ПРО+Не используйте методические пособия в качестве самоучителя. Вам в помощь на сайте представлены эксперты и мастера реставраторы. Спрашивайте, интересуйтесь, задавайте вопросы на нашем форуме.
 
Горяева А.Г., Добрусина С.А., Великова Т.Д., Мамаева Н.Ю.

Основным способом защиты бумаги от биоповреждений является применение химических препаратов и полимерных материалов.

Химические препараты используют в тех случаях, когда бумага уже поражена микроорганизмами. Для предотвращения развития микроорганизмов могут применяться полимерные соединения.

Среди полимерных соединений интерес представляет париленовое (поли-пара-ксилиленовое) покрытие (ППКП), которое улучшает физико-механические свойства бумаги и способствует повышению ее долговечности, защищает бумагу от повреждения активными целлюлозоразрушающими микромицетами [1, 2, 3].

С целью повышения степени защиты бумаги от биоповреждений в нашей работе мы исследовали свойства композитов после совместного действия на бумагу биоцидов и ППКП. Предполагалось, что покрытие бумаги ППКП будет способствовать «закреплению» биоцидов, усилит и продлит их защитное действие. Поскольку ППКП формируется из газовой фазы, представлял интерес способ обработки бумаги высокодисперсными конденсационными аэрозолями биоцидов с размером частиц до 1 мкм.

При обработке бумаги аэрозолями биоцидов достигается высокая плотность их частиц на обрабатываемых поверхностях, что и предопределяет при сохранении высокой биологической активности снижение расхода биоцидов в 5—10 раз по сравнению с обычными методами обработки — из растворов [4, 5, 6]. Мономолекулярный уровень размера частиц применяемых биоцидов способствует и более быстрому их разложению под воздействием окружающей среды.

Объектом исследования служили книжно-журнальная бумага (ТУ 81.04.433.76) и бумага опытной выработки из 100%-ной хлопковой целлюлозы (ХЦ) массой 80 г/м2. В работе использовали 6 музейных культур микромицетов, являющихся деструкторами целлюлозы, — Aspergillus niger van Tieghem, Aspergillus terreus Thorn, Penicillium notatum Westl., Penicillium funiculosum Thom, Trichoderma viride Pers., Fusarium moniliforme Sheld. Из газона каждой культуры грибов на среде Чапека-Докса с глюкозой возрастом 13—17 суток вырезали круглые участки диаметром 1,3 см («высечки») и помещали их в стерильные чашки Петри.

Чашки Петри с «высечками» агара, содержащими колонии грибов и листы бумаги двух видов размером 30 ( 40 см, помещали в изолированную камеру на одни сутки, где путем сжигания аэрозольных шашек при температуре 17—19°С создавали нужную концентрацию биоцида — от 0,1 г/м3 до 0,4 г/м3. Использовали камеру объемом 0,4 м3. В качестве энергетической основы для возгонки биоцидов использовали нитроцеллюлозу (НЦ) массой 0,32 г. Нитроцеллюлоза содержит оксиды азота, поэтому для их устранения добавляли мочевину (М) массой 0,03 г и исследовали влияние оксидов азота на свойства бумаги.

Для обработки микромицетов и бумаги использованы следующие 15 биоцидов и их смесей: бензойная кислота, тиабендазол, тиабендазол с серой, Treatex-280 (Rocima 280) производства «Acima» A Rohm and Haas Company, аланид салициловой кислоты (АСК), пирослизевая кислота, аквабор, бораксан, воронит, формальдегид, полученный тремя способами — из нитрогуанидина (ФАнитр), из меламина (ФАмел) и из мочевины (ФАмоч), биотекс производства ООО «Текс», полигексаметиленгуанидин хлорид (ПГМГ) и биотекс с ПГМГ.

Через сутки в опытные и контрольные чашки (с «высечками», не обработанными биоцидами) доливали стерильную среду Чапека-Докса с глюкозой и помещали их в термостат при t=28°C на 5—7 суток. О действии препаратов судили по зоне роста грибов в опытных чашках по отношению к контрольным. Зону роста определяли по расстоянию (см) от центра высечки до края зоны роста.

Контролем служили бумага и высечки агара со спороносящими колониями микромицетов: без обработки (К1), обработанные НЦ (К2), обработанные НЦ и мочевиной (КЗ).

После обработки биоцидами исследовали физико-механические свойства бумаги: прочность на излом (ГОСТ 13525.2—68), прочность на разрыв (ГОСТ 13525.1—68). Белизну бумаги определяли с помощью прибора «Specol 11» (фирмы «Karl Zeiss»). pH бумаги определяли контактным методом при помощи рН-метра фирмы Cole-Parmer Instrument Co.

