СПОСОБ ВОССТАНОВЛЕНИЯ НЕДОСТАЮЩИХ ЧАСТЕЙ ЛИСТОВ БУМАГИ Российский патент 2013 года по МПК D21H17/25 D21H25/18 

Изобретение относится к способам восстановления недостающих частей листов бумаги при механизированной реставрации книг, карт, гравюр, газет, рукописных и архивных материалов методом восполнения утраченных частей листа и предназначено для использования в практике работы крупных книгохранилищ, архивов и в целлюлозно-бумажной промышленности.

В настоящее время большинство крупных реставрационных подразделений в мире располагают аппаратурой для механизированной реставрации методом долива утраченных частей листов документов. Одним из недостатков метода является невысокая прочность шва между старой и восполняемой частью листа. Для упрочнения шва в бумажную массу можно вводить различные связующие.

В патенте СА №1.279.450 описан способ использования бактериальной целлюлозы в качестве связующего для получения нетканых и бумагоподобных материалов из различных волокон, в том числе из волокон растительного происхождения. Определено оптимальное количество вводимой в массу бактериальной целлюлозы - 20%. Также заявлен способ культивирования бактериальной целлюлозы в динамических условиях. Однако в данном патенте не исследовалось влияние добавок бактериальной целлюлозы на прочность шва между старой и восполняемой частью листа при механизированной реставрации документов и влияние на прочность шва ускоренного тепло-влажного старения.

В настоящей заявке бактериальную целлюлозу, предлагаемую к использованию в качестве связующего в бумажную массу для механизированной реставрации документов, получают путем поверхностного культивирования штамма Gluconacetobacter xylinus BKM В 880. Наногель-пленка бактериальной целлюлозы (НГПЦ GX) получена на питательных средах, содержащих в качестве источника углерода отходы или полуотходы производств, имеющих моносахара, например гидролизат древесины или щелока целлюлозно-бумажного производства (патент RU №2189394, опубл. 20.09.2002). Способ реализован на модельной установке для производства НГПЦ GX.

Наиболее близким по технической сущности и техническому результату является способ восстановления недостающих частей листов бумаги (A.С. №1151635, Опубл. 23.04.85, Бюл. №15), включающий подготовку реставрируемых листов, отлив волокнистой массы со связующим на недостающие части листа, прессование и сушку с одновременным растворением связующего, при этом в качестве связующего используют поливинилспиртовые волокна. Известная добавка обеспечивает повышение производительности реставрационных работ при сохранении качественных показателей листов. Однако известный способ требует особого режима прессования и сушки бумаги для набухания и растворения поливинилспиртовых волокон. Кроме того, поливинилспиртовые волокна как связующее хорошо зарекомендовали себя при введении в бумажную массу только из хлопковой целлюлозы в количестве не более 10% к массе целлюлозного волокна (Бланк М.Г. Поливинилспиртовые волокна как связующее при механизированной реставрации бумаги // Теория и практика сохранения книг в библиотеке, вып.6, Л, ГПБ, 1974, с 87-105.)

Технической задачей и положительным результатом данного способа являются повышение механической прочности шва между документом и восполняющей частью при использовании бумажной массы из сульфатной беленой хвойной целлюлозы, стабильность прочности шва в процессе искусственного тепло-влажного старения, а также исключение процесса прессования и упрощение процесса сушки бумаги.

Указанная задача и положительный результат достигаются за счет того, что способ восстановления недостающих частей листов бумаги включает подготовку реставрируемых листов, подготовку волокнистой массы со связующим, отлив волокнистой массы со связующим на недостающие части листа и сушку листа, отличающийся тем, что для повышения прочности шва между восполняющей частью и реставрируемым листом документа в качестве связующего используют бактериальную целлюлозу, культивированную штаммом Gluconacetobacter xylinus BKM В 880 в количестве 2-6% от массы абсолютно сухой сульфатной хвойной беленой целлюлозы. Способ характеризуется тем, что НГПЦ GX предварительно подвергают роспуску в течение 100-120 мин с последующим размолом: рафинирующий размол 20-30 мин, рубка 1-3 мин при концентрации 0,2%.

Реализация предлагаемого способа восстановления недостающих частей листов бумаги, иллюстрируется следующими примерами его осуществления.

Пример 1-8. Подготовку бумажной массы проводят следующим способом: сульфатную беленую хвойную целлюлозу распускают и размалывают до 35 и 45° ШР, затем в размолотую массу добавляют подготовленную ЦGХ в количестве 2-6% к массе абсолютно сухого волокна, перемешивают в течение 10-15 минут и используют для долива недостающих частей на реставрационной машине РОМ-4. ЦGX подвергают роспуску в течение 100-120 минут с последующим размолом (рафинирующий размол в течение 20-30 минут и рубка в течение 1-3 минут). Роспуск и размол проводят при концентрации 0,2%. В качестве модельных образцов документов для реставрации использовали листы книги начала XX в. из сульфитной целлюлозы и листы документа первой половины XIX в. из тряпичной полумассы. Предварительно обработанные реставрируемые листы укладывают на сетку, подают массу с волокнистым связующим и производят отлив под вакуумом. При этом, в результате фильтрации воды сквозь сетку волокна заполняют незанятые листами участки сетки. Затем отлитый лист подвергают сушке при температуре 80°С (щадящий режим для документов).

