Прогнозування фізико-механічних показників ганчір’яного паперу документів після заморожування та висушування

ЗаявникОстапенко Аліна Анатоліївна (Україна)
ФорумМіжнародна наукова конференція "Бібліотека.Наука.Комунікація"
ЗахідСемінар: Збереження бібліотечних фондів: традиції, інновації, перспективи
Назва доповідіПрогнозування фізико-механічних показників ганчір’яного паперу документів після заморожування та висушування
Інформація про співдоповідачівЗатока Любов Петрівна, науковий співробітник
Презентаціяне завантажено
Статтяне завантажено


Тези доповіді

УДК 025.7/.9:025.171
Аліна Остапенко,
Alina Ostapenko,
молодший науковий співробітник
Junior Research Fellow
НБУВ
V. Vernadsky National Library of Ukraine

Любов Затока,
Zatoka Lybov
науковий співробітник
Research Fellow
НБУВ
V. Vernadsky National Library of Ukraine

ПРОГНОЗУВАННЯ ФІЗИКО-МЕХАНІЧНИХ ПОКАЗНИКІВ ГАНЧІР’ЯНОГО ПАПЕРУ ДОКУМЕНТІВ ПІСЛЯ ЗАМОРОЖУВАННЯ ТА ВИСУШУВАННЯ
FORECASTING PHYSICAL AND MECHANICAL PARAMETERS OF RAG PAPER OF DOCUMENTS AFTER FREEZING AND DRYING
Показано вплив процесу заморожування і сушіння на фізико-механічні показники модельних зразків ганчір’яного паперу, такі як: міцність на злом під час багаторазових перегинів та руйнівне зусилля.
The influence of the freezing and drying process on the physical and mechanical parameters of the rag paper model specimens, such as breaking strength during multiple foldings and breaking force, is shown.
Ключові слова: ганчір’яний папір, заморожування, руйнівне зусилля, целюлоза, сушіння.
Keywords: rag paper, freezing, breaking force, cellulose, drying.

Целюлозні волокна є головним складовим компонентом рослинних клітин і мають цінні властивості для виробництва паперу і картону. Під час контакту целюлозних волокон у папері з водою починається гідролізна реакція, результатом чого стає розривання целюлозного ланцюжка, який легко руйнується. Згодом в несприятливих умовах підвищеної температури і високої вологості на друкованих видах паперу може також з'явитися пліснява. Тому запорукою захисту друкованих видів паперу від надмірного зволоження є якнайшвидше видалення з паперу вологи [1].
Враховуючи зазначене, можна сказати, про те, що чим швидше буде організовано сушіння замоклих документів, що піддалися надмірному зволоженню з різних причин, тим меншими будуть збитки від цього процесу [2].
Тому метою цього дослідження було встановлення впливу методу низькотемпературного заморожування на фізико-механічні показники ганчір’яного паперу, при якому відносна вологість залишається незмінною [3].
Для проведення дослідження було обрано ганчір’яний папір. Після намокання у воді ганчір’яний папір піддавали дії низьких температур (заморожуванню) (18,  20 0С) та конвекційному сушінню (обдуванням нагрітим повітрям). Процес заморожування відбувався в морозильній камері за температури (18,  20 0С).
Вплив заморожування та конвекційного сушіння на експлуатаційні властивості ганчір’яного паперу визначали за показниками механічної міцності: міцність на злам під час багаторазових перегинів (ч.п.п.), руйнівне зусилля та міцність під час розтягування.
Тривалість випробувань зразка паперу в морозильній камері складала 25 днів. Випробування зразка паперу на міцність на злом під час багаторазових перегинів (ч.п.п.) здійснювали на приладі І-1, руйнівне зусилля визначали на приладі РМБ-100.
Модельні зразки ганчір’яного паперу було випробувано за кондиційних умов: відносна вологість (50 ± 2) % і температура (23 ± 1) °С згідно з вимогами ДСТУ ISO 5630-1:1991 [2]. Результати випробування – наведено в таблиці 1.(Додається в окремому файлі).
Пошкодження ганчір’яного паперу водою призвело, як і слід було очікувати, до зниження його міцності. Щодо показника міцності на злам під час багаторазових перегинів, він зменшується майже вдвічі після сушіння даного зразка та попереднього заморожування. Сушіння здійснювалось при цьому теплим повітрям, а після сушіння за температури (23 ± 1) °С і відносної вологості 50% , даний показник знизився лише на 25% у поперченому напрямі і на 28% у поздовжньому напрямі.
Руйнівне зусилля зменшується не тільки в залежності від впливу заморожування та конвекційного сушіння, але ще і від тієї частини паперу на якій було проведено дослідження (задрукована чи незадрукована частина аркуша). Наприклад, після сушіння за допомогою теплового повітря для задрукованої частини показник руйнівного зусилля в поперечному напрямі зменшився на 40%, а незадруковної – 36%, для поздовжнього напрямку прослідковується аналогічна картина: для задрукованої частини показник зменшився – на 42%, для незадрукованої – на 37 %.
Після заморожування і сушіння за температури (23 ± 1) °С цей показник для задрукованої частини зменшився лише на 16,6%, а для незадрукованої – на 14,2% відповідно.
Як слідує із таблиці, найефективнішим методом процесу сушіння виявися процес повільного розморожування документів, адже за низьких температур у вологому папері утворюються маленькі кристали льоду, які не ушкоджують його структуру.
Проведені експерименти в рамках науково-дослідної роботи «Превентивні методи збереження документів наукових бібліотек як стратегія ефективності екологічної та техногенної безпеки», що виконується у відділі наукових технологій збереження фондів НБУВ, будуть продовжені на модельних зразках інших видів паперу, а отримані результати дозволять спрогнозувати фактичний фізичний стан паперу бібліотечних документів, що побували в екстремальній ситуації. Насамкінець, отримані результати переконливо свідчать про те, що документи на ганчір’яному папері, які зазнали надмірного зволоження, заморожування та конвекційного сушіння, потребують запровадження більш ретельних та вчасних профілактичних заходів, а умови їх зберігання мають бути максимально наближеними до нормативних показників.

Список використаних джерел

1. Склярская А.В. Методы реставрации книг, поврежденных при пожаре // Тезисы докладов конф. «Новые направления в консервации памятников культуры на бумаге и пергамене» (СПб., 25–27 окт. 1994 г.). – СПб., 1994. – С. 42 – 43.
2. Беляева И.М., Старова Е.В. Консервация поврежденных фондов: фазовая консервация как основной метод (опыт Библиотеки Российской Академии наук) // Материалы междунар. обучающего семинара «Сохранность культурного наследия: наука и практика. Библиотеки и архивы в экстремальных ситуациях» (СПб. – г. Пушкин, 2 – 6 окт. 1995 г.). – СПб.: Нотабене, 1996. – Вып. 1. – С. 103 – 108.
3. Паламар Н. Нові матеріали і технології в реставрації документів // Студії з архівної справи та документознавства. – 2000, № 6. – С. 70 – 71.