一種用于脆弱紙張的棉纖維絲網(wǎng)加固方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種用于脆弱紙張的棉纖維絲網(wǎng)加固方法，用單根棉絲在織網(wǎng)機(jī)上進(jìn)行織網(wǎng)；用噴槍將噴網(wǎng)液均勻噴涂絲網(wǎng)；將噴涂過的絲網(wǎng)在常溫下晾干，然后進(jìn)行裁切，得到加固絲網(wǎng)；在拱形展臺(tái)上鋪附一層漆布，將需要加固的紙張平鋪在漆布上，在紙張上表面平鋪加固絲網(wǎng)，將加固絲網(wǎng)邊緣固定在拱形展臺(tái)上，然后在加固絲網(wǎng)上噴涂無水乙醇將加固絲網(wǎng)充分潤(rùn)濕后晾干；將加固好的紙張取下來，并翻轉(zhuǎn)到未絲網(wǎng)加固的一面平放在拱形臺(tái)上，用脫酸液進(jìn)行噴灑脫酸處理；將脫酸后的紙張四周固定，等到脫酸液完全晾干后檔案即可完全展平，最后裁剪掉邊緣多余的加固絲網(wǎng)后，即完成。解決了現(xiàn)有技術(shù)中存在的文物二次損傷，加固后不利于保存，且耐久性差的問題。
【專利說明】—種用于脆弱紙張的棉纖維絲網(wǎng)加固方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于文物修復(fù)【技術(shù)領(lǐng)域】，涉及一種用于脆弱紙張的棉纖維絲網(wǎng)加固方法。【背景技術(shù)】
[0002]紙張絲網(wǎng)加固技術(shù)，不但可以解決單面有字的脆弱紙質(zhì)文物，而且可以解決兩面有文字且不能用傳統(tǒng)托裱修補(bǔ)的脆弱紙質(zhì)文物加固的問題。目前已報(bào)道的絲網(wǎng)加固技術(shù)是采用單根蠶絲織成絲網(wǎng)，在絲網(wǎng)上噴涂樹脂粘結(jié)劑，使用時(shí)用電熨斗熨燙熱壓復(fù)蓋在脆弱紙質(zhì)文物上，使之與紙張粘連即可。但是，由于其采用織網(wǎng)的蠶絲是一種動(dòng)物蛋白質(zhì)纖維材料，是微生物賴以生存的場(chǎng)所，因此以蠶絲為原料加工不利于保存；另外，絲網(wǎng)上噴涂的樹脂粘結(jié)劑是具有膠粘性能的高聚物樹脂材料，其原聚合單體很難全部除盡，故該樹脂中會(huì)殘留一些醛類物質(zhì)，而蠶絲蛋白質(zhì)中的胺基對(duì)樹脂中殘留的醛類物質(zhì)又很敏感，在電熨斗熨燙熱壓條件下二者會(huì)發(fā)生縮合反應(yīng)，不但加重了蠶絲的老化變質(zhì)，而且會(huì)使樹脂粘結(jié)劑的性能劣化，粘結(jié)效果變差。
[0003]目前，國(guó)內(nèi)外對(duì)于采用棉纖維絲網(wǎng)加固脆弱紙張的方法還未見報(bào)道，但已有傳統(tǒng)蠶絲絲網(wǎng)加固脆弱紙張技術(shù)的相關(guān)文獻(xiàn)報(bào)道:研究主要從絲網(wǎng)材料的選用，到工藝操作都進(jìn)行了的嘗試，用高分子材料代替蠶絲，用機(jī)器織網(wǎng)代替手工操作，并且改換了噴涂用的樹
脂材料改善成膜性能。中國(guó)社會(huì)科學(xué)院王需曾用蠶絲織網(wǎng)加固出土糟朽絲綢；南京博物
院奚三彩首創(chuàng)發(fā)明用蠶絲網(wǎng)加固紙質(zhì)文獻(xiàn)；隨后江蘇省檔案局對(duì)蠶絲加固進(jìn)行了改進(jìn)，一根絲線改為兩根絲，從而使新的絲網(wǎng)在強(qiáng)度、耐久性以及加膜速度上都有所提高。但改進(jìn)后的絲網(wǎng)加固技術(shù)仍存在與紙張纖維不同種類、絲網(wǎng)易老化、電熨斗熨燙熱壓復(fù)蓋易傷害紙張、工藝操作效率低等嚴(yán)重問題，仍無法有效用于脆弱紙張的加固處理。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0004]本發(fā)明的目的是提供一種用于脆弱紙張的棉纖維絲網(wǎng)加固方法，解決了現(xiàn)有技術(shù)中存在的文物二次損傷，加固后不利于保存，且耐久性差的問題。
[0005]本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是，一種用于脆弱紙張的棉纖維絲網(wǎng)加固方法，按照以下步驟實(shí)施，
[0006]第一步，織網(wǎng)
[0007]選取直徑為70?90um的單根棉絲在織網(wǎng)機(jī)上進(jìn)行織網(wǎng)；
[0008]第二步，膠黏絲網(wǎng)
