[发明专利]文物纸张污渍控制性电解清除方法

说明书

技术领域

本发明属于文物保护技术领域，具体涉及一种基于电解清除文物纸张污渍的方法。

背景技术

纸张是人类文明与文化的重要载体，在长期的储存过程中，受到各种环境的影响，难免产生各种污渍或霉斑的污染，这些污染的清除是纸张文物保护修复的关键。通常，采用纯水或含有漂白功能试剂(如次氯酸钠、过氧化氢或高锰酸钾等)的溶液对污染纸张进行泡洗，可以一定程度上去除纸张上的污迹霉斑，但纸张与水溶液长时间的大面积接触，充分润胀了其中的纤维，纸张干燥后容易变脆变形，不利于修复，而且该过程会导致纸张中大量的水溶性成分如施胶剂等的流失。蘸洗，即用毛刷蘸取洗液后在纸张污染处进行涂擦以除去污迹，在一定程度上减少了纸张纤维的润胀，但漂白功能试剂的残留以及纤维的溶胀仍然难以控制。

为了解决上述问题，近年来，人们对水凝胶作为文物纸张的清洁工具进行了研究[Baglioni,P.,Berti,D.；Bonini,M.；Carretti,E.；Dei,L.；Fratini,E.；Giorgi,R.Adv.Colloid.Interfac.2014,205,361.]。水凝胶是一种具有三维网络结构的高分子在水溶液中溶胀而成，具有很强的持水能力和较大的黏性。当水凝胶用于纸张清洁时，清洁液(水或含有清洁功能试剂的溶液)从凝胶扩散至纸张的量显著降低，清洁作用限制在凝胶与纸张的接触面，可选择性地处理污染区域，并最大限度地减少纤维的润胀。然而，常规的化学或物理单一交联的水凝胶的机械强度很弱，在应用过程易碎并残留于纸张中。凝胶残留物的去除需要较大的机械力，容易对纸张产生破坏，而无法彻底去除的凝胶残留物容易引起微生物在纸张上滋生。为此，采用高机械强度可剥离水凝胶(如互穿网水凝胶或多价态金属离子交联结冷胶等)能在处理后容易从纸张表面去除，但需要较长的处理时间，一般为数小时之久，而且对于一些顽固的污迹和霉斑，单纯的水凝胶即使经过长时间处理依然难以清除。激光脉冲可有效清除纸张上的顽固污染，但会引起纸张纤维的严重氧化而导致其发黄变脆[Arif,S.；Bushukb,S.；Kouzmoukb,A.；Taturb,H.；Batishcheb,S.；Kautek,W.J.Cult.Herit.2014,15,602.]。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于针对现有纸张污渍或霉斑去除方法存在的缺陷，提供一种操作简单、高效、去污位置可控且对纸张的形貌及组成结构破坏小的文物纸张污渍电解清除方法。

解决上述技术问题所采用的技术方案是：以表面为β-二氧化铅镀层的电镀板为阳极、高机械强度导电水凝胶为电解质支持体，将污染纸张置于阳极上、电解质支持体置于污染纸张上，将阳极和电解质支持体分别连接于直流电源正极和负极上，在电流密度为2～20mA/cm²下电解2～10分钟，优选在电流密度为8～15mA/cm²下电解4～8分钟，实现对纸张污渍的控制性清除。

上述的表面为β-二氧化铅镀层的电镀板的基板为不锈钢板、石墨板、钛板等；所述的表面为β-二氧化铅镀层的电镀板优选以α-二氧化铅镀层为中间连接层、表面为β-二氧化铅镀层的电镀板，其可以根据现有文献公开的任意一种方法制备，本发明具体根据下述方法制备而成：

(1)取三块相同面积的表面经过砂纸打磨并清洗干净的基板，其中一块基板作为阳极，另两块基板作为双对电极，浸没于氧化铅分散液中，在搅拌、电流密度为10～20mA/cm²条件下，25～60℃电镀0.5～3小时，取出阳极的电镀板用超纯水冲洗至中性，得到具有α-二氧化铅镀层的电镀板，其中所述的氧化铅分散液是将氧化铅粉末分散于质量百分比浓度为10％～20％的氢氧化钠水溶液中配制而成，氧化铅的质量百分比浓度为3％～10％。

(2)以具有α-二氧化铅镀层的电镀板作为阳极，另取两块相同面积的基板作为双对电极，浸没于酸性硝酸铅溶液中，在搅拌、电流密度为12～25mA/cm²条件下，25～60℃电镀20～60分钟，取出作为阳极的电镀板用超纯水冲洗至中性，得到表面具有β-二氧化铅镀层的电镀板，其中所述的酸性硝酸铅溶液是将硝酸铅和氟化钠加入质量百分比浓度为1％～3％的硝酸水溶液中配制而成，硝酸铅和氟化钠的质量百分比浓度分别为15％～25％和0.3％～1％。