Патент на изобретение №2155835
|
||||||||||||||||||||||||||
(54) КАРТОН ДЛЯ КОНСЕРВАЦИИ ДОКУМЕНТОВ
(57) Реферат: Изобретение относится к целлюлозно-бумажному производству и касается композиции бескислотного картона для консервации документов. Картон выполнен из бумажной массы, содержащей целлюлозное волокно, щелочной буфер-карбонат кальция и алюмосодержащий компонент -мелкодисперсный гидроксид алюминия с массовой долей водорастворимых веществ 0,5-1,0%. Картон выполнен однослойным и имеет массу 400-1000 г/м2. Бумажная масса может дополнительно содержать вещество для щелочной проклейки в количестве 0,2-1,0 мас.ч. на 100 мас.ч. целлюлозного волокна. В качестве целлюлозного волокна бумажная масса преимущественно содержит сульфатную беленую хвойную целлюлозу с содержанием  -целлюлозы 86-96%. Изобретение позволяет улучшить качество картона для консервации документов при одновременном улучшении технологичности в процессе изготовления из него изделий сложной конструкции за счет исключения возможности расслаивания картона и повышения его гибкости. 2 з.п. ф-лы, 1 табл.
Настоящее изобретение относится к целлюлозно-бумажному производству и касается композиции бескислотного картона для консервации документов, предназначенного для изготовления микроклиматических контейнеров, а также папок, коробок и паспарту, обеспечивающих сохранность и доступность документальных коллекций в библиотечных, музейных и архивных фондах. Известен бескислотный картон для консервации документов, полученный из трех слоев: два слоя (наружные) – картонные гофрированные или негофрированные, между ними – средний водо-, паронепроницаемый слой полиэфирной пленки. Первый (верхний) картонный слой изготовлен из бумажной массы, содержащей целлюлозу, а на его поверхность нанесено проклеивающее вещество с щелочной реакцией. Второй (нижний) картонный слой изготовлен из бумажной массы, содержащей щелочной буфер (резерв)-карбонат кальция. На его поверхность также нанесено проклеивающее вещество с щелочной реакцией (см. US 4489120 A1, н.кл. 428102, МПК B 32 B 29/00, опубл. 18.12.1984 г.). Изделие, изготовленное из такого картона, является непроницаемым для обменных процессов между внешней средой (макросредой) и газовой фазой внутри изделия (микросредой), т.е. сохраняемый документ не может “дышать”. Поэтому изделие пригодно только для кратковременного хранения или хранения стабильных документов, когда вся свободная кислота, образующаяся в результате естественного старения документа или стенки самого изделия, в том числе полиэфирной пленки, может быть нейтрализована за счет щелочного резерва в нижнем слое картона. В противном случае, когда масса свободной кислоты превысит буферную емкость нижнего картонного слоя, произойдет процесс образования свободной кислоты и соответственно деструкции документа, и стенки изделия перейдут в режим автокатализа. Трехслойная структура, включающая пленочный слой, является вероятной причиной разделения картона на элементарные слои в процессе переработки в изделия, особенно сложной конструкции, что снижает технологичность картона. Известен также бескислотный картон для микроклиматических контейнеров, представляющий собой склеенный картон, состоящий из двух внешних (наружных) слоев и одного внутреннего слоя. Общая масса картона составляет 1200-1300 г/м2. Бумажная масса каждого слоя содержит сульфатную небеленую хвойную целлюлозу, а также вещество для проклейки в слабокислой среде. Слои склеены поливинилацетатной эмульсией (см. Г. В. Старова и др. , Препринт N 13, “Бескислотный архивный картон для микроклиматических контейнеров”. Библиотека Российской Aкадемии наук, Санкт-Петербург, 1995, стр. 7-13). Изделие из такого картона является самостоятельным источником образования свободной кислоты ввиду следующих факторов: – слои картона изготовлены из небеленой хвойной и лиственной целлюлоз, содержащих ингредиенты соответственно остаточный лигнин и гемицеллюлозы, и подвержены окислительной гидролитической деструкции в большей степени, чем хвойная беленая целлюлоза; – слои картона склеены поливинилацетатной эмульсией, обладающей высокой реакционной способностью и подверженной интенсивному старению; – слои картона имеют слабокислую реакцию, что усиливает интенсивность деструкционных процессов во всей массе картона; – трехслойная структура картона ухудшает его технологичность при переработке в изделия и приводит к отслоению элементарных слоев по линиям изгиба. Ближайшим аналогом описываемого изобретения является картон для консервации документов, полученный из бумажной массы, содержащей целлюлозное волокно, щелочной буфер-карбонат кальция и алюмосодержащий компонент (см. US 5633054 A, н.