[发明专利]一种具有旋转托架的纸张脱酸系统及脱酸方法

说明书

本发明公开了纸张脱酸技术领域的一种具有旋转托架的纸张脱酸系统及脱酸方法。该系统中脱酸液储罐的出口通过离心泵和进口阀与脱酸桶的脱酸液进口相连，脱酸桶的脱酸液出口通过出口阀和离心泵与脱酸液储罐的出口相连，脱酸桶的出口通过第一真空球阀、真空泵和第二真空球阀与冷凝器入口相连，冷凝器的出口与脱酸液储罐的入口相连，脱酸桶内部包括旋转托架，脱酸桶外部有加热系统。脱酸方法为：将待脱酸纸张置于脱酸桶，预抽真空后导入脱酸液，脱酸完成后脱酸液返回脱酸液储罐，将脱酸后的纸张干燥。本发明集成和自动化程度高，造价低，使用和清洗方便；脱酸效率高，易于批量化处理；脱酸均匀，碱保留量均匀；脱酸液可循环使用，无环境污染。

技术领域

本发明属于纸张脱酸技术领域，具体涉及一种具有旋转托架的纸张脱酸系统及脱酸方法。

背景技术

纸张(或书籍)一直扮演着记录历史、传递信息、辅助学习的角色，更是传承文化的重要的载体。但随着时间的推移，在内外因素的共同作用下，纸质资料(或文物)已经严重酸化，导致可能的保存年限剧减。世界各国都有大量的纸质古籍或文献，我国仅各图书馆收藏的古籍文献就多达3000万册，有相当比例的纸质古籍或近代资料尽管表观破损不明显，但已经酸化非常严重，不仅字迹趋于模糊，而且完全不能翻阅，一触即碎。尤其是民国时期，处于由手工向机械造纸的过渡阶段，技术极不成熟，这一时期的纸张酸化尤其严重，很多民国线装书的pH值在3以下，已经到了濒于毁灭的地步。据统计，全世界有三分之二的古籍和珍贵图书处于酸化的威胁中，欧美等发达国家在古籍或纸张脱酸方面已经开发了一定的技术并发展了相应的产业。

脱酸技术可以归结为脱酸剂和脱酸设备两部分。按照脱酸剂分类，可以分为液相法和气相法，不同的方法通常有对应的不同设备：对于气态法，有采用(加压)雾化喷涂的方法，如中国专利201610048917.8、201620070915.4、201110108785.0、201120130937.2等；也有采用超临界设备以CO₂为载体的脱酸设备，如中国专利200910039000.1；还有采用等离子体激光脉冲电源，采用氦气、氮气为气源，携带脱酸剂的离子焰进行纸张脱酸，如中国专利201110187998.7；也有采用气态脱酸剂与电弧放电射流共同对纸张进行处理，喷在纸张表面进行脱酸的技术，如中国专利201220162209.4、201210112383.2等；还有采用氨气、吗啉、二乙基锌等对应的气态脱酸技术及相应设备。气态法可避免水溶液浸泡对纸张的损害，但气态法主要适于单张纸质材料的脱酸处理，对整本古籍文献则不易操作，难于批量化。此外，一些技术对环境会产生污染，并且安全性有待提升，也有一些技术对设备的要求很高。相比之下，液相法对于单张的纸张和整本的书籍都具有较高的批量化处理能力，不仅有利于控制碱保留量，而且还易于附带增强纸张强度的功能。对于液态法，一般采用浸泡的方式进行脱酸，如中国专利201510416162.8、201520130346.3、201320713616.4等。目前采用水溶液法脱酸时浸泡脱酸液的工序大都在常温常压容器内进行，因此处理周期长。有些纸质文物质地很脆弱，如果长时间浸泡在脱酸液中会严重影响纸质文物的外观和结构稳定性；也有采用真空浸泡的方式，但脱酸剂在书籍页面间很难扩散，对此，上述专利技术中也采用了摇摆的方式促进脱酸剂的扩散，但对脱酸剂在堆放的书籍页面中扩散也需提高。中国专利201310111061.0采用超声的方式强化脱酸剂的扩散，但超声对于本就脆弱的古籍文献可能会带来严重的二次破坏。

寻求一种脱酸设备和方法以解决现有技术中脱酸不均匀、碱保留不均匀、批量化处理难及污染环境等问题，具有重要意义。

发明内容

本发明的目的是提出一种具有旋转托架的纸张脱酸系统及脱酸方法，具体技术方案如下：

一种具有旋转托架的纸张脱酸系统包括脱酸反应器、驱动系统、脱酸液注入和回流系统、抽真空系统、脱酸液回收装置和智能操作控制台。