ПРО+Не используйте методические пособия в качестве самоучителя. Вам в помощь представлены эксперты и мастера реставраторы.
 
Левашова Л.Г.

Как отечественными, так и зарубежными авторами неоднократно было доказано отрицательное влияние повышенной кислотности бумаги на ее сохранность. Кислотность растворов характеризуется значением рН — отрицательного логарифма концентрации ионов водорода. Для водных систем рН < 7 означает кислую среду, рН > 7 — щелочную. По принятому в целлюлозно-бумажной промышленности ГОСТ 8540-75 активную кислотность бумаги оценивают по рН водной вытяжки, полученной методом холодной экстракции 2 г бумаги в 100 мл воды. Общая, или титруемая, кислотность определяется по содержанию кислоты в горячем экстракте и выражается в процентном соотношении в расчете на серную кислоту (ГОСТ 8542-75). В современных видах бумаги кислотность обусловлена наличием кислых продуктов, оставшихся после варки и отбелки целлюлозы, но главным источником является сернокислый алюминий (глинозем), применяемый при канифольном способе проклейки. Повышение кислотности происходит также за счет появления карбоксильных групп при окислительной деструкции целлюлозы в процессе естественного старения. В воздухе промышленных городов, как известно, содержится значительное количество сернистого газа, окислов азота, углекислого газа и других примесей кислотного характера. Адсорбция этих веществ бумагой также может приводить к росту ее кислотности. Особенно активно этот процесс протекает по краям листа и со стороны корешка книги. Сернистый газ, поглощенный бумагой, окисляется кислородом воздуха до серного ангидрида и в присутствии атмосферной влаги переходит в серную кислоту. Примеси тяжелых металлов (железо, медь) резко ускоряют образование серной кислоты, которая является сильным окислителем целлюлозы. Следствием этого является существенное различие значений рН в центре листа и по его краям у книг, хранящихся в городских библиотеках.

Кислотность тряпичной бумаги в значительной мере определяется способом подготовки сырья и условиями проклейки (для писчей бумаги). До XVII в. сырье, предназначенное для изготовления бумаги (как правило, это была ношеная одежда из льна и хлопка), длительное время выдерживали в гашеной извести. При этом происходили следующие изменения: деструктирование короткоцепочечных молекул целлюлозы, нейтрализовалась кислотность и накапливалась щелочь. При последующей промывке адсорбировавшийся гидроксид кальция удалялся лишь частично. Бумага ручной вычерпки XVIII в. отличается низкими значениями рН за счет введения квасцов при поверхностной проклейке. Таким образом, нет прямой корреляции между значениями рН бумаги и временем хранения книги или документа.

Кислотность бумаги документа может повышаться также за счет средств письма, применяемых при его написании. Некоторые виды типографских красок, а в особенности железо-галловые чернила, изготовленные с избытком железного купороса, значительно снижают рН бумаги. Реставраторам хорошо известны случаи повреждения пергаменных и бумажных рукописей чернилами, вплоть до выпадения отдельных букв и строк и полного разрушения материала в текстовой части. Повышение содержания кислоты в бумаге ускоряет процесс гидролитического расщепления молекул целлюлозы, что приводит к уменьшению степени полимеризации, увеличению содержания карбонильных групп и, как результат,— к ухудшению прочностных показателей и белизны бумаги. К аналогичным последствиям приводит и повышение рН более 8,5, вызывающее щелочной гидролиз целлюлозы. Показатель рН водной вытяжки имеет важное, но не абсолютное значение для долговечности бумаги. В практике встречаются бумаги выдающейся сохранности с рН = 5 и документы с рассыпающейся ломкой бумагой, имеющей рН = 7, так что рН зачастую является скорее следствием уже произошедшего разрушения, чем указанием на возможность предстоящего. Как показывают исследования, бумага, изготовленная из хлопковых или льняных волокон, сохраняется лучше, чем сульфитная, при одном и том же исходном значении активной кислотности. Это объясняется тем, что одно и то же значение рН водной вытяжки достигается при разном значении общей кислотности. Чем хуже качество волокна, тем прочнее оно удерживает ион водорода и тем выше содержание кислоты. В процессе ускоренного старения рН водной вытяжки у хлопковой бумаги меняется незначительно, в то время как бумага, содержащая древесную массу, быстро уменьшает этот показатель.

Увеличение долговечности бумаги при обработке ее растворами, нейтрализующими кислотность, уже давно было отмечено исследователями. Начиная с 30-х годов XX в. после работ У. Барроу5, нейтрализация кислотности прочно вошла в арсенал методов, применяемых реставраторами для стабилизации рукописей и книг. Было предложено для этих целей много реактивов и методов, но только некоторые из них выдержали проверку временем и получили признание. Уменьшение кислотности бумаги происходит уже при простой промывке водой, в особенности с добавкой аммиака. Однако эффект такой обработки недолговечен, и в бумаге снова будет накапливаться кислота. Состав нейтрализующего раствора, перспективный для практического применения, должен удовлетворять следующим требованиям:

1. Обеспечить устойчивую и полную нейтрализацию кислотности.

