Листовой целлюлозный материал для реставрации и консервации документов Российский патент 2018 года по МПК D21H11/04 D21H27/00 D21H25/18 

Предлагаемое изобретение относится к целлюлозно-бумажному производству, в частности, к технологии листовых целлюлозных материалов - бумаги и картона, применяемых для изготовления микроклиматических контейнеров, папок, коробок, конвертов, переплетов, а также изделий другой конструкции, в которых размещаются документы архивных, библиотечных и музейных фондов с целью их консервации и реставрации.

Суть консервации состоит в том, что стенки изделия в процессе воздушного обмена нейтрализуют вредные вещества (преимущественно окислители), проникающие извне и образующиеся внутри в результате старения сохраняемого документа. Эту функцию выполняет щелочной резерв (буфер) - обязательный компонент материала для консервации документов.

Важным фактором процесса консервации документов является устойчивость к окислению и старению стенок изделия (целлюлозного материала) - в противном случае они превращаются в дополнительный источник образования окислителей. Поэтому материал для консервации документов должен быть выполнен из целлюлозных волокон и вспомогательных веществ, наиболее устойчивых к образованию свободной кислоты под действием атмосферных загрязнителей и естественному старению. Кроме того, материал должен обладать конструкционными свойствами, обеспечивающими его технологичность в процесс переработки в изделие и их прочность в процессе эксплуатации.

Эти свойства в значительной степени обусловлены величиной массы 1 м² материала, которая служит главным критерием выбора марки материала для изделия конкретного размера и конструкции. Общая оценка потребительского качества картона и бумаги для консервации документов осуществляется по показателям - плотность, щелочной резерв, рН водной вытяжки, разрушающее усилие при разрыве, прочность на излом при перегибах, качество поверхности.

Известен бескислотный картон для консервации документов, выполненный массой 1 м² 400-1000 г. Бумажную массу для его формирования готовят из волокна сульфатной беленой хвойной целлюлозы с содержание α-целлюлозы 86-96%. В массу добавляют химикаты: щелочной буфер - карбонат кальция, гидроксид алюминия и вещество для щелочной проклейки в количествах соответственно 2-7, 1-4, 0, 2-1,0 масс. ч. на 100 масс. ч. целлюлозы (RU 2155835 C1 D21H 27/00, опубл. 10.09.2000). Согласно описанию, целлюлозу размалывают до степени помола 30°ШР. Картон выполняют в узком интервале значений массы 1 м², поэтому он имеет ограниченную область применения - изготовление микроклиматических контейнеров для консервации книг на полуавтоматическом станке «ВОХ-MAKER».

Известное техническое решение не обеспечивает возможность получения ассортимента целлюлозных листовых материалов, обладающих технологичностью и необходимой прочностью в широком диапазоне величин массы 1 м², что безусловно является его недостатком.

Новым техническим результатом использования предполагаемого изобретения является возможность выработки практически полного ассортимента целлюлозных листовых материалов, необходимого для обеспечения нужд системы консервации документов в архивных, библиотечных и музейных фондах. Результат достигается за счет применения в качестве основного целлюлозного волокна небеленой сульфатной хвойной целлюлозы с добавлением беленой сульфатной лиственной и регулирования степени помола бумажной массы. Эти факторы улучшают бумагообразующие свойства бумажной массы, обеспечивают возможность формирования ассортимента листовых целлюлозных материалов, технологичных в широком интервале значений массы 1 м², и позволяют изготавливать изделия разного размера и конструкции, прочные в процессе эксплуатации. Кроме того, применение в качестве основного целлюлозного волокна электроизоляционной сульфатной небеленой хвойной целлюлозы, отличающейся высокой степенью делигнификации, химической чистотой и стабильностью, а также отсутствием легко окисляемых компонентов, позволяет свести к минимуму возможность превращения картона в дополнительный источник образования окислителей, а добавление лиственной целлюлозы интенсифицирует процесс размола и улучшает бумагообразующие свойства бумажной массы, также повышает качество поверхности, получаемого материала. Дополнительным положительным эффектом применяемых целлюлозных волокон является их низкая, по сравнению с волокном беленой облагороженной целлюлозы, способность к адсорбции атмосферной влаги.

Согласно изобретению листовой материал - бумага или картон для консервации и реставрации документов - выполнен из бумажной массы, состоящей из целлюлозного волокна, подвергнутого размолу, и вспомогательных химикатов в количествах по масс. % к абсолютно сухому веществу (а.с.в.) бумажной массы: карбонат кальция 3,2-7,0 гидроксид алюминия 1,6-4,0, вещество для щелочной проклейки 0,1-0,2, а в качестве целлюлозного волокна содержит сульфатную хвойную небеленую электроизоляционную целлюлозу и сульфатную беленую лиственную целлюлозу в количествах соответственно 65-85 и 10-27 масс. % к а.с.в. бумажной массы, при этом целлюлозное волокно подвергнуто размолу до степени помола 25-50°ШР. Листовой материал в виде бумаги массой 100-300 г/м², предназначенной для изготовления конвертов, папок и прокладок для хранения фотоматериалов, миниатюрных произведений графики, или в виде картона массой 301-2000 г/м², предназначенного для изготовления архивных коробок, переплетов, контейнеров и папок большого формата для хранения географических карт, произведений графики и других крупногабаритных документов на бумажной или тканевой основе.

