铁锈斑去除剂对档案纸张耐久性的影响

　　摘 要：本文以A4复印纸作为纸质档案的模拟试样，从铁锈斑去除前后纸张的pH值、白度、耐折度、厚度方面，探究草酸和二氧化硫脲两种铁锈斑去除剂对纸质档案耐久性的影响。研究结果表明，草酸和二氧化硫脲均会对纸张产生不同程度的破坏。草酸溶液浓度为1%～3%，对纸张pH值、白度、耐折度和厚度影响均较小，但当浓度大于3%时，对纸张具有较强的破坏作用；二氧化硫脲浓度为10%左右，除锈效果好且对纸张的pH值、白度、耐折度和厚度影响均较小。相对于草酸来说，二氧化硫脲对纸张破坏性较小，是更为理想的纸质档案铁锈斑去除剂。
　　关键词：铁锈斑；去锈剂；纸质档案；草酸；二氧化硫脲
　　1 引言
　　纸质档案作为历史的珍贵原始记录，是文化传承的载体，许多纸质档案以孤本形式存在，一旦损毁，将造成无法弥补的损失。目前国内档案馆中保存的相当一部分重要的纸质档案，因大头针、订书钉及回形针的使用，以及保存环境中铁的参与，产生了铁锈斑。铁锈斑不仅影响纸质档案的外观，还影响纸质档案载体材料和记录材料的耐久性，甚至造成字迹无法辨认。
　　目前，纸质档案铁锈斑的去除方法较多，采用化学试剂去除铁锈斑是最为常见的方法，草酸和二氧化硫脲是档案保护工作中常用的铁锈斑去除剂。然而，这两种铁锈斑去除剂是否会对纸质档案耐久性造成不利影响，鲜见文献报道，有待于进一步研究。为此，本文以 A4复印纸作为纸质档案的载体材料，从铁锈斑去除前后，纸张的pH值、白度、耐折度和厚度4个方面，开展草酸和二氧化硫脲两种铁锈斑去除剂对纸质档案耐久性的影响研究。
　　2 实验部分
　　2.1 仪器及材料。DCP-MIT135型纸张耐折度仪（四川长江造纸仪器有限责任公司）；WSD-ⅢA型白度色度仪（北京康光仪器有限公司）；DCP-HDY04型电脑测控厚度测定仪（四川长江造纸仪器有限责任公司）；PHS-3C型 PH计（上海仪电科学仪器股份有限公司）、KQ-500DE型超声波清洗器（昆山市超声仪器有限公司）；FB224型电子天平（上海舜宇恒平科学仪器有限公司）。
　　草酸（AR，山东优索化工科技有限公司）；二氧化硫脲（AR，山东优索化工科技有限公司）；EDTA（AR，苏州逸祥化工科技有限公司）；氢氧化钠（AR，山东优索化工科技有限公司）；A4复印纸（70g/m2，湛江晨鸣浆纸有限公司）；托盘、量筒、烧杯等。
　　2.2 实验方法
　　2.2.1 铁锈斑去除剂的制备。①草酸溶液去除剂：通过使用不同浓度草酸溶液对模拟铁锈斑去除的实验研究发现，浓度5%草酸溶液可完全去除铁锈斑。考虑到草酸是酸性物质，对档案纸张和字迹有腐蚀作用，且该溶液浸泡干燥后的纸张表面有草酸晶体析出。故本实验设定草酸浓度分别为1%、2%、3%、4%。
　　具体配制过程：分别称量5g、10g、15g、20g草酸溶解于495mL、490mL、485mL、480mL蒸馏水中，玻璃棒搅拌溶解，备用。
　　②二氧化硫脲溶液去除剂：研究表明[1]，二氧化硫脲作为纸质档案铁锈斑去除剂的使用浓度范围为1%～30%。本实验设定二氧化硫脲的浓度分别为5%、10%、15%、20%。
　　具体配制过程：
　　（a）二氧化硫脲溶液：分别称量二氧化硫脲25g、氢氧化钠10g；二氧化硫脲50g、氢氧化钠20g；二氧化硫脲75g、氢氧化钠30g；二氧化硫脲100g、氢氧化钠40g，溶解于465mL、430mL、395mL、360mL蒸馏水中，玻璃棒搅拌溶解即可得到浓度为5%、10%、15%、20%二氧化硫脲溶液。
　　（b）浓度2%EDTA溶液：称量10gEDTA二钠盐溶解于490mL蒸馏水中，玻璃棒搅拌溶解，备用。
　　2.2.2 紙样的制备。本研究只考查铁锈斑去除剂对纸质档案耐久性的影响，故不制作带有铁锈斑的模拟纸样，仅以空白A4复印纸模拟纸质档案载体材料纸张。参考国家标准GB/T450-2002[2]，分别将A4复印纸裁成15cm×1.5cm、5cm×5cm、6.3cm×5cm、3cm×3cm四种规格，用于纸张相关性能的测试。
　　2.2.3 铁锈斑的去除过程。①草酸的去锈：取洁净的托盘若干，将上述2.2.1方法制备的草酸溶液倒入托盘中，取上述2.2.2方法制备的纸样，浸渍30min后取出，阴干。所有纸样需经过温度23±1℃、相对湿度50%～60%环境中恒温恒湿处理4h方可进行性能测试[3]。
　　②二氧化硫脲的去锈：取洁净的托盘若干，将上述2.2.1方法制备的二氧化硫脲溶液加热至60℃，倒入托盘中，取上述2.2.2方法制备的纸样，浸渍30min后取出，再放入浓度2%EDTA溶液中完全浸润5min，取出阴干。所有纸样需经过温度23±1℃、相对湿度50%～60%环境中恒温恒湿处理4h方可进行性能测试。
　　对照组：取洁净的托盘若干，将蒸馏水倒入托盘中，取上述2.2.2方法制备的纸样，浸渍30min后取出，阴干。所有纸样需经过温度23±1℃、相对湿度50%～60%环境中恒温恒湿处理4h方可进行性能测试。
　　2.2.4 纸张性能的测试方法[4-13]。①pH值：参考我国国家标准GB/T1545.2-2003《纸、纸板和纸浆水抽提液pH的测定》，取2.0g待测样品纸撕成碎片状，放置在盛有100mL蒸馏水的烧杯中，浸泡30min后，置入超声波清洗器中超声处理，设置温度为60℃，超声处理时间30min。震荡结束后过滤，滤液冷却至室温，测试pH值，平行测定2次，取其平均值。
　　②白度：参考我国国家标准GB/T7974-87《纸及纸板白度测定法》，将纸张准确切成63mm×50mm的纸样，取10个样品，将仪器设置成R457白度模式，正反两面分别进行测试，平行测定10次，取其平均值。
　　③耐折度：参考我国国家标准GB/T2679.5-1995《纸和纸板耐折度的测定》，设定耐折度仪的拉力为9.8N，分别测试纸样的纵向、横向的耐折度，平行测定10次，取其平均值。

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