[发明专利]一种超低定量再生纤维素纤维丝网的制备方法

说明书

本发明涉及一种用于纸张修复的超低定量再生纤维素纤维丝网的制备方法，该方法如下：将纳米氧化镁、纳米二氧化钛、纳米氧化锌与纤维素/N‑甲基吗啉氧化物浆液混合后，经装置喷出，气流拉伸，脱溶剂，卷曲收集，制得定量为10.0g/m²‑1.5g/m²再生纤维素纤维丝网。本发明不仅原料来源广泛、工艺过程绿色环保，而且可直接成网无需后加工；此外，纤维素与纸张组成相同，相容性好，定量低，透明度高，不影响修复后的纸张文字阅读；还具备制备时间短、产量高和定量可控等优势，适合大规模连续化生产。

技术领域

本发明属于环境友好型高分子纤维网材料的制备领域，涉及一种再生纤维素纤维丝网的制备方法。

背景技术

丝网加固技术对修复两面有字的脆弱文献，特别是对挽救一批濒临毁灭的珍贵档案文献，是一个可行的应急措施。该技术是南京博物馆首先研制成功，目前已在部分藏馆使用。该技术是采用单根蚕丝织成丝网，在丝网上喷涂树脂粘结剂，使用时用电熨斗熨烫热压覆盖在脆弱纸质文物上，使之与纸张黏连即可。江苏省档案局对该技术进行了改进，将一根丝线改成两根丝线，以达到更高强度、耐久性及加膜速度。

但是，蚕丝丝网加固技术对纸张表面清洁度、粗糙度和含水量都有较高要求。此外，由于其采用织网的蚕丝是蛋白质纤维材料，分子中既有硬脆的酰胺键和β折叠结构，又有许多活性较高的化学基团；而且，蛋白质材料是微生物赖以生存的场所，因此以蚕丝为原料的丝网不利于保存。另外，这种丝网加固方法实质上是一种改进的树脂热加膜法，树脂不只是粘结剂，同时也是成膜物质。更重要的是其原聚合单体很难除尽，故该树脂中会残留一些醛类物质，而蚕丝蛋白质中的胺基却对这些醛类物质很敏感，加热会使二者发生缩合反应，不但加重了蚕丝的老化变质，而且会使树脂粘结剂的性能劣化，粘结效果变差（张清志,档案丝网加固法的优长与缺憾[J]. 档案学研究, 1997, 1:60-61）。综上，蚕丝丝网加固技术存在丝网与纸张纤维不同种类、易老化、易与粘结剂发生反应、热压易损伤纸张、工艺处理效率低等问题，更为严重的问题是该方法不具有可逆性。

专利CN103952948公布了一种采用棉纤维丝网加固脆弱纸张的方法，是将单根棉丝在织网机上织成加固所用的丝网，虽然解决了与文物纸张组成相同的问题，但若大批量生产丝网，其加工效率仍然有待提高，而且，利用该技术生产超低定量丝网似乎仍有困难，所获得的丝网是编织结构，在整体形貌形状、织构结构与性能的稳定性方面仍有待提高，远不及自黏合丝网在上述几个方面更加稳定。因此，有必要开发适用于大规模生产的质量稳定且具有超低定量的纤维素纤维丝网的制备方法。

发明内容

本发明涉及一种再生纤维素纤维丝网的制备方法。本发明不仅原料来源广泛、工艺过程绿色环保，而且可直接成网无需后加工；此外，纤维素与纸张组成相同，相容性好，定量低，透明度高，不影响纸张文字阅读；还具备制备时间短、产量高和定量可控等优势，适合大规模连续化生产。

本发明提出的一种超低定量再生纤维素纤维丝网的制备方法，所述制备方法使用的生产设备，由溶解釜、螺杆挤出机、计量泵、喷丝模头、导辊、初级脱溶剂喷淋装置、收集辊和深度脱溶剂池组成，溶解釜的出口对准螺杆挤出机的入口，螺杆挤出机的出口通过计量泵连接喷丝模头，喷丝模头喷出，纳米氧化镁、纳米二氧化钛、纳米氧化锌与纤维素/N-甲基吗啉氧化物浆液经溶解釜混合后，经螺杆挤出机通过计量泵控制浆料的供给量，将浆液经喷丝模头喷出，再经气流吹送至导辊，对导辊和丝网中N-甲基吗啉氧化物溶剂进行初级脱溶剂处理之后，传送至能够连续收集纤维的往复式摆动收集辊上，经深度脱溶剂池处理形成用于纸张修复的超低定量再生纤维素纤维丝网；具体步骤如下：

（1）将纤维素溶解在N-甲基吗啉氧化物中制成纤维素/N-甲基吗啉氧化物浆液，搅拌过程中持续减压脱水，溶解温度保持在100℃，向纤维素/N-甲基吗啉氧化物浆液中加入纳米氧化镁、纳米二氧化钛和纳米氧化锌，混合均匀；纤维素/N-甲基吗啉氧化物浆液中纤维素的质量分数为2-10%，纳米氧化镁的质量分数为0.1-1.0%，纳米二氧化钛的质量分数为0.1-0.5%，纳米氧化锌的质量分数为0.1-1.0%；