[0009]I)向聚乙烯醇縮丁醛中加入無水乙醇并攪拌至呈均勻的絮狀，然后再加入正丁醇后在密封狀態(tài)下用攪拌器進(jìn)行攪拌12h，密封靜置12h，然后再用攪拌器密封攪拌12h后形成澄清的噴網(wǎng)原液；
[0010]2)將步驟I)中制成的噴網(wǎng)原液用無水乙醇進(jìn)行稀釋后形成噴網(wǎng)液，澄清液體與無水乙醇的體積比1.5:1，用噴槍將噴網(wǎng)液均勻噴涂第一步制得的絲網(wǎng)；
[0011]3)將噴涂過的絲網(wǎng)在常溫下室內(nèi)晾干，然后從織網(wǎng)框架上裁切下來，得到加固絲網(wǎng)；
[0012]第三步，加固
[0013]先在拱形展臺(tái)上鋪附一層漆布，將需要加固的紙張平鋪在漆布上，在紙張上表面平鋪第二步制得的加固絲網(wǎng)，將加固絲網(wǎng)邊緣固定在拱形展臺(tái)上，然后在加固絲網(wǎng)上噴涂無水乙醇，將加固絲網(wǎng)潤(rùn)濕至飽和，之后常溫下室內(nèi)晾干；
[0014]第四步，脫酸
[0015]將加固好的紙張揭取下來，并翻轉(zhuǎn)到未絲網(wǎng)加固的一面平放在拱形臺(tái)上，用小型倉又式噴霧器噴灑脫酸液，使脫酸液噴灑成細(xì)霧狀對(duì)紙張進(jìn)行脫酸，使紙張纖維充分溶脹，使紙張的pH值為7.0?7.5;
[0016]第五步，展平
[0017]將完成脫酸液噴灑后的紙張四周固定，在脫酸液于室內(nèi)晾干后檔案即可完全展平，最后裁剪掉邊緣多余的加固絲網(wǎng)后，即完成。
[0018]本發(fā)明的特點(diǎn)還在于，
[0019]第一步中所述織網(wǎng)的網(wǎng)格大小為1.5mm、2.5mm或3.5mm。
[0020]第二步的步驟I)中聚乙烯醇縮丁醛與無水乙醇的質(zhì)量比為5:38?40，正丁醇與無水乙醇的體積比為2?3:500。
[0021]第二步的步驟I)中聚乙烯醇縮丁醛的密度為1.07g / cm3，分子量為40000，純度為 99.5%o
[0022]其中無水乙醇的分析純純度均不小于99.7% ;正丁醇的分析純純度均不小于99.5%。
[0023]第二步的步驟I)中攪拌器第一次攪拌的轉(zhuǎn)速為180r/min，攪拌器第二次攪拌的轉(zhuǎn)速為150r/min。
[0024]第二步的步驟2)中噴槍的噴壓值為4?6個(gè)大氣壓。
[0025]第三步中所述脫酸液的制備方法為，以7.5g/L的質(zhì)量體積比向蒸餾水中加入堿式碳酸鎂，之后持續(xù)通入二氧化碳反應(yīng)48小時(shí)，得到澄清的飽和碳酸氫鎂溶液，即脫酸液。
[0026]第三步中若紙張pH值為5-7，則噴涂一遍脫酸液，若紙張pH值為5以下，則待噴涂脫酸液微干之后再次噴涂一遍。
[0027]本發(fā)明的有益效果是，由于采用純棉纖維，第一，這種植物纖維素與紙質(zhì)文物有著很好的兼容性；第二，采用棉絲網(wǎng)加固只需在常溫下進(jìn)行，不需要在60?80°C下用熨斗熱熨，熱熨會(huì)給文物帶來二次損傷；第三，可逆性好，加固后噴涂無水乙醇可將絲網(wǎng)很好的接下來，便于后續(xù)的保護(hù)；第四，操作簡(jiǎn)便；第五，介入小即要最低限度的干預(yù)，最少干預(yù)原則要要求盡可能多地保留文物的原貌，因此本發(fā)明就是在保留文物原貌的基礎(chǔ)上進(jìn)行加固保護(hù)工藝，不刻意的彌補(bǔ)其殘缺不全。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0028]圖1是本發(fā)明用于脆弱紙張的絲網(wǎng)加固方法中拱形展臺(tái)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0029]圖中，1.底座，2.延展板，3.固定磁條。
【具體實(shí)施方式】[0030]下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明。
[0031]本發(fā)明提供一種用于脆弱紙張的棉纖維絲網(wǎng)加固方法，按照以下步驟實(shí)施，
[0032]第一步，織網(wǎng)
[0033]選取直徑為80~90um的單根棉絲在織網(wǎng)機(jī)上進(jìn)行織網(wǎng)，織網(wǎng)的過程中有不同的絲杠，可以把網(wǎng)格大小控制在1.5mm,2.5mm,3.5mm。并且，在織的過程中保證不能斷線；
[0034]第二步，噴網(wǎng)
