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1、 10.1 纸纸 10.2 墨、墨水和油墨 10. 5：思考题 10.4 文物与化学 103 笔 第十章节 10.1 纸 造纸术是我国古代四大发明之一。纸是传播文化、 记载历史的重要工具，是经济建设各部门的重要材料 。 纸用纤维（有植物纤维、合成纤维、矿物纤维、玻璃纤 维等）和辅助材料（胶料、填料、化学助剂、染料、 明矾等）加工而成。 按原料不同一般可将纸纸分为为木浆纸浆纸 、棉浆纸浆纸 、 竹浆纸浆纸 、草浆纸浆纸 和混配浆纸浆纸 ；按色泽泽可分为为本色纸纸 、白色纸纸和彩色纸纸；按包装可分为为平板纸纸和卷筒纸纸 ；按用途可分为为印刷用纸纸、书书写用纸纸、绘图绘绘图绘 画用 纸纸、宣传传用纸
2、纸、生活用纸纸和包装用纸纸等。 一、造纸技术简介 造纸工业的原料主要为植物纤维，一般经过化学制 浆（除去木质素）、打浆并加入胶、染料、填料（如 松香胶、白陶土、石蜡胶，硫酸铝、滑石粉、硫酸钡 ）等制成。不同的纸，其原料和制造工艺也不同。 纸的实用功能以书写和印刷为主，要求纤维细腻、均匀 ，填料精致、平整，以防洇水。 还有各种纸制品，主要有餐具、实验服、连衣裙 、袜子、家具、壁纸等。 二、复写纸 复写纸又名印蓝纸、蓝靛纸和碳素纸，是一种常 用的复印工具。复写纸是将一种易于脱离的油溶性涂 料在韧薄的纸上晾干而成的。复写纸的颜色取决于所 用的颜料，一般有黑、蓝、红等几种，可供书写和打 印一式多份的文
3、件、报表及写单据、开发票等。复写 纸有手写复写纸和打字复写纸两种，颜色可根据要求 选择。 n三、晒图纸 n 晒图纸俗称“蓝图纸”，是一种化学涂料加工纸，专供各种工 程设计、机械制造晒图之用。 n晒图纸按使用方法有湿法晒图纸（亦称重氮盐晒图纸、氨熏晒图 纸）和半湿法晒图纸等品种。 n 晒图纸的原料与制造 n1原料 n 原料由原纸和感光涂料两部分组成。原纸要求纸质洁白坚韧 ，厚薄均匀，拉力一致，抗水性强，无渗透性，无黑色斑痕和绉 纹，呈微酸性，不含还原性及氧化性成分。 n涂料分重氮感光涂料和铁盐感光涂料两种。重氮感光涂料以凡拉 明蓝盐（RT）为主，辅以草酸、硫酸铝、树胶、酸性湖蓝等组 成。铁盐感光
4、涂料以柠檬酸铁铵（主要起感光作用）、赤血盐（ 铁氰化钾，起显色作用）和树胶等组成。 2制备 生产工艺流程大致为： 原纸-涂料配方-涂布-干燥-检验分切-包装-成品 3晒蓝图的原理 FeC6H5O7（NH4）3C6H5O7(柠檬酸铁铵) NH4）2(Fe(CN)6)（蓝色） K3(Fe(CN)6)（赤血盐） 曝光 （青铜绿色） 未曝光Fe(Fe(CN)6) 水洗 （白色） 四、水写显色纸 水写显色纸是在纸上涂以着色底层涂料，再以白色 涂料罩面，能以水代墨书写显色的加工纸，可供学习毛 笔书画使用，有干净方便、节约纸张、墨水和提高兴趣 等优点。 原料 1纸基体。应选用有一定厚度、强度，纤维组织均匀
5、，无折无皱无斑点，能承受3次涂布加工，并可反复多 次使用的优质纸。常用100克/米2 8开图画纸。 2底层涂料。由颜料（水溶性、水分散性颜料，如炭 黑、中性水彩玫瑰红）、基料（三聚氰胺甲醛树脂）等 组成。 3罩面涂料。由白色颜料（如高岭土）、基料（聚丙 烯酸乳化液（含固量2040%）、六甲氧基三聚氰胺树 脂、甘油等）。 10.2 墨、墨水和油墨 墨分墨汁、有色墨水和油墨几种。 一、墨 旧时常将炭黑与胶混合制成固体墨，然后加水在砚 台上磨成汁，再用于书画。如著名的徽墨，属于文房 四宝中的一宝。现时大多制成墨汁或炭素墨水。这是 用烟灰或炭黑悬浮在溶有胶性物质的水中制成的。由 于碳的化学性质稳定，故
6、字画可长久保存。 二、墨水 凡是用来表现文字或符号的一切液体可统称为墨 水。为了满足书写或印刷到其它非纸基质的要求，人 们逐渐发明或制造了适合其它用途的各种墨水。 （一）常用水写墨水 1.蓝黑墨水(即鞣酸铁墨水) 蓝黑墨水的主要成分是染料、单宁酸、没食子酸及硫酸亚 铁。呈酸性，遇碱全变质。书写后色泽由蓝变黑，字迹 悦目、牢固。 配方如下表 组成药品及规格高级墨水（克/升 ） 普通墨水（克/升 ） 酸性墨水蓝（色力100% ） 直接湖蓝5B（色力100% ） 硫酸亚铁（淡绿色纯净 结晶） 硫酸（工业品，油状液 体） 单宁酸（工业一级品） 没食子酸（针状粉末） 甘油（无色粘稠液体） 苯酚（即石炭酸
7、） 8 3 7 2.5 6 2 10 1 6 1 7 2.5 6 2 5 1 2纯蓝墨水 纯蓝墨水为染料墨水之一种，色泽纯蓝。对酸性稳定， 遇碱性变色。字迹鲜艳悦目，尤为青年和学生所乐用 ，但不适于书写档案文件。 配方如下表 配方如下表 组成药品高级纯蓝墨水（ 克/升） 普通纯蓝墨水（ 克/升） 酸性墨水蓝（ 主色） 酸性大红G(调 色) 硫酸(稳定剂) 苯酚（防腐剂 ） 甘油(润湿剂) 8 0.2 1.84 1.0 10 6.7 0.25 1.84 1.0 5 n3黑色墨水 n黑色墨水的主要成分是高级黑色染料，呈碱性，适 宜于金笔和蘸水笔用，作书写记帐、登记卡片、写 笔记和信件。字迹深黑醒目
8、。 n配方（克/升）为： n直接耐晒黑 40 苯酚 2 n乙二醇 20 拉开粉 0.3 4碳素墨水 碳素墨水有普通碳素墨水和绘图碳素墨水 之分，供书写档案之用。字迹坚牢、耐水， 永不褪色。绘图碳素墨水供针管笔用。 配方（克/升）为： 组成药品碳素墨水绘图碳素墨水 炭黑 苯酚 甘油 乙二醇 增稠剂 30 3 50 50 8 40 3 50 50 10 （二）化学改正液 n1误迹改正液 n改正液可用于改正包括圆珠笔在内的手写、打字、印刷、复印等的 误迹。用时将改正液涂覆于要改正的误迹上。液体迅速干燥并与纸 张结合在一起形成薄膜，即可将改正的字书写或打印上去。 配方 组成 加入 量（ 份） 组成 加
9、入量 （份） 组成 加入 量（ 份） 钛白粉 （金红石型 ） 乙丙橡胶 环乙烷 石油醚 16 4 27.5 2.5 钛白粉 (金红石型) 氯化聚乙烯 正已烷 15 3.5 31.5 硫化锌 聚乙烯乙基醚 甲基环已烷 辛 烷 硬脂酸锌 40 4 13 12.5 0.5 n制法和用法 n 选择上表三种配方之一种，将原料按配比混合，置于 球磨机中研磨后，过滤、静置即成。 n2速效消字灵 n本品为由非溶液型A剂和速干性溶液B剂组成新型双组 分速效消字灵。具有消字快、纸面不变色、使用方便 等特点，适用于墨水、油墨的消字褪色。 n配方 实 例 A 剂 B 剂 原 料 重量( 份） 原 料 重量（ 份） 1
10、 漂白粉（有效氯 60%） 乙丙橡胶 甲苯 100 20 4 丙酮 糠醛 十二烷基硫酸 钠 乙二醇一甲醚 100 5 0.5 1 2 漂白粉（有效氯60% ） 次氯酸钠（有效氯 12%） 100 80 丙酮 拉开粉BX 100 0.5 三、油墨 油墨是具有一定流动度的浆状胶粘体。 油墨可分为液体油墨（溶剂）和浆状 油墨（胶、铅印）两大范畴。 印刷油墨是一种为印刷出版服务的工业性产品 ，可用于印刷报刊、书籍、杂志、画报、钞票和 邮票等。几乎所有的物质，如纸张、塑料、玻璃 、木材、布匹、尼龙、皮革和金属等均可用油墨 印刷。 n（一）常用油墨的配制 n1墨色水基油墨 n可用于誊印、铅印、胶印等。还可
11、以经加水混合研磨 和过滤后制成书写用墨汁或墨水。 n配方 原 料配比（ 份） 原 料配比（份 ） 551型黑色油墨 107调墨油 6汽机油 薄荷油 碳 黑 漂白粉 水 1.0 2.2 7.0 0.14 0.9 0.16 5.42 食用香精 甘 油 华 蓝 青莲色源 抹 灰 皂化油 荧光剂 0.06 0.14 0.12 0.12 1.0 0.14 0.2 2红色水基油墨 本品用途与黑色水 基油墨相同。 配方 原 料配比（ 份） 原 料配比（份 ） 红色油墨 107调墨油 6汽机油 薄荷油 漂白粉 水 食用香精 1.00 2.66 0.66 0.14 0.14 5.00 0.08 甘 油 金光红
12、洋红6B 抹 灰 洗发膏 荧光剂 0.16 0.46 0.40 0.12 0.14 0.20 （二）油墨清洗剂 本品用于清洗印刷油墨、厨房油污等，并用作油污防 护膜。它具有安全、味香、对皮肤无刺激等特点。 配方（%） 浸湿剂JFC 9095 磷酸三丁酯 0.52.0 甘 油 5.07.0 食用香精 适量 制法 在1035条件下，将上述物料进行混合，使其成为均匀 的淡黄色粘稠液体即可。 用途 使用时将此剂涂于手上，35分钟后即干燥，形成干性柔 软薄膜，能防止油墨渗入手表皮，具有良好的护肤作用 。工作毕，直接用水清洗即可洗净，故本品是印刷工人 良好的防护用品。 103 笔 北宋著名的书画家苏东坡名
13、句：“信手拈来 世已惊，三江滚滚笔头倾” 古代文房四宝中 “笔”居首位，突出了笔的重要性。 一、毛笔 我国远在3000多年前的商代就使用毛笔写字绘画。毛笔因制作笔 头的原料不同分为羊毫和狼毫两种。羊毫笔真正用山羊毛制作的 不多，大多是用免毛制成的。狼毫则是用鼬鼠（俗称黄鼠狼）尾 巴上的毛制作而成的。 羊毫质软、弹性柔弱，适用于写浑厚丰满或潇洒磅薄的字。而狼 毫质硬、弹性较强，适应写挺拔刚劲或秀丽齐整的中小楷字。 新买的毛笔笔尖上有胶，应用清水把笔毛浸开，将胶质洗净再蘸 墨写字。写完字后洗净余墨，把笔毫理得圆拢挺直，套好笔帽放 进笔筒。 二、铅笔 常见的铅笔有两种，一是用木材 固定铅笔芯的铅笔；
14、一是把铅笔芯 装入细长塑料管并可移动的活动铅笔。 铅笔的核心部分是铅笔芯。铅笔芯是由石墨掺合一定 比例的粘土制成的。 当掺入粘土较多时铅笔芯硬度增大， 笔上标有Hard的首写字母H。反之则 石墨的比例增大，硬度减小，黑色增强， 笔上标有Black的首写字母B。 三、钢笔 笔头用各含510的Cr、Ni合金组成的特种钢制成 的笔。铬镍钢抗腐蚀性强，不易氧化，是一种不锈钢。 钢笔有蘸水钢笔和自来水钢笔两类。 钢笔中最上等的是金笔。金笔的笔头用黄金的合金制成。 我国生产的金笔有两种，一种是含Au 58.33，Ag 20.835， Cu 20.835通常称之为14K；另一是含Au 50，Ag 25%，C
15、u 25俗称五成金，亦称12K。金笔 经久耐磨，书写流利、耐腐蚀性强、书写时弹性特别好 ，是一种很理想的硬笔。 其次是铱金笔。铱金笔的笔头用铱的合金制成。该笔既有 较好的耐腐蚀性和弹性，还有经济耐用的特点，是我国 自来水笔中产量最多、销售最广的笔。 四、圆珠笔 笔尖是个小钢珠，把小钢珠嵌入一个小圆柱体型铜制的碗内，后连接 装有油墨的塑料管， 油墨随钢珠转动由四周流下。 五、粉笔 粉笔是由硫酸钙的水合物（俗称生石膏）制成的。也可加入各种颜 料做成彩色粉笔。在制作过程中把生石膏加热到一定温度使其部分 脱水变成熟石膏，然后将热石膏加水搅拌成糊状，灌入模型凝固而 成。其主要反应为 2CaSO42H2O
16、 2CaSO4H2O+3H2O （生石膏） （生石膏） 控制好温度，利用生、熟石膏的互变性质还可制造模型、塑像以及医 用的石膏绷带等。 10.4 文物与化学 一、 文物考证 1950年，美国芝加哥大学的WFLibby教授 创立了14C断代法，并因此而荣获诺贝尔化 学奖。 1基本原理 活的有机体中14C/12C之比保持恒定，而死的 有机体中14C的含量由于衰变而逐渐减少 。 2实例 （1）原来认为河套人、峙峪人、资阳人和山顶洞人等的活 动年代为5万年或5万年以上，但应用14C断代法证明其均 在4万年以内，甚至山顶洞人可晚到1万多年。这一研究 结果表明旧石器晚期文化变迁和进展速度比考古工作者 原先想象的要快。 （2）一些考古工作者原认为在汉代时就已把煤用于冶铁。 后来从铁器中l4C的鉴定结果推断，我国在宋代才开始把 煤炭用于冶铁。尽管汉代冶铁遗址中发现有煤,但并未用 于炼铁。 （3）20世纪4050年代,
