NOI METODE I TEHNOLOGII UTILIZATE N CONSERVAREA I RESTAURAREA CRILOR I

A DOCUMENTELOR DE ARHIV

Lect.drd. Elena Ardelean Introducere Hrtia a jucat un rol esenial n progresul cultural i economic al

umanitii. Crile manuscrise i meticulos ilustrate sunt un preios tezaur. Dar deteriorarea amenin aceste bunuri culturale din depozite, arhive i biblioteci. De aceea cercettorii colaboreaz n vederea aplicrii unor metode i tehnologii moderne n domeniul conservrii i restaurrii hrtiei. Dintre aceste noi metode, procedee i tehnologii amintim cteva din domeniul al deacidifierii n mas, al curirii, precum i din domeniul stabilizrii i consolidrii hrtiei documentelor.

Metode actuale de conservare-restaurare Metode de deacidifiere a) Procedeul Wei To dateaz din 1972 i a fost propus de ctre

Richard Smith; este utilizat n prezent n Canada pentru tratarea crilor de la Public Archives i de la National Library. Acest procedeu utilizeaz ca agent de deacidifiere carbonatul de metil magneziu dizolvat n metanol, soluia avnd o concentraie de 5% sau metoxid magneziu metil carbonat (mmmc) iar ca solvent un amestec de metanol i clorofluorocarbon iar mai recent hidroclorofluorurcarbon .

Mecanismul neutralizrii: n contact cu hrtia, soluia se descompune n hidroxid de magneziu i carbonat de magneziu, precum i alcool metilic; dup reacia de neutralizare cu acizii prezeni n hrtie, carbonatul de Mg i hidroxidul de Mg rmn impregnai n hrtie constituind rezerva alcalin.

CH3OMgOCOOCH3 + H2O MgCO3 + 2CH3OH CH3MgOCOOCH3 + 2H2O Mg (OH)2 + 2CH3OH + CO2 4 MgCO3 + Mg(OH)2 + 4H2O 4MgCO3. Mg(OH)2. 4H2O

Lect.drd. Elena Ardelean 558

Acizii din hrtie sunt neutralizai prin reacia cu carbonatul de metil magneziu iar rezerva alcalin este format de carbonat de magneziu n cazul utilizrii ca agent de deacidifiere a carbonatului de metil Mg iar n cel de-al doilea caz acizii sunt neutralizai de compuii Mg ce rezul conform reaciilor de mai sus.

Eficacitatea tratamentului: permite obinerea unei rezerve alcaline cuprinse ntre 0, 8 i 2, 5% i un pH cuprins n intervalul 7-8.

Efecte asupra proprietilor hrtiei: tratamentul crete cu un procent de 2-4% rezistena la duble ndoiri; n ceea ce privete proprietile optice se remarc o uoar nglbenire a hrtiei. Efecte secundare: utilizarea metanolului este la originea solubilizrii anumitor cerneluri i colorani; deasemenea pe hrtiile tratate s-a gsit uneori un strat subire de pudr alb.

Dezavantajele metodei: metanolul poate provoca modificri nedorite n structura anumitor documente; instalaia nu permite recuperarea n totalitate a solventului; soluia de deacidifiere este brevetat de un singur productor, aa nct eventualul utilizator nu o poate procura dect de la acesta.( Porck, H.,1996)

b) Procedeul Bookeeper a fost propus n anii 80 de ctre Richard

Spatz i este un procedeu de deacidifiere n mediu lichid, agentul de deacidifiere fiind oxidul de magneziu iar agentul de vehiculare, perfluoroheptanul; surplusul de oxid de magneziu joac rol de rezerv alcalin, aceasta putnd fi modificat prim modificarea cantitii de oxid de magneziu ncorporat n dispersie. Crile ce urmeaz a fi tratate se pun ntr-o incint vertical (figura1), se creeaz vid, apoi se injecteaz soluia de deacidifiere iar crile se rotesc uor timp de aproximativ 20 de minute; urmeaz eliminarea soluiei de deacidifiere, uscarea sub vid timp de aproximativ 90 de minute, repaus timp de 24 de ore, pentru echilibrarea coninutului de umiditate din hrtie.reacia de neutralizare a aciditii prezente n hrtie: Mg O + H2SO4MgSO4+H2O

Excesul de MgO va juca rol de rezerv alcalin. Eficacitatea tratamentului: oxidul de magneziu se repartizeaz

uniform pe suprafaa i n interiorul fibrelor; rezerva alcalin este mai mare de 1,5%.