кл. 428-34.2, МПК B 32 B 29/00, опубл. 27.05.1997 г.). Этот материал является трехслойным. Наружные слои выполнены из картона, изготовленного из бумажной массы, содержащей целлюлозное волокно, щелочной буфер-карбонат кальция и алюмосодержащий компонент – алюмосиликат (цеолит), а внутренний слой – из водо-, паронепроницаемой полиэфирной пленки. Этот материал не может в полной мере обеспечить сохранность и доступность документальных коллекций, а также требуемое качество изготовленных из него изделий ввиду следующих присущих ему недостатков: – присутствие в составе цеолита, одним из элементов структуры которого является кислотообразующее соединение – диоксид кремния; – полиэфирная пленка в слоистой структуре картона; – низкая буферная емкость, обусловленная наличием щелочного буфера только в одном слое; – трехслойная структура картона, включающая пленочный слой и способная к отделению элементарных слоев. Эти недостатки приводят к следующим негативным последствиям в процессе переработки картона в изделия и эксплуатации этих изделий, соответственно: – увеличение вероятности образования свободной кислоты и развития деструктивных процессов в стенке изделия; – возможность перехода деструктивных процессов в режим автокатализа – препятствие для осуществления “дыхания” документа; – ухудшение способности изделия поглощать образующуюся кислоту; – низкая технологичность в процессе переработки в изделие сложной конструкции и образование трещин и других дефектов в изделии. Новым результатом от использования настоящего изобретения является улучшение качества картона для консервации документов за счет предотвращения образования свободной кислоты и перехода деструктивных процессов в автокаталитический режим при одновременном повышении способности картона поглощать кислоту и улучшении технологичности при изготовлении изделий сложной конструкции за счет исключения возможности его расслаивания и повышения гибкости. Этот результат достигается тем, что в картоне для консервации документов, выполненном из бумажной массы, содержащей целлюлозное волокно, щелочной буфер-карбонат кальция и алюмосодержащий компонент, согласно изобретению бумажная масса в качестве алюмосодержащего компонента содержит мелкодисперсный гидроксид алюминия с массовой долей водорастворимых веществ 0,5-1,0% при следующем соотношении указанных компонентов, мас.ч.: целлюлозное волокно – 100, карбонат кальция – 2-7 и гидроксид алюминия – 1-4, при этом картон выполнен однослойным и имеет массу 400-1000 г/м2. Картон может дополнительно содержать вещество для щелочной проклейки в количестве 0,2-1,0 мас.ч. на 100 мас.ч. целлюлозного волокна. В качестве целлюлозного волокна бумажная масса преимущественно содержит сульфатную беленую хвойную целлюлозу с содержанием -целлюлозы 86-96%.
Авторами настоящего изобретения было установлено, что использование в качестве алюмосодержащего компонента мелкодисперсного гидроксида алюминия (средний размер частиц 5-20 мкм), обеспечивающего в данной композиции высокую степень осаждения карбоната кальция на целлюлозном волокне и щелочную среду в пределах 7-9, позволяет практически исключить возможность образования свободной кислоты и возникновения деструктивных процессов в картоне (стенке изготовляемого изделия), а также обеспечить в полном объеме нейтрализацию свободной кислоты, образующейся в результате естественного старения сохраняемого документами и проникающей в микросреду извне. Кроме того, использование гидроксида алюминия именно с низким содержанием водорастворимых веществ (0,5-1,0%), являющегося химически инертным веществом, способствует повышению химической стабильности картона.
