檔案、文物收藏裝具防火防蟲改性液及其應(yīng)用的制作方法
【專利摘要】一種檔案、文物收藏裝具防火防蟲改性液及其應(yīng)用，改性液由溶液A和質(zhì)量分?jǐn)?shù)為15%～25%的明礬水溶液組成，溶液A的質(zhì)量份組成為：水1000份、尿素8～15份、十水四硼酸鈉40～120份、可溶性碳酸鹽5～20份、硼酸60～140份、四水八硼酸鈉80～120份、氟化鈉15～35份、硅溶膠20～30份、山梨酸鉀5～15份。使用方法為：將木材在水中浸泡至含水率為66%以上，再用溶液A浸泡，浸泡過程中每隔4小時(shí)超聲1次，最后用質(zhì)量分?jǐn)?shù)為15%～25%的明礬水浸泡。本發(fā)明改性液價(jià)格低廉、不揮發(fā)、無毒、安全性高，采用改性液處理后的木材不產(chǎn)生有毒氣體，阻燃效果好，防蟲，抗流失性能強(qiáng)，可用于加工檔案、文物收藏裝具。
【專利說明】檔案、文物收藏裝具防火防蟲改性液及其應(yīng)用
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于木材物理化學(xué)改性【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種使檔案、文物裝具等木質(zhì)材料具有防火性能的改性液，以及該改性液的應(yīng)用方法。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，檔案、文物普遍使用的裝具多由馬糞紙、牛皮紙或功能單一的無酸紙用面粉漿糊粘接加工制作而成，或者存放在沒有科技含量的木質(zhì)檔案盒、檔案柜中，但是這些紙盒和木質(zhì)盒易燃、易生蟲。為了防火，檔案館、圖書館和博物館等文博收藏單位在建館時(shí)都投入巨資健全防火設(shè)施。這些設(shè)施都是在大火燃燒起來時(shí)，用水或CO2滅火，缺乏主動(dòng)性預(yù)防。一旦發(fā)生火災(zāi)，部分珍貴的文物將被焚毀，即使能幸免于烈焰，也可能會(huì)受到一定程度的損害。在我國(guó)某國(guó)家級(jí)文獻(xiàn)收藏單位，就曾發(fā)生過煙感報(bào)警誤報(bào)，導(dǎo)致水大量涌入庫(kù)房之中，破壞藏品的事故。為了防蟲，檔案、圖書、文物部門普遍采用樟腦、萘等化學(xué)藥品進(jìn)行預(yù)防，用環(huán)氧乙烷、溴甲烷等毒性藥品進(jìn)行殺滅，雖然在一定程度上對(duì)文物具有保護(hù)作用，但這些化學(xué)試劑污染文物本體與工作環(huán)境，損害人體健康。
[0003]目前，國(guó)內(nèi)外關(guān)于木材阻燃方面的報(bào)道很多，現(xiàn)有阻燃劑中，有機(jī)阻燃劑燃燒時(shí)釋放出大量有毒氣體且價(jià)格昂貴；含鹵阻燃劑在燃燒時(shí)會(huì)產(chǎn)生鹵化氫等氣體，會(huì)形成濃密的煙霧，造成對(duì)人體的致命傷害；樹脂型阻燃劑，阻燃效果不理想，滲透性差，木材顏色變深；無機(jī)阻燃劑的特點(diǎn)是阻燃效果好、來源廣泛、價(jià)格低廉。目前，無機(jī)阻燃劑的用量占阻燃劑總需求量的60%左右,但其缺點(diǎn)是易流失。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明所要解決的一個(gè)技術(shù)問題在于提供一種阻燃效果好、不產(chǎn)生有毒性氣體、不析出、不揮發(fā)、價(jià)格低廉、安全性高的檔案、文物收藏裝具防火防蟲改性液。
[0005]本發(fā)明所要解決的另一個(gè)技術(shù)問題在于為上述改性液提供一種新用途。