Технология нанесения поли-п-ксилиленового покрытия описана в статье [3]. Толщину ППКП определяли по образцам-свидетелям из алюминиевой фольги, условную толщину ППКП б рассчитывали по формуле:

б = т / 2sp,

где т — привес полимера, г; s— площадь поверхности образца, см2; р = 1,12 г/см3 — плотность полимера.

После воздействия на «высечки» аэрозолей всех исследуемых биоцидов с концентрацией 0,4 г/м3 наблюдали полное отсутсвие роста шести тест-культур микромицетов (табл. 1).

Полное угнетение роста тест-культур при концентрации биоцидов 0,3 г/м3 достигается применением бензойной кислоты, тиабендазола и ПГМГ. Аквабор, бораксан, формальдегид (из мочевины и меламина) и ПГМГ+биотекс в концентрации 0,3 г/м3 не оказывали 100%-ного ингибируюшего действия на F. Moniliforme, A. niger, Т. viride.

Обработка биоцидами тиабендазол, бензойная кислота и бораксан с концентрацией 0,2 г/м3 оказались эффективны против 5 культур из 6. Treatex-280 и аланид салициловой кислоты были эффективны против всех микромицетов.

В таблице 1 звездочкой («*») обозначен рост отдельных колоний в зоне отсутствия роста микромицетов, двумя звездочками («**») — не исследовали, так как ранее установлено, что эффективность действия биоцидов на эти микромицеты достигалась при концентрации 0,2 г/м3.

Таблица 1. Зона роста микромицетов, обработанных аэрозолями биоцидов

Состав аэрозоля Диаметр зоны роста микромицетов, см
Мочевина Биоцид P. funiculosum P. notatum F. moniliforme A. terreus A. niger T. viride
Название Концентрация, г/м3
К1 - - - 10 10 10 10 10 10
К2 - - - 0 0 2,4 0 6,3 10
КЗ + - - 10 0 8,3 10 10 10
1 + Бензойная кислота 0,4 0 0 0 0 0 0
- 0,3   0 0 _** 0 0
+ 0,2 0 0 0 0 4,3 0
- 0,1 0 10* 3,9 10 7,8 6,1
2 + Тиабендазол 0,4 0 0 0 0 0 0
- 0,3 _** 0 0 _** 0 0
+ 0,2 0 0 0 0 1,8 0
- 0,1 0 0 0 0 1,8 0
3 + Тиабендазол+сера 0,4 0 0 0 0 0 0
4 + Treatex-280 0,4 0 0 0 0 0 0
+ 0,2 0 0 0 0 0 0
5 + АСК 0,4 0 0 0 0 0 0
+ 0,2 0 0 0 0 0 0
6 + Пирослизевая кислота 0,4 0 0 0 0 0 0
+ 0,2 0 0 0 0 10 6
7 - Аквабор 0,3 _** 0 3,8 _** 0 0
+ 0,2 0 0 4,0 0 3,5 0
8 - Бораксан 0,3 _** 0 0 _** 0 4,6
+ 0,2 0 0 0 0 0 2,0
9 - Воронит 0,4 0 0 0 0 0 0
+ 0,2 0 5* 0 0 10 0
10 + ФАнитр 0,4 0 0 0 0 0 0
+ 0,2 2,2 10 7,8 10 10 10
11 - ФАмел 0,3 0 0 0 0 4,3 0
+ 0,2 0 0 6,5 3,5 7,3 0
12 - ФАмоч 0,3 0 0 0 0 0 10
+ 0,2 0 4,5* 0 4.3 10 9
13 - Биотекс 0,3 0 1,9 6 2,8 2,5 10
14 - ПГМГ 0,3 0 0 0 0 0 0
15 - ПГМГ+биотекс 0,3 0 0 0 0 0 7,3

Таблица 2. Физико-химические характеристики бумаги из 100%-ной хлопковой целлюлозы после обработки аэрозолями биоцидов.

