A new technique for extending the life span of degrading acidic papers

延长降解酸性纸寿命的新技术

• 批准号: 21H00616
• 负责人: 園田 直子
• 金额: $ 10.23万
• 依托单位: National Museum of Ethnology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• 财政年份: 2021
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2021-04-01 至 2025-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21H00616/
• 关键词: 酸性紙; 強化処理; 脱酸性化処理; 微細セルロースファイバー; 塗工処理; 劣化抑制; 紙資料; 保存環境

本研究代表者らは、セルロースナノファイバー(CNF)のもつ高強度特性および光学透明性に着目し、CNFを含む繊維幅の大きな微細セルロースファイバー(Fine Cellulose Fiber, FCF)を用いた劣化紙の強化処理を提案した。これまでに、自然劣化した酸性上質紙に脱酸性化処理及び水による湿潤処理を行って脱水後、紙の両面に連続的なFCF塗工処理を可能にする小型塗工機を設計、試作した。その結果、劣化酸性上質紙に脱酸性化処理及びFCF塗工処理を併用することによって、紙の劣化の指標とされている引裂強さのみならず、紙の引張強さを向上させることを確認した。令和3年度には、小型のプロトタイプ塗工機を用いてFCF塗工量を制御するための塗工及び乾燥条件の最適化を目指し、自然劣化酸性中質紙の強度向上効果を検証した。自然劣化中質紙に脱酸性化処理を施し、湿潤処理後にFCF濃度を2～4％に調製して塗工すると、0.5～2.0g/m2の範囲に塗工量を制御することができた。また、自然劣化中質紙にブックキーパー法による脱酸性化処理を行った後、FCF塗工処理を実施すると、紙の引張強さを向上させることができた。FCF塗工処理による劣化酸性中質紙の引張強さの増加は、塗工量1.4g/m2で最大となり、最適な塗工量の存在が確認された。また、ブックキーパー法脱酸性化処理を行った自然劣化酸性中質紙に対するFCF塗工後の乾燥処理は、少なくとも30℃で真空度100Paの真空乾燥処理を3.6時間行うことによって、FCF塗工後の自然劣化中質紙にダメージを与えることなく、効果的な乾燥処理が達成された。保存環境に関する研究では、新型コロナウイルス感染症対策としての換気量増加が室内環境に与える影響を検証した。また、独自に開発した温度・湿度モニタリング分析システムの不具合箇所を修正、機能追加するシステム改良を行った。

The representative of this study proposed strengthening treatment of degraded paper with Fine Cellulose Fiber (FCF) for high strength characteristics and optical transparency of CNF. The design and trial operation of a small coating machine for de-acidizing and wetting of acidic paper after dehydration and continuous FCF coating of paper after natural degradation The results, deterioration of the acidic paper deacidification treatment and FCF coating treatment in combination, paper degradation index, crack strength, paper tension strength, upward In order to optimize the coating and drying conditions of FCF in the application of small and medium-sized coating machines in 2003 and 2004, the strength improvement effect of naturally deteriorated acidic medium paper was demonstrated. Natural deterioration of medium quality paper after deacidification treatment, wet treatment FCF concentration of 2~4%, 0.5~ 2.0 g/m2 coating dosage control After deacidification treatment, FCF coating treatment and paper tensile strength treatment, the paper is naturally deteriorated. During FCF coating treatment, the tensile strength of deteriorated acidic medium paper increased, and the existence of maximum and optimum coating dosage of 1.4 g/m2 was confirmed. The drying treatment after FCF coating is carried out at a temperature of 30℃ and a vacuum degree of 100Pa for 3.6 hours. The study on environmental protection is aimed at identifying new strategies for the prevention of infectious diseases and the effects of increased heat on indoor environments. The temperature and humidity of the system can be adjusted independently, and the system can be improved by adding functions.

项目成果

Effects of orientation and degree of polymerization on tensile properties in the cellulose sheets using hierarchical structure of wood

取向和聚合度对使用木材分层结构的纤维素片材拉伸性能的影响

• DOI: 10.1007/s10570-021-04160-7
• 发表时间: 2021
• 期刊: Cellulose
• 影响因子: 5.7
• 作者: Kurei T.;Hioki Y.;Kose R.;Nakaba S.;Funada R.;Horikawa Y
• 通讯作者: Horikawa Y

紙の加工技術と産業応用 ―持続可能な社会の構築を目指して―

纸加工技术及产业应用 - 旨在构建可持续发展的社会 -

• 发表时间: 2022
• 作者: 星野安治;中村賢太郎;明珍素也;伊藤幸司;池谷信之・近藤敏・忍澤成視;那須浩郎;川村教一・崎山正人・中井淳史;米田穣;市浦英明ほか計30名（小瀬亮太ふくむ）
• 通讯作者: 市浦英明ほか計30名（小瀬亮太ふくむ）

森林・林業実務必携（第2版）

森林与林业实用要领（第二版）

• 发表时间: 2021
• 作者: 戸田浩人ほか計32名（岡山隆之;小瀬亮太ふくむ）（東京農工大学農学部森林・林業実務必携編集委員会編）
• 通讯作者: 小瀬亮太ふくむ）（東京農工大学農学部森林・林業実務必携編集委員会編）

セルロースナノファイバー 研究と実用化の最前線

纤维素纳米纤维研究与实际应用前沿

• 发表时间: 2021
• 作者: Kobayashi K,Matsuyama H,Kawai T;Ikeda A,Miyake M,Nishimoto K; Matsushita Y;Komura K,Abe T;Kume H;Nishiyama H;Fujimoto K,Oyama M;Miyake H;Inoue K,Mitsui T,Kawakita M,Ohyama C;Mizokami A,Kuroiwa H.;伊福伸介
• 通讯作者: 伊福伸介

自然劣化酸性紙の物理的性質に及ぼす微細セルロースファイバー塗工処理の効果

细纤维素纤维涂层处理对自然老化酸性纸物理性能的影响

• 发表时间: 2021
• 作者: 岡山隆之;田中祐輝;小瀬亮太;金海蘭; 関正純;園田直子
• 通讯作者: 園田直子