Изобретение на практике может быть реализовано следующим образом.

Целлюлоза сульфатная небеленая хвойная электроизоляционная и целлюлоза сульфатная лиственная совместно или раздельно диспергируются в гидродинамическом аппарате, например, в гидроразбивателе. Дальнейший их размол целесообразно производить в две ступени, используя последовательно установленные конические и дисковые мельницы, до степени помола от 25 до 50°ШР, в зависимости от конкретного назначения вырабатываемого материала. Смешивать раздельно размолотые целлюлозы в заданном соотношении и вводить в полученную массу необходимые химикаты - карбонат кальция, гидроксид алюминия и вещество для щелочной проклейки, можно в композиционном бассейне или с помощью смесительных насосов. Из полученной массы формируется бумажное полотно с заданными параметрами, соответствующими конкретному назначение материала. Процессы формирования, прессования и сушки осуществляются соответственно на бумаго- или картоноделательной машине. Готовый листовой целлюлозный материал на специальном оборудовании разрезается на листы потребительского формата.

Показатели качества полученного материала определяются стандартными методами.

В таблице 1 приведен состав бумажной массы и степень помола целлюлозы, а в таблице 2 - показатели качества ассортимента листового целлюлозного материалов для консервации документов, предлагаемого в изобретении, а именно: бумаги массой 200 г/м², предназначенной для изготовления конвертов, папок, прокладок для хранения фотоматериалов, рисунков и миниатюрных произведений графики (Пример b), картона массой 650 г/м², предназначенного преимущественно для изготовления микроклиматических контейнеров, папок и коробок среднего размера (Пример с), а также картона массой 2000 г/м², предназначенного для изготовления архивных коробов, переплетов, папок, включая крупногабаритные для хранения географических карт и произведений графики (Пример d). Характеристики предлагаемого листового целлюлозного материала для консервации документов приведены в сравнении с аналогом - бескислотным картоном по патенту RU 2155835 (Пример а).

Как видно из таблиц 1 и 2, листовые целлюлозные материалы, приведенные в примерах «b, с, d», по показателям общей оценки потребительского качества превосходят аналог (Пример «а»).

Следовательно, предлагаемые технические решения позволяют выполнять листовые целлюлозные материалы - бумагу и картон для реставрации и консервации документов, обеспечивающие возможность изготовления полного ассортимента изделий - от миниатюрных футляров и конвертов до архивных коробов и крупногабаритных папок, которые востребованы в музеях, архивах и библиотеках.

Дополнительным преимуществом изобретения является снижение себестоимости заявленного материала за счет замены в его составе облагороженной хвойной целлюлозы на смесь небеленой хвойной целлюлозы и беленой лиственной целлюлозы.

Таким образом, прогнозируемый технический результат в изобретении достигнут в полном объеме.

* Значение показателя для образца массой 1000 г/м²

Изобретение относится к целлюлозно-бумажному производству, в частности технологии листовых целлюлозных материалов - бумаги и картона, применяемых для консервации и реставрации ценных документов. Материал выполнен из бумажной массы, содержащей целлюлозное волокно, подвергнутое размолу, и вспомогательные химикаты: карбонат кальция, гидроксид алюминия, вещество для щелочной проклейки. Бумажная масса в качестве целлюлозного волокна содержит сульфатную небеленую хвойную электроизоляционную целлюлозу и сульфатную беленую лиственную целлюлозу. Степень помола бумажной массы 25- 50°ШР. Обеспечивается возможность выработки практически полного ассортимента целлюлозных листовых материалов, необходимого для обеспечения нужд системы консервации документов в архивных, библиотечных и музейных фондах. 1 з.п. ф-лы, 2 табл.

1. Листовой целлюлозный материал - бумага или картон для консервации и реставрации документов - выполнен из бумажной массы, содержащей целлюлозное волокно, подвергнутое размолу, и вспомогательные химикаты: карбонат кальция, гидроксид алюминия, вещество для щелочной проклейки, отличающийся тем, что бумажная масса в качестве целлюлозного волокна содержит сульфатную небеленую хвойную электроизоляционную целлюлозу и сульфатную беленую лиственную целлюлозу в количествах соответственно 65-85 и 10-27 масс. % к а.с.в. бумажной массы, при этом целлюлозное волокно подвергнуто размолу до степени помола 25-50°ШР.

2. Материал по п. 1 отличается тем, что выполнен в виде бумаги массой 100-300 г/м² и в виде картона массой 301-2000 г/м²