Состав аэрозоля Прочность на излом, % к контролю Прочность на разрыв, % к контролю рН Белизна, % к контролю
Мочевина Биоцид С6иоц = 0,4 г/м3 С6иоц = 0,2 г/м3 С6иоц = 0,4 г/м3 С6иоц = 0,2 г/м3 С6иоц = 0,4 г/м3 С6иоц = 0,2 г/м3 С6иоц = 0,4 г/м3 С6иоц = 0,2 г/м3
К1 - - 100 100 100 100 - - 100 100
К2 - - 67 55 90 98 0,50 0,37 97 97
КЗ + - 35 71 94 96 0,37 0,46 93 98
1 + Бензойная кислота 68 84 89 95 0,65 0,57 94 98
2 + Тиабендазол 57 83 92 92 0,21 0,38 94 98
3 + Тиабендазол+S 49 - 92 - 0,27 - 96 -
4 + Treatex-280 47 83 90 97 0,43 0,39 95 99
5 + Аланид салициловой кислоты 56 55 91 97 0,57 0,19 91 96
6 + Пирослизевая кислота 41 59 93 94 0,76 0,60 96 98
7 + Аквабор - 63 - 96 - 0,27 - 98
8 + Бораксан - 62 - 96 - 0,46 - 98
9 + Воронит - 79 - 97   0,36 - 98
10 + ФАнитр 44 41 99 92 0,41 0,33 95 100
11 + ФА„„ - 41 - 93 - 0,29 - 99
12 + ФАМОЧ - 59 - 98 - 0,19 - 99
13 - ПГМГ (концентрация 0,3 г/м3) 65 99 0,65 95        

Изменение белизны, прочности на разрыв и рН бумаги из 100%-ной хлопковой целлюлозы после обработки аэрозолями незначительно. Прочность опытных образцов на разрыв составила 89-99 % от контроля в зависимости от биоцида. Снижение показателя прочности на излом было наибольшим и достигало у некоторых образцов 50 %.

Анализ результатов по физико-химическим показателям и по эффективности действия (табл. 1 и 2) позволил выбрать три биоцида: бензойная кислота, тиабендазол и ПГМГ.

Добавка мочевины однозначно снижает прочность на излом как бумаги их хлопковой целлюлозы, так и книжно-журнальной бумаги, поэтому в дальнейших опытах бумагу обрабатывали аэрозолями без добавления мочевины.

При исследовании совместного защитного действия парилена и аэрозолей бумагу двух видов обрабатывали выбранными биоцидами — бензойная кислота, тиабендазол и ПГМГ в концентрации 0,3 г/м3 для достижения 100%-ного биоцидного эффекта. Затем наносили ППКП, условная толщина которого на образцах хлопковой бумаги составила 3—4 мкм, книжно-журнальной — 6—9 мкм. Физико-механические характеристики двух видов бумаги, обработанной биоцидами и париленом, приведены на рисунках 1а, 16, 1в.

Основные физико-химические характеристики композитов «хлопковая бума-га+ППКП+биоцид» незначительно ниже контрольных: прочность на излом — менее 30 %, прочность на разрыв — менее 12 %, белизна — менее 3 %. Все эти три показателя книжно-журнальной бумаги отличаются от контрольных не более, чем на 5 %, что может быть обусловлено большей толщиной пленки.

Биостойкость бумаги обоих видов, обработанной биоцидом и ППКП, представлена на рисунке 2. В качестве тест-культуры выбран A. niger как наиболее устойчивый ко всем испытанным биоцидам (табл. 1).

Концентрация исследованных препаратов (0,3 г/м3) является биоцидной для всех тест-культур микромицетов, однако 100%-ной защиты от действия плесневых грибов в экстремальных условиях достигнуть очень сложно. Только бумага из хлопковой целлюлозы, обработанная аэрозолем с тиабендазолом и бензойной кислотой, сохранила биостойкость. Устойчивость книжно-журнальной бумаги к действию микромицетов при использовании тиабендазола составила 95 %, а при использовании остальных биоцидов — 10 %. (рис. 2).

Совместное применение ППК и тиабендазола или бензойной кислоты увеличило биостойкость хлопковой бумаги до 95 и 60 % соответственно. Ингибирующее действие ПГМГ оказалось снижено на поверхности образцов из-за препятствия в виде поли-пара-ксилиленового покрытия. Из трех композитов на основе книжно-журнальной бумаги с биоцидами наибольшая биостойкость (60 %) отмечена для тиабендазола.

Все образцы бумаги с ППКП и биоцидами имели более яркую пигментацию по сравнению с аналогичными образцами без ППКП.

Защитное действие ППКП и ППКП+биоцид отчетливо видно: образцы бумаги без париленового покрытия и без биоцида через 24 суток культивирования разрушились практически полностью, а опытные образцы после отмывания от налета спор A. niger сохранили структуру композита, хотя и приобрели пигментацию. Ранее было показано, что для удаления пигментных пятен грибов к композитам «бумага+ППКП» возможно применение традиционных методов отбеливания, используемых в реставрации [7].

Подтверждая пословицу «лучшее — враг хорошего», показано, что одновременная обработка бумаги биоцидами и париленом не приводит к ожидаемому результату — увеличению ее биостойкости, но способствует усилению пигментации. При нанесении полимерных пленок на бумагу, в частности парилена, следует учитывать состояние документа и иметь полную информацию о предыдущих видах обработки, особенно биоцидными препаратами.

