[发明专利]一种无水纳米脱酸液及其制备方法

说明书

本发明属于纸张脱酸领域，涉及一种纸张脱酸液及其制备方法，尤其涉及一种无水纳米脱酸液及其制备方法。技术方案为含有如下重量百分比的组分：金属元素的碱性化合物或氧化物0.01～0.8 wt%；具有疏水亲油特性的含氟表面活性剂0.1～18 wt%；余量为主分散剂。本发明采用金属元素的碱性化合物或氧化物纳米颗粒，既有利于氧化镁碱性纳米颗粒在分散体系中实现长期均匀地分散，也有利于氧化镁碱性纳米颗粒在使用过程中渗透进入纸张内部并沉积在纤维素的表面，提高了脱酸的有效性，并增大了有效的碱存留量。

技术领域

本发明属于纸张脱酸领域，涉及一种纸张脱酸液及其制备方法，尤其涉及一种无水纳米脱酸液及其制备方法。

背景技术

纸张的酸化，其直观表现是纸张变得强度低、易碎、易裂、发黄变脆，轻轻触摸就可能碎屑遍地。引起纸张酸化的主要因素，就是纸张的纤维素（cellulose）（C₆H₁₀O₅）n在酸的催化作用下，加速水解，导致纤维素长度变短，纸张机械强度降低。当前，世界各国的馆藏图书、文献资料有1/3以上已经变脆，其余的图书、报纸也面临类似情况。我国纸张酸化的形势更为严峻，国内几乎所有的图书馆、档案馆、博物馆都存在纸张酸化的问题，其中以民国文献尤为突出。

根据使用的脱酸剂所处的状态，纸张脱酸方法可分为气相脱酸法和液相脱酸法。气相脱酸法即脱酸物质呈气体状态。液相脱酸即脱酸物质呈液体状态，脱酸溶液通常由脱酸剂分散在脱酸溶剂中构成。根据采用的溶剂类型和分散方式的不同，液相脱酸法又可分为含水液相脱酸、无水液相脱酸和有机分散剂脱酸。

气相脱酸法因其采用的气体具有毒性，并且设备复杂、投入资金多，已被淘汰。含水液相脱酸法，由于脱酸液中含有羰基和羧基基团的纤维素，会造成纸张持续氧化分解；脱酸过程中会造成水性颜料印刷或书写的字迹图案溶解，并且导致纸张表面颜料层开裂脱落。这些技术上目前难以克服的缺陷，限制了该方法的推广和应用。有机分散剂脱酸法，由于在使用过程中对环境、人员及操作程序要求极其严格，并且所用的脱酸液本身就属于危险品不仅是易燃易爆，并且对环境和人体健康有危害，目前已经没有档案馆和图书馆再使用该技术。无水液相脱酸法，以其操作的简便性、所用试剂的相对安全性，以及对纸张无损伤的可靠性，成为纸张脱酸技术的主流。

目前，无水液相脱酸法的已有技术中，主流的技术是美国专利“US006342098B1Deacidification of Cellulose based materials using Hydrofluoroether Carriers”中所采用的技术，该技术使用氢氟醚类物质作为分散剂，但由于氢氟醚类物质具有易燃的特性，保存和使用均非常不便，原料保存和产品生产制造过程中有重大的安全隐患；并且该技术使用全氟烷基聚醚类的易溶于水和有机溶剂的含氟阴离子型表面活性剂，造成表面活性剂与作为主体分散剂的全氟烷烃发生互溶，降低了分散体系的稳定性，导致脱酸液中的氧化镁碱性纳米颗粒容易发生团聚沉降，从而影响长期稳定地使用。中国专利“CN107012736A一种兼具纸张增强作用的脱酸液及其制备方法”中，使用镁铝双金属氢氧化物或其焙烧产物作为碱性物质，生产工艺复杂，并且制备出的碱性颗粒的粒径均一性差，难以实现碱性颗粒的长期稳定分散，限制了其大规模的推广和应用。实际使用中，脱酸液既需要满足在生产和操作过程中无重大隐患，又能够实现碱性颗粒的长期稳定分散，这成为了无水脱酸技术得到大范围推广和应用的技术瓶颈。

发明目的：

针对现有技术的不足，本发明提供一种既满足在生产和操作过程中无重大安全隐患，又能够实现碱性颗粒的长期稳定分散的无水纳米脱酸液，稳定分散的时间长达30 min以上，并且在对纸张进行脱酸处理后，纸张的pH值＞8，碱存留量＞2%。

技术方案：

一种无水纳米脱酸液，含有如下重量百分比的组分：

金属元素的碱性化合物或氧化物 0.01～0.8 wt%

具有疏水亲油特性的含氟表面活性剂 0.1～18 wt%