北京嘉润通力科技有限公司，北京 100192
择要： 目的：进步纸质文物、档案的防水、防酸、抗老化等性能。方法：把样品放入JRP镀膜设备中，用真空、温度、电场、磁场等条件对化学质料进行真空聚合，在样品外观形成纳米级珍爱膜。通过老化前后色度值、水接触角、耐折度、拉伸强度和海水浸泡等测试，来分别评价样品的防水、防酸、抗老化、抗撕裂等性能，并通过扫描电镜对制备的纳米级厚度的聚合物珍爱膜进行了检测和分析。效果：镀膜纸在湿热老化前后、紫外和酸雨老化前后的色差均较小。JRP镀膜后的宣纸样品正反面接触角平均值均大于90°，而未镀膜的宣纸的接触角为0，是处于完全润湿状况。SEM照片表现镀膜后纸张纤维宏观尺寸没有转变，纤维之间的孔洞也未见堵塞。耐折度测试效果注解镀膜处理后可略微进步纸张的纵向耐折度。纸张拉伸强度测试注解镀膜纸张的横向拉伸强度显明高于原纸张。酸蚀实验和海水浸泡实验注解镀膜后的纸张样品抗酸和海水腐蚀性能优于未镀膜纸张。结论：镀膜对纸张的颜色没有影响，保持了其原貌；同时能肯定程度减小湿热老化和紫外老化对纸张颜色的影响；镀膜使纸张具有优秀的疏水防水功能；镀膜对纸张的耐折度和拉伸强度有肯定的进步；具有防酸蚀和海水腐蚀的膜层珍爱了基材。




Key Words

1.弁言：
      但是纸张作为载体的纸质档案，在长期保管、使用过程中会受到各种因素影响而渐渐发黄、变脆、生虫、霉变、破损及字迹扩散、褪变等。产生这些征象的缘故原由是内因和外因。内因包括制纸纤维的种类、质量、胶料、酸、金属离子的存在及纸张中的其他成分和档案字迹的材料。外因包括保存档案的环境（如室内的温度、湿度、光照、灰尘、霉菌、虫害、大气中的有害物质等）和在保管、借阅、复制过程中的机械磨损、污染（唾沫、油腻、手印）等[4-5]
      为了珍爱这些宝贵的历史档案，最大限度地延伸其寿命（耐久性），历代劳动人民支出了艰辛的努力，取得了一些珍爱方法。对于纸质文物、档案的灭虫防蛀，目前国内用的比较多的是化学方法，如化学药剂熏蒸或是使用防霉、杀虫剂直接除治微生物或害虫[10]。但这类化学试剂是对人体和环境都是有害的。国外有效物理方法的，如微波灭菌杀虫、伽马射线辐射灭菌杀虫、气调杀虫和低温杀虫[11-12]。但这些方法都有各自的局限性，很难大范围的推广使用。
      北京嘉润通力科技有限公司（JRP）多年来一向致力于真空镀膜技术的探索和研究，成功研发出了在纸张上的纳米级镀膜。JRP镀膜工艺具有环保、操作简单和成本低廉等特点。纳米技术将带动档案珍爱技术革命性的发展，使得纸质文物、档案珍爱技术产生质的飞跃。
2. 镀膜过程及性能测试
      首先打开北京嘉润通力科技有限公司生产的镀膜设备Schwarze P10C-COATING（Ø200mmX高150mm）的舱门，掏出工装，把样品纸放在工装上，再放入镀膜设备，关闭仓门，设置控制体系的参数，泵开启抽真空（为了将仓体内压力降到要求的压力值）、设置处理时间、进气（通入必要的工艺气体）、辉光（设备进入工作状况）、排气（破除真空状况回到大气压），点击设备上的“开始”按键，设备主动运行完后，打开舱门，掏出镀好膜的样品纸，关上舱门。见图1设备示意图。                   

2.2 性能测试
   原宣纸样品和镀膜后宣纸样品都按以下尺寸裁剪好：(75x150mm)、（150x15mm）、（450x450mm）、（65x50mm）、（300x100mm）、（100x100mm）、（150x150mm）、（150x15mm）


   JGW-360A 接触角测试仪，承德市成慧试验机有限公司；MIT耐折度测定仪，杭州研特科技有限公司；可程式恒温恒湿箱，上海江凯机械有限公司；TA.XYPlus质构仪，台湾超技仪器有限公司；JZ-300通用色度仪；日本日立S-4300N扫描电子显微镜；
2.2.3 样品的处理












