权威发布 | 《pH测试方法改进及其在档案脱酸中的应用》

2022-11-01

引言

着档案仓储条件的不断改善,酸化的档案已成为自毁的主要原因,严重影响着档案保存寿命,现已成为各级馆藏单位实施档案保护工作的一大难点,脱酸,无疑是延长档案寿命的不二选择。首先对馆藏档案酸情调查评估(即称测酸),据此制订脱酸方案,最后进行脱酸保护处理。在测酸、脱酸过程中,pH检测至关重要,贯穿始终。目前,档案界普遍参照GB/T13528-2015《纸和纸板表面p H值的测定法》进行无损测酸,方法是在试样表面滴一滴水,将电极的测试头放入水滴中,并手持至读数稳定,手写记录数值,随后将电极头手动清洗、擦净。在实操中我们发现,手持电极头按压至纸张水滴上,力量不好掌控,重了容易将水排空,轻了会使电极头与纸面接触不良,造成读数不稳定,测试不准确;手工清洗,短时间内难以清洗干净,并容易磨损电极头,存在降低测试灵敏度、准确性的风险;若遇水扩散性极好的纸张或纺织品,测试区域水量不够,测量偏差较大,准确性不高。上述整个pH测试过程操作复杂,效率低,精度难以保证。

为此,众材以现有pH测试方法为基础,进行了自主创新改进,增加了数据储存与传输、处理功能,开发研制出pH测试系列产品,从而彻底解放双手,真正实现精准、智能、高效,测试快、准、稳,解决了现有pH测试方法中的弊端。


Part.1

技术原理

pH智能测试笔的头端设置了三支等距离的支撑脚,形成立式支架,电极头底面的水平高度略高于支撑脚的脚底平面。测试笔竖立在试样表面,电极头浸入水滴中,避免了对纸张的按压,蒸馏水排出的弊端,减缓了测试时蒸馏水流失速度;经过配重,pH智能测试笔重心落在三支支撑脚的三角形内,不易侧翻,提高了测试的稳定性和有效性。同时pH智能测试笔能够自动储存数据,通过USB接口及自编软件,可将数据导出,进行传输、处理(参考专利ZL202120603998.X)。

pH测试仪在原有测试笔的设计基础上增加了锁水系统,以适用于水扩散性极好的纸张与纺织品。配有锁水胶圈,测试纸张在pH测试平台上,锁水胶圈置于光控定位圈内,下降移动力臂压实锁水胶圈,从而锁住圈内滴入的蒸馏水,减少水向外扩散速度,进入正常pH测试,保证了测试精度。对纺织品等吸水量特别大的情形,可移去绝缘塞,露出凹槽,将水滴入凹槽中进行测试(参考专利ZL201922266731.1)。

pH笔清洗机设有低超声水泵和干燥风机,具有自动清洗干燥功能,保证了测试笔头的快速清洁干燥,消除了清洗擦拭对电极头的磨损隐患。同时釆用双工位重复设置,使清洗干燥交替循环进行,提高效率,保证已清洁干燥的pH测试笔随时处于可测状态(参考专利ZL202121153215.9)。

pH笔架可供多支测试笔存放,存取便捷。测试笔使用完毕,笔头套入含有吸足电极保护液的海绵保护帽内,再插入测试笔架,使其电极头始终保持在湿润活性状态。

Part.2

pH无损智能测试系统系列产品

pH无损智能测试系统是由pH智能测试笔、pH测试仪、pH笔清洗机、pH笔架组成。配套:pH清洗液,pH测试液,pH校准液,电极保护液,pH测试板,移液枪。


Part.3

pH测试流程

接收馆藏档案后,可根据馆方要求或我司抽样规则抽取档案,按照DA/Z 64.4—2018《纸质档案抢救与修复规范第4部分:修复操作指南》中纸张pH测定的要求,进行无损酸情检测。测试时,将待测档案纸张平整放置在绝缘测试板上,移取20~50μL的蒸馏水,滴加至纸张边缘无字迹处,将测试笔电极头放入水滴中测试,待液晶显示屏出现稳定标识后,按下保存键,自动记录对应数据序号,随后将测试笔放入清洗装置中洗净、风干后进入下次测量。当档案纸张测量完成后,通过软件,将测试笔中pH数据导出并生成酸化占比统计图。



Part.4

测酸、脱酸应用案例

该技术成果已经在全国众多馆藏机构中广泛应用,促使馆藏档案、文物的测酸、脱酸工作能够精确、智能、高效的进行。其中的典型案例为浙江档案馆馆藏近五万页民国档案的脱酸任务。在脱酸任务实施前,进行了酸情调查,获得了一千多个pH数据,制定了科学的脱酸方案,在三年左右时间完成了该任务。经协定,在脱酸过程中全部进行pH值检测,后续质量跟踪(半年后、一年后、三年后)抽检比例为20%,从中又获得了近七万个pH数据。pH无损智能测试系统有力的支持了该脱酸任务的脱酸效果长期有效的正确评价,为推广档案、文物的测酸、脱酸积累了大量的经验,值得推广应用。

(文/徐春辉 高磊 程冯)

关于众材


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近十年来,杭州众材科技股份有限公司依托于浙江大学、复旦大学等国内顶尖高等院校和学术机构科研平台,在对纸纤维材料的微纳米结构及毛细孔特性研究的基础上,依据“体脱酸”理论,拥有了“雾润”和“渗润”两个完整独立自主知识产权的脱酸技术平台。以pH无损智能测试系统系列产品、单页雾润脱酸机、整册渗润脱酸机三大测试平台提供测酸、脱酸“一站式”解决方案。





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