珍愛了基材。




Key Words

1.弁言：
      但是紙張作為載體的紙質(zhì)檔案，在長期保管、使用過程中會受到各種因素影響而漸漸發(fā)黃、變脆、生蟲、霉變、破損及字跡擴散、褪變等。產(chǎn)生這些征象的緣故原由是內(nèi)因和外因。內(nèi)因包括制紙纖維的種類、質(zhì)量、膠料、酸、金屬離子的存在及紙張中的其他成分和檔案字跡的材料。外因包括保存檔案的環(huán)境（如室內(nèi)的溫度、濕度、光照、灰塵、霉菌、蟲害、大氣中的有害物質(zhì)等）和在保管、借閱、復制過程中的機械磨損、污染（唾沫、油膩、手印）等[4-5]
      為了珍愛這些寶貴的歷史檔案，最大限度地延伸其壽命（耐久性），歷代勞動人民支出了艱辛的努力，取得了一些珍愛方法。對于紙質(zhì)文物、檔案的滅蟲防蛀，目前國內(nèi)用的比較多的是化學方法，如化學藥劑熏蒸或是使用防霉、殺蟲劑直接除治微生物或害蟲[10]。但這類化學試劑是對人體和環(huán)境都是有害的。國外有效物理方法的，如微波滅菌殺蟲、伽馬射線輻射滅菌殺蟲、氣調(diào)殺蟲和低溫殺蟲[11-12]。但這些方法都有各自的局限性，很難大范圍的推廣使用。
      北京嘉潤通力科技有限公司（JRP）多年來一向致力于真空鍍膜技術的探索和研究，成功研發(fā)出了在紙張上的納米級鍍膜。JRP鍍膜工藝具有環(huán)保、操作簡單和成本低廉等特點。納米技術將帶動檔案珍愛技術革命性的發(fā)展，使得紙質(zhì)文物、檔案珍愛技術產(chǎn)生質(zhì)的飛躍。
2. 鍍膜過程及性能測試
      首先打開北京嘉潤通力科技有限公司生產(chǎn)的鍍膜設備Schwarze P10C-COATING（Ø200mmX高150mm）的艙門，掏出工裝，把樣品紙放在工裝上，再放入鍍膜設備，關閉倉門，設置控制體系的參數(shù)，泵開啟抽真空（為了將倉體內(nèi)壓力降到要求的壓力值）、設置處理時間、進氣（通入必要的工藝氣體）、輝光（設備進入工作狀況）、排氣（破除真空狀況回到大氣壓），點擊設備上的“開始”按鍵，設備主動運行完后，打開艙門，掏出鍍好膜的樣品紙，關上艙門。見圖1設備示意圖。                   

2.2 性能測試
   原宣紙樣品和鍍膜后宣紙樣品都按以下尺寸裁剪好：(75x150mm)、（150x15mm）、（450x450mm）、（65x50mm）、（300x100mm）、（100x100mm）、（150x150mm）、（150x15mm）


   JGW-360A 接觸角測試儀，承德市成慧試驗機有限公司；MIT耐折度測定儀，杭州研特科技有限公司；可程式恒溫恒濕箱，上海江凱機械有限公司；TA.XYPlus質(zhì)構儀，臺灣超技儀器有限公司；JZ-300通用色度儀；日本日立S-4300N掃描電子顯微鏡；
2.2.3 樣品的處理