Таким образом, композит «бумага + парилен» представляет собой модифицированную бумагу, обладающую повышенной прочностью и устойчивостью к действию микромицетов, но подверженную окрашиванию продуктами их жизнедеятельности — пигментами.


Рис. 1а. Прочность на излом бумаги двух видов, обработанной аэрозолями биоцидов

Рис. 1б. Прочность на разрыв бумаги двух видов, обработанной аэрозолями биоцидов

Рис. 1в. Белизна бумаги двух видов, обработанной аэрозолями биоцидов

Рис. 2. Рост культуры A. niger в течение 24 суток на бумаге двух видов, обработанной биоцидами и ППКП

Примечания

1. В. Ф. Кочкин, С. А. Добрусина, Е. С. Чернина, Н. И. Подгорная, Р. И. Гуляева. Газофазная полимеризация п-ксилилена — эффективный способ повышения сохранности документов //Лакокрасочные материалы и их применение. 1993. № 4. С. 61—63.

2. С. А. Добрусина, В. Ф. Конкин, Е. С. Чернина, Н. И. Подгорная. Повышение долговечности документов на бумаге при нанесении поли-пара-ксилиленового покрытия // ЖПХ. 1994. Т. 67. Вып. 7. С. 1199-1202.

3. Т. Д. Беликова, Т. Б. Лисицкая, С. А. Добрусина, А. Г. Горяева. Количественная оценка грибостойкости бумаги с поли-п-ксилиленовым покрытием // Микология и фитопатология. 1998. Т. 3. Вып. 3. С. 33-40.

4. С. Н. Бердоносова, Г. Я. Гуменюк, Д. Ю. Бердоносов, А. В. Покровский, С. Л. Тютерев, Т. Б. Дорофеева. Пороховые генераторы аэрозолей пестицидов для борьбы с возбудителями болезней и насекомыми — вредителями сельскохозяйственной продукции // Двойные технологии. 2000. № 3. С. 23.

5. С. Н. Бердоносова, И. И. Глухарев, Г. Я. Гуменюк, Д. Ю. Бердоносов. Аэрозольное обеззараживание древесных материалов и сооружений от возбудителей грибковых заболеваний // Строительные материалы, оборудование, технологии XXI в. 2000. № 1. С. 17.

6. Т. Д. Беликова, А. Г. Горяева, С. Н. Бердоносова, Г. Я. Гуменюк. Комплексное использование поли-п-ксилиленового покрытия и газообразных биоцидов для защиты бумаги от биоповреждения / В новый век с новыми технологиями: Тезисы докладов 3-й международной конференции, посвященной проблеме обеспечения сохранности памятников культуры (17-20 октября 2000). СПб., 2000. С. 4-45.

7. Н. Ю. Мамаева, Т. Д. Беликова, В. В. Латария. Удаление пигментных пятен микроорганизмов с композитов парилен+бумага / Исследования в реставрации. Материалы международной научно-методической конференции 4-6 декабря 2001 г. М., 2002. С. 126-135.

Первоисточник: 
Исследования и консервация культурного наследия. Материалы научно-практической конференции. 12-14 октября 2004 г. ГосНИИР; М., 2005
 
 
 
 
Ошибка в тексте? Выдели ее мышкой и нажми   Ctrl  +   Enter  .

Стоит ли самостоятельно реставрировать непрофессионалу? (2017)


  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? (2017)


Есть ли у вас друзья реставраторы? (2017)


Есть ли у вас друзья реставраторы?

«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)

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.

ЕЖЕГОДНЫЙ КОНКУРС ЛУЧШИХ РЕСТАВРАЦИОННЫХ ОТЧЕТОВ И ДНЕВНИКОВ

БИБЛИОТЕКА РЕСТАВРАТОРА

RSS Последние статьи в библиотеке реставратора.

НазваниеАвтор статьи
УЧЕБНИК РУССКОЙ ПАЛЕОГРАФИИ (1918) Щепкин В.Н.
МАТЕРИАЛЫ И ТЕХНИКА ВИЗАНТИЙСКОЙ РУКОПИСНОЙ КНИГИ Мокрецова И. П., Наумова М. М., Киреева В. Н., Добрынина Э. Н., Фонкич Б. Л.
О СИМВОЛИКЕ РУССКОЙ КРЕСТЬЯНСКОЙ ВЫШИВКИ АРХАИЧЕСКОГО ТИПА Амброз А.К.
МУЗЕЙНОЕ ХРАНЕНИЕ ХУДОЖЕСТВЕННЫХ ЦЕННОСТЕЙ (1995) Девина Р.А., Бредняков А.Г., Душкина Л.И., Ребрикова Н.Л., Зайцева Г.А.
Современное использование древней технологии обжига керамических изделий Давыдов С.С.