[0035]I)向密度為1.07g / cm3，分子量為40000，純度為99.5%的聚乙烯醇縮丁醛(PVB)中加入分析純純度≥ 99.7%的無水乙醇并攪拌至呈均勻的絮狀，聚乙烯醇縮丁醛與無水乙醇的質(zhì)量比為5:38~40，然后再加入分析純純度≥99.5%的正丁醇，正丁醇與無水乙醇的體積比為2~3:500，后用保鮮膜密封，在密封狀態(tài)下用轉(zhuǎn)速為180r/min的攪拌器進(jìn)行攪拌12h，靜置12h，然后再用轉(zhuǎn)速為150r/min的攪拌器密封攪拌12h后形成澄清的噴網(wǎng)原液；
[0036]2)將步驟I)中制成的噴網(wǎng)原液用分析純純度≥99.7%的無水乙醇進(jìn)行稀釋后形成噴網(wǎng)液，噴網(wǎng)原液與分析純純度≥99.7%的無水乙醇的體積比1.5:1，用噴槍將噴網(wǎng)液均勻噴涂第一步制得的絲網(wǎng)，噴槍的噴壓值為4~6個(gè)大氣壓；
[0037]3)將噴涂過的絲網(wǎng) 在常溫下室內(nèi)晾干，然后從織網(wǎng)框架上裁切下來，得到加固絲網(wǎng)；
[0038]第三步，加固
[0039]以下步驟在拱形展臺(tái)上進(jìn)行，其結(jié)構(gòu)如圖1所示，包括扁平的長(zhǎng)方體結(jié)構(gòu)的底座1，底座I上表面固接有由可磁吸的材料制成的拱形的延展板2，延展板2在底座I上的正投影面積與底座I底面相等，延展板2上表面設(shè)置有由磁性材料制成的固定磁條3，固定磁條3沿延展板2的四周設(shè)置有四條。
[0040]先在拱形的延展板2上鋪附一層漆布，將需要加固的紙張平鋪在漆布上，在紙張上表面平鋪第二步制得的絲網(wǎng)，將加固絲網(wǎng)邊緣利用固定磁條2與延展板2的吸附作用固定在拱形展臺(tái)上，然后在加固絲網(wǎng)上噴涂分析純純度≥99.7%的無水乙醇將加固絲網(wǎng)潤(rùn)濕至飽和，之后常溫下室內(nèi)晾干；
[0041]第四步，脫酸
[0042]對(duì)紙張進(jìn)行脫酸處理，將加固好的紙張從拱形展臺(tái)取下來并翻轉(zhuǎn)到未絲網(wǎng)加固的一面平放在拱形展臺(tái)上，用小型倉又式噴霧器噴灑自制的碳酸氫鎂脫酸液進(jìn)行脫酸，使脫酸液噴灑成細(xì)霧狀，使紙張纖維充分溶脹。用飽和的碳酸氫鎂溶液進(jìn)行噴灑脫酸處理。如果紙張酸化輕微，紙張PH值為5-7，可噴灑一次脫酸液，如果紙張酸化比較嚴(yán)重，紙張pH值在5以下，則連續(xù)噴灑兩次脫酸液，等第一次微干之后再噴灑第二次，隨后再用濕毛巾輕輕搟一遍，脫酸處理后使紙張的pH值為7.0~7.5 ;
[0043]其中脫酸液的制備方法為，以7.5g/L的質(zhì)量體積比向蒸餾水中加入堿式碳酸鎂(分析純)，之后持續(xù)通入二氧化碳反應(yīng)48小時(shí)，得到澄清的飽和碳酸氫鎂溶液，即脫酸液；
[0044]第五步，展平
[0045]用固定磁條3將完成脫酸液噴灑并搟后的紙張四周固定，固定磁條3壓在紙張周邊的絲網(wǎng)上，固定磁條3距紙張一厘米左右，等到脫酸液于室內(nèi)晾干后紙張即可完全展平，達(dá)到上墻的效果。最后裁剪掉邊緣多余的加固絲網(wǎng)后，即完成。[0046]實(shí)施例1
[0047]選取直徑為80~90um的單根棉絲在織網(wǎng)機(jī)上進(jìn)行織網(wǎng)，網(wǎng)格大小控制在2.5mm,然后向密度為1.07g / cm3，分子量為40000，純度為99.5%的聚乙烯醇縮丁醛中加入分析純純度> 99.7%的無水乙醇并攪拌至呈均勻的絮狀，聚乙烯醇縮丁醛與無水乙醇的質(zhì)量比為5:40，然后再加入分析純純度 99.5%的正丁醇，正丁醇與無水乙醇的體積比為2:500，后在密封狀態(tài)下用轉(zhuǎn)速為180r/min的攪拌器進(jìn)行攪拌，后密封靜置12h，然后再用轉(zhuǎn)速為150r/min的攪拌器密封攪拌12h后形成澄清的噴網(wǎng)原液；將噴網(wǎng)原液用分析純純度^ 99.7%的無水乙醇進(jìn)行稀釋后形成噴網(wǎng)液，噴網(wǎng)原液與無水乙醇的體積比1.5:1，用噴槍以4個(gè)大氣壓的壓強(qiáng)將噴網(wǎng)液均勻噴涂絲網(wǎng)后在常溫下晾干并裁切，得到加固絲網(wǎng)；
[0048]在拱形的延展板2上鋪附一層漆布，將需要加固的熟宣紙平鋪在漆布上，在紙張上表面平鋪加固絲網(wǎng)，將加固絲網(wǎng)邊緣利用固定磁條2與延展板2的吸附作用固定在拱形展臺(tái)上，然后在加固絲網(wǎng)上噴涂分析純純度> 99.7%的無水乙醇將加固絲網(wǎng)潤(rùn)濕至飽和，之后常溫下室內(nèi)晾干；將加固好的紙張從拱形展臺(tái)取下來并翻轉(zhuǎn)到未絲網(wǎng)加固的一面平放在拱形展臺(tái)上，用飽和的碳酸氫鎂溶液進(jìn)行噴灑脫酸處理。
