Aktuelles | Buchentsäuerung
(Übersetzung aus „Durability of Paper and Writing“,Symposium in Ljubljana, 07.-09. Juli 2008, 17-19)
Das Kniha Projekt in der Slowakei
Jozef Hanus1, Dušan Bakoš2, Milan Vrška2, Michal Jablonský2, Svetozar Katuščák*2, Silvia Holubkova2, Martina Bajzíková3, Vladimír Bokuvský3, Jozef Rychlý4
1. Slowakisches Nationalarchiv, Bratislava, Slowakei
2. Fakultät für Chemische Technologie und Nahrungstechnologie, Institut für Polymere, Fachbereich für chemische Holz-, Zellstoff- und Papiertechnologie, Bratislava, Slowakei
3. Slowakische Nationalbibliothek, Martin, Slowakei
4. Polymerinstitut, Slowakische Wissenschaftsakademie, Bratislava, Slowakei
* entsprechender Autor: svetozar.katuscak@stuba.sk
1. Einleitung
Das KnihaSK Projekt hat das Ziel, die Weiterbildung, Forschung und Industrie auf dem Gebiet der Restaurierungswissenschaft, -technologie und -industrie (CSTI – Conservation Science, Technology and Industry) in der Slowakei zu unterstützen. Es gibt eine ausreichende Anzahl an hoch qualifiziertem Personal, was die wesentliche Voraussetzung für die CSTI-Entwicklung in einem Land ist. Das Projekt ist eine Folge aus der Programmerklärung der Slowakischen Regierung und wurde ausgearbeitet von einem Konsortium der Slowakischen Technischen Universität, der Slowakischen Nationalbibliothek, des Slowakischen Nationalarchivs, der Slowakischen Wissenschaftsakademie und dem privaten Sektor. Das Projekt KnihaSK soll zur Etablierung und Entwicklung einer modernen Restaurierungsindustrie auf dem Gebiet der Bestandserhaltung von Millionen Büchern und Dokumenten in der Slowakei in den ersten Jahrzehnten des 21. Jahrhunderts führen. Entsprechend des Projektplans wird das Gebiet auf den Schutz anderer Informationsträger erweitert – Holz, Textilien, anorganische und metallische Materialien – sowie auf die Erhaltung anderer historischer Artefakte und Monumente.
2. Ergebnisse
Die folgenden Ergebnisse des KnihaSK Projekts wurden erzielt:
1. Das Consortium KnihaSK ist zur Zeit Eigentümer und Miteigentümer von Know-How, 33 Patenten, Lizenzen und Schutzmarken. Die Lösungen der Projektproblemstellungen wurden in 257 Publikationen1-7 veröffentlicht, von denen 77 in aktuellen, durch Fachleute überprüfte Zeitschriften und 16 in wissenschaftlichen Analysen und Büchern veröffentlicht wurden.
2. Die Anzahl von Schülern und Studenten sowie das Interesse an Chemie und der Bestandserhaltungstechnologie für das kulturelle Erbe ist gestiegen, einschließlich dem Interesse an universitärer Ausbildung, Forschung und modernen Technologien zur Analyse und Bestandserhaltung; 2 Doktorarbeiten wurden erfolgreich verteidigt, 76 Diplom-, Bachelor und Hausarbeiten wurden angefertigt.
3. Das gemeinsam genutzte weltweite und neue eigene Wissen, die Intranet-Kommunikationssysteme und der virtuelle Arbeitsraum der Forscher dieses Projekts (siehe http://kniha.chtf.stuba.sk/dav) sowie das gemeinsam genutzte Potential an Instrumenten und Geräten zum Schutz des kulturellen Erbes wurde vergrößert und verbessert. Die Informationen über das Potential der gemeinsam genutzten Instrumente und Geräte ist jetzt als multimedialer DVD-Katalog für die Mitglieder des Consortium KnihaSK verfügbar. Das neue Internetportal, welches über die Ziele und die Ergebnisse des Projekts KnihaSK informiert, ist nun fertig gestellt und unter www.knihask.eu zu finden.
