真空冷冻干燥在纸质文献水溶液脱酸中的应用研究

摘要

纸张酸化问题是影响其保存寿命的首要因素，普遍存在于国内外各大图书馆、博物馆、档案馆等馆藏机构中。对于此类酸化图书，保护方法主要是脱酸，即将弱碱溶液渗入纸张内部，中和掉已产生的游离酸，并在脱酸后的纸页中保留一定的储备碱度。目前国内研究的主要方向为水溶液脱酸法。在水溶液脱酸过程中，干燥是至关重要的一个环节，若选取的干燥方法不当，干燥后的图书会出现皱缩变形、品质下降等现象。因此，研究适合的干燥方式及干燥工艺对于整个图书脱酸保护工作的顺利完成非常必要。
　　本论文以水溶液脱酸后的整本图书为对象，选取真空冷冻干燥法对脱酸后的整本图书进行干燥实验，首先研究了预冻方式对图书冷冻干燥过程和干燥品质的影响，分别采用液氮预冻和慢速预冻两种预冻方式对图书进行真空冷冻干燥，并比较分析了图书干燥过程和干燥后纸张白度、色差、抗张强度、撕裂度、耐折度及外观等指标的不同。结果表明，慢速预冻可以减短图书冷冻干燥所需要的干燥时间，提高干燥效率;在图书纸张机械性能保持方面，慢速预冻效果更佳;在图书光学性能和外观保持方面，液氮预冻效果更优;从经济性及图书的长久保存方面考虑，推荐采用慢速预冻。
　　除了预冻方式外，本文还结合纸质文献的特殊性，选取图书初始含水率、厚度和加热板温度为对象，进行单因素实验，并分析各因素对图书干燥特性和干燥品质的影响，结果表明加热板的温度越高，图书干燥时间越短;图书厚度越厚，干燥时间越长;图书的初始含水率越大，干燥速率越快，不同初始含水率的图书，其冷冻干燥的总时间并无显著差异;本文还通过三因素三水平的L9(34)正交试验设计优化图书冷冻干燥工艺参数，结果表明整本图书真空冷冻干燥的最佳工艺条件为加热板温度为10℃，图书厚度为5mm，初始含水率为60％。
　　另外，本文还初步研究了其他干燥工艺的可行性，分别采用热风干燥、真空冷冻干燥、热风-真空冷冻联合干燥对脱酸后的图书进行干燥处理，比较了干燥时间和能耗，并进行白度、色差、抗张强度、撕裂度等方面的品质对比分析。结果表明，对于整本图书而言，热风-真空冷冻联合干燥是一种值得继续深入研究的干燥工艺。

目录

声明

摘要

第1章 绪论

1．1 课题研究背景

1．1．1 民国文献的价值

1．1．2 民国文献的馆藏和保存现状

1．1．3 国内民国文献酸化情况调研

1．2 国内外文献脱酸技术现状及发展趋势

1．2．1 国外脱酸技术

1．2．2 国内脱酸工艺研究现状

1．2．3 脱酸工艺的发展趋势

1．3 现代干燥技术

1．3．1 热风干燥技术

1．3．2 真空冷冻干燥技术

1．3．3 微波干燥技术

1．3．4 微波真空干燥技术

1．4 本课题研究内容及意义

第2章 整本图书水溶液脱酸后的真空冷冻干燥

2．1 真空冷冻干燥整本图书基本原理

2．2 图书水溶液脱酸及真空冷冻干燥的实验装置

2．3 实验准备及操作步骤

2．3．1 实验前准备

2．3．2 实验步骤

2．4 实验结果与分析

2．4．1 真空抽放次数对纸质文献脱酸效果的影响

2．4．2 真空冷冻干燥对纸质文献外形的影响

2．4．2 真空冷冻干燥对纸质文献外形的影响

2．5 本章小结

第3章 预冻方式对脱酸图书冻干效果的影响研究

3．1 前言

3．2 实验仪器、材料

3．2．1 实验材料

3．2．2 实验试剂

3．2．3 实验仪器及设备

3．3 实验方法

3．3．1 工艺流程

3．3．2 纸张各项性能的测取过程和方法

3．4 结果与分析

3．4．1 预冻方式对图书干燥过程的影响

3．4．2 预冻方式对干燥后纸张PH值的影响

3．4．3 预冻方式对干燥后纸张白度的影响

3．4．4 预冻方式对干燥后纸张色差的影响

3．4．5 预冻方式对干燥后纸张抗张强度的影响

3．4．6 预冻方式对干燥后纸张撕裂度的影响

3．4．7 预冻方式对干燥后纸张耐折度的影响

3．4．8 预冻方式对干燥后图书外观的影响

3．5 本章小结

第4章 真空冷冻干燥纸质文献干燥工艺优化研究

4．1 前言

4．2 实验材料与仪器

4．2．1 实验材料

4．2．2 实验试剂

4．2．3 实验仪器

4．3 实验方法

4．3．1 工艺流程

4．3．2 真空冷冻干燥单因素实验

4．3．3 真空冷冻干燥纸质文献优化实验

4．3．4 测定指标及方法

4．4 结果与分析

4．4．1 真空冷冻干燥特性分析

4．4．2 正交试验优化图书真空冷冻干燥工艺

4．5 本章小结

第5章 图书真空冷冻干燥与热风干燥、联合干燥对比实验研究

5．1 前言

5．2 实验材料与仪器

5．2．1 实验材料

5．2．2 实验试剂

5．2．3 实验仪器

5．3 实验方法

5．3．1 工艺流程

5．3．2 测定指标及方法

5．4 结果与分析

5．4．1 不同干燥工艺对干燥时间的影响

5．4．2 不同干燥工艺对纸张白度的影响

5．4．3 不同干燥方式对图书纸张色差的影响

5．4．4 不同干燥方式对纸张抗张强度的影响

5．4．5 不同干燥方式对纸张撕裂度的影响

5．4．6 不同干燥方式对纸张耐折度的影响

5．4．7 干燥方式对图书外观的影响

5．5 本章小结

第6章 主要结论与展望

6．1 主要结论

6．2 后续研究展望

参考文献

附录

在读期间发表的学术论文及研究成果

致谢