[0049]經(jīng)測(cè)定該紙張的pH值為6，故噴灑一次脫酸液，隨后用濕毛巾輕輕搟一遍。用固定磁條3壓在紙張周邊的絲網(wǎng)上，固定磁條3距紙張一毫米左右，等到脫酸液完全晾干后紙張即可完全展平，達(dá)到上墻的效果，之后測(cè)定該紙張PH值為7.5，最后裁剪掉邊緣多余的加固絲網(wǎng)后，即完成。
[0050]實(shí)施例2
[0051]選取直徑為80~90um的單根棉絲在織網(wǎng)機(jī)上進(jìn)行織網(wǎng)，網(wǎng)格大小控制在2.5mm,然后向密度為1.07g / cm3，分子量為40000，純度為99.5%的聚乙烯醇縮丁醛中加入分析純純度> 99.7%的無水乙醇并 攪拌至呈均勻的絮狀，聚乙烯醇縮丁醛與無水乙醇的質(zhì)量比為5:38，然后再加入分析純純度 99.5%的正丁醇，正丁醇與無水乙醇的體積比為2.5:500，后在密封狀態(tài)下用轉(zhuǎn)速為180r/min的攪拌器攪拌，后密封靜置12h，然后再用轉(zhuǎn)速為150r/min的攪拌器密封攪拌12h后形成澄清的噴網(wǎng)原液；將噴網(wǎng)原液用分析純純度> 99.7%的無水乙醇進(jìn)行稀釋后形成噴網(wǎng)液，噴網(wǎng)原液與無水乙醇的體積比1.5:1，用噴槍以6個(gè)大氣壓的壓強(qiáng)將噴網(wǎng)液均勻噴涂絲網(wǎng)后在常溫下晾干并裁切，得到加固絲網(wǎng)；
[0052]在拱形的延展板2上鋪附一層漆布，將需要加固的生宣紙平鋪在漆布上，在紙張上表面平鋪加固絲網(wǎng)，將加固絲網(wǎng)邊緣利用固定磁條2與延展板2的吸附作用固定在拱形展臺(tái)上，然后在加固絲網(wǎng)上噴涂分析純純度> 99.7%的無水乙醇將加固絲網(wǎng)潤(rùn)濕至飽和，之后常溫下室內(nèi)晾干；將加固好的紙張從拱形展臺(tái)取下來并翻轉(zhuǎn)到未絲網(wǎng)加固的一面平放在拱形展臺(tái)上，用飽和的碳酸氫鎂溶液進(jìn)行噴灑脫酸處理。
[0053]經(jīng)測(cè)定該紙張的pH值為4，故連續(xù)噴灑兩次脫酸液，等第一次微干之后再噴灑第二次，隨后再用濕毛巾輕輕搟一遍。用固定磁條3壓在紙張周邊的絲網(wǎng)上，固定磁條3距紙張一毫米左右，等到脫酸液完全晾干后紙張即可完全展平，達(dá)到上墻的效果，之后測(cè)定該紙張PH值為7.0。最后裁剪掉邊緣多余的加固絲網(wǎng)后，即完成。
[0054]實(shí)施例3
[0055]選取直徑為80~90um的單根棉絲在織網(wǎng)機(jī)上進(jìn)行織網(wǎng)，網(wǎng)格大小控制在1.5mm,然后向密度為1.07g / cm3，分子量為40000，純度為99.5%的聚乙烯醇縮丁醛中加入分析純純度> 99.7%的無水乙醇并攪拌至呈均勻的絮狀，聚乙烯醇縮丁醛與無水乙醇的質(zhì)量比為5:39，然后再加入分析純純度99.5%的正丁醇，正丁醇與無水乙醇的體積比為3:500，后在密封狀態(tài)下用轉(zhuǎn)速為180r/min的攪拌器攪拌，后密封靜置12h，然后再用轉(zhuǎn)速為150r/min的攪拌器密封攪拌12h后形成澄清的噴網(wǎng)原液；將噴網(wǎng)原液用分析純純度> 99.7%的無水乙醇進(jìn)行稀釋后形成噴網(wǎng)液，噴網(wǎng)原液與無水乙醇的體積比1.5:1，用噴槍以5個(gè)大氣壓的壓強(qiáng)將噴網(wǎng)液均勻噴涂絲網(wǎng)后在常溫下晾干并裁切，得到加固絲網(wǎng)；
[0056]在拱形的延展板2上鋪附一層漆布，將需要加固的毛邊紙平鋪在漆布上，在紙張上表面平鋪加固絲網(wǎng)，將加固絲網(wǎng)邊緣利用固定磁條2與延展板2的吸附作用固定在拱形展臺(tái)上，然后在加固絲網(wǎng)上噴涂分析純純度> 99.7%的無水乙醇將加固絲網(wǎng)潤(rùn)濕至飽和，之后常溫下室內(nèi)晾干；將加固好的紙張從拱形展臺(tái)取下來并翻轉(zhuǎn)到未絲網(wǎng)加固的一面平放在拱形展臺(tái)上，用飽和的碳酸氫鎂溶液進(jìn)行噴灑脫酸處理。
[0057]經(jīng)測(cè)定該紙張的pH值為6.8，故噴灑一次脫酸液，隨后用濕毛巾輕輕搟一遍。用固定磁條3壓在紙張周邊的絲網(wǎng)上，固定磁條3距紙張一毫米左右，等到脫酸液完全晾干后紙張即可完全展平，達(dá)到上墻的效果，之后測(cè)定該紙張PH值為7.0，最后裁剪掉邊緣多余的加固絲網(wǎng)后，即完成。
