【摘 要】
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纸质文献（书籍、地图、手稿等）作为记录信息的主要载体,具有不可替代性。然而,纸张老化严重威胁着纸质文献的使用寿命,也不便于其在图书馆、博物馆和档案馆中的储存、流通和展示,因此需要对老化纸张进行加固以使其可以长久保存。本文将细菌纤维素（BC）碎解、疏解以及高压均质,使其充分解离为单根微纤丝。通过BC微纤丝架桥在纤维间和包覆在受损纤维表面的协同作用,提升纸张的力学强度。BC分散液修复后纸张撕裂指数比原
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纸质文献（书籍、地图、手稿等）作为记录信息的主要载体,具有不可替代性。然而,纸张老化严重威胁着纸质文献的使用寿命,也不便于其在图书馆、博物馆和档案馆中的储存、流通和展示,因此需要对老化纸张进行加固以使其可以长久保存。本文将细菌纤维素（BC）碎解、疏解以及高压均质,使其充分解离为单根微纤丝。通过BC微纤丝架桥在纤维间和包覆在受损纤维表面的协同作用,提升纸张的力学强度。BC分散液修复后纸张撕裂指数比原纸提高57.18%,抗张指数提高60.16%,耐折次数提高140%,白度和色差变化不明显。但亲水性的BC与疏水的老化纸张表面（119°）结合力较弱,限制了加固后纸张性能的提升。为提高BC与老化纸张的界面结合力,进一步提升老化纸张的强度性能,采用3-氨丙基三乙氧基硅烷（APTES）对BC进行化学修饰。考察了APTES浓度、反应温度和时间对BC的改性效果以及修复后老化纸张性能的改善作用,研究发现当APTES浓度为5%、反应温度80℃、反应时间4 h时,APTES-BC分散液修复后的纸张撕裂指数、抗张指数和耐折次数分别比原纸提高87.89%、92.96%和304%,白度和色差变化较小。红外光谱和固态13C核磁共振波谱证实APTES与BC分子链的羟基反应形成Si-O-C键。由于BC表面接枝的硅羟基形成链状或三维网络的聚硅氧烷结构,修复后纸张接触角提高至102°。以提供适宜纸张长久保存的环境为目的,在APTES-BC分散液体系中加入质量分数为0.1%的纳米Mg O,形成具有稳定碱储量的复合体系,并用于纸张修复,其强度修复效果基本和APTES-BC分散液处理后纸张强度一致,主要是通过BC纳米微纤丝表面的羟基和纸张纤维素羟基以氢键的结合来提高纸张强度。此外,通过评估三种修复液（BC、APTES-BC和APTES-BC/Mg O分散液）分别加固处理纸张后的抗老化性能,发现APTES-BC/Mg O分散液修复后纸张抗老化性能最佳,其次是APTES-BC分散液,最后是BC分散液。湿热老化30 d后,原纸的撕裂指数和抗张指数降低了47.61%和36.87%,纸张明显变暗变黄,白度为34.49%,色差为8.20。APTES-BC/Mg O分散液处理纸样的撕裂指数和抗张指数分别比原纸高29.58%和27.63%,白度略有降低,为41.09%,色差为4.16,样品无明显返黄。该纸张仍具有稳定的碱性环境,p H值和碱储量为7.56和250mmol/kg。伴随老化过程,加固后纸样的厚度降低,透气度升高,粗糙度升高,色密度降低。SEM分析证实Mg O附着分散在三维网状结构的APTES-BC上,二者共同作用架桥在纸张纤维间,修复后接触角几乎和原纸一样,真正做到了“修旧如旧”。
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