Array Коллектив авторов - Исследования в консервации культурного наследия. Выпуск 2

Рассмотренный метод заинтересовал нас в связи с необходимостью нейтрализации кислотности бумаги книг, пострадавших при пожаре и хранящихся в микроклиматических контейнерах. Физическое состояние термодеструктированной бумаги (хрупкость, ломкость, наличие смоляного налета) не позволяет применить к ней другие методы нейтрализации.

Особый интерес для БАН представляет применение материалов, способных извлекать из термодеструктированных книг также продукты пиролиза и формальдегид. С 90-х гг. прошлого века в США активно продвигается на рынок ассортимент продуктов для консервации документов, производимых фирмой «Conservation Resources».

Картоны и бумаги «Micro chamber» – сложные структуры, состоящие из независимых слоев, которые работают вместе и обеспечивают комплексное решение целого ряда задач. Активные слои включают смеси определенных видов активирован ного угля, традиционных щелочных буферов и других щелочных компонентов, которые действуют как «ловушки» для веществ, вызывающих деградацию. В различных комбинациях эти компоненты распределены между волокнами бумаги.

Вторым направлением является применение карбонизированных текстильных материалов. «The Charcoal Cloth» – угольная ткань зарубежного производства для оборачивания и упаковки экспонатов, для выставочных витрин. Существуют отечественные аналоги этого материала. Исследованиями, проведенными в ЛКРД при архиве РА Н в 1998–2000 гг., была доказана эффективность их применения для защиты бумаги книг. Непосредственное применение тканей на основе углеродных материалов для консервации книг затруднительно из-за их значительной толщины и опасности загрязнения защищаемого объекта.

Целью нашей работы было создание тонкой бумаги, в композицию которой входит угольное волокно в качестве адсорбента и забуференная целлюлоза в качестве щелочного агента. Угольное волокно (УВ) – обугленная вискоза, полученная из Санкт-Петербургского государственного университета технологии и дизайна. Этот материал под названием «углен» использовался для изготовления тепловыделяющего слоя углеволокнистой бумаги [6].

Известно, что большую трудность представляет получение бумаги из смеси целлюлозных и синтетических волокон. При этом нарушается формирование межволоконных контактов и понижаются все механические свойства бумаги. Введение в композицию термогидропластичных волокон поливинилового спирта (ПВС) в количестве 15–20 % облегчает получение бумаги и улучшает ее свойства [7]. ПВС отличается от традиционных связующих высокой пластичностью, прочностью и большей инертностью по отношению к воде. Исследователями отмечена хорошая клеящая способность ПВС, причем прочность склейки сохраняется на высоком уровне и после ускоренного искусственного старения. Эти ценные свойства позволили рекомендовать ПВС к применению при реставрации материалов на бумажной основе.

УВ практически не смачивается водой, при его диспергировании образуются флоккулы, поэтому при отливе бумажного листа необходимо использовать поверхностно-активные вещества (ПАВ). ПАВ являются также пенообразователями, что позволило использовать «пенный» способ формования листа [8]. При наличии пены волокна располагаются в пространстве между пузырьками воздуха, которые равномерно распределяются по всему объему суспензии, противодействуют агрегации волокон и обеспечивают их равномерное распределение.

На первом этапе работы решалась задача подбора соотношения УВ и целлюлозы в композиции (таблица 1), а также выбора вида целлюлозы – для получения тонкой и равномерной бумаги.

Таблица 1. Композиционный состав тонкой бумаги на основе угольных волокон

Было установлено, что соотношение УВ и целлюлозы 1: 1 дает возможность получения равномерных отливок при массе 20 г на м 2. Причем хлопковая целлюлоза обеспечивает большую прочность.

Задачу второго этапа составило изучение зависимости щелочного резерва целлюлозных волокон от вида целлюлозы и природы щелочного агента.

Результаты проведенной работы занесены в таблицу 2, из которой видно, что наибольший щелочной резерв дает обработка целлюлозы насыщенным раствором гидроксида кальция. Увеличение щелочности с увеличением времени обработки целлюлозы раствором Са(ОН) 2обусловлено медленным процессом миграции катионов кальция и низкой концентрацией растворенного Са(ОН) 2.