[0058]實(shí)施例4、
[0059]選取直徑為80~90um的單根棉絲在織網(wǎng)機(jī)上進(jìn)行織網(wǎng)，網(wǎng)格大小控制在3.5mm,然后向密度為1.07g / cm3，分子量為40000，純度為99.5%的聚乙烯醇縮丁醛中加入分析純純度> 99.7%的無水乙醇并攪拌至呈均勻的絮狀，聚乙烯醇縮丁醛與無水乙醇的質(zhì)量比為5:40，然后再加入分析純純度99.5%的正丁醇，正丁醇與無水乙醇的體積比為3:500,后在密封狀態(tài)下用轉(zhuǎn)速為180r/min的攪拌器攪拌，后密封靜置12h，然后再用轉(zhuǎn)速為150r/min的攪拌器密封攪拌12h后形成澄清的噴網(wǎng)原液；將噴網(wǎng)原液用分析純純度> 99.7%的無水乙醇進(jìn)行稀釋后形成噴網(wǎng)液，澄清液體與無水乙醇的體積比1.5:1，用噴槍以6個(gè)大氣壓的壓強(qiáng)將噴網(wǎng)液均勻噴涂絲網(wǎng)后在常溫下晾干并裁切，得到加固絲網(wǎng)；
[0060]在拱形的延展板2上鋪附一層漆布，將需要加固的新聞紙平鋪在漆布上，在紙張上表面平鋪加固絲網(wǎng)，將加固絲網(wǎng)邊緣利用固定磁條2與延展板2的吸附作用固定在拱形展臺(tái)上，然后在加固絲網(wǎng)上噴涂分析純純度> 99.7%的無水乙醇將加固絲網(wǎng)潤(rùn)濕至飽和，之后常溫下室內(nèi)晾干；將加固好的紙張從拱形展臺(tái)取下來并翻轉(zhuǎn)到未絲網(wǎng)加固的一面平放在拱形展臺(tái)上，用飽和的碳酸氫鎂溶液進(jìn)行噴灑脫酸處理。
[0061]經(jīng)測(cè)定該紙張的pH值為3，故連續(xù)噴灑兩次脫酸液，等第一次微干之后再噴灑第二次，隨后再用濕毛巾輕輕搟一遍。用固定磁條3壓在紙張周邊的絲網(wǎng)上，固定磁條3距紙張一毫米左右，等到脫酸液完全晾干后紙張即可完全展平，達(dá)到上墻的效果，之后測(cè)定該紙張PH值為7.2。最后裁剪掉邊緣多余的加固絲網(wǎng)后，即完成。
[0062]本發(fā)明采用的棉纖維絲網(wǎng)加固是一種單純的物理加固方法，符合現(xiàn)代文物修復(fù)保護(hù)規(guī)則的三大原則:
[0063]第一:最低限度干預(yù)原則。文物之所以要修復(fù)，是因?yàn)樗嬖谶@樣或那樣的問題，紙質(zhì)文物或檔案修復(fù)時(shí)常常會(huì)出現(xiàn)部分殘缺的現(xiàn)象，最少干預(yù)原則要求盡可能多地保留文物的原貌，因此本發(fā)明就是在保留文物原貌的基礎(chǔ)上進(jìn)行加固保護(hù)工藝，不刻意的彌補(bǔ)其殘缺不全。比如對(duì)破碎、缺失的檔案與古文獻(xiàn)，該技術(shù)相對(duì)于修裱和紙漿補(bǔ)洞比較，對(duì)于紙質(zhì)檔案的干涉小。最大限度的維護(hù)了歷史真實(shí)原貌。
[0064]第二:可逆或可去性原則。由于文物修復(fù)是建立在文物歷史及藝術(shù)研究上，并采用現(xiàn)代技術(shù)、材料進(jìn)行的，而現(xiàn)代的認(rèn)識(shí)限于各種原因，不一定能最恰當(dāng)?shù)幕謴?fù)其歷史真實(shí)性與原始風(fēng)貌，特別是隨著考古的深入，科技的發(fā)展以及材料的進(jìn)步，今后有可能會(huì)有更多的殘片，更好的方法，更理想的材料來對(duì)文物進(jìn)行更可學(xué)的修復(fù)，因此所有的修復(fù)應(yīng)該是可逆的，這樣重新修復(fù)時(shí)才易于除去原來的修復(fù)材料而不破壞原件，不影響今后的再修復(fù)，為再次修復(fù)保留更多的原件。可逆性原則還使得我們?cè)谛迯?fù)中可以隨時(shí)糾正錯(cuò)誤的修復(fù)或添加新發(fā)現(xiàn)的部件。本發(fā)明提出的的棉纖維絲網(wǎng)加固工藝，可以在加固后的文物或檔案上噴灑適量的無水乙醇后將棉絲網(wǎng)從文物上完整的剝離開，不會(huì)對(duì)文物產(chǎn)生任何二次破壞，具有很好的可逆性。
[0065]第三:材料的一致性及匹配性。文物修復(fù)而添加的材料應(yīng)與原有材料相似，也就是說采用的加固材料要與被修復(fù)的紙張材料有好的兼容性。紙張的主要成份為植物纖維，而本發(fā)明采用的絲網(wǎng)是由純棉線織成的，純棉線為優(yōu)質(zhì)植物纖維，所以兩者兼容性好。
