Исследования в консервации культурного наследия. Выпуск 3

Парами уксусной кислоты были обработаны образцы газетной бумаги в конвертах из полиэфирной пленки Milinex: контроль и обернутые бумагой MicroChamber®; с буферным запасом; нейтральной из а-целлюлозы и кислой бумагой. После ускоренного термического старения (трое суток при 100°С) контрольный образец побурел и только образец газетной бумаги, защищенный MicroChamber®, почти не изменил цвет, в отличие от образцов, защищенных нейтральной бумагой или имеющей буферный запас.

Обработка парами двуокиси азота цветной фотографии, частично закрытой бумагой MicroChamber®, и двух идентичных черно-белых негативов, один из которых был обернут бумагой MicroChamber®, а другой – бумагой с буферным запасом из 100 % а-целлюлозы, также продемонстрировали ее защитные свойства. Участок цветной фотографии, защищенный бумагой MicroChamber®, не утратил свои цвета, тогда как незащищенный участок – пожелтел. Негатив, защищенный бумагой MicroChamber®, не пожелтел, тогда как негатив, защищенный бумагой из 100 % а-целлюлозы с буферным запасом, стал желтым [6]. Защитное действие этого материала обусловлено, главным образом, сорбирующими свойствами активированного угля, входящего в его состав. Известно также применение углеродных волокнистых материалов в качестве сорбентов в различных фильтрах, в том числе и в витринах при эспонировании музейных предметов (например, материал Carbon Cloth). Однако непосредственное применение обугленных тканей для консервации документов, как показали опыты, затруднено опасностью загрязнения объектов угольной пылью.

Перспективным с этой точки зрения представляется использование композиционного материала на основе углеродных волокон для хранения фотодокументов. Материал такого рода – углеродная сорбционная бумага была разработана в Библиотеке академии наук для консервации термодеструктированных книг [6, 7]. Она обладает одновременно как сорбционной способностью за счет углеродного волокна, так и буферной емкостью благодаря хлопковой целлюлозе, обработанной щелочным агентом. Предполагалось ее использование в качестве вкладышей в микроклиматические контейнеры или прокладки между страницами книг, пострадавших от воздействия высоких температур, для нейтрализации избыточной кислотности термодеструктированных бумаги и сорбции вредных веществ типа формалина, использовавшегося для дезинфекции таких книг в экстремальных условиях. Соответственно, она может быть использована как вкладыши в коробки или конверты с фотодокументами, а также как упаковочный материал (обертка).

Разработана технология изготовления тонкой сорбционной бумаги пенным способом в присутствии поверхностно активных веществ и поливинилового спирта из углеродного волокна и хлопковой целлюлозы, предварительно обработанной щелочным агентом. На ил. 1 представлена микрофотография, наглядно демонстрирующая строение бумаги как смеси углеродных волокон и хлопковой целлюлозы. На ил. 2 представлена фотография углеродной сорбционной бумаги, соотношение углеродного волокна и хлопковой целлюлозы в которой составляет 50:50 и 30:70. Бумага имеет темно-серый цвет, интенсивность окраски зависит от количества углеродного волокна, при этом она не пачкает документ, что подтверждено специальным тестом на перенос пигмента с тестируемого образца бумаги на контрольный. Исследования показали, что с точки зрения сорбционной способности углеродсодержащей бумаги и одновременной возможности нейтрализации избыточной кислотности бумаги документов оптимальным соотношением углеродного волокна и хлопковой целлюлозы без ущерба для прочности сорбционной бумаги является 50:50.

На рис. 3 представлены результаты нейтрализации контактным методом бумаги двух термодеструктированных книг и модельных образцов кислой бумаги. Исходный рН водной вытяжки бумаги модельных образцов составлял менее 3, бумага одной книги имела рН менее 4, а второй – около 4. Листы книг и модельных образцов были проложены прокладками из сорбционной бумаги и положены под груз в камеру с повышенной влажностью. Через 25 дней выдержки производилось определение рН водной вытяжки бумаги с заменой прокладывающего материала на новый. Как видно из диаграммы (ил. 3), замена прокладок из сорбционной бумаги ощутимо интенсифицирует процесс нейтрализации избыточной кислотности бумаги исследуемых образцов.

Как показали исследования по сорбции формальдегида, разработанная углеродсодержащая бумага обеспечивает полное извлечение этого поллютанта при контакте с пропитанной раствором формалина бумагой. Сорбционная способность углеродного волокна в результате совместного отлива с хлопковой щелочной целлюлозой в присутствии ПАВ снижается незначительно. Углеродная сорбционная бумага, также как и бумага и картоны MicroChamber®, могут рассматриваться как наноматериалы, так как сорбция газов осуществляется за счет мезо– и микропор, обладающих огромной удельной поверхностью, размер которых соответствует понятию нанообъект.