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纸质文物保护用苯丙乳液的合成及其性能研究

纸质文物保护用苯丙乳液的合成及其性能研究

作者：乔来聪郑州大学

学位级别：硕士

纸质文物是我国重要的历史文化遗产,然而随着岁月的流逝,纸质文物因受到各种因素的影响,许多已经变质,大量古籍发霉变黄、糟化破损、污化变脆,受损情况严重。因此开展纸质文物保护工作具有十分重要的意义。化学材料加固是纸质文物保护... 详细信息

纸质文物是我国重要的历史文化遗产,然而随着岁月的流逝,纸质文物因受到各种因素的影响,许多已经变质,大量古籍发霉变黄、糟化破损、污化变脆,受损情况严重。因此开展纸质文物保护工作具有十分重要的意义。化学材料加固是纸质文物保护的一种重要手段,可以有效避免纸张进一步损毁。本文主要内容是纸质文物加固材料苯丙乳液的开发和研究。苯丙乳液是一种应用比较广泛的聚合物,该乳液施涂于纸张后,能明显提高纸张的机械性能,提高纸张纤维的韧性,使纸张纤维增粗,防止纤维断裂,从而延长纸张的寿命。且苯丙乳液具有良好的成膜性、透光性、耐腐蚀性、耐候性,对纸张外观影响小,符合纸质文物保护的要求,有望用于纸质文物保护中。本文以苯乙烯(ST)和甲基丙烯酸甲酯(MMA)为硬单体,丙烯酸丁酯(BA)为软单体,过硫酸铵为引发剂,十二烷基硫酸钠(SDS)和烷基酚聚氧乙烯醚(OP-10)为乳化剂,碳酸氢钠为pH缓冲剂,聚乙烯醇溶液为底液,通过乳液聚合的方法,合成了纸质文物保护用苯丙乳液。通过单因素实验对合成条件进行优化,考察了预乳化阶段所用乳化剂用量、乳化剂配比、乳化温度、乳化时间对单体乳化效果的影响。还考察了合成阶段所用软硬单体质量比、硬单体之间配比、引发剂用量、反应温度、单体滴加速度、乳化剂用量、乳化剂配比、PVA用量对产品性能的影响。将苯丙乳液施涂于纸张,通过纸张的表征研究分析,确定苯丙乳液的最佳应用条件如浓度和烘干温度等。本文还考察了苯丙乳液对纸张抗老化性能的影响、对不同纸张应用效果的差异和对纸张油墨的影响等。为了满足更多纸张的加固要求,还将苯丙乳液与羧甲基纤维素、聚醋酸乙烯酯乳液复配使用,确定最佳复配比。研究表明,最佳单体乳化条件为:m(OP-10)∶m(SDS)=1.3∶1.0或1.0∶1.3、乳化温度50℃、乳化时间0.5 h、w(乳化剂)=1.6%。苯丙乳液最优合成条件为:m(软单体)∶m(硬单体)=1.0∶1.0、m(MMA)∶m(ST)=2.0∶1.0、w(乳化剂)=0.41%、w(引发剂)=0.38%(上述百分数均是相对于单体总质量而言)、m(SDS)∶m(OP-10)=1.0∶1.0、w(PVA底液)=4.0%、w(存储固含量)=15.0%、温度为80.0℃、单体滴加时间为3h。在上述实验条件下合成的乳液产品质量好,凝胶率低,固含量高,抗水性能好,且能明显提高纸张的机械性能。将该苯丙乳液施涂于纸张,通过单因素实验,确定最佳应用质量浓度为5%,最佳干燥温度为50℃,该条件下处理的纸张,其机械性能大幅度提高,外观变化在肉眼无法识别的范围内。通过老化实验得知,苯丙乳液本身具有一定的抗温热老化和抗紫外光老化的性能,且能明显提高纸张的机械性能和耐老化性。通过将苯丙乳液(SAE)与羧甲基纤维素(CMC)、聚醋酸乙烯酯乳液(PVAc)二复配或三复配,确定最佳复配比为:m(SAE)∶m(CMC)=10.0:1.0、m(SAE)∶m(PVAc)=10.0:2.0、m(SAE)∶m(CMC)∶m(PVAc)=10.0:1.0:0.5。该比例复配的乳液,能够满足不同纸张的加固需求,进一步扩大了苯丙乳液的应用范围。