[0066]另一方面，采用棉纖維絲網(wǎng)加固耐久性好。純棉植物纖維相對(duì)于其它昆蟲纖維而言，耐久性好，優(yōu)質(zhì)宣紙有“紙壽千年”之稱，其原因之一就是纖維素含量高。而純棉纖維的纖維素含量接近100%，為天然的最純纖維素來源。
[0067]對(duì)于本發(fā)明提供的加固方法，對(duì)其加固的耐久性進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn):
[0068]選用生宣、熟宣、毛邊紙、新聞紙，通過人工加速老化模擬試驗(yàn)，使其各項(xiàng)物理與化學(xué)性能與實(shí)際紙質(zhì)文物檔案接近，然后用耐折度、抗張強(qiáng)度、撕裂度、耐破度等性能指標(biāo)分別對(duì)這四種加固前后的紙樣進(jìn)行耐久性評(píng)價(jià)，從而得出絲網(wǎng)加固后紙張優(yōu)異的物理性能。
[0069]將四種樣品分別進(jìn)行加速人工老化，老化方法分別是:在105°C的溫度下，干熱老化72h ;在80°C、RH為60%的條件下，濕熱老化72h ;在試驗(yàn)溫度:25.(TC，紫外燈功率60W，垂直照射距離5cm，紫外老化72h。分別測(cè)定四種樣品老化前后的耐折度、抗張強(qiáng)度、撕裂度、耐破度等性能。
[0070]一、性能測(cè)定
[0071](I)耐折度的測(cè)定
[0072]耐折度是指紙張?jiān)谝欢◤埩ο滤芙?jīng)受180度的往復(fù)折疊的次數(shù)。耐折度是紙張機(jī)械強(qiáng)度指標(biāo)中對(duì)于人工加速老化反映最為靈敏的指標(biāo)，對(duì)于評(píng)價(jià)紙張的耐久性具有較大參考價(jià)值。耐折度主要取決于紙張纖維本身的強(qiáng)度、平均長(zhǎng)度和纖維間的結(jié)合力大小等因素。耐久性較差的紙張?jiān)诶匣螅w維素本體更容易發(fā)生氧化和斷裂，使得紙質(zhì)開始變硬發(fā)脆，表現(xiàn)出老化的特征。通過測(cè)定老化前后紙樣耐折度的變化，可以評(píng)價(jià)紙張的耐久性強(qiáng)弱。耐折度性能指標(biāo)數(shù)值比較大的則說明，老化過程對(duì)其紙張纖維破壞程度較?。粩?shù)值比較小的則說明，老化過程對(duì)其紙張纖維破壞程度較大。
[0073]將紙樣按縱橫向，裁剪成長(zhǎng)250mm，寬15±0.1mm的足夠數(shù)量的紙條，以保證縱向和橫向各有10個(gè)有效的數(shù)據(jù)(如距夾頭IOmm以內(nèi)斷裂者，應(yīng)除去不記)。紙樣不允許有任何紙病，紙樣的兩個(gè)邊應(yīng)是平直的，切口應(yīng)整齊無任何損傷。按國(guó)標(biāo)GB/T2679.5?1995進(jìn)行試樣的耐折度測(cè)定(MIT耐折度儀法)。
[0074](2)抗張強(qiáng)度的測(cè)定
[0075]抗張強(qiáng)度是指在標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)方法規(guī)定的條件下，單位寬度的紙斷裂前所承受最大拉力?？箯垙?qiáng)度是紙張力學(xué)特征中的重要參數(shù)之一，抗張強(qiáng)度又是最常用的紙張強(qiáng)度指標(biāo)，在測(cè)定時(shí)外力通過纖維網(wǎng)絡(luò)在纖維間傳遞，作用于纖維與纖維之間的剪切力導(dǎo)致纖維間結(jié)合的破壞，當(dāng)剪切力增大到超過纖維間結(jié)合的抗剪強(qiáng)度時(shí)，纖維間結(jié)合就會(huì)發(fā)生斷裂。通過測(cè)定老化前后紙樣抗張強(qiáng)度的變化，可以評(píng)價(jià)紙張的耐久性強(qiáng)弱。耐折度性能指標(biāo)數(shù)值比較大的則說明，老化過程對(duì)其紙張纖維破壞程度較??；數(shù)值比較小的則說明，老化過程對(duì)其紙張纖維破壞程度較大。
[0076]將紙樣按縱橫向，裁剪成長(zhǎng)250mm，寬15±0.1mm的足夠數(shù)量的紙條，以保證縱向和橫向各有10個(gè)有效的數(shù)據(jù)(如距夾頭IOmm以內(nèi)斷裂者，應(yīng)除去不記)。紙樣不允許有任何紙病，紙樣的兩個(gè)邊應(yīng)是平直的，切口應(yīng)整齊無任何損傷。按國(guó)標(biāo)GB/T453?2002進(jìn)行紙樣的抗張強(qiáng)度測(cè)定(恒速加荷法)。
[0077](3)撕裂度的測(cè)定
