细菌纤维素与壳聚糖在纸质文物修复加固与防霉保护中的应用研究

发布时间：2019-04-20 11:23

【摘要】：我国是一个具有深厚文化底蕴的文明古国,祖先为我们留下了宝贵的文化财富。作为纸张的发源地,我国是世界上最早利用纸张记录文明的国家,因此我们拥有数量庞大种类繁多的纸质文物。这些文物是中华民族悠久历史文化的结晶,是古代劳动人民创作并留存下来的不可再生的珍贵遗产。纸质文物材质容易受到温度、湿度、空气、微生物等各种各样因素的影响变得老化、发黄、糟朽、变脆等等。从古至今,为了保护这些珍贵的纸张文物,人们发明、改进了各种各样的保护措施,如托裱加固,丝网加固,派拉纶镀膜等等,虽然这些方法能够对纸质文物进行加固,但都存在缺陷,因此,目前采取“能不处理就不处理”原则。为了更好的保护纸质文物,急需新方法弥补保护技术的不足。本文探索利用天然生物分子细菌纤维素和壳聚糖对纸质加固与保护,细菌纤维素与纸张主要成分相同,通过细菌纤维素的再生过程对纸质文物结构加固保护,利用壳聚糖广谱抑制作用抑制霉菌在纸质文物上生长从而达到保护纸张文物的目的,希望为文保工作提供新的思路。调控木醋杆菌培养基配方组成,优化培养条件。细菌纤维素发酵最适培养基配方是葡萄糖为碳源,酵母浸粉+蛋白胨(1:1)为氮源,培养条件为活化36h种子液,接种量10%,培养温度30℃。细菌纤维素加固纸质文物条件研究。细菌纤维素经过清洗去除杂质并恢复pH中性干燥后进行活化。活化条件为10%C_2H_8N_2溶液中活化90min,再用大量CH_3OH、H_2O清洗、干燥。使用10%氯化锂/二甲基乙酰胺体系在100℃溶解细菌纤维素,配制不同浓度细菌纤维素溶液。以细菌纤维素浓度、N,N-二甲基乙酰胺(DMAc)浓度、再生时间、再生温度为四因素进行四个水平正交实验,并对不同单因素、底衬层选择、塑化条件进行实验,探索细菌纤维素溶液加固纸质文物的最佳过程。实验结果显示,无纺布作为纸张加固的底衬层,30℃条件下,1.0%细菌纤维素浓度,凝固浴30%DMAc溶液,再生9min是最佳的细菌纤维素再生过程,以10%的甘油水溶液为塑化剂处理5min可以得到理化性质最佳的纸张。纸张拉力强度上升一倍,白度、光泽度无显著变化,同时纸质的质感柔软。壳聚糖对纸质文物抑菌作用的研究。通过实验确定稀弱酸溶液可以溶解一定量的壳聚糖,条件为1.0%CH_3COOH溶液在60℃条件下加热搅拌4h,获得白色透明状的壳聚糖溶液。喷涂壳聚糖溶液后的纸质样品经过抑菌实验证明具有抑菌作用,同时检测纸张理化性质的变化确定壳聚糖溶液最佳浓度为1.0%。1.0%壳聚糖溶液具有明显抑制霉菌繁殖的作用,同时对增加纸张横向、纵向抗撕裂强度有一定的效果,对纸张白度、光泽度没有影响。进一步实验探索细菌纤维素与壳聚糖两种天然生物大分子的共同作用。以细菌纤维素加固实验确定的加固条件下,选择1.0%细菌纤维素溶液分别与不同浓度的壳聚糖溶液配合,检测最终的纸质文物理化性质的变化,最终我们确定1.0%的细菌纤维素+1.0%的壳聚糖溶液是最佳组合。本次实验使用了两者天然生物大分子作为纸质文物的保护材料是纸质文物保护方面的一次大胆尝试与探索,通过实验确定了细菌纤维素与壳聚糖的使用浓度和步骤,为纸质文物纸张加固与抑菌方面提供了一种新的方法与思路。
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【学位授予单位】：辽宁大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：K87;Q819

【参考文献】