关键词：纸质文物保护苯丙乳液加固机械性能抗老化性能

水性氧化聚乙烯蜡及其在纸质文物保护中的应用

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中国造纸 2010年第10期29卷 25-28页

作者：张晓丽鲁钢金江张金萍郑冬青南京工业大学材料科学与工程学院江苏南京210009 南京博物院江苏南京210008

采用丙烯酸等单体改性氧化聚乙烯蜡,使其水性化,并将质量分数为2.5%的水性氧化聚乙烯蜡与质量分数分别为1%和0.1%的三乙醇胺及硅酸钠进行复配,用复配液处理纸质文物;对复配液处理前后纸样的外观、pH值、物理强度性能和耐酸耐碱等进行测... 详细信息

采用丙烯酸等单体改性氧化聚乙烯蜡,使其水性化,并将质量分数为2.5%的水性氧化聚乙烯蜡与质量分数分别为1%和0.1%的三乙醇胺及硅酸钠进行复配,用复配液处理纸质文物;对复配液处理前后纸样的外观、pH值、物理强度性能和耐酸耐碱等进行测定及扫描电镜分析。结果表明,复配液处理后纸样的外观、质感、光泽度及耐折度无明显变化;经100℃老化处理72h前后,复配液处理后纸张的pH值都能上升到理想值7.5～9.0,老化前后的抗张强度较原纸的分别提高38.5%和36.4%,且纸张耐酸、耐碱能力大大提高。

关键词：氧化聚乙烯蜡纸质文物保护改性脱酸加固

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功能苯丙乳液的合成及纸质文物保护应用研究

功能苯丙乳液的合成及纸质文物保护应用研究

作者：刘博郑州大学

学位级别：硕士

功能苯丙乳液聚合物因侧链上含有羟基,其与纸张纤维具有较好的亲附性。浸涂后在纸张上能明显包覆、增加纤维直径,从而提高纸张的机械性能、延缓纤维老化,延长纸张的寿命。本文主要内容是功能苯丙乳液的合成及在纸质文物保护上的应用研... 详细信息

功能苯丙乳液聚合物因侧链上含有羟基,其与纸张纤维具有较好的亲附性。浸涂后在纸张上能明显包覆、增加纤维直径,从而提高纸张的机械性能、延缓纤维老化,延长纸张的寿命。本文主要内容是功能苯丙乳液的合成及在纸质文物保护上的应用研究。本文以水为分散相,苯乙烯(BT)、甲基丙烯酸丁酯(BMA)为主单体,甲基丙烯酸羟乙酯(HEMA)为功能单体,烷基聚氧乙烯醚(OP-10)、十二烷基硫酸钠(SDS)为乳化剂,碳酸氢钠(NaHCO)为酸碱调节剂,过硫酸铵(APS)为引发剂,合成功能苯丙乳液并将其应用于纸质文物保护。用FT-IR、GFC、粒径分析仪分别测定了聚合物的红外吸收图谱、相对分子量、粒径。讨论了乳化剂量、乳化剂比例、乳化时间、乳化温度、主单体比例、功能单体质量、引发剂用量、反应时间及反应温度等因素对苯丙乳液性能的影响,确定了最佳工艺条件:m(OP-10):m(SDS)=1.0:1.0、T(乳化温度)=65℃、t(乳化时间)=30min、m(ST):m(BMA)=0.6:1.0、T(聚合温度)=75℃、t(反应时间)=1.5 h、w(乳化剂总量)=2.0%、w(HEMA)=7.5%和w((NH)SO)=1.5%(均相对于总单体质量而言)。并设计正交试验考查不同因素与性能的关系,各因素影响强度顺序是:引发剂量>HEMA量>聚合时间>乳化剂比例>聚合温度>乳化温度>乳化剂量>乳化时间>ST/BMA比例。使用凝胶色谱研究了功能苯丙乳液聚合物分子分布系数与浸涂宣纸性能强度的关系。研究表明,聚合物分子的分布系数越小,乳液浸涂后的宣纸性能强度越好。将功能苯丙乳液应用在宣纸上,采用单因素实验确定最佳应用条件为:w(乳液)=5.0%、T(干燥温度)=85℃。在此条件下,浸涂后宣纸的抗张强度增加1.24kN/m,耐折度增加87次,撕裂度增加72.1 mN,光泽度下降0.4,白度下降2.9。A4纸、旧书纸和旧报纸的机械性能也得到较大提升。宣纸的扫描电镜观测也表明浸涂后宣纸纤维直径增加,且纤维间相互交联。通过实验得知,功能苯丙乳液薄膜具有一定的抗温热老化与抗紫外光老化能力,经老化后薄膜未发生明显改变。经温热老化后浸涂宣纸的机械性能没有显著变化。通过将乳液和聚乙烯醇(PVA)、羧甲基纤维素(CMC)进行两元、三元复配实验,确定了最佳复配比例。w(乳液):w(PVA)=5.0%:2.0%,宣纸的抗张强度增加1.79 kN/m,耐折度增加250次,撕裂度增加73.5 mN。w(乳液):w(CMC)=5.0%:0.3%,宣纸的抗张强度增加1.01 kN/m,耐折度增加124次,撕裂度增加58.8 mN。w(乳液):w(PVA):w(CMC)=5.0%:2.0%:0.2%,宣纸的抗张强度增加1.44kN/m,耐折度增加221次,撕裂度增加70.5 mN。