[0078]撕裂度是指撕裂紙時(shí)所做的功。在表示紙的機(jī)械強(qiáng)度的指標(biāo)中，撕裂度具有重要的意義。本發(fā)明采用內(nèi)撕裂發(fā)表示，是指在規(guī)定的條件下，已被切的紙沿切口撕開時(shí)所需要的力，單位是mN。由于紙撕裂時(shí)要把纖維從樣品中拉出，或者要把纖維撕斷，所以撕裂度的大小取決于纖維的平均長(zhǎng)度，其次是纖維間的結(jié)合力，纖維的排列方向、纖維本身的強(qiáng)度及纖維的交織情況等，撕裂度隨著纖維的長(zhǎng)度增加而增加。通過測(cè)定老化前后紙樣撕裂度的變化，可以評(píng)價(jià)紙張的耐久性強(qiáng)弱。耐折度性能指標(biāo)數(shù)值比較大的則說明，老化過程對(duì)其紙張纖維破壞程度較?。粩?shù)值比較小的則說明，老化過程對(duì)其紙張纖維破壞程度較大。
[0079]試樣大小為長(zhǎng)75±2mm,寬63±0.5mm,縱、橫向分別切取。若紙縱向與試樣長(zhǎng)向平行，則進(jìn)行橫向試驗(yàn)，反之則進(jìn)行縱向試驗(yàn)。每次試驗(yàn)所采取的試樣層數(shù)為16層，試樣8層正面對(duì)著刀，另外8層反面對(duì)著刀。每個(gè)方向做10次有效的試驗(yàn)，若試樣撕裂線的末端與刀口延長(zhǎng)線左右偏斜超過10mm，應(yīng)棄去不記。按國(guó)標(biāo)GB/T455?2002進(jìn)行試樣的撕裂度測(cè)定。
[0080](4)耐破度的測(cè)定
[0081]耐破度是指紙?jiān)趩挝幻娣e上所能承受的均勻增加的最大壓力，單位為kPa，具體說它是通過一定面積的彈性膠膜向紙逐步施加壓力，在這個(gè)過程中膠膜將試樣頂起，當(dāng)試樣被頂破的瞬間，測(cè)量試樣所能承受的最大壓力，即為試樣的耐破度。耐破度是紙的一項(xiàng)主要物理指標(biāo)，它是表示紙張?jiān)诓黄屏褧r(shí)所能承受外壓的程度，代表紙張的總強(qiáng)度與均勻性，主要受纖維間的結(jié)合力，纖維的平均長(zhǎng)度，纖維本身的強(qiáng)度，勻度與纖維的交織、排列情況，伸長(zhǎng)率等。通過測(cè)定老化前后紙樣耐破度的變化，可以評(píng)價(jià)紙張的耐久性強(qiáng)弱。耐破度性能指標(biāo)數(shù)值比較大的則說明，老化過程對(duì)其紙張纖維破壞程度較小；數(shù)值比較小的則說明，老化過程對(duì)其紙張纖維破壞程度較大。
[0082]切取大小為70mm*70mm的試樣進(jìn)行試驗(yàn)，此時(shí)不分縱橫。每次試驗(yàn)所采取的試樣層數(shù)為4層，試樣2層正面對(duì)著膠膜，另外2層反面對(duì)膠膜，保證上下夾盤重合。做10次有效的試驗(yàn)，若破裂形式(如在測(cè)量面積周邊處破裂)表明夾持力過高或在夾持時(shí)夾盤轉(zhuǎn)動(dòng)導(dǎo)致試樣損傷,則應(yīng)舍棄此組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。按國(guó)標(biāo)GB/T450?2002進(jìn)行試樣的耐破度測(cè)試。
[0083](5)白度分析
[0084]采用熒光白度儀WSB-2C，主要適用于非彩色表面平整的物體或粉末的白度測(cè)量，可以準(zhǔn)確地得出與視感度相一致的白度值。熒光白度儀對(duì)于經(jīng)熒光增白劑處理過的物體，可以定量反映熒光增光后的白度值。對(duì)于紙張的不透明度可以準(zhǔn)確測(cè)量。加固樣與空白樣在老化前后的白度變化情況。該方法作為一種無損、迅速、準(zhǔn)確的技術(shù)可方便地測(cè)出老化前后模擬樣品表面顏色的變化。測(cè)量時(shí)根據(jù)QB534-67規(guī)定取重疊50*70毫米的試樣，使紙張不透光為止，取十組比較穩(wěn)定的數(shù)值，然后取其平均值。
[0085]二、棉纖維加固與蠶絲網(wǎng)加固實(shí)驗(yàn)結(jié)果對(duì)比
[0086](I)進(jìn)行濕熱老化試驗(yàn)
[0087]水汽對(duì)高分子材料具有一定的滲透能力，尤其是在熱的作用下，這種滲透能力增強(qiáng)，能夠滲透到材料體系內(nèi)部并積累起來。同時(shí)，水的滲入導(dǎo)致高分子材料的物理機(jī)械性能發(fā)生變化。在一定的相對(duì)濕度條件下，溫度越高，周圍空間的水蒸氣壓力越大，水汽向材料體系內(nèi)部的擴(kuò)散能力也加大,從而加速材料的受潮速度。同時(shí),溫度越高,高分子鏈的熱運(yùn)動(dòng)加劇，分子間的作用力減弱，加速形成了分子間的空隙，這也有利于水分的進(jìn)入。濕熱老化試驗(yàn)是用于鑒定或研究高分子材料在高溫高濕環(huán)境下耐老化性能的試驗(yàn)方法。采用棉絲網(wǎng)加固與蠶絲網(wǎng)加固實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下表:
[0088]表一濕熱老化熟宣和生宣棉絲網(wǎng)加固各種物理性能的測(cè)試
【權(quán)利要求】
1.一種用于脆弱紙張的棉纖維絲網(wǎng)加固方法，其特征在于，按照以下步驟實(shí)施， 第一步，織網(wǎng) 選取直徑為70?90um的單根棉絲在織網(wǎng)機(jī)上進(jìn)行織網(wǎng)； 第二步，膠黏絲網(wǎng) 1)向聚乙烯醇縮丁醛中加入無水乙醇并攪拌至呈均勻的絮狀，然后再加入正丁醇后在密封狀態(tài)下用攪拌器進(jìn)行攪拌12h，密封靜置12h，然后再用攪拌器密封攪拌12h后形成澄清的噴網(wǎng)原液； 2)將步驟I)中制成的噴網(wǎng)原液用無水乙醇進(jìn)行稀釋后形成噴網(wǎng)液，噴網(wǎng)原液與無水乙醇的體積比1.5:1，用噴槍將噴網(wǎng)液均勻噴涂第一步制得的絲網(wǎng)； 3)將噴涂過的絲網(wǎng)在常溫下室內(nèi)晾干，然后進(jìn)行裁切，得到加固絲網(wǎng)； 第三步，加固 先在拱形展臺(tái)上鋪附一層漆布，將需要加固的紙張平鋪在漆布上，在紙張上表面平鋪第二步制得的加固絲網(wǎng)，將加固絲網(wǎng)邊緣固定在拱形展臺(tái)上，然后在加固絲網(wǎng)上噴涂無水乙醇，將加固絲網(wǎng)潤(rùn)濕至飽和，之后常溫下室內(nèi)晾干； 第四步，脫酸 將加固好的紙張揭取下來，并翻轉(zhuǎn)到未絲網(wǎng)加固的一面平放在拱形臺(tái)上，用小型倉又式噴霧器噴灑脫酸液，使脫酸液噴灑成細(xì)霧狀對(duì)紙張進(jìn)行脫酸，使紙張纖維充分溶脹，使紙張的pH值為7.0?7.5 ; 第五步，展平 將完成脫酸液噴灑后的紙張四周固定，在脫酸液于室內(nèi)晾干后檔案即可完全展平，最后裁剪掉邊緣多余的加固絲網(wǎng)后，即完成。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，第一步中所述織網(wǎng)的網(wǎng)格大小為1.5_、2.5mm 或 3.5mm。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，第二步的步驟I)中聚乙烯醇縮丁醛與無水乙醇的質(zhì)量比為5:38?40，正丁醇與無水乙醇的體積比為2?3:500。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，第二步的步驟I)中聚乙烯醇縮丁醛的密度為1.07g / cm3，分子量為40000，純度為99.5%。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，所述無水乙醇的分析純純度均不小于99.7% ;正丁醇的分析純純度均不小于99.5%。
6.根據(jù)權(quán)利要求1、4或5所述的方法，其特征在于，第二步的步驟I)中攪拌器第一次攪拌的轉(zhuǎn)速為180r/min,攪拌器第二次攪拌的轉(zhuǎn)速為150r/min。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，第二步的步驟2)中噴槍的噴壓值為4?6個(gè)大氣壓。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，第三步中所述脫酸液的制備方法為，以7.5g/L的質(zhì)量體積比向蒸餾水中加入堿式碳酸鎂，之后持續(xù)通入二氧化碳反應(yīng)48小時(shí)，得到澄清的飽和碳酸氫鎂溶液，即脫酸液。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，第三步中若紙張pH值為5-7，則噴涂一遍脫酸液，若紙張PH值為5以下，則待噴涂脫酸液微干之后再次噴涂一遍。
【文檔編號(hào)】D21H25/18GK103485240SQ201310393776
【公開日】2014年1月1日 申請(qǐng)日期:2013年9月2日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月2日
【發(fā)明者】李玉虎, 劉姣姣, 曹靜 申請(qǐng)人:陜西師范大學(xué)