[0006]解決上述技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:本發(fā)明防火防蟲改性液由溶液A和質(zhì)量分?jǐn)?shù)為15%?25%的明礬水溶液組成，溶液A由下述質(zhì)量份配比的原料組成:
[0007]水1000份
尿素8?15份
十水四硼酸鈉40?120份
可溶性碳酸鹽5?20份
硼酸60?140份
四水八硼酸鈉80?120份
氟化鈉15?35份
桂溶膠20?30份
山梨酸鉀5?15份。
[0008]上述的溶液A最佳由下述質(zhì)量份配比的原料組成:
[0009]
水1000份
尿素12份
十水四硼酸鈉80份
可溶性碳酸鹽15份
硼酸90份
四水八硼酸鈉100份
氟化鈉30份
硅溶膠25份
山梨酸鉀10份。
[0010]上述的檔案、文物收藏裝俱防火防蟲改性液的制備方法為:按照上述溶液A的質(zhì)量份配比，將十水四硼酸鈉、可溶性碳酸鹽、硼酸、四水八硼酸鈉加入水中，60?70°C加熱攪拌至完全溶解，然后加入硅溶膠、尿素、氟化鈉、山梨酸鉀，恒溫繼續(xù)攪拌至溶液澄清透明，配制成溶液A ;然后配制質(zhì)量分?jǐn)?shù)為15%?25%的明礬水溶液。
[0011]上述的改性液在檔案、文物收藏裝具防火防蟲中的用途。其使用方法如下:
[0012]1、將要處理的木材浸泡于水中，每隔4小時(shí)用功率為800?1200W的超聲波超聲60分鐘，木材的含水率達(dá)到66%以上后，取出木材。
[0013]2、將含水率達(dá)到66%以上的木材浸泡于溶液A中，加熱至50?70°C，每隔4小時(shí)用功率為800?1200W的超聲波超聲60分鐘，浸泡總時(shí)間為48?72小時(shí)，取出木材。
[0014]3、將步驟2用溶液A浸泡處理后的木材浸泡于質(zhì)量分?jǐn)?shù)為15%?25%的明礬水溶液中，浸泡30?60分鐘，取出木材，自然晾干，加工成檔案、文物收藏裝具。
[0015]本發(fā)明利用硼酸、硼砂、四水八硼酸鈉、氟化鈉、硅溶膠、十二水硫酸鋁鉀等無機(jī)超細(xì)粉之間的協(xié)同作用，獲得良好阻燃、防蟲和抗流失性能的木材防火防蟲改性液，使檔案及文物實(shí)現(xiàn)耐久收藏、環(huán)保收藏、抗災(zāi)收藏、透氣收藏和低廉收藏。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0016]圖1是超聲處理對(duì)木材吸水量的影響。
【具體實(shí)施方式】
[0017]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步詳細(xì)說明，但本發(fā)明不限于這些實(shí)施例。
[0018]實(shí)施例1
[0019]1、將要處理的木材浸泡于水中，每隔4小時(shí)用功率為800W的超聲波超聲60分鐘，木材的含水率達(dá)到66%以上后，取出木材。
[0020]2、將80g十水四硼酸鈉、15g碳酸鈉、90g硼酸、IOOg四水八硼酸鈉加入IOOOg水中，60?70°C加熱攪拌至完全溶解，然后加入25g硅溶膠、12g尿素、30g氟化鈉、IOg山梨酸鉀，恒溫繼續(xù)攪拌至溶液澄清透明，配制成溶液A ;將含水率達(dá)到66%以上的木材浸泡于溶液A中，加熱至60°C，每隔4小時(shí)用功率為800W的超聲波超聲60分鐘，浸泡總時(shí)間為48小時(shí)，取出木材。
[0021]3、將步驟2用溶液A浸泡處理后的木材浸泡于質(zhì)量分?jǐn)?shù)為20%的明帆水溶液中，浸泡40分鐘，取出木材，自然晾干，得到具有阻燃、防蟲性能的木材，再將木材加工成檔案、文物收藏裝具。
[0022]實(shí)施例2
[0023]在實(shí)施例1中，將40g十水四硼酸鈉、5g碳酸鈉、60g硼酸、80g四水八硼酸鈉加入IOOOg水中，60?70°C加熱攪拌至完全溶解，然后加入20g硅溶膠、8g尿素、15g氟化鈉、5g山梨酸鉀，恒溫繼續(xù)攪拌至溶液澄清透明，配制成溶液A。其他步驟與實(shí)施例1相同。
