一种避免纸张水性脱酸后发生褶皱变形的干燥方法技术

本申请提供一种避免纸张水性脱酸后发生褶皱变形的干燥方法，包括如下步骤：1)将酸化纸张置于恒温恒湿的处理室中，采用水性脱酸液对酸化纸张进行脱酸处理；2)将脱酸处理后的纸张放置在高压电场中，在电场力的作用下脱水干燥。该方法利用水性脱酸液在处理室中完成对纸张的均匀脱酸，同时使纸张中的水分均匀分布，然后利用高压电场作用使纸张中的水分聚集脱除，脱水过程不会对纸张的纤维结构造成影响，可以在纸张表面不发生褶皱变形的前提下完成对纸张的脱酸及干燥。对纸张的脱酸及干燥。对纸张的脱酸及干燥。

【技术实现步骤摘要】
一种避免纸张水性脱酸后发生褶皱变形的干燥方法


[0001]本申请涉及纸张脱酸干燥领域，特别是涉及一种避免纸张水性脱酸后发生褶皱变形的干燥方法。

技术介绍

[0002]纸张在正常保存过程中含水率为5％～8％，这部分水包括三种存在形式，游离水、毛细管水和结合水，其中游离水是指纸张表面物理吸附的水分，其饱和蒸汽压等于纯水在相同温度下的饱和蒸汽压，这部分水分在纸张干燥过程中较易蒸发除去。毛细管水是指纸张内毛细管中所含水分，这部分水分的蒸发受毛细管力的影响，饱和蒸汽压小于纯水在同等温度下的饱和蒸汽压。结合水是指纸张纤维原料中的水分，通过化学键或者氢键与纸张结合，在干燥过程很难被去除。
[0003]对酸化纸张及时进行脱酸是对纸张保护的重要手段，在使用水性脱酸液对酸化纸张进行脱酸的过程中，为了增加脱酸剂在纸张中的渗透量和渗透速度，同时使脱酸剂能够均匀作用到纸张上，需要增加纸张的含水率，即向纸张中引入一定含量的游离水和毛细管水，相对于结合水，这些自由水分可以加快脱酸剂在纸张中的扩散和渗透速度，提高脱酸效果。一般情况下，为保证脱酸效果，纸张在水性脱酸液脱酸过程中的含水率为15％～25％，脱酸后再经过干燥，使纸张含水率回到正常范围。
[0004]脱酸后含水率较高的纸张在自然干燥时，由于干燥速度较慢，且纸张中的水分分布不均匀，纸张表面各处的干燥速度难以同步，因此在干燥过程中会造成纸张表面纤维的不均匀收缩，宏观上表现为纸张表面的褶皱。当采用加热或真空干燥等方法对纸张进行辅助干燥时，虽然干燥脱水速度较快，在一定程度上减少了纸张纤维的收缩变形，但是由于脱酸后纸张中水分分布的不均匀，且这些干燥方法本质上是通过使水分子受热汽化蒸发来去除纸张中的水分，纸面各区域水分干燥蒸发过程的速度难以控制，干燥蒸发过程中不同存在形式的水分去除的临界点不同，无法将纸张各处的水分均匀脱除，很容易因为脱水不均匀破坏原始的纸张纤维结构，造成纸张的褶皱变形。

