黑白激光打印件字迹耐久性分析

论文摘要

档案保护技术学是研究档案制成材料损坏规律及科学保护档案技术方法的一门学科，其任务是最大限度地延长档案寿命。档案制成材料是由承受档案内容的载体材料和反映档案内容的记录材料组成，纸质档案中的信息记录材料称为字迹。决定字迹耐久性的主要内在因素是色素成分的分子结构、理化性质和色素成分与纸张结合的方式。影响字迹耐久性的主要外因为高温、高湿、光照、氧化剂、有害气体等环境因素，尤以热、酸、紫外光对字迹的危害最大。纸质档案字迹以黑色字迹为主，档案保护技术专家们对纸质档案的黑色字迹耐久性有特定的评判标准：凡色素成分是碳黑，与纸张结合方式是渗透结膜的字迹最耐久，如墨汁；凡色素成分是碳黑，与纸张结合方式是渗透吸收的字迹比较耐久，如碳素墨水；凡色素成分是碳黑，与纸张结合方式是填充或粘附的字迹不耐久，如黑铅笔。随着计算机的普及和办公自动化进程的推进，纸质档案中出现了新型的黑白激光打印件字迹，比例逐年增加。与传统黑色字迹相比，黑白激光打印件字迹成分复杂，与纸张结合方式特殊，其耐久性并未断定。本文重点研究黑白激光打印件字迹的耐久性，探讨其耐久性等级，有着重要的现实意义。黑色字迹颜色的变化，如光退变、热融化、水洇化、酸变色等，在宏观上会表现于字迹的反射率和黑度值的变化，可以用FHD-1型反射式黑度仪来计算测定；在微观上会反映于字迹成份中化学基团的改变，可以用傅立叶变换红外光谱分析仪来测定分析波峰变化。论文实验以碳素墨水字迹和墨汁字迹为对照组，在273nm紫外光照、105℃干热老化和0.1％标准浓度硫酸喷雾老化的实验条件下，对比三种黑色字迹的反射率（S）、黑度值（B）和红外光谱图，分析其耐久性的差别，得出如下结论：（1）黑白激光打印件字迹耐久性最好，碳素墨水字迹其次，墨汁字迹耐久性最差。黑白激光打印件字迹以碳黑为主要色素成分，以热塑性树脂为主体成分，通过打印以粘附结膜形式与纸张结合，可以与墨汁同归属于最耐久的字迹材料。（2）现代纸质档案所用的黑色字迹材料色素成分有所改进，氧化碳黑的颗粒变小，晶体结构复杂，字迹的耐水性、耐热性和耐氧化性都一定程度的提高。黑色字迹与纸张结合的方式更不是结膜、渗透、粘附三种单一方式，而出现一定的复合形式。原来专家公认的字迹耐久性评判标准必须有所修改。（3）碳素墨水成分较为单一，对光热的稳定性极高，老化前后的字迹黑度值无明显变化；对酸的稳定性也较好，在酸老化96小时的前提下，字迹黑度值无明显变化。原来专家公认墨水的耐水性能都较差，本实验将碳素墨水对照组字迹试样浸泡于水中7天，无洇化现象，可以认定优质碳素墨水归属于最耐久字迹之列。