4. Das System zur Sortierung von Büchern wurde verbessert. Es wurden Richtlinien zur Beschreibung des Erhaltungszustands von Dokumenten in den Bibliotheken und Archiven der Slowakei erarbeitet. Außerdem wurden Richtlinien zur Betrachtung des Erhaltungszustands und der Sortierung von anderen (nicht Papier) traditionellen Informationsträgern und Objekten des kulturellen Erbes eingeführt. Eines der Ziele des KnihaSK Projekts liegt in der Entwicklung eines multikriteriellen Systems zur Betrachtung der Wirksamkeit und Qualität von Entsäuerungsverfahren und der dazugehörigen Ausrüstung sowie in der Auswahl von Technologien zur weiteren Entwicklung in der Slowakei.
Das Auswertungssystem des Consortium KnihaSK berücksichtigt die Bedürfnisse der Slowakei auf dem Gebiet der Förderung eigener universitärer Ausbildung, Forschung, technologischer Entwicklung und Kultur. Bis jetzt wurde die Bewertung angewendet, um hauptsächlich holzhaltige Papierarten zu untersuchen; holzhaltiges Papier reagiert am sensibelsten auf Alterung und ist die wichtigste Papierart in den Slowakischen Sammlungen.
3. Auswertungskriterien
Die folgenden Kriterien stammen von multikriteriellen Auswertungssystemen von KnihaSK und der Library of Congress:8
3.1. Innovationspotential
Die ausgewählten Technologien mussten ein gutes Innovationspotential für die weitere universitäre Forschung und technologische Entwicklung (RTD – Research and Technological Development) besitzen, eine höhere Ausbildungsrate in der Slowakei, eine kontinuierlich steigende Anzahl an Arbeitsplätzen für hoch qualifiziertes Personal in der RTD und in innovativen neuen Industrien in der Slowakischen Republik sowie in gemeinsamer RTD mit EU Partnern schaffen. Das bedeutet für das Gebiet der CSTI den Schutz von kulturellem Erbe und Naturerbe, erneuerbaren Ressourcen und neuen Industriezweigen.
3.2. Wirksamkeit bezüglich höherer mechanischer Beständigkeit und Verlängerung der Lebensdauer
Dieses Kriterium, vorgeschlagen von der Library of Congress (LoC, USA, 1994), lautet wie folgt: „Die Wirksamkeit von Entsäuerungsverfahren bei Testpapieren wird wiedergegeben als Grad, bei dem Papier seine Festigkeit bei künstlicher Alterung verliert (z. B. bei 90 °C / 50 RH für bis zu 30 Tage); dieser Grad muss um mindestens einen Faktor von 3,0 verringert werden, wenn der Logarithmus der Bruchkraft nach Falzung gegen die Zeit in Tagen läuft. Die Beständigkeit von behandeltem Papier muss um einen Faktor von 300 % erhöht werden, die Bücher sollen ihren Gebrauchswert um ein 3-faches länger behalten“.
3.3. pH-Wert und alkalische Reserve, ihre Stabilität
3.4. Preis der Technologie und Entsäuerung
3.5. Risikoanalyse
- Schäden an Dokumenten
- Explosionsgefahr
- Feuergefahr
- Gesundheitsgefährdung
- Umweltgefährdung
- Chemische Gefährdung
4. Ergebnisse der vergleichenden Betrachtung
Der erste Teil der vergleichenden Betrachtung wurde basierend auf der Auswertung von holzhaltigem Testpapier und Testbüchern abgeschlossen. Der sachliche Test und die Auswertung von stabilisiertem Papier, Dokumenten und Restaurierungstechnologien zusammen mit der Entwicklung und Verbesserung von neuen zerstörungsfreien, mikro-chemischen, mikro-probennehmenden und nahezu zerstörungsfreien Methoden und der Validierung der Testmethoden ist die weitere Tätigkeit des Consortium KnihaSK in der Slowakischen Republik.
4.1. Innovationspotential
Basierend auf dem multikriteriellen Auswertungssystem, im speziellen das Kriterium „Innovationspotential“, sind die besten Optionen für weitere Forschungen, Entwicklungen und universitäre Ausbildung in der Slowakei die Technologien mit HMDO (ZFB / Nitrochemie) und Luft (Libertec / SoBu). Da die Ergebnisse aus dem freien Umfeld der universitären Forschung stammen, kann nicht akzeptiert werden, dass Plattformen, Unternehmen oder Kooperationen fordern oder versuchen, die Veröffentlichung der Forschungsergebnisse zu verzögern oder zu verbieten und / oder diese Ergebnisse in der universitären Ausbildung auszuwerten.
