检测无酸纸、酸性纸的方法有哪些?

发布时间:2022-10-09 阅读量:81

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酸性纸是造成目前档案纸张酸化的主要原因,解决档案纸张的酸化问题,除了去酸处理之外,其根本之道,便是无酸纸的发展与应用。因此,研究无酸纸及其检验技术十分必要。

一、无酸纸产生的背景

早期,欧洲使用钢笔及墨水作为记录工具,为防止墨水在纸张上扩散,1807年德国发明了以松香-明矾为原料的松香-明矾(硫酸铝)上胶,自1850年以后的纸都采用此法处理。

1964年巴罗(Barrow)等人的调查,纸张在酸性状态下,老化速度较快。而导致酸性纸快速老化的原因是造纸过程中所添加的上胶剂:松香—硫酸铝,因铝易与其它化合物作用,而使用硫酸根残留在纸张中,这种离子性硫酸不易挥发,会随着纸张的干燥而浓缩,引起强脱水作用而引发纸张中有机成分的变质。

纸张经过长时间变色、发脆及破烂的原因深受原料本身及其制造方法的影响,尤以酸性造纸是主要原因。由于酸性造纸系统所造纸张的pH值约为4~5左右,故可知酸性纸问题十分严重。为解决酸性纸张老化问题,无酸纸因此诞生。(目前较常用的中性上胶剂为:AKD-烷基乙烯酮、ASA-链烯琥珀酸无水物、SAA-硬脂酸无水物等)

二、无酸纸的检测技术

1pH值测定

传统松香上胶纸张的pH值纸为4.7-5.5的范围内,因此对纸张酸碱度进行测定就可初步区分无酸或酸性纸。(测定的pH值为纸张表面现有的酸碱值,然而要判定是否为酸性上胶纸张,还要辅以其他方法同时进行,以免纸张因生物因素或环境因素的影响而导致误判。)

1)纸张表面pH值测定:将待测纸张置于不具有吸水性的塑料膜上,在纸面上滴上一滴pH值为6.2-7.3的蒸馏水,将pH计的电极置于水滴中,10分钟后读取的pH值即为纸张表面pH值。此方法是非破坏性测定纸张表面pH值的试验法,还适用于档案、图书纸张表面pH值的测定。

2)纸张酸碱度测定:取待测的纸张1g,用剪刀剪切成碎屑,用常量100cc的烧杯加入蒸馏水70cc,放置在室温下(约25℃)60分钟后,用pH计测定其pH值,这就是冷水萃取法。如果用等量的纸屑放入内装70cc蒸馏水的三角烧瓶中,放入水浴器中加热至沸腾,使三角烧瓶内液体保持温度在95-100℃约60分钟,待冷却至室温后,用前法测定萃取液的pH值,此为热水萃取法。

3pH值测试笔:用pH值测试笔在纸样上轻划,根据颜色变化来判断纸张含酸情况,如果呈现黄色即表示纸张含高度酸性,如果呈现绿色则表示含有微酸,而颜色呈现蓝色时表示纸张不含酸性,这是最简单的测试方法。(此法的精确性及测试笔的使用期限仍有待进一步了解)

2、滴酸测试

1)将待测的纸样平放在玻璃板上,滴一滴饱和糖水,当纸样湿润后,用滤纸吸去多余水分,接着滴一滴浓硫酸,并用放大镜观察,如果纸样呈现紫红色,就表示松香上胶剂的存在(即此纸样为酸性松香上胶纸)。此法操作时须注意,纸样的颜色逐渐变为棕色是由于纸样被硫酸烧焦所致,因此应迅速用放大镜观察,不宜放置过久再观察,以免影响判断。

2)酸性上胶纸常用石膏、滑石粉、高岭土作为填料,而无酸纸则使用碳酸钙作为填料,因此在纸张表面滴上一滴稀盐酸时,如为无酸纸则由于碳酸钙遇到盐酸时会生成二氧化碳气体,因此会在纸面上出现气泡(含碳酸钙越高起泡现象越明显)。反之如果是添加石膏、滑石粉、高岭土的酸性上胶纸,就不会和稀盐酸发生反应,由此可简便地判断是否为酸性纸张。此法应辅以放大镜迅速进行观察。

3、铝成分的鉴别

酸性上胶纸通常使用硫酸铝作为定著剂,因此可借本法加以检测纸张是否含明矾或铝盐的成分。检测方法是:在待测的纸样上滴一滴稀醋酸,接着加入一滴桑色素(Morin C15H10075H20)的酒精溶液。如果纸样呈现淡绿黄色,就证明纸样中含有铝成分。

4、其他方法

其他尚有更进一步检测是否为酸性上胶纸的试验法,如灰分测定、电子显微镜观察、加速老化试验及耐久性试验等检测方法。

以上内容摘自河南省获嘉县档案局李清平《无酸纸及其检验技术》,于2008年刊发在《兰台世界》。

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