一种含过渡金属的纸质文物的保护方法技术

本发明专利技术提供一种含过渡金属的纸质文物的保护方法，所述方法包括，将所述纸质文物中需要被保护的部分与含有保护剂的溶液接触，所述保护剂为至少有一个羟基取代的烷烃。本发明专利技术提供一种含有过渡金属离子的纸质文物的保护方法，通过将保护剂与含有过渡金属颜料的纸质文物接触，保护剂可长时间附着在纸张表面，避免纸张表面生成的过氧化氢及羟基自由基降解破坏纸张的纤维素骨架，从而有效解决纸张出现力学强度和聚合度下降以及纸张严重变色等问题，实现对纸质文物的长期保护；此外，该保护剂还具有简单易得、无毒无害、经济实惠、绿色环保等优点。优点。优点。

【技术实现步骤摘要】
一种含过渡金属的纸质文物的保护方法


[0001]本专利技术涉及纸质文物保护
，涉及一种含过渡金属的纸质文物的保护方法。

技术介绍

[0002]书法、绘画等纸质文物作为人类历史和文明的见证，是人类极其宝贵的财富，也是不可再生的文化资源。纸张作为文物的载体，是一种主要由纤维素组成的二维材料，通过聚合物链多尺度组装而成。
[0003]目前全球各国所珍藏的大量纸质文物在长期保存过程中已经发生严重的劣化和变色，例如使用铁胆墨水会对纸张产生严重的腐蚀，墨水周围出现穿孔或引起纸张机械性能下降；使用了石青或石绿的国画中，颜料使得周围的纸基材料变的泛黄甚至脆化而受损。研究发现这些纸张损坏是由于纤维素在类芬顿氧化下的结果，颜料中所含的铁或铜等过渡金属物质参与芬顿氧化反应产生的羟基自由基是最活泼的一种活性分子，也是进攻性最强的化学物质之一。羟基自由基几乎能和所有的生物大分子、有机物或无机物发生各种不同类型的化学反应，并有非常高的反应速率常数和负电荷的亲电性。因此颜料中所含的铁或铜等过渡金属物质能够加速纤维素的降解，导致纸张的损坏。
[0004]为了减缓墨水、颜料等对纸张的腐蚀，和Cabrita等将纳米氢氧化钙/氢氧化镁、没食子酸、卤化物、植酸镁钙作为保护剂应用于防止铁胆墨水对纸张的降解作用。Potthast等人通过添加四丁基溴化铵、苯并三唑、明胶等以减缓颜料对纸张的腐蚀降解速率。但是这些保护剂在一定程度上影响了原有纸张的颜色、pH或表面颜料的状态，同时也无法有效除去自由基，不能起到长效保护的作用。因此，如何提升含过渡金属颜料纸张的持久保存性能越来越引人深思。