NOI METODE I TEHNOLOGII 559

Efecte asupra proprietilor hrtiei: sunt mbuntite proprietile mecanice ale hrtiei tratate, rezistena la duble ndoiri fiind net superioar celei avute nainte de tratament ns anumite cerneluri sunt solubilizate (Buchanan, S. et al, 1994).

c) Procedeul Libertec este o variant a procedeului Bookkeeper pus la punct de compania Libertec Bibliothekendienst GmbH din Nurnberg. Documentele sunt meninute n poziie vertical ntr-o incint, iar un curent de aer uscat trece printre file; dup un timp, un curent de aer uscat, ncrcat cu un amestec de particule de oxid de Mg i oxid de Ca este suflat printre filele crii. Dup tratament, surplusul de agent de deacidifiere este eliminat. Pentru a rehidrata hrtia i a transforma agentul activ n hidroxid, cartea este supus unui curent de aer umed la 300 C (Actualits de la conservation, nr.22, 2004).

d) Procedeul Battelle a fost inventat de inginerul german Battelle i deriv din procedeul Wei To, ns utilizeaz ca agent de deacidifiere etoxid de titan magneziu (METE), iar ca agent de vehiculare hexadimetildisiloxan, CH3SiOSi(CH3)3, ( HMDO).

Crile ce urmeaz a fi tratate sunt meninute 2 zile n vid la 60oC astfel nct umiditatea hrtie s ajung la 0, 5%. Dup introducerea gazului n incint, n prezena apei din hrtie au loc urmtoarele reacii:

Mg(OC2H5)2+2H2O Mg(OH)2 + 2C2H5OH Ti(OC2H5)4 + 4H2O Ti(OH)4 + 4C2H5OH Compuii astfel formai neutralizeaz acizii din hrtie, iar excesul

de hidroxid de titan i hidroxidul de Mg, formeaz, n contact cu aerul atmosferic, TiO2 i MgCO3.

Dup tratamentul cu agenii de deacidifiere documentele sunt supuse uscrii apoi condiionrii pentru readucerea hrtiei la umiditatea natural; surplusul de agent de deacidifiere joac rol de rezerv alcalin.

Efecte secundare: pe suprafaa tratat se observ depozite de culoare alb, uoare halouri i o uoar colorare a hrtiei (Porck, H.,1996).

Acest tratament este utilizat la Deutsche Bucherei (Leipzig). O variant a acestui procedeu a fost pus la punct n Elveia fiind

cunoscut sub denumirea de Papersave swiss.

Lect.drd. Elena Ardelean 560

e) Procedeul Booksaver este un tratament n mediu gazos care combin tratamentul de deacidifiere cu cel de consolidare. Principiul const n ncorporarea de etanolaminelor n hrtie, a compuilor alcalini derivai din amoniac n scopul neutralizrii aciditii prezente, surplusul servind la crearea rezervei alcaline. Tratamentul const n evacuarea aerului i crearea unui vid parial, introducerea de oxid de etilen i de hidroxid de amoniu. Principalele inconveniente ale acestui tratament: etanolaminele sunt corozive, gonfleaz puternic iar srurile formate nu sunt stabile n timp. In plus nu se formeaz o rezerv alcalin deoarece etanolaminele sunt volatile; tratamentul provoac nglbenirea hrtiei tratate.

f) Procedeul Graft-copolimerizare are ca scop deacidifierea dar i consolidarea hrtiei prin polimerizarea monomerilor prezeni pe fibrele de celuloz. Procedeul utilizeaz cantiti mici de substane alcaline i un agent de consolidare: un amestec de 5:1 etilacrilat i metilmetacrilat. Se poate utiliza un comonomer bazic (un metacrilat aminosubstituit, de exemplu metacrilat de dimetilaminoetil) pentru neutralizarea acizilor prezeni n hrtie i pentru creterea rezistenei n faa unei posibile aciditi ulterioare; utilizarea unui asemenea comonomer bazic face posibil ca s se efectueze n cadrul aceluiai tratament deacidifiereai consolidatrea hrtiei. Recent s-a constatat c adugarea mai multor comonomeri nesaturai compusului comonomer testat are o influen benefic asupra proprietilor hrtiei: rezistena la duble ndoiri este de trei pn la cinci ori mai mare dect cea obinut prin utilizarea comonomerului iniial (Burstall, 1984).