Однослойная структура картона в сочетании с вышеизложенным обеспечивает его однородность, увеличение буферной емкости и равномерное распределение щелочного буфера в стенке изделия с одновременным улучшением технологичности картона при переработке в изделие, полностью исключая его разделение на элементарные слои.
В качестве вещества для щелочной проклейки бумажная масса может содержать различные агенты, обеспечивающие проклейку в щелочной среде при pH картона = 7-9, преимущественно полиаминамидные смолы.
Изобретение иллюстрируется следующими примерами его осуществления.
Пример 1. Картон для консервации документов изготавливают следующим образом.
Cульфатную беленую хвойную целлюлозу (СФА) с содержанием в ней -целлюлозы 86% размалывают в роле при концентрации 2% до степени помола 30oШР и смешивают с карбонатом кальция и гидроксидом алюминия до получения следующей композиции, мас. ч.: целлюлоза – 100, карбонат кальция – 2, гидроксид алюминия – 1. Из полученной бумажной массы на листоотливном аппарате получают отливки при концентрации массы в отливной форме 0,15%. Отливки прессуют на двухвальном прессе и сушат на сушильном цилиндре при температуре 105oC и пропускают через каландр при давлении 90 кг/см2 и зазоре между валами 0,7 мм.
Полученные образцы картона массой 1000 г/м2 испытывают по ТУ ОП N 5434-184-00248645-99.
Примеры 2-3. Образцы картона для консервации документов готовят аналогично примеру 1, однако дополнительно после введения в рол карбоната кальция и гидроксида алюминия в массу добавляют полиаминамидную смолу в количестве 0,2 мас. ч. на 100 мас.ч. целлюлозы. Конкретные соотношения компонентов, а также количественные значения содержания -целлюлозы и массы картона представлены в таблице.
Из картона, полученного в примерах 1-3, изготавливают на полуавтоматическом станке “BOX-MAKER” микроклиматические контейнеры для фазовой консервации сохраняемых документов.
Из таблицы видно, что предлагаемый картон имеет высокий показатель щелочного резерва, величина которого обеспечивает способность картона нейтрализовать свободную кислоту, образующуюся внутри контейнера в результате старения документа и проникающую из внешней среды.
pH водной вытяжки картона находится в пределах 7,0-8,5, что указывает на отсутствие свободной кислоты в составе картона. Представленные значения зольности свидетельствуют о высокой степени осаждения карбоната кальция на волокне и присутствии в картоне гидроксида алюминия, обеспечивая щелочной резерв картона и повышая его химическую стабильность. Картон обладает высокой прочностью на изгиб.
Таким образом, предлагаемый картон имеет улучшенные показатели качества, подтверждающие его более высокую эксплуатационную эффективность в сравнении с прототипом.
Основными эксплуатационными преимуществами предлагаемого картона в сравнении с прототипом является следующее:– снижение вероятности возникновения автокаталитического механизма деструкции сохраняемого документа; – исключение возможности образования свободной кислоты в картоне и соответственно стенке контейнера; – практически полная нейтрализация свободной кислоты, образующейся при старении документа и проникающей из внешней среды; – обеспечение возможности осуществления обменных процессов между макро- и микросредой, “дыхание” документа; – улучшение технологичности процесса изготовления изделий сложной конструкции за счет повышения гибкости картона и предотвращения его расслаиваемости. Кроме того, за счет использования в композиции указанного гидроксида алюминия предлагаемый картон обладает огнестойкостью. Формула изобретения
-целлюлозы 86 – 96%.
РИСУНКИ
MM4A Досрочное прекращение действия патента Российской Федерации на изобретение из-за неуплаты в установленный срок пошлины за поддержание патента в силе
Дата прекращения действия патента: 23.03.2002
Номер и год публикации бюллетеня: 12-2003
Извещение опубликовано: 27.04.2003
|
||||||||||||||||||||||||||