论文目录

• 中文摘要
• 英文摘要
• 引言
• 第一部分 黑白激光打印件字迹概述
• （一） 黑白激光打印件墨粉的主要成分及其理化性质
• 1、黑色色素成分
• 2、树脂
• 3、电荷调节剂和辅助添加剂
• （二） 黑白激光打印件墨粉的合成
• 1、熔融法
• 2、聚合法
• （三） 黑白激光打印件字迹的形成
• 1、黑白激光打印件字迹的形成设备
• 2、黑白激光打印件字迹的成像过程
• （四） 墨粉字迹的化学成分测定
• 1、测定墨粉字迹元素成分的扫描电镜法
• 2、测定墨粉字迹有机基团的红外光谱法
• 3、测定墨粉字迹有机基团的色谱法
• 第二部分 黑色字迹耐久性研究的实验手段
• （一） 字迹黑度及黑度值测定
• 1、字迹黑度的概念
• 2、字迹黑度的测定
• （1） 黑度仪的构造
• （2） 黑度仪的测试原理
• （3） 黑度值的计算
• （二） 黑色字迹有机成分的测定
• 1、近红外分析技术
• （1） 近红外分析原理
• （2） 近红外吸收谱带
• （3） 近红外分析方法
• 2、傅立叶变换红外光谱分析仪（FTIR）
• （1） FTIR工作原理
• （2） FTIR工作流程
• （三） 黑色字迹耐久性判定依据
• 第三部分 黑白激光打印件字迹耐久性实验研究
• （一） 实验设计依据
• 1、对照组字迹设定依据
• 2、字迹试样的制作及筛选
• 3、老化条件设定依据
• 4、字迹耐久性比较的老化条件
• （二） 七种碳素墨水耐久性比较
• 1、字迹的选取
• 2、七种碳素墨水耐久性比较
• （1） 耐光性比较
• （2） 耐热性比较
• （3） 耐酸性比较
• 3、最佳碳素墨水对照组的选出
• （三） 六种墨汁耐久性比较
• 1、字迹的选取
• 2、六种墨汁耐久性比较
• （1） 耐光性比较
• （2） 耐热性比较
• （3） 耐酸性比较
• 3、最佳墨汁对照组的选出
• （四） 黑白激光打印件字迹耐久性判定实验
• 1、字迹的制备
• 2、三种黑色字迹耐久性比较实验步骤
• 3、三种黑色字迹耐光性比较分析
• （1） 黑白激光打印件字迹反射率的均匀性测定
• （2） 碳素墨水对照组字迹反射率的均匀性测定
• （3） 墨汁对照组字迹反射率的均匀性测定
• （4） 三种黑色字迹光老化前后黑度值的比较
• 4、三种黑色字迹耐热性比较分析
• （1） 黑白激光打印件字迹反射率的均匀性测定
• （2） 碳素墨水对照组字迹反射率的均匀性测定
• （3） 墨汁对照组字迹反射率的均匀性测定
• （4） 三种黑色字迹热老化前后黑度值的比较
• 5、三种黑色字迹耐酸性比较分析
• （1） 黑白激光打印件字迹反射率的均匀性测定
• （2） 碳素墨水对照组字迹反射率的均匀性测定
• （3） 墨汁对照组字迹反射率的均匀性测定
• （4） 三种黑色字迹酸老化前后黑度值的比较
• 6、三种墨色字迹耐久性综合比较
• 第四部分 三种黑色字迹化学成分测定实验
• （一） 碳素墨水对照组化学成分的基团测定分析
• 1、三种碳素墨水红外光谱图
• 2、三种碳素墨水老化前后黑度值比较
• 3、三种碳素墨水字迹成分分析
• （二） 墨汁对照组化学成分的基团测定分析
• 1、两种墨汁红外光谱图
• 2、两种墨汁字迹成分分析
• （三） 黑白激光打印件字迹化学成分的基团测定分析
• 1、黑白激光打印件字迹光老化前后红外光谱分析
• 2、黑白激光打印件字迹热老化前后红外光谱分析
• 3、黑白激光打印件字迹酸老化前后红外光谱分析
• （四） 碳素墨水字迹老化前后化学成分的基团测定分析
• 1、碳素墨水字迹光老化前后红外光谱分析
• 2、碳素墨水字迹热老化前后红外光谱分析
• 3、碳素墨水字迹酸老化前后红外光谱分析
• （五） 墨汁字迹老化前后化学成分的基团测定分析
• 1、墨汁字迹光老化前后红外光谱分析
• 2、墨汁字迹热老化前后红外光谱分析
• 3、墨汁字迹酸老化前后红外光谱分析
• 参考文献
• 致谢
• 攻读学位期间发表的学术论文目录