技术实现思路

[0005]本专利技术提供一种含过渡金属的纸质文物的保护方法，用于解决含有过渡金属的纸质文物无法长期有效保存的问题。
[0006]本专利技术提供一种含过渡金属的纸质文物的保护方法，所述方法包括：将所述纸质文物中需要被保护的部分与含有保护剂的溶液接触，所述保护剂为至少有一个羟基取代的烷烃。
[0007]进一步地，所述过渡金属为铁、铜、铬、锌、汞、镉中的一种或多种。
[0008]进一步地，所述保护剂具有式1所示的结构：
[0009][0010]其中，所述保护剂的碳原子数为4
‑
5，且R1、R2独立地选自C1
‑
C3的直链烃基。
[0011]进一步地，式1所示的结构中，R1为甲基、R2为乙基或丙基。
[0012]进一步地，式1所示的结构中，R1和R2均为乙基。
[0013]进一步地，所述保护剂具有式2所示的结构，
[0014][0015]其中，n＝1或2。
[0016]进一步地，所述保护剂具有式3所示的结构：
[0017][0018]其中，R1、R2独立地选自H、C1
‑
C2的直链烃基。
[0019]进一步地，式3所示的结构中，R1和R2均为H。
[0020]进一步地，式3所示的结构中，R1和R2均为甲基。
[0021]进一步地，式3所示的结构中，R1和R2均为乙基。
[0022]进一步地，所述保护剂具有式4所示的结构：
[0023][0024]其中，R1、R2独立的选自H或甲基。
[0025]进一步地，式4所示的结构中，R1和R2均为H。
[0026]进一步地，式4所示的结构中，R1和R2均为甲基。
[0027]进一步地，所述含有保护剂的溶液中，所述保护剂与溶剂的质量比为1:200
‑
1:15。
[0028]进一步地，所述含有保护剂的溶液还包括水基保护剂，所述水基保护剂为植酸镁钙、氢氧化镁中的一种或两种。
[0029]进一步地，所述保护剂的质量为所述溶液总质量的0.5％
‑
8.0％。
[0030]进一步地，所述纸质文物中需要被保护的部分与含有保护剂的溶液的接触方式为浸泡、涂抹和喷涂中的一种或多种。
[0031]本专利技术提供一种含有过渡金属离子的纸质文物的保护方法，通过将保护剂与含有过渡金属颜料的纸质文物接触，保护剂可长时间附着在纸张表面，避免纸张表面生成的过氧化氢及羟基自由基降解破坏纸张的纤维素骨架，从而有效解决其纸张出现力学强度和聚合度下降以及纸张严重变色等问题，实现对纸质文物的长期保护；此外，该保护剂还具有简单易得、无毒无害、经济实惠、绿色环保等优点。
附图说明
[0032]图1为本专利技术实施例1提供的保护组和未保护组纸张在类芬顿试剂中反应2小时、12小时和48小时后的扫描电镜图；
[0033]图2a为本专利技术实施例1提供的保护组纸张在类芬顿试剂中反应48小时后的效果图；
[0034]图2b为本专利技术实施例1提供的未保护组纸张在类芬顿试剂中反应48小时后的效果图；
[0035]图3为本专利技术实施例1提供的保护组和未保护组纸张在不同反应时间下的还原羰基含量图；
[0036]图4为本专利技术实施例1提供的保护组和未保护组纸张在不同反应时间下的羧基含量图；
[0037]图5为本专利技术实施例1提供的保护组和未保护组纸张在不同反应时间下的红外光谱变化情况图。
具体实施方式
[0038]为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术的实施例，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0039]实施例1
[0040]本实施例使用2,5
‑
己二醇作为醇类保护剂，具体地，将80mL超纯水和20mmol 2,5
‑
己二醇混合成保护剂溶液，其中2,5
‑
己二醇浓度为2.95wt％。将含有过渡金属颜料的1.6g纸张样品在保护剂溶液中浸泡，并同时加入1.6mmol无水硫酸铜与16mmol过氧化氢，模拟含过渡金属颜料的纸质文物降解的类芬顿反应体系。将反应体系在90℃的烘箱中分别放置2、6、12、24和48小时，以充分模拟含过渡金属颜料的纸质文物在长时间下发生的氧化降解过程。每个反应阶段结束后将纸样取出，用超纯水洗涤并自然晾干，发现纸张在反应后无明显的颜色变化与破损。
[0041]为了更好地体现本专利技术的保护效果，同时设置未保护组作为对照实验组，具体地，将1.6g纸张在80mL超纯水中浸泡，并同时加入1.6mmol无水硫酸铜与16mmol过氧化氢，模拟含过渡金属颜料的纸质文物降解的类芬顿反应体系。将反应体系在90℃的烘箱中分别放置2、6、12、24和48小时，以充分模拟含过渡金属颜料的纸质文物在长时间下发生的氧化降解过程。每个反应阶段结束后将纸样取出，用超纯水洗涤并自然晾干。
[0042]采用扫描电镜对纸张进行观察，观察结果如图1所示，随着时间延长，保护组纸张表面的纤维素较好地维持了原有形态(图1d
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种含过渡金属的纸质文物的保护方法，其特征在于，所述方法包括：将所述纸质文物中需要被保护的部分与含有保护剂的溶液接触，所述保护剂为至少有一个羟基取代的烷烃。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述过渡金属为铁、铜、铬、锌、汞、镉中的一种或多种。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述保护剂具有式1所示的结构：其中，所述保护剂的碳原子数为4
‑
5个，且R1、R2独立地选自C1
‑
C3的直链烃基。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述保护剂具有式2所示的结构，其中，n＝1或2。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述保护剂具有式3所示的结构：其中，R1、R2独立地选自H、C1
‑

【专利技术属性】
技术研发人员：闫玥儿，张昊诚，姚晶晶，唐颐，张旭，罗婵，
申请(专利权)人：上海市质量监督检验技术研究院，
类型：发明
国别省市：