2. Оставить в бумаге химические соединения щелочного характера, так называемый щелочной резерв, который выражают в процентном соотношении в расчете на едкий натр или углекислый кальций.

3. Не оказывать вредного воздействия на средства письма.

4. Не снижать долговечность бумаги.

5. Не содержать токсических веществ.

Применяемые в настоящее время методы нейтрализации или забуферивания подразделяются на водные и неводные. Наибольшее распространение получили водные методы из-за их простоты, доступности и дешевизны. В отечественных и зарубежных реставрационных центрах, как правило, используется один из трех ниже перечисленных составов.

1. Буфер Барроу — смесь насыщенных растворов бикарбонатов кальция и магния, взятых в соотношении 1:10. Для приготовления такого раствора смесь основного карбоната магния и карбоната кальция в соотношении 1:10 заливают водой, встряхивают, и через нее пропускают углекислый газ до тех пор, пока не установится рН = 6,7 Прозрачный раствор сливают с осадка и сразу же используют, так как при хранении кислые соли снова переходят в средние и выпадают в осадок. При обработке бумаги таким раствором ион водорода вытесняется из волокна ионами кальция и магния, которые также связывают анионы кислот в нерастворимые соли (сульфат кальция и др.), а непрореагировавшие бикарбонаты, адсорбированные волокном, переходят в карбонаты, которые и создают щелочной резерв.

2. Боратный буфер, состоящий из 0,05 М буры и 0,2 М борной кислоты с рН = 7,1. Нейтрализующее действие обусловлено гидролизом буры с образованием едкого натра. Ионы натрия вытесняют из волокна ионы водорода, которые реагируют с гидроксил-ионами.

3. Водная меловая суспензия, представляющая насыщенный водный раствор карбоната кальция с добавкой 0,02-0,05% высокодисперсного мела. Из-за равновесия карбонат ион-бикарбонат ион этот раствор имеет щелочную реакцию с рН = 8,6, что и обуславливает его нейтрализующее действие. Ион кальция связывает в нерастворимые соли серную и органические кислоты. Кроме того, адсорбированный ион кальция стабилизирует макромолекулу целлюлозы. Щелочной резерв создается за счет осаждения на волокне мелкодисперсного мела.

Применение неводных методов оправдано в тех случаях, когда необходимо стабилизировать документы с текстами, нестойкими к водным обработкам, либо желательно обработать книгу с сохранением переплета без ее расшивки. Кроме того, только на основе этих методов возможна массовая обработка книг и документов. Использование неводных методов требует высокой квалификации работников и специально оборудованных рабочих мест, так как применяемые растворители огнеопасны и зачастую далеко не безвредны. Впервые в истории в 1893 г. был применен 1 % раствор гидроксида бария в метаноле для обработки картин Рафаэля в музее Альфреда и Виктории. Наиболее разработанным в препаративном и аппаратурном отношении является метод Смита, основанный на применении метилата магния в виде растворов в метаноле и фторированном углероде. Способы применения разнообразны: распыление из баллонов с аэрозольной упаковкой, полистная обработка в ванне и, наконец, массовая обработка книг в камере. Недостаток этого метода состоял в малой стойкости метоксида к воздействию влаги, что приводило к его осаждению на поверхности листа. Химики Библиотеки конгресса (США) модифицировали эту методику, предложив использовать вместо метоксида магния его соединение с углекислым газом — метоксикарбонат магния, который выдерживает 5% добавку воды в раствор.

Для массовой нейтрализации книг Лабораторией Барроу в Ричмонде предложен морфолин как реактив для нейтрализации кислотности в газовой фазе. Он является сильным основанием и не может создать существенного щелочного резерва без повышения рН обработанной бумаги выше безопасного уровня. Для его применения необходима сложная аппаратура, обеспечивающая вакуумирование и рекуперацию морфолина. В США предложен также другой метод массовой нейтрализации, основанный на применении диэтилцинка (DEZ). Диэтилцинк — газ, который воспламеняется на воздухе и взрывается при контакте с влагой. Для обработки по этому методу книги помещаются в камеру с глубоким вакуумом для полного удаления воздуха и влаги. После этого в нее вводят DEZ в виде газа, который проникает во все поры целлюлозного волокна. Излишки газа удаляют, и при контакте с атмосферным воздухом адсорбированный диэтилцинк разлагается на гидроксид или оксид цинка и этан. Аппаратура была представлена NASA, центр для обработки расположен в безлюдном районе пустыни Невада 6.