关键词：纸质文物保护功能苯丙乳液包覆机械性能外观

博物馆馆藏纸质文物保护修复的传统与现代技术的价值

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中国民族博览 2022年第7期 214-216页

作者：孟祥鹏曹县文物保护中心(曹县博物馆) 山东菏泽274000

在博物馆馆藏中,纸质文物是十分重要的组成部分。对纸质文物开展的各种保护课题也是现阶段我国文物保护工作中被高度重视的部分。博物馆馆藏中的纸质文物在平时收藏过程中往往会出现虫害、自然破坏以及霉害等情况,再加上纸质文物自身的... 详细信息

在博物馆馆藏中,纸质文物是十分重要的组成部分。对纸质文物开展的各种保护课题也是现阶段我国文物保护工作中被高度重视的部分。博物馆馆藏中的纸质文物在平时收藏过程中往往会出现虫害、自然破坏以及霉害等情况,再加上纸质文物自身的耐受性比较差,一旦出现了损害,是很难来开展修复工作的,这样就会对博物馆馆藏造成十分严重的影响。本文主要阐述了博物馆馆藏纸质文物的价值以及博物馆馆藏纸质文物保护修复的意义与传承现状,进一步提出了博物馆馆藏纸质文物保护修复中现代技术及应用,以期为我国数量众多的纸质文物保护工作提供建设性参考。

关键词：博物馆馆藏纸质文物保护修复现代技术价值

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聚氨酯材料在纸质文物保护中的应用

化工管理 2020年第13期 88-89页

作者：刘娟唐道奎南京医科大学康达学院药学部江苏连云港222000 中船重工第七一六研究所江苏连云港222000

纸质文物在时间和空间的演变中,易受到破坏,因而对纸质文物进行保护和修复已发展成文物研究的一个重要领域.涂膜加固法是进行纸质文物保护的重要方法之一.聚氨酯材料是优良的树脂材料,具备良好的弹性、延展性、机械性及粘接性,柔软度及... 详细信息

纸质文物在时间和空间的演变中,易受到破坏,因而对纸质文物进行保护和修复已发展成文物研究的一个重要领域.涂膜加固法是进行纸质文物保护的重要方法之一.聚氨酯材料是优良的树脂材料,具备良好的弹性、延展性、机械性及粘接性,柔软度及硬度受温度影响小,且耐寒、耐碱、耐腐蚀,可作为纸质文物保护的涂膜材料.

关键词：纸质文物保护涂膜加固聚氨酯材料

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改性三元乙丙胶液在纸质文物保护中的应用

造纸信息 2011年第1期 70-70页

南京航空航天大学材料科学与技术学院文物保护材料研究所徐雷雷等人用马来酸酐作接枝改性剂，对三元乙丙橡胶进行接枝改性，实验得到改性三元乙丙橡胶，将其配制成适当浓度的胶液，涂于纸样表面，分别进行纸样的白度、厚度、抗张强度、... 详细信息

南京航空航天大学材料科学与技术学院文物保护材料研究所徐雷雷等人用马来酸酐作接枝改性剂，对三元乙丙橡胶进行接枝改性，实验得到改性三元乙丙橡胶，将其配制成适当浓度的胶液，涂于纸样表面，分别进行纸样的白度、厚度、抗张强度、耐折度、干热加速老化等实验，

关键词：改性三元乙丙胶液纸质文物保护造纸工业应用

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水性氧化聚乙烯蜡在纸质文物保护中的应用

造纸信息 2011年第1期 69-69页

南京工业大学材料科学与工程学院张晓丽等人采用丙烯酸等单体改性氧化聚乙烯蜡，使其水性化，并将质量分数为2．5％的水性氧化聚乙烯蜡与质量分数分别为1％和0．1％的三乙醇胺及硅酸钠进行复配，用复配液处理纸质文物；对复配液处理前... 详细信息

南京工业大学材料科学与工程学院张晓丽等人采用丙烯酸等单体改性氧化聚乙烯蜡，使其水性化，并将质量分数为2．5％的水性氧化聚乙烯蜡与质量分数分别为1％和0．1％的三乙醇胺及硅酸钠进行复配，用复配液处理纸质文物；对复配液处理前后纸样的外观、pH值、物理强度和耐酸耐碱等性能进行测定及扫描电镜分析。结果表明，

关键词：水性氧化聚乙烯蜡纸质文物保护应用造纸工业

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馆藏纸质文物保护环境中的现状和问题探析

收藏与投资 2021年第10期12卷 41-43页

作者：司广辉濮阳市博物馆河南濮阳457000

馆藏文物是博物馆立馆的基础,部分馆藏文物因为年代久远更需要精密细致的保护,这就要求博物馆对现有的文物进行有针对性的分类保管。其中,纸质文物最为脆弱,很多名画、字帖十分稀有,价值颇高,因此也更需要专业的手段加以保护。本文明确... 详细信息

馆藏文物是博物馆立馆的基础,部分馆藏文物因为年代久远更需要精密细致的保护,这就要求博物馆对现有的文物进行有针对性的分类保管。其中,纸质文物最为脆弱,很多名画、字帖十分稀有,价值颇高,因此也更需要专业的手段加以保护。本文明确了博物馆中纸质文物保护的意义,对馆藏纸质文物保护标准进行了阐述,再结合当前馆藏纸质文物保护现状,探究纸质文物的保护方法。

关键词：博物馆纸质文物保护现状探析

X射线衍射技术在纸张、纸质文物分析和保护研究中的应用

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复旦学报（自然科学版） 2024年第5期63卷 567-573页

作者：陈彪朱玥玮谭静黄晓雪芮杨梦琳王春秀吴又进丁延伟中国科学技术大学科技史与科技考古系安徽合肥230026 广西民族大学民族学与社会学学院广西南宁530006 中国科学技术大学化学系安徽合肥230026 中国科学技术大学合肥微尺度物质科学国家研究中心安徽合肥230026

X射线衍射(XRD)技术作为一种研究物质微观结构的重要手段,在纸张、纸质文物分析和保护研究中有重要的应用,其应用范围不断得到拓展。在纸张、纸质文物分析和保护研究中使用XRD可充分体现其检测时使用所具有的样品用量少、操作简单可行... 详细信息

X射线衍射(XRD)技术作为一种研究物质微观结构的重要手段,在纸张、纸质文物分析和保护研究中有重要的应用,其应用范围不断得到拓展。在纸张、纸质文物分析和保护研究中使用XRD可充分体现其检测时使用所具有的样品用量少、操作简单可行、在检测过程中不会损伤和污染样品等优点。本文对XRD在纸张纤维、填料、涂料、表面颜料检测及其在造纸、纸张鉴定、文物研究与保护等领域中的应用进行了分类介绍。虽然XRD对分析纸张结构信息具有重要作用,适用于样品量少且珍贵的纸张、纸质文物,但该技术在测试范围、多组分物质复合衍射图分析、填料成分细致化鉴别等方面还存在局限,可结合其他方法使用,以便得到被检测物更全面、准确的信息。

关键词： X射线衍射技术纸张鉴定纸质文物保护分析应用