Результаты определения прочности шва между реставрируемым документом и восполняющей частью представлены в таблице 1.

Таблица 1 Прочность шва между реставрируемым документом и восполняющей частью Показатели Примеры №1 №2 №3 №4 №5 №6 №7 №8 Основа композиции Сульфатная беленая хвойная целлюлоза (35°ШР) Сульфатная беленая хвойная целлюлоза (45°ШР) Вид добавки   ЦGX ЦGХ Количество добавки 0 2 4 6 0 2 4 6 Разрушающее усилие шва с листами документа начала XX в., Н 1,5 3,7 4,0 4,0 3,5 6,0 6,2 6,2 Разрушающее усилие шва с листами документа начала первой половины XIX в., Н 9,5 15,5 16,0 16,0 11,0 18,7 19,5 20,5

Анализ экспериментальных результатов, представленных в таблице 1, показывает, что введение UGX в композицию бумажной массы для механизированной реставрации документов (примеры 1-8) способствует повышению прочности шва между восполняемой и восполняющей частями листа документа. Так, при содержания ЦGХ в количестве 2-4% в композиции бумажной массы прочность шва при реставрации документа начала XX в. увеличивается в 2,5-2,7 раза (примеры 2, 3) и в 1,7-1,8 раза (примеры 6, 7), при реставрации документа начала первой половины XIX в. - в 1,6-1,8 раза (примеры 2, 3, 6, 7).

Для исследования стабильности прочности шва в процессе хранения образцы подвергали искусственному тепло-влажному старению в камере «TABAI». Режим старения соответствовал стандарту ISO 56-30: 1986 «Бумага. Картон. Ускоренное старение (4.3). Обработка влажным теплом при температуре 80°С и относительной влажности 65%.». Искусственное старение проводили в течение 12 суток. Результаты испытаний представлены в таблице 2.

Из таблицы 2 видно, что прочность шва между восполняющей частью, содержащей добавки, ЦGХ и документом после 12 суток тепло-влажного старения остается выше (примеры 2-4, 6-8), чем с восполняющей частью, не содержащей добавки ЦGХ (примеры 1, 5).

Таблица 2 Прочность шва между реставрируемым документом и восполняющей частью после 12 суток искусственного тепло-влажного старения Показатели Примеры №1 №2 №3 №4 №5 №6 №7 №8 Основа композиции Сульфатная беленая хвойная целлюлоза (35°ШР) Сульфатная беленая хвойная целлюлоза (45°ШР) Вид добавки   ЦGХ ЦGХ Количество добавки 0 2 4 6 0 2 4 6 Разрушающее усилие шва с листами документа начала XX в., Н 1,0 2,0 2,0 2,2 2,5 3,5 3,5 3,5 Разрушающее усилие шва с листами документа начала первой половины XIX в., Н 7,5 11,0 12,5 12,5 8,5 15,0 15,0 16,0

Изобретение относится к бумажной промышленности. Для реставрации листов проводят их подготовку, подготовку волокнистой массы со связующим, отлив волокнистой массы со связующим на недостающие части листа и сушку листа. При этом в качестве связующего используют бактериальную целлюлозу, культивированную штаммом Acetobacter xylinum ВКМ В-880 в количестве 2-6% от массы абсолютно сухой сульфатной хвойной беленой целлюлозы. После отлива листы подвергают сушке при температуре 80°C. Способ позволяет повысить прочность шва между восполняющей частью и реставрируемым документом. Прочность шва сохраняется на высоком уровне после 12 суток искусственного тепло-влажного старения при температуре 80°C и влажности 65%. 2 з.п. ф-лы, 2 табл., 8 пр.

1. Способ восстановления недостающих частей листов бумаги, включающий подготовку реставрируемых листов, подготовку волокнистой массы со связующим, отлив волокнистой массы со связующим на недостающие части листа и сушку, отличающийся тем, что для повышения прочности шва между восполняющей частью и реставрируемым листом документа в качестве связующего используют бактериальную целлюлозу, культивированную штаммом Gluconacetobacter xylinus ВКМ В-880 в количестве 2-6% от массы абсолютно сухой сульфатной беленой хвойной целлюлозы.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что бактериальную целлюлозу предварительно подвергают роспуску в течение 100-120 мин с последующим размолом: рафинирующий размол 20-30 мин, рубка 1-3 мин при концентрации массы 0,2%.

3. Способ по п.1, отличающийся тем, что комплекс: реставрируемый лист плюс восполняющая часть подвергают искусственному тепло-влажному старению при температуре 80°C и влажности 65% в течение 12 суток, после этого проверяют прочность шва.