4.2. Die Wirksamkeit
Den Bedingungen „Wirksamkeit in Form von erhöhter Stabilität der mechanischen Eigenschaften“ und „Lebenszeitverlängerung“, die vom Consortium KnihaSK und dem Projekt der LoC in Washington vorgeschlagen wurden, werden am besten die Prozesse, welche HMDO (Nitrochemie, Wimmis; Battelle, EschbornA; ZFB, Leipzig) und Luft (SoBu, Fürth) benutzen, gerecht.
Das holzhaltige Testpapier, welches aus 55 % mechanisch gebleichtem Holzschliff, 20 % gebleichtem Kraftzellstoff, 15 % Restefasern und 10 % Füllstoffe besteht, hat einen Oberflächen-pH-Wert von 5,6 und wurde gemäß den Vorgaben getestet; Mustertestbücher wurden aus dem Papier hergestellt und an folgenden Orten behandelt: Battelle, EschbornB; ZFB, Leipzig; Nitrochemie, Wimmis; UPC, Barcelona; Preservation Academy, Leipzig (PAL); SOBU, Fürth. Blätter des holzhaltigen Papiers wurden zu Neschen, Bückeburg, und Preservation Technologies (PTI)C, Heerhugowaard, geschickt.
Die Alterung wurde bei 96 ± 2 °C mit Papierproben durchgeführt, welche in Folientaschen aus PET-Al-PE eingeschweißt wurden. Ein Ausnahme bildete das Bookkeeper-Verfahren (PTI, Heerhugowaard), bei dem für das Testpapier ein trockenes Alterungsverfahren für lose Blätter bei 105 °C angewendet wurde. Mechanische, optische und chemische Eigenschaften wurden gemessen und in einem internen Untersuchungsbericht des Consortiums veröffentlicht. Die Ergebnisse, zu denen das Testlabor IPST, Atlanta, für das Bookkeeper-Entsäuerungsverfahren8 gekommen ist, wurden, wie gesehen, akzeptiert.
Ein Teil der Ergebnisse, welcher die mechanische Bruchkraftbeständigkeit zeigt, wird in Bild 1 dargestellt. Die in Auftrag gegebene Qualität der Entsäuerungsverfahren basiert auf den Methoden des Consortium KnihaSK, Bratislava, und der LoC, Washington. Die Bedingung: der Koeffizient der Lebenszeitverlängerung Sτ,ω muss mindestens den Wert 3 erreichen.
Die Bedingungen für den pH-Wert und die alkalische Reserve wurden von allen ausgewerteten Verfahren erreicht, aber einige von ihnen, z. B. das PAL-CSC Verfahren, scheiterten an der Stabilität des pH-Wertes und der alkalischen Reserve während der künstliche Alterung in geschlossenen Behältern.
Basierend auf dem Kriterium Preis ist die auf Luft basierende Technologie die kosteneffizienteste.
A Anm. d. Übersetzers: Rechtsnachfolger von Battelle, Eschborn ist die Firma Becker Technologies GmbH in Eschborn, welche eine 100%ige Tochterfirma der ZFB - Zentrum für Bucherhaltung GmbH in Leipzig ist. Das ZFB ist alleiniger Nutzer und Betreiber dieser papersave®-Anlage. Die Anlage stellt eine von zwei ZFB-papersave®-Anlagen dar.
B Anm. d. Übersetzers: Rechtsnachfolger von Battelle, Eschborn ist die Firma Becker Technologies GmbH in Eschborn, welche eine 100%ige Tochterfirma der ZFB - Zentrum für Bucherhaltung GmbH in Leipzig ist. Das ZFB ist alleiniger Nutzer und Betreiber dieser papersave®-Anlage. Die Anlage stellt eine von zwei ZFB-papersave®-Anlagen dar.