Efecte asupra proprietilor hrtiei: proprietile mecanice ale hrtiei sunt mbuntite n special rezistena la duble ndoiri.

Acest procedeu a fost brevetat n 1988 i este utilizat la British Library; costul este de aproximativ 5$ pe carte i se pot trata n jur de 200000 cri pe an (Porck, H., 1996). Dei metoda permite obinerea unor rezultate satisfctoare ea se afl nc n faz experimental.

Alturi de metodele de deacidifiere descrise mai sus, metode ce necesit investiii considerabile exist i alte metode, aflate n faza de experiment, care sunt mai uor de pus n practic. Dintre acestea amintim procedeul numit Interleaf VPD care a fost propus de ctre W.H.

NOI METODE I TEHNOLOGII 561

Langwell i care face parte din procedeele de deacidifiere n faz gazoas. Se utilizeaz cristale de ciclohexilamin care sunt impregnate ntr-o foaie de hrtie sau sunt puse n plicuri poroase. Foile impregnate astfel sunt intercalate ntre filele crii de tratat, sau, n cazul plicurilor, se introduc n interiorul cutiilor unde se gsesc documente; n cteva zile, cristalele se volatilizeaz, elibernd cicloxhexilamina gazoas care are o aciune deacidifiant asupra acizilor din hrtie. Metoda nu are un efect permanent iar ciclohexilamina este toxic.

Metode de curare a) Curarea cu ajutorul enzimelor. Utilizarea enzimelor a aprut ca

o necesitate n curarea documentelor, ele avnd capacitatea de a elimina depozitele de adezivi care nu au putut fi nlturate prin alte metode. n tratamentele de curare ale documentelor grafice se utilizeaz amilaza pentru ndeprtarea depozitelor de adezivi pe baz de amidon, precum i proteaza i tripsina pentru ndeprtarea depozitelor de adezivi de natur proteic: gelatin, cazein, diferite cleiuri animale, etc. Reaciile enzimatice sunt condiionate de o serie de factori, dintre care unii favorizeaz iar alii frneaz desfurarea lor. Factorii cei mai importani, de care depinde aciunea enzimelor sunt: concentraia enzimei, temperatura, pH-ul, prezena unor substane activatoare sau inhibitoare, etc. (Desantis, P., 1983). Recomandrile specialitilor sunt ca n acest proces s se utilizeze enzime n cea mai pur form, cantitile utilizate s fie minime, utilizarea s se fac la pH-ul optim al fiecrei enzime, iar dup tratament hrtia s fie splat riguros de mai multe ori i tratat cu fosfat de sodium, pentru inactivarea enzimei (Andew, S.T.M., Andrew, W., Baker, C., 1992).

b) Curarea cu laser se realizeaz datorit unui efect fotomecanic produs la impactul dintre laser i material. Stratul superficial (constituit din depozite de murdrie, depuneri de material organic, etc.) este pulverizat fr a se produce alterri ale substratului. Operatorul trebuie s regleze numrul de impulsuri pe secund, cantitatea de energie a impulsului, etc. S-a constatat c exist o strns dependen ntre eficacitatea curirii i culoarea depozitului, culorile mai nchise absorbind mai uor energia luminoas, curarea fcndu-se mult mai

Lect.drd. Elena Ardelean 562

rapid. n urma cercetrilor efectuate s-a constatat c laserul este recomandabil pentru nlturarea diferitelor depozite de pe documentele cu suport papetar, ns este ineficient pentru ndeprtarea petelor de mucegai i a ncrustaiilor de adeziv deoarece nu poate ptrunde ntre fibrele structurii hrtiei fr a produce deteriorri grave. n prezent se fac studii referitoare la utilizarea laserului n conservarea restaurarea documentelor grafice cercetri, studii care sunt realizate n cadrul programelor de cercetare Eurocare Project EU 1681Laser cleaning of paper and parchment i Eureka project E! 3483 EULASNET LASCAN Advanced laser renovation of old painting, paper, parchment and metal objects.