8) 把宣紙試樣（150x15mm）放入鍍膜設備Schwarze P10C-COATING鍍膜，然后參照GBT457-2008《紙和紙板 耐折度的測定》，加載力為9.81N,進行耐折度測試，測試試樣鍍膜前后的耐折度
9)把宣紙試樣（150x15mm）放入鍍膜設備Schwarze P10C-COATING鍍膜，然后進行濕熱老化，即參照國標GBT 22894-2008 《紙和紙板加速老化在80℃和65%相對濕度條件下的濕熱處理》，用恒溫恒濕箱調(diào)節(jié)環(huán)境的溫度為80℃，相對濕度為65%，將試樣放置在恒溫恒濕箱中老化72h后進行測試。參照國標GBT 22898-2008 《紙和紙板 抗張強度的測定恒速拉伸法 （100mm/min）》測試紙張鍍膜前后的拉伸強度。測試設備為TA.XYPlus 質(zhì)構儀。
10)為了便于觀察，用鐵片（100x25mm）代替紙做酸蝕實驗。把鐵片（100x25mm）放入鍍膜設備Schwarze P10C-COATING鍍膜，然后將鍍膜后鐵片和未鍍膜鐵片都放入盛有鹽酸（0.1mol/L）的燒杯中，在常溫下放置72個小時后，觀察鐵片的轉(zhuǎn)變。
 11)為了便于觀察，用鐵片（100x25mm）代替紙做海水浸泡實驗。把鐵片（100x25mm）放入鍍膜設備Schwarze P10C-COATING鍍膜，然后將鍍膜后鐵片和未鍍膜鐵片都放入裝有3.5%氯化鈉溶液里（類似于海水鹽度）的燒杯里，在常溫下放置72個小時后，觀察鐵片的轉(zhuǎn)變。
3. 效果和討論
      由表1可見鍍膜處理后，紙張的色度值轉(zhuǎn)變很小，色差ΔE只有 0.3。所以鍍膜對紙張的顏色沒有影響，保持了紙張原有的顏色，說明鍍膜用于紙質(zhì)文物的珍愛時具有不改變文物原貌的特點。由表2可見酸雨老化后，鍍膜紙的色差為2.9，略大于原紙的1.7，都介于1.5~3.0之間，屬于較小色差，說明鍍膜用于紙質(zhì)文物的珍愛時具有不改變文物原貌的特點。由表3可知濕熱老化后，鍍膜紙的色差為0.1，小于未鍍膜紙的1.1。說明鍍膜能減小紙張在濕熱老化下的顏色轉(zhuǎn)變，鍍膜有利于紙張抵抗?jié)駸醿Υ鏃l件。由表4可見紫外老化后，鍍膜紙的色差為2.9，小于未鍍膜紙的5.1。說明鍍膜能肯定程度減小紫外老化對紙張顏色的影響。正由于膜層具有無色透明和抗腐蝕性特點使鍍膜不僅能保持紙張原有的顏色，而且還能抵抗酸雨、濕熱和紫外線的侵害。
Tab.1Chromatic value and aberration test of coated paper and un-coated paper


Tab.2 Chromatic value and aberration test of coated paper and un-coated paper after acid rain aging


Tab.3 Chromatic value and aberration test of coated paper and un-coated paper after hygrothermal aging


Tab.4 Chromatic value and aberration test of coated paper and un-coated paper after ultraviolet aging


   圖3a和圖3b是宣紙鍍膜前后的照片，可見纖維宏觀尺寸沒有轉(zhuǎn)變，纖維之間的孔洞也未見堵塞；鍍膜比較均勻，纖維的存在狀況（纖維的交叉關系）也沒有宏觀轉(zhuǎn)變。這是由于鍍膜為納米級的，包裹微米級的纖維不會造成什么轉(zhuǎn)變。同時鍍膜是在真空環(huán)境下進行的，設備內(nèi)部的氣路結構布局合理，所以膜層會均勻沉積在紙張外觀。


接觸角測試分析

表5 原宣紙接觸角測試效果

測試次數(shù)	原宣紙正面接觸角		原宣紙反面接觸角
	θ/°		θ/°
1	0		0
2	0		0
3	0		0
Average value	0		0

表6 JRP鍍膜宣紙接觸角測試效果

測試次數(shù)	鍍膜宣紙正面接觸角		鍍膜宣紙反面接觸角
	θ/°		θ/°
1	120.80		116.00
2	117.00		117.00
3	122.00		116.64
Average value	119.93		116.55

3.4 紙張鍍膜前后耐折度分析
表7紙張耐折度測試效果

耐折度/次	原紙張		鍍膜紙張
	橫向	縱向	橫向	縱向
平行樣一	8	1	8	2
平行樣二	8	1	7	2
平行樣三	9	1	10	2

Data processing


3.5 紙張拉伸強度分析


Tab.8 Tensile strength test of paper after hygrothermal aging
紙張濕熱老化后拉伸強度數(shù)據(jù)處理





橫向
縱向
原紙張
平均值 / mN
10923.8
6263.4
相對標準誤差 / %
4.5
6.5
鍍膜紙張
平均值 / mN
12448.2
6276.1
相對標準誤差 / %
7.2
11.3
鍍膜+濕熱老化前后拉伸強度增長 / %
32.3
14.0
3.6 酸蝕實驗分析 圖6b表現(xiàn)的左邊未鍍膜的泡在溶液中的部分已經(jīng)被腐蝕，而右邊已鍍膜的2塊鐵片卻沒有被腐蝕。這是由于鍍膜膜層具有阻隔海水作用，使海水不會接觸到鐵片；膜層材質(zhì)也具有耐海水腐蝕的功能，且膜層包裹得很均勻。




1) 鍍膜對紙張的顏色沒有影響，保持了紙張原有的顏色，說明鍍膜用于紙質(zhì)文物的珍愛時具有不改變文物原貌的特點。同時能肯定程度減小濕熱老化和紫外老化對紙張顏色的影響。
3) 鍍膜對紙張的耐折度和拉伸強度有肯定的進步。




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