以芝加哥除酸法使用的除酸劑和溶劑,來探討此理想非水性除酸處理之必要條件,首先考慮除酸劑,然后探討溶劑系統1。
許多有機和無機化學藥品是有效的除酸劑,但因此二種化學藥品使用上的限制,而無法廣泛應用,有機和無機化學藥品的利益是化合成某些金屬有機化合物,這些化合物,部分是有機、部分是無機,金屬有機化合物的一種稱為醇鹽,醇鹽是由醇與許多金屬反應而形成,醇與金屬反應形成其同族的醇鹽,如同水形成氫氧化合物一般,許多醇鹽在其母體的醇和其他有機溶劑中,能溶解到某種程度,醇鹽的一個特性是易與水反應形成氫氧化合物和其母體的醇。
甲醇鎂是一種易與水反應的醇鹽,甲醇鎂的甲醇溶液,在8%濃度是穩定的,但8-11%濃度則不甚穩定。
使用甲醇鎂的非水性除酸處理,導入紙中的化學藥品與17和18世紀生產的穩定紙相同,甲醇鎂與水迅速反應形成氫氧化鎂。氫氧化鎂稱為氧化鎂乳劑將更為合適,自從1935年即知能改善酸性紙的穩定性,實際上,Gear或Barrow之水溶性重碳酸鎂處理與非水性甲醇鎂處理,在紙中產生的化學藥品是沒有差異的,重碳酸鎂、碳酸和氫氧化物在紙中是不穩定的,平衡狀態的化合物是藥品和水的混和物,硫酸鎂(MgSO4·7H2O)是紙中性化的主要反應生成物,其對紙并無不利的影響。

有機溶劑系統
甲醇是所有醇類中分子量最小和最易蒸發的,此為其優點,然而,甲醇卻有許多不受歡迎的性質,如易燃性、毒性和溶解染料的危險。
氯氟碳氫化合物無毒,能與甲醇完全相溶,因此若甲醇在混合液的比例降低,則可減少甲醇的危險性,例如,溶液包含75%的氯氟碳氫化合物溶劑和25%甲醇,則此溶液不會持續燃燒,在一開放容器中,此溶液的蒸氣在適當條件下會著火,但不會爆炸和能自動熄滅。
芝加哥法的目標在整本書的除酸,因此其要求的條件比單張紙除酸更復雜,對于有效處理而言,壓力槽的使用是重要的,氯氟碳氫化合物溶劑含有少量甲醇,不會影響書大部分的成分,如紙、紙板、棉線、膠帶、牛皮紙或組成油墨的亞麻仁油、桐油和炭黑,對于溶解書成分的困難,可經由液化氣體(有機溶劑的主要成分)的使用而避免之。

整本書除酸時浸漬時間和溶劑的蒸發點為考量重點,浸漬時間需最少,以保護溶解性的塑性物,如焦木素涂布的封面布的硝化纖維素,其在溶解前需先軟化和膨脹,浸漬后,著色甚少,因液化氣體從整本書快速蒸發,液化氣體溶劑包括甲醇,從紙和封面的纖維和其他成分蒸發,在某些印刷油墨和紙的可溶性染料及在某些裝訂膠合劑之著色劑,皆均勻再沉淀至書或相同的溶解點,如果有任何明顯著色,則是稀少的。
有機溶劑系統的選擇視除酸物質的種類而定,單張紙的除酸處理可借浸漬、噴涂、刷涂、海綿擦拭等實行之,甲醇溶液用二氯甲烷或較佳的三氯乙烷稀釋,而整本書除酸,需在部分壓力下實行,因此特殊設備是必要的,以供濕潤和干燥操作的進行,液化冷媒氣體,如氯二氟甲烷或二氯二氟甲烷形成潛溶劑和過程的適當安排,經此種處理后的濕書將能達到適度的干燥。
參考文獻:
1、R. D. Smith, “Paper De-acidification: A Preliminary Report”, Library Quarterly 36 (1966), p. 273-293.
內容摘自:夏滄琪,臺灣省國立嘉義大學林產科學系助理教授,《圖書、檔案紙質的酸化危機與除酸處理》
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