技术实现思路

[0005]基于此，有必要针对上述问题，提供一种避免纸张水性脱酸后发生褶皱变形的干燥方法，在不造成纸张表面变形和褶皱，在纸张均匀脱酸后完成纸张的脱水干燥过程。
[0006]本专利技术所提供的技术方案为：一种避免纸张水性脱酸后发生褶皱变形的干燥方法，包括如下步骤：
[0007]1)将酸化纸张置于恒温恒湿的处理室中，采用水性脱酸液对酸化纸张进行脱酸处理；
[0008]2)将脱酸处理后的纸张放置在高压电场中，在电场力的作用下脱水干燥。
[0009]上述技术方案中，先在一定温度和湿度下利用水性脱酸液实现对纸张的均匀脱酸和水分的均匀分布，之后通过高压电场的辅助作用去除纸张中的水分，使纸张的含水率恢
复正常。其中，在一定温度和湿度的环境中，纸张中自由水的含量和水分的内能增加，水性脱酸剂更容易在纸张中扩散，脱酸效果更加均匀彻底，且脱酸后纸张各处的水分分布均匀。此外，在高压电场作用下，纸张中的水分会发生一定的极化，即负电荷集中到水滴一端，正电荷集中到另一端，极化后的水分子成为感应电偶极子，相互之间吸引团聚，促使纸张中的水分发生聚集。最终，在电场力的作用下，相邻小水滴破裂聚集成较大的水滴，而水滴又与周围水滴继续聚集不断长大，到一定体积时便会在重力和电场力的作用下沉降，达到脱水的目的。再次，在电场力作用下均匀脱除的水分包括纸张中的游离水和毛细管水，结合水与纸张的作用力较强，不会被去除。因此在电场力作用下，纸张中的自由水分可以被均匀脱除，同时保证纤维结构稳定，纸张表面不发生褶皱变形。
[0010]以下还提供了若干可选方式，但并不作为对上述总体方案的额外限定，仅仅是进一步的增补或优选，在没有技术或逻辑矛盾的前提下，各可选方式可单独针对上述总体方案进行组合，还可以是多个可选方式之间进行组合。
[0011]可选的，所述处理室的温度为40
‑
60℃，环境的相对湿度为85
‑
95％。环境温度和相对湿度直接影响到纸张在脱酸过程中脱酸液在纸张中的渗透和扩散速度，在温度较高时，水溶液脱酸剂的内能增加，易于扩散，在环境湿度较高时，可以提高纸张表面游离水和毛细管水的含量，为水性脱酸剂的渗透和扩散提供介质，并且使纸张中的水分趋向于均匀分布，同时抑制脱酸剂向环境中的扩散，加快脱酸剂在纸张中的渗透和扩散。
[0012]可选的，所述水性脱酸液采用雾化脱酸，雾化方式包括超声雾化、机械雾化或介质雾化。雾化脱酸法可以保证脱酸液均匀负载到纸张表面，脱酸效率高。
[0013]可选的，所述水性脱酸液为氢氧化钙水溶液、氢氧化镁水溶液、碳酸氢钙水溶液，碳酸氢镁水溶液，氢氧化锶水溶液，四硼酸锂水溶液，四硼酸钾水溶液、丙酸钙水溶液的一种或多种。
[0014]可选的，所述步骤2)中高压电场包括平板电极与接地极板，纸张放置在两者之间的棉网上。
[0015]可选的，所述平板电极与接地极板之间的距离为10
‑
50cm。平板电极与接地极板之间的距离影响到高压电场强度，进而影响到纸张脱水干燥过程中水分子的极化程度和脱水速度。
[0016]可选的，所述平板电极上所接电压为2
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10kV。平板电极上负载的电压值影响到高压电场中的电场强度，电压较低时纸张中的水分子极化程度低，无法团聚，电压过高时会将高压平板电极和接地平板之间的介质击穿，产生放电现象，对纸张的形貌和结构造成破坏。
[0017]可选的，所述纸张在高压电场作用下脱水干燥的时间为30～120min。由于纸张中水分子的聚集和脱除过程主要依靠电场力和自身重力，所以脱水过程需要一定的时间。
[0018]可选的，所述棉网与接地极板之间的距离为5
‑
25cm。
[0019]本专利技术的有益效果如下：
[0020](1)本专利技术在一定温度和湿度下利用水性脱酸液对纸张进行脱酸，使纸张中存在足够的自由水实现水性脱酸剂的快速扩散和纸张的均匀脱酸，同时保证脱酸后纸张中的水溶液分布均匀。
[0021](2)本专利技术通过高压电场的极化作用将脱酸后纸张中的自由水发生极化后聚集脱除，可以减少水分在脱除时纸张纤维的不均匀收缩变形，使纸张中的含水率恢复正常。
[0022](3)本专利技术在利用高压电场对脱酸后的纸张进行脱水干燥，脱水过程可将纸张表面各处的水分均匀脱除，不会使纸张表面各处因脱水速度不同步而造成褶皱变形。
附图说明
[0023]图1为实施例1中酸化纸张无损均匀脱酸前的表面相貌图；
[0024]图2为实施例1中酸化纸张经无损均匀脱酸后的表面相貌图；
[0025]图3为对比例1中脱酸纸张干燥前的表面相貌图；
[0026]图4为对比例1中脱酸纸张干燥后的表面相貌图；
[0027]图5为对比例2中脱酸纸张干燥前的表面相貌图；
[0028]图6为对比例2中脱酸纸张干燥后的表面相貌图。
具体实施方式
[0029]下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种避免纸张水性脱酸后发生褶皱变形的干燥方法，其特征在于，包括如下步骤：1)将酸化纸张置于恒温恒湿的处理室中，采用水性脱酸液对酸化纸张进行脱酸处理；2)将脱酸处理后的纸张放置在高压电场中，在电场力的作用下脱水干燥。2.根据权利要求1所述的避免纸张水性脱酸后发生褶皱变形的干燥方法，其特征在于，所述处理室的温度为40
‑
60℃，环境的相对湿度为85
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95％。3.根据权利要求1所述的避免纸张水性脱酸后发生褶皱变形的干燥方法，其特征在于，所述水性脱酸液采用雾化脱酸，雾化方式包括超声雾化、机械雾化或介质雾化。4.根据权利要求1所述的避免纸张水性脱酸后发生褶皱变形的干燥方法，其特征在于，所述水性脱酸液为氢氧化钙水溶液、氢氧化镁水溶液、碳酸氢钙水溶液，碳酸氢镁水溶液，氢氧化锶水溶液，四硼酸锂水溶液，四硼酸钾水溶液、丙酸钙水...

【专利技术属性】
技术研发人员：张溪文，陈炳铨，施文正，徐春辉，徐绍艳，唐晓敏，
申请(专利权)人：杭州众材科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：