Разработка методов массовой нейтрализации кислотности бумаги книг велась также в Европе с начала 1980-х гг. В числе первых проектов был метод газофазного упрочения и нейтрализации с использованием смеси этил — и метилметакрилатов, осуществленный в Британской библиотеке. Радиационная полимеризация адсорбированных мономеров позволяла увеличить прочность бумаги в 15-20 раз и значительно продлить срок использования документов. Привлечение крупных денежных средств в ходе выполнения европейских проектов дало возможность не только разработать, но и осуществить на практике в разных странах около 40 технологий массовой нейтрализации. Они различаются по типу растворителей (водные и неводные среды), по способу обработки бумаги (погружение в раствор или распыление субмикронных частиц щелочной природы), по способам обработки материала (полистный или книга «в целом»). Практическая реализация требовала установки дорогостоящего и сложного оборудования, а экономическая целесообразность — необходимость обработки больших объемов материала. Это привело к организации специальных региональных центров консервации, обслуживающих потребности библиотек и архивов. В России такие центры были оборудованы на базе РГБ (Москва) и РНБ (Санкт-Петербург). В РГБ используют методику и оборудование фирмы «Нешен» (Букенбург, Германия). Обработка отдельных листов проводится в водном растворе бикарбоната магния с добавлением полиионных фиксативов, затем бумага упрочняется раствором метилцеллюлозы и высушивается. Возможно выполнение процесса в одной комбинированной ванне.

В РНБ работает автоматизированная установка фирмы «Бателле» (Лейпциг, Германия), на которой нейтрализация производится погружением контейнеров с книгами в ванну с раствором алкоксидов магния и титана во фторуглероде (фреоне). Затем книги вакуумируются и высушиваются. Небольшой налет оксидов титана и магния на переплетах удаляется вручную. Производительность установки 1000-1500 кг книг в месяц.

Разнообразие материалов применяемых для массовой нейтрализации кислотности и отсутствие данных по сохранности обработанной бумаги в процессе естественного старения вызывает определенную настороженность ученых-консерваторов и хранителей. В настоящее время ведется разработка критериев оценки качества обработки, а также критериев отбора материала для нейтрализации. Особо осторожных методов требует обработка книг в цельнокожаных и цельнопергаментных переплетах, фотографий, оригинальной печатной графики, рукописных и иллюминированных материалов.

Поиски новых методов массовой стабилизации книг и документов продолжаются. Предложены способы, позволяющие провести нейтрализацию с одновременным упрочнением бума; и. Специалисты Британской библиотеки для этих целей предлагают обрабатывать газеты и архивные материалы смесью мономеров этил- и метилметакрилатов в газовой фазе с последующей радиационной полимеризацией. Такая обработка позволяет достичь 15-20-ти кратного упрочнения бумаги и значительно продлить срок использования документа.

_________

5 Barrow William J. Manuscripts and documents: their deterioration and restoration / By W. J. Barrow. 2 ed., 2nd print. / With an introd. by Frazer G.PooIe.1976.

6В последнее десятилетие были разработаны и внедрены два массовых метода, в основу которых положен метод Смита: система Воок-Reeper (США) и метод Batelle (Германия).

Первоисточник: 
Труды Лаборатории консервации и реставрации документов Санкт-Петербургского филиала Архива РАН. Выпуск I. Хранение и реставрация документов: методические рекомендации. Под ред. К. И. Андреевой и Н. П. Копаневой. СПб., 2008
 
 
 
 
Ошибка в тексте? Выдели ее мышкой и нажми   Ctrl  +   Enter  .

Стоит ли самостоятельно реставрировать непрофессионалу? (2018)


  1. Технические операции требуют профессиональных навыков.

  2. Представить ход работы - это одно, а сделать - совсем другое.

  3. Не каждому памятнику пригодны стандартные методики реставрации и хранения.

  4. Некоторые методики устарели из-за выявленных деструктивных последствий.

  5. Неверно подобранные материалы сразу или в будущем нанесут вред памятнику.

  6. Если возвращаете памятнику утраченную красоту, то сохраняете ли его подлинность?

________________

В этих и во многих других вопросах разбирается только квалифицированный специалист!
  • Вам в помощь на сайте представлены эксперты и мастера реставраторы.
  • Спрашивайте, интересуйтесь, задавайте вопросы на нашем форуме.
  • Обучайтесь под непосредственным руководством опытного наставника.

 

Что Вы считаете ГЛАВНЫМ в процессе реставрации? (2018)


Есть ли у вас друзья реставраторы? (2018)


Есть ли у вас друзья реставраторы? (2018)

«Дружба — личные взаимоотношения между людьми, основанные на общности интересов и увлечений, взаимном уважении, взаимопонимании и взаимопомощи». (Дружба—Википедия)

«Знакомство — отношения между людьми, знающими друг друга». (Знакомство—Викисловарь)

ЕЖЕГОДНЫЙ КОНКУРС ЛУЧШИХ РЕСТАВРАЦИОННЫХ ОТЧЕТОВ И ДНЕВНИКОВ
Система Orphus

Если вы обнаружили опечатку или ошибку, отсутствие текста, неработающую ссылку или изображение, пожалуйста, выделите ошибку мышью и нажмите Ctrl+Enter. Сообщение об ошибке будет отправлено администратору сайта.