c) Utilizarea plasmei. In industrie, utilizarea plasmei are ca scop curarea suprafeelor, pregtirea acestora n vederea aplicrii diferitelor straturi de vopsea, etc. Cercettorii studiaz acum n ce msur tratamentul cu plasm poate fi aplicat n restaurarea hrtiei deoarece, aa cum explica dr. Iris Trick (The Franhofer Institute for Interfacial engineering and biotechnology, University of Stuttgart), hrtia este un material deosebit de sensibil i se deterioreaz foarte uor. De aceea hrtia crilor preioase nu este expus direct aciunii plasmei, ci atomii i moleculele gazului reactiv sunt dirijai ctre o incint separat. Experimentele au demonstrat c hrtia tratat astfel devine mai rezistent, petele dispar n mare parte, textul devine mai lizibil, mucegaiurile sunt distruse. Dealtfel cercettorii au demonstrat c tratamentul cu plasm este eficient n distrugerea bacteriilor i a mucegaiurilor rezistente la alte tratamente. n viitor cercettorii i propun gsirea soluiilor pentru ca plasma s poat fi utilizat pentru depunerea de straturi protectoare foarte subiri pe hrtiile foarte fragilizate, ns deocamdat cercetrile sunt abia la nceput www. igb. fraunhofer. de/ www/presse/iahr/1999

Metode de stabilizare a documentelor a) ncapsularea este o metod de protecie a documentelor fragile, a

celor ce urmeaz a fi transportate, expuse, etc. ncapsularea asigur ns i conservarea definitiv a documentelor plane (gravuri, desene, etc.). Aceast metod const n plasarea documentului ntre dou folii transparente care sunt sudate apoi, astfel nct s formeze un plic n care documentul s nu poat glisa, el neavnd un sistem de fixare n interiorul

NOI METODE I TEHNOLOGII 563

plicului. Prin acest procedeu, documentul va fi protejat mpotriva factorilor de mediu, mai puin mpotriva radiaiilor. Ca i n cazul laminrii, documentul se va trata anterior ncapsulrii, deoarece factorii de degradare interni vor continua degradarea suportului. Incapsularea se poate face manual sau cu ajutorul unui dispozitiv special care sudeaz marginile plicului prin termodifuzie sau cu ajutorul ultrasunetelor.

a b

Fig. 1. Incapsularea unui document a) sudarea marginilor foliei de protecie; b) document ncapsulat

ncapsularea utilizeaz folii din polietilen tereftalat, comercializate

sub denumirea de Mylar tip D sau Melinex 516. Denumirea de Mylar tip D este denumirea dat de firma DuPont Teijin Films filmelor de poliester inert, termoplastic, avnd o transparen i o strlucire deosebit. Mylar nu conine plastifiani iar prin mbtrnire nu devine casant; la temperatura ambiant posed o mare impermeabilitate la umiditate i la gaze i este rezistent la atacul microorganismelor. Din 1998 Mylar nu s-a mai comercializat, firma productoare deciznd s produc numai Melinex 516, un produs comparabil cu Mylar. La nceput Mylar se producea n SUA iar Melinex n Marea Britanie; acum ambele se produc de ctre firma DuPont Teijin Films. Dintre filmele din poliester ce se comercializeaz doar Mylar i Melinex 516 sunt neacoperite, deci pot garanta neutralitatea chimic fiind singurele recomandate n conservarea documentelor de arhiv. Grosimile recomandate pentru foliile utilizate n

Lect.drd. Elena Ardelean 564

ccnservare sunt de 50, 75, 100 m (Centre de Conservation Quebec http: //preservart. ccq. mmc. gouv. qc. ca/). Mylar pstreaz proprietile fizice (rezistena la traciune, la sfiere, la ndoire) ntr-un interval de temperatur cuprins ntre -700C 1500C, este hidrolizat de ctre acizi tari i baze tari, este degradat n prezena umiditii la temperaturi nalte. Aceste folii nu ofer nici o protecie documentelor fotosensibile; n cazul expunerii pe o durat mai mare se prefer protejarea cu sticl, folie acrilic sau pe baz de policarbonat, acestea filtrnd radiaiile ultraviolete. Mylar D poate acumula sarcini electrice i deci nu se recomand pentru protejarea lucrrilor al cror scris sau strat pictural este pulverulent.