[0024]實(shí)施例3
[0025]在實(shí)施例1中，將120g十水四硼酸鈉、20g碳酸鈉、140g硼酸、120g四水八硼酸鈉加入IOOOg水中，60?70°C加熱攪拌至完全溶解，然后加入30g硅溶膠、15g尿素、35g氟化鈉、15g山梨酸鉀，恒溫繼續(xù)攪拌至溶液澄清透明，配制成溶液A。其他步驟與實(shí)施例1相同。
[0026]為了證明本發(fā)明的有益效果，發(fā)明人進(jìn)行了大量的實(shí)驗(yàn)室研究試驗(yàn)，各種試驗(yàn)情況如下:
[0027]1、超聲處理對(duì)木材吸水量的影響
[0028]按照實(shí)施例1的方法對(duì)規(guī)格為34cmX 1.9cmX 1.0cm的桐木進(jìn)行處理,每次超聲處理前、處理后分別稱量桐木的質(zhì)量，研究超聲處理對(duì)木材含水率的影響。由圖1可見，在超聲時(shí)間段，木材中的水得到能量，溫度升高，蒸汽壓增大，木材中部分可溶性物質(zhì)溶于水中，在內(nèi)部壓力的作用下，通過導(dǎo)管流出來，因此木材吸水量減小。隨著超聲結(jié)束，木材中的水蒸氣壓下降，當(dāng)?shù)陀谕獠看髿鈮簳r(shí)，水又會(huì)順著導(dǎo)管進(jìn)入木材。反復(fù)操作，木材導(dǎo)管的內(nèi)徑不斷擴(kuò)大，吸水量就會(huì)迅速增大，載藥量也會(huì)不斷增大。
[0029]2、測(cè)定木材的載藥量
[0030]按照實(shí)施例1的方法分別對(duì)松木、桐木、橡木、柿子木進(jìn)行改性處理，處理后木材的吸水率及載藥量測(cè)定結(jié)果見表I。
[0031]表I不同木材吸水率及載藥量的測(cè)定[0032]
【權(quán)利要求】
1.一種檔案、文物收藏裝具防火防蟲改性液，其特征在于:它由溶液A和質(zhì)量分?jǐn)?shù)為15%?25%的明礬水溶液組成，溶液A由下述質(zhì)量份配比的原料組成:水1000份尿素8?15份十水四硼酸鈉40?120份可溶性碳酸鹽5?20份硼酸60?140份四水八硼酸鈉80?120份氟化鈉15?35份桂溶膠20?30份山梨酸鉀5?15份。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的檔案、文物收藏裝具防火防蟲改性液，其特征在于所述的溶液A由下述質(zhì)量份配比的原料組成:水1000份尿素12份十水四硼酸鈉80份可溶性碳酸鹽15份硼酸90份四水八硼酸鈉100份氟化鈉30份硅溶膠25份山梨酸鉀10份。
3.權(quán)利要求1的改性液在檔案、文物收藏裝具防火防蟲中的用途，其使用方法由下述步驟組成: (1)將要處理的木材浸泡于水中，每隔4小時(shí)用功率為800?1200W的超聲波超聲60分鐘,木材的含水率達(dá)到66%以上后，取出木材； (2)將含水率達(dá)到66%以上的木材浸泡于溶液A中，加熱至50?70°C，每隔4小時(shí)用功率為800?1200W的超聲波超聲60分鐘，浸泡總時(shí)間為48?72小時(shí)，取出木材； (3)將步驟(2)用溶液A浸泡處理后的木材浸泡于質(zhì)量分?jǐn)?shù)為15%?25%的明礬水溶液中，浸泡30?60分鐘，取出木材，自然晾干，加工成檔案、文物收藏裝具。
【文檔編號(hào)】B27K3/52GK103612305SQ201310548945
【公開日】2014年3月5日 申請(qǐng)日期:2013年11月7日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月7日
【發(fā)明者】李玉虎, 周小玲 申請(qǐng)人:陜西師范大學(xué)