该理论是在对纸纤维材料的微纳米结构研究和等离子体激励对纤维表面理化性能影响研究的基础上提出的,具有独创性的!
纸张主要成分是植物纤维素,其显微结构是多重嵌套的微纳米尺度的孔洞(最小尺寸为2-10纳米)。纤维素在氢离子催化作用下容易水解,造成大分子链断裂,纸张结构强度降低,导致脆弱糟朽。脱酸的根本任务,就是引入外来碱性因子,使之深入到纤维微纳米孔洞内部与游离氢离子发生中和反应(即“体脱酸”),由此避免氢离子持续破坏纤维素大分子链。
常规水溶液浸泡脱酸法,由于水表面张力大,碱性因子不能渗透到微纳米孔洞深处,脱酸不能彻底;纳米氧化镁悬浊液在纸表面喷涂脱酸法,即使是目前世界最先进的纳米技术(美国Bookkeeper的paper preservation技术)仅能获得颗粒尺寸为数百到1000纳米的稳定纳米氧化镁悬浊液,此颗粒尺度远大于纤维微纳米孔洞(2-10纳米),因而纳米氧化镁颗粒根本不能深入纤维内部实现“体脱酸”,但可以在纸表面形成碱性保护层,随着不断中和来自纸纤维深处的游离氢离子,纸的碱性越来越弱,形成所谓的返酸!此机制可看做是一种被动型的“表脱酸”。从脱酸本质看,“体脱酸”应为本,“表脱酸”可为辅。
在等离子体激励作用下,纸张纤维表面的理化状态被有效激活,微纳米化脱酸剂中的碱性因子活性大增,由此导致碱性因子彻底渗透到纸纤维多重嵌套微纳米结构深处的微纳孔洞之中,完全中和游离氢离子,实现彻底脱酸(即“体脱酸”)。从而有效降低碱残留,且不易返酸。