b) Electroliza este o metod de tratament fizic care se aplic n vederea eliminrii ionilor de fier i a acizilor solubili prezeni n structura documentelor, n special a clor scrise cu cerneluri metalogalice. Este o metod propus n anul 1980, ns utilizarea ei nu s-a generalizat nc, mai ales n cazul documentelor sever degradate. Cele mai bune rezultate s-au obinut atunci cnd s-a utilizat ca electrolit polifosfatul de Na (aproximativ 50% din compuii solubili ai fierului au fost eliminai fr ca cerneala s i schimbe aspectul) (Heller, 1993). Totui Wunderlich avertizeaz c fosfaii pot degrada complexul ferogalic al cernelurilor (Wunderlich, 1994). Electroliza nu contribuie la revigorarea hrtiei fragile i nu afecteaz direct degradrile hidrolitice i oxidative, ns prin tratamentul umed care o nsoeste consolideaz parial hrtia.

c) Tratamentul cu cazeinat de amoniu. Experimentele au demonstrat c tratamentul cu cazeinat de amoniu are un efect de consolidare a hrtiei, efect manifestat prin mbuntirea proprietilor mecanice ale hrtiei ce conine un procent mare de fier i cupru (Porck, Castelijns, 1991). n prezent se efectueaz studii asupra utilizrii acestui tratament n conservarea i restaurarea hrtiei degradate, urmnd ca rezultatele s fie publicate n viitor.

d) Tratamentul cu fitai. Scopul acestui tratament este de a stopa oxidarea celulozei catalizat de ionii de Fe2+ (Neevel, 1995). Fitatul, sau sarea acidului fitic (acid myo-inositol hexafosforic) este cunoscut pentru mpiedicarea formrii radicalilor OH, prevenirea mbrunirii i putrezirii anumitor fructe (Graf, 1987).

NOI METODE I TEHNOLOGII 565

Fig. 2. Structura acidului fitic

Principiul tratamentului cu fitai este urmtorul: blocarea reaciei

Fenton prin complexarea ionilor Fe2+ cu acid fitic. Aceasta mpiedic formarea radicalilor OH care sunt agenii cei mai reactivi n procesul de oxidare al celulozei. Fenomenul de oxidare este deci stopat nc de la nceput prin captarea ionilor metalici, iniiatori i catalizatori ai reaciilor.

Utilizarea fitatului prezint numeroase avantaje: fitatul formeaz simultan o combinaie complex cu Fe2+ i cu Fe3+; n plus, aceast combinaie are culoarea alb, deci nu afecteaz, din punct de vedere cromatic, documentele tratate (Reissland, 1999); constanta de complexare cu Fe este inferioar celei cu tanin (Neevel, 1995) astfel nct acidul fitic nu risc s distrug complexul ferogalic; un surplus de fitat de calciu poate constitui o rezerv anti oxidant n hrtie (Reissland, 1999).

Experiene recente (Remazeilles, 2002) au demonstrat c tratamentul devine mai eficient dac este urmat de un tratament de deacidifiere cu bicarbonat de calciu. Soluia de fitat de calciu este uor acid (pH 5, 5-6), deci trebuie corectat pH-ul.

Se pare c efectul tratamentului combinat: tratament cu fitat urmat de deacidifiere constituie cea mai bun soluie de protecie mpotriva hidrolizei apoase i a oxidrii celulozei; n plus, aceast metod ofer protecie pe termen lung.

Lect.drd. Elena Ardelean 566

Concluzii Pe plan internaional se utilizeaz din ce n ce mai mult

metodele de deacidificare n mas, acestea prezentnd multiple avantaje : posibilitatea de a trata o cantitate mult mai mare de cri dect prin mijloacele tradiionale, posibilitatea de a trata cri fr a se interveni asupra legturii originale, reducerea duratei tratamentului, posibilitatea de a realiza odat cu deacidifierea i un tratament de consolidare a suportului papetar (procedeul Graft-copolimerizare). Aceste metode nu sunt ns utilizate pe scar larg din mai multe motive : sunt deosebit de scumpe, necesit instalaii speciale, unele sunt nc n faz experimental.

Tehnici moderne precum : curarea cu laser, plasma, electroliza, adaptate pentru conservarea i restaurarea sunt obiectul unor cercetri al cror rezultat este ateptat cu nerbdare de restauratorii i conservatorii documentelor pe suport papetar.

Bibliografie:

- *** Actualits de la conservation, Lettre professionnelle de la

Bibliothque Nationale de France, nr. 22, 2004. - Schwarz, I., A Pre-packaged -Amylase Poulticing System: Albertina-

Kompresse, Book and Paper Annual Group, 2000. - Burgess, H.D., Charette, C.L., Aspects of the image safety in the use of

enzymes. in Paper Conservation. In: Preprints, ICOM Committee for Conservation, 6th Triennial Meeting, Ottawa, 21-25 September, 1981. 14/10:1-13.

- Grattan, D., Hilaire, J.St., Burgess, H., McCawley, J.C., The use of enzymes in partially non-aqueous media. In Conservation of Library and Archives Materials and the Graphic Arts, ed. G.Petherbridge, 1987, London: Butterworths. 1524.

NOI METODE I TEHNOLOGII 567

- Buchanan, S. et al, An Evaluation of the Bookkeeper Mass Deacidification Process. Technical Evaluation Team Report for the Preservation Directorate, Library of Congress. Preservation Directorate, Library of Congress, Washington, 1994.

- Wunderlich, C.H., Geschichte und Chemie der Eisengallustinte - Rezepte, Reaktionen und Schadwirkungen, Restauro 100, 1994, p. 414-421.

- Porck, H., Castelijns, W., A study on the effects of iron and copper on the degradation of paper and evaluation of different conservation treatments, IADA; 7th International Congress of Restorers of Graphic Art, Uppsala 1991 Suedia, 1991.

- Heller, F., Mairinger, F., Schreiner, M., Wchter, O., Tintenfrass in Papier, Restauro (2) 1993.

- Andew, S.T.M., Andrew, W., Baker, C., An investigation into the removal of enzymes from paper following conservation treatment, JAIC,1992,31,3,p.313-323.

- Graf, E., Empson, K.L., Easton, J.W., Phytic Acid: a natural antioxidant, The Journal of Biological Chemistry, vol. 262, 1987.

- Neevel, J.G., The development of a new conservation treatment for ink corrosion, based on the natural anti-oxidant phytate, Pre-print 8th International Congress of IADA, Tbingen, 1995, p. 93-100.

- Idem, Phytate: A Potential Conservation Agent for the Treatment of Ink Corrosion Caused by Irongall Inks, in: Restaurator, vol. 16, n. 3, 1995, p. 143-160.

- Porck, H., Mass deacidification. An update of possibilities and limitations, European Commission on Preservation and Access, Amsterdam, Commission and Preservation and Access, Washington, 1996.

Lect.drd. Elena Ardelean 568

- Burstall, M.L., Mollett, Butler, C.E., Graft copolymerization as a method of preserving papers: problems and potentialities. In (Brommelle, N.S., et al, eds.): Adhesives and Consolidants. Preprints of the contributions to the Paris Congress. iic, London, p. 6063, 1984

- Reissland, B., Ink corrosion-Aqueous and non-aqueous treatments of paper objects-State of the art, Restaurator, 20, 1999.

- Remazeilles, C., Etude des processus de degradation des papier manuscris anciens crit lencre ferrogallique, Universit de La Rochelle, 2002.

New methods and technologies for Conservation and Restoration Books en Archival Materials

Abstract: An important part of our cultural heritage consists of paper materials,

which are stored in archives and libraries. Deterioration of written cultural relics is attributed to several causes, such as microbial contamination, oxidation, acidification, and others. It is therefore desirable to focus research activities on conservation and restoration techniques to develop appropriate treatments. The paper deals with the new technique for paper conservation: Mass deacidification, laser cleaning, plasma treatment, etc.