Исследования в консервации культурного наследия. Выпуск 2 - Коллектив авторов

При совместном отливе обработанной гидроксидом кальция целлюлозы с угольным волокном наблюдалось снижение щелочного резерва отливок.

Была изучена возможность использования полученного материала для нейтрализации модельных образцов бумаги с заданной кислотностью. Были собраны пачки с чередованием кислых и щелочных листов при относительной влажности воздуха 95 %. Подготовленные образцы в полиэтиленовом пакете помещались в ручной пресс.

Таблица 2. Зависимость щелочного резерва от обрабатываемого щелочного раствора и времени контакта

Таблица 3. Зависимость РН водной вытяжки «кислых» листов от вида щелочного листа (состава по волокну и обработки)

Как видно из таблицы 3, в наших опытах нашли подтверждение основные выводы работы [4], что для эффективной нейтрализации кислотности контактным методом необходимо создание высокой влажности и давления. При соблюдении этих условий нейтрализация модельных «кислых» листов происходит за 1 сутки. Обеспечить большую скорость нейтрализации может пропитка щелочных листов раствором глицерина. Состав по волокну щелочных листов влияет опосредованно, через влагосодержание, величина которого больше для СФА.

Структура полученных отливок хорошо видна на электронно-микроскопических снимках (рис. 1а), б), в)).

Рис. 1. Электронно-микроскопические фотографии бумаги на основе углеродных волокон: а) увеличение 300; б) увеличение 2000; в) увеличение 10 000

1. Контактно-адсорбционный метод позволяет проводить щадящую нейтрализацию кислотности, обеспечивая сохранность средств письма.

2. Для стабилизации материальной основы документов, пострадавших при пожаре, необходимо создание бумаги, обладающей сорбционными свойствами.

3. Разработан состав (тонкая бумага на основе углеродных волокон), перспективный для использования в качестве стабилизирующих вкладышей в термодеструктированные книги.

1. Реставрация произведений графики: Методич. Рекомендации [Текст]. – М.: ВХРНЦ им. И. Э.Грабаря. – 1995.

2. Стебловский В. И., Николаева Н. К. Консервация и реставрация книг: Методич. рекомендации [Текст] / В.И. Стебловский, Н.К.Николаева. – М.: ВГБИЛ. – 1993.

3. Добрусина С. А., Чернина Е. С. Научные основы консервации документов [Текст] / С.А.Добрусина, Е.С.Чернина. – СПб.: РНБ. – 1993.

4. Banik G. Mass deacidifi cation technology in Germany and its quality control [Текст] / G. Banik // Restaurator. – 2005. —Vol. 26, № 1. – P. 63–75.

5. Middleton S. R., Scallan A. M. A method for the deacidifi cation of paper and books [Текст] / S. R. Middleton, A. M. Scallan // TAPPI J. – 1995. —Vol. 79, № 11. – P. 187–195.

6. Текстильные материалы на основе углеродных волокон и методы определения их свойств [Текст]. – М.: НИИТЭХим. – 1985. – С. 24–27.

7. Перепелкин К. Е., Перепелкина М. Д. Растворимые волокна и пленки [Текст] / К. Е. Перепелкин, М.Д.Перепелкина. – Л.: Химия. – 1977. – С. 56–69.

8. Зольников Н. А., Смолин А. С., Козулина Т. И. «Пенный» способ формования [Текст] / Н.А.Зольников, А.С.Смолин, Т.И.Козулина // Сб. науч. тр. ВНИИБ. – Л., 1982. – Вып. 2. – С. 9–13.

Л. Г. Левашова, Е. М. Шепилова, А. А. Галушкин, Т.С. Ткаченко

Влияние ультразвука на прочностные свойства бумаги при водной обработке документов

Как правило, документы, поступающие на реставрацию, помимо ослабленной механической прочности основы и, зачастую, значительных утрат, имеют поверхностные загрязнения и загрязнения, достаточно глубоко вошедшие в структуру бумаги. Кроме того, деструктивные процессы, происходящие в ней на протяжении многих лет, приводят к изменению цветности листа – пожелтению и побурению в результате накопления в бумаге продуктов распада волокнистых и других составляющих.

Обычно перед проведением реставрационных мероприятий, связанных с упрочнением материальной основы документа, осуществляют предварительную чистку листов различными методами. Если поверхностные загрязнения достаточно легко удаляются при помощи сухой механической чистки, то загрязнения, вошедшие в структуру бумаги, а особенно продукты ее деструкции, можно в той или иной степени вывести из нее лишь с помощью различных водных обработок, начиная с простой промывки в воде и заканчивая обработкой в различных растворах с применением химических реагентов. Данные обработки проводятся, как правило, в течение длительного времени и при повышенной температуре раствора. При таком длительном контакте бумаги с водой и водными растворами химических реагентов происходит набухание целлюлозных волокон с частичной потерей водородных связей, и при высушивании бумаги идет потеря прочности с увеличением ее пористости и линейной остаточной деформации.

Большой интерес для реставраторов представляют методы очистки документов на бумаге в воде и водных растворах при уменьшении времени процесса и при увеличении количества и скорости извлечения загрязнений из документов.

Для очистки различных материалов в промышленности уже давно используются ультразвуковые технологии [1, 2]. В последнее время появились ультразвуковые (УЗ) приборы для водной обработки текстильных материалов (стирки белья). Производители этих приборов указывают в рекламных проспектах, что одновременно с очисткой текстиля происходит его дезинфекция и отбелка, что делает их привлекательными для применения в реставрационной практике.

Целью данной работы является проверка возможности применения бытовых УЗ-источников для интенсификации процессов очистки бумаги документов от загрязнений. Нами были выбраны следующие приборы (рис. 1).

1. Устройство для стирки «Solana biniclean»

Прибор состоит из блока питания, размещенного в сетевой вилке, акустического излучателя, выполненного в виде пластикового диска, соединенных электрическим шнуром.

Рис. 1. Бытовые ультразвуковые приборы: а) «Ультратон» МС-2000; б) Solana biniclean; в) «УЛЬТРАТОН-автомат»

Блок питания и пьезоэлемент, установленный в диске излучателя, преобразуют питающее напряжение в акустические колебания звуковых и ультразвуковых частот, создающие в моющем растворе волновые и кавитационные процессы, которые и способствуют разрушению частиц загрязнения.

Технические характеристики:

– напряжение питания – 220 В;

– потребляемая мощность – не более15 Вт;

– частота ультразвуковых колебаний – 6–10 кГц;

– масса – не более 200 г.

2. Ультразвуковое устройство для стирки «Ультратон» Модель МС-2000

Устройство для стирки выполнено в виде неразборного диска – излучателя, наружные мембраны которого служат для передачи ультразвуковых колебаний в окружающую среду. Диск соединен с блоком питания электрическим кабелем.

Устройство является излучателем ультразвуковых колебаний, которые в мыльном растворе образуют микроскопические пузырьки, с высоким давлением внутри.

Пузырьки проникают между волокнами, при соприкосновении с ними происходят микровзрывы, что позволяет удалить частицы грязи не только с поверхности, но и очистить внутреннюю структуру.

Технические характеристики:

– напряжение питания – 220 В;

– потребляемая мощность – не более 20 Вт;

– частота ультразвуковых колебаний – 20–60 кГц;

– масса – не более 300 г.

3. Ультразвуковой бытовой прибор для стирки текстиля «УЛЬТРАТОН-автомат»

Прибор для стирки выполнен в виде неразборного диска-излучателя, наружные мембраны которого служат для передачи ультразвуковых колебаний в окружающую среду. Диск соединен с блоком питания электрическим кабелем.

Прибор является излучателем ультразвуковых колебаний, которые в мыльном растворе образуют микроскопические пузырьки, с высоким давлением внутри.

Пузырьки проникают между волокнами, при соприкосновении с ними происходят микровзрывы, что позволяет удалить частицы грязи не только с поверхности, но и очистить внутреннюю структуру.

Прибор имеет 5 режимов генерации ультразвука: 4 – для стирки текстиля и 1 – для замачивания, отличающиеся друг от друга частотой и амплитудой ультразвуковых волн.

Технические характеристики:

– напряжение питания – 176–242 В;

– частота тока питающей сети – 50 Гц;

– потребляемая мощность – не более 10 Вт;

– частота ультразвуковых колебаний – 25–55 кГц;

– количество режимов генерации ультразвука – 5.

Два первых прибора имеют постоянные частотные характеристики, причем модель «Solana biniclean» лишь условно можно отнести к УЗ-приборам, т. к. частота его излучения находится в пределах высокочастотного звукового диапазона. Модель «УЛ ЬТ РАТ О Н – автомат» имеет несколько режимов обработки, отличающихся амплитудно-частотными характеристиками (рис. 2).