8) 把宣纸试样（150x15mm）放入镀膜设备Schwarze P10C-COATING镀膜，然后参照GBT457-2008《纸和纸板 耐折度的测定》，加载力为9.81N,进行耐折度测试，测试试样镀膜前后的耐折度
9)把宣纸试样（150x15mm）放入镀膜设备Schwarze P10C-COATING镀膜，然后进行湿热老化，即参照国标GBT 22894-2008 《纸和纸板加速老化在80℃和65%相对湿度条件下的湿热处理》，用恒温恒湿箱调节环境的温度为80℃，相对湿度为65%，将试样放置在恒温恒湿箱中老化72h后进行测试。参照国标GBT 22898-2008 《纸和纸板 抗张强度的测定恒速拉伸法 （100mm/min）》测试纸张镀膜前后的拉伸强度。测试设备为TA.XYPlus 质构仪。
10)为了便于观察，用铁片（100x25mm）代替纸做酸蚀实验。把铁片（100x25mm）放入镀膜设备Schwarze P10C-COATING镀膜，然后将镀膜后铁片和未镀膜铁片都放入盛有盐酸（0.1mol/L）的烧杯中，在常温下放置72个小时后，观察铁片的转变。
 11)为了便于观察，用铁片（100x25mm）代替纸做海水浸泡实验。把铁片（100x25mm）放入镀膜设备Schwarze P10C-COATING镀膜，然后将镀膜后铁片和未镀膜铁片都放入装有3.5%氯化钠溶液里（类似于海水盐度）的烧杯里，在常温下放置72个小时后，观察铁片的转变。
3. 效果和讨论
      由表1可见镀膜处理后，纸张的色度值转变很小，色差ΔE只有 0.3。所以镀膜对纸张的颜色没有影响，保持了纸张原有的颜色，说明镀膜用于纸质文物的珍爱时具有不改变文物原貌的特点。由表2可见酸雨老化后，镀膜纸的色差为2.9，略大于原纸的1.7，都介于1.5~3.0之间，属于较小色差，说明镀膜用于纸质文物的珍爱时具有不改变文物原貌的特点。由表3可知湿热老化后，镀膜纸的色差为0.1，小于未镀膜纸的1.1。说明镀膜能减小纸张在湿热老化下的颜色转变，镀膜有利于纸张抵抗湿热储存条件。由表4可见紫外老化后，镀膜纸的色差为2.9，小于未镀膜纸的5.1。说明镀膜能肯定程度减小紫外老化对纸张颜色的影响。正由于膜层具有无色透明和抗腐蚀性特点使镀膜不仅能保持纸张原有的颜色，而且还能抵抗酸雨、湿热和紫外线的侵害。
Tab.1Chromatic value and aberration test of coated paper and un-coated paper


Tab.2 Chromatic value and aberration test of coated paper and un-coated paper after acid rain aging


Tab.3 Chromatic value and aberration test of coated paper and un-coated paper after hygrothermal aging


Tab.4 Chromatic value and aberration test of coated paper and un-coated paper after ultraviolet aging


   图3a和图3b是宣纸镀膜前后的照片，可见纤维宏观尺寸没有转变，纤维之间的孔洞也未见堵塞；镀膜比较均匀，纤维的存在状况（纤维的交叉关系）也没有宏观转变。这是由于镀膜为纳米级的，包裹微米级的纤维不会造成什么转变。同时镀膜是在真空环境下进行的，设备内部的气路结构布局合理，所以膜层会均匀沉积在纸张外观。


接触角测试分析

表5 原宣纸接触角测试效果

测试次数	原宣纸正面接触角		原宣纸反面接触角
	θ/°		θ/°
1	0		0
2	0		0
3	0		0
Average value	0		0

表6 JRP镀膜宣纸接触角测试效果

测试次数	镀膜宣纸正面接触角		镀膜宣纸反面接触角
	θ/°		θ/°
1	120.80		116.00
2	117.00		117.00
3	122.00		116.64
Average value	119.93		116.55

3.4 纸张镀膜前后耐折度分析
表7纸张耐折度测试效果

耐折度/次	原纸张		镀膜纸张
	横向	纵向	横向	纵向
平行样一	8	1	8	2
平行样二	8	1	7	2
平行样三	9	1	10	2

Data processing


3.5 纸张拉伸强度分析


Tab.8 Tensile strength test of paper after hygrothermal aging
纸张湿热老化后拉伸强度数据处理





横向
纵向
原纸张
平均值 / mN
10923.8
6263.4
相对标准误差 / %
4.5
6.5
镀膜纸张
平均值 / mN
12448.2
6276.1
相对标准误差 / %
7.2
11.3
镀膜+湿热老化前后拉伸强度增长 / %
32.3
14.0
3.6 酸蚀实验分析 图6b表现的左边未镀膜的泡在溶液中的部分已经被腐蚀，而右边已镀膜的2块铁片却没有被腐蚀。这是由于镀膜膜层具有阻隔海水作用，使海水不会接触到铁片；膜层材质也具有耐海水腐蚀的功能，且膜层包裹得很均匀。




1) 镀膜对纸张的颜色没有影响，保持了纸张原有的颜色，说明镀膜用于纸质文物的珍爱时具有不改变文物原貌的特点。同时能肯定程度减小湿热老化和紫外老化对纸张颜色的影响。
3) 镀膜对纸张的耐折度和拉伸强度有肯定的进步。




[1] 张玉娟.我国古代档案珍爱技术对当代纸质档案保管之启迪[N]。河北科技师范学院学报(社会科学版)，2011,10(3):100-102
[2]马翀，郭莉珠.档案特藏室环境研究[J]。中国档案，2008(1):28-30
[3]奚三彩.南京博物院纸质文物珍爱的发展历程和瞻望[J]。东亚纸质文物珍爱，2010（2）：55-61
[4] 刘全校.影响碱性纸张老化的因素[J]。纸和造纸，2003(1):21-22
[5] 袁英.浅谈纸质档案的珍爱[J]。陕西档案。2005（1）：43-44
[6] 冯伯群，孟世恩.档案工作汇编500问[N]。北京今日出版社，1993
[7] 张宏.纸质档案文件的珍爱[N]。思茅师范高等专科黉舍学报，2003(2):89-91
[8] 奚三彩.当代科技在纸质文物珍爱中的应用[J]。中国文化遗产，2004(3)：67-67
[9] 陶琴.档案害虫的危害性分析与综合治理对策[J]。档案学研究。2014（2）：76-80
[10] Diane, Van Der Reyden. Recent Scientific Research in Paper Conservation [J]. JAIC 1992,31(1):14
[12] 南京博物院.脆弱纸张丝网加固技术。中国文化遗产，2004（3）：68-68`
[13] 南京博物院.派拉纶真空镀膜技术在古籍善本书珍爱中的应用研究[J]。中国文化遗产，2004（3）：70-70
[14] DEFLORIAN, F. On the Corrosion Protection Properties of Fluoropolymer Coating [J], Progress in Organic Coating, 1993,22(1-4):39-53