C Anm. d. Übersetzers: Bookkeeper-Verfahren der Niederlande
Bild 1: Vergleichende Betrachtung der Entsäuerungswirksamkeit basierend auf dem 1. Kriterium des Consortiums und des Testlabors KnihaSK, Bel Novamann International, Bratislava, und der Library of Congress, Washington.8
Sτ,ω – Koeffizient des Umschlags der Alterungszeit; der Index Sτ,ω nimmt Bezug auf eine unveränderte, nicht entsäuerte Kontrollprobe mit dem Wert Sτ,ω = 1. - Verfahren, welche im Consortium KnihaSK Testlabor ausgewertet wurden; Testbücher im A5-Format (holzhaltiges Papier, 55 % mechanisch gebleichter Holzschliff, 20 % gebleichter Kraftzellstoff, 15 % Restefasern und 10 % Füllstoffe, Oberflächen-pH = 5,6); Alterungsbedingungen: künstliche Alterung in geschlossenen Taschen aus Verbundfolie (PET-Al-PE), 98 ± 2 °C, 15 Tage.9-11
- Ebendiese, Testblätter im A5-Format, künstliche Alterung, 105 °C.12
- Verfahren, welches im Consortium KnihaSK Testlabor ausgewertet wurde; Testblätter im A5-Format (holzhaltiges Papier, 55 % mechanisch gebleichter Holzschliff, 20 % gebleichter Kraftzellstoff, 15 % Restefasern und 10 % Füllstoffe, Oberflächen-pH = 5,6); Alterungsbedingungen: künstliche Alterung in geschlossenen Taschen (PET-Al-PE), 98 ± 2 °C, 15 Tage.10
- Verfahren, welches im IPST, Atlanta, und in der LoC8 ausgewertet wurde; verschiedene Arten Testpapier (pH = 5,7 – 9,42), künstliche Alterung bei 90 °C und 50 % RH während 30 Tagen.
- Kontrolle – unbehandeltes Papier derselben Art, wie die behandelten / entsäuerten Blätter.
4.3. Risikoanalyse
Es ist bekannt, dass die älteren, wässrigen Entsäuerungsverfahren wie Neschen, Bückeburg, oder das Wien-Verfahren zu den schwersten Verformungen, Knicken und Verwellungen von Papier sowie vielfach zu Verformungen der Buchdeckel (nur subjektiv ausgewertet oder unter Verwendung von objektiven Lasermethoden) führen und deshalb nicht für die Buchentsäuerung geeignet sind. Auf der anderen Seite ermöglicht Wasser die beste Diffusion von wasserlöslichen Entsäuerungswirkstoffen in die Zellwände und die Molekularstruktur von Lignozellulosen. Die Verformung in anderen Verfahren ist entweder vernachlässigbar oder sehr gering.
In Betrachtung des Kriteriums Feuer- und Explosionsgefahr sind die sichersten Verfahren die auf Luft basierenden (SoBu / Libertec / Bückeburg), gefolgt von den Verfahren, welche Freon und halogenierte Kohlenwasserstoffe verwenden (UPC, Barcelona; PAL, Leipzig; Bookkeeper, PTI, Cranberry Township und Heerhugowaard). Am Ende dieser Aufzählung stehen die gefährlichsten Verfahren, was die Feuer- und Explosionsgefahr betrifft (ZFB, Leipzig; Nitrochemie, Wimmis; Battelle, EschbornD).
Dies ist dem großen Volumen an flüssigem HMDO (leichte Entflammbarkeit und ein Siedepunkt von 1 °CE) pro 1 kg zu entsäuernden Dokumenten geschuldet.
Geringe bis keine Gesundheitsgefährdung bzw. chemische Risiken sind charakteristisch für die Verfahren, welche Wasser und Luft benutzen.
Diese auf Luft und Wasser basierenden Verfahren sind auch die ökologischsten mit dem geringsten Umweltrisiko. Ein höheres Umweltrisiko wird Methoden zugeschrieben, welche eine höhere Produktivität unterstützen sowie Freons oder andere halogenierte Kohlenwasserstoffe (verglichen durch den Global Potential Warming (GPW) Indikator) oder organische Lösungsmittel verwenden.
Basierend auf der unvoreingenommenen multikriteriellen Betrachtung sind die HMDO- und Luftbasierten Stabilisierungstechnologien zur Zeit die am besten geeigneten Verfahren, wobei beide gegenwärtig ihre spezifischen Vor- und Nachteile haben. Beide haben aber auch ein großes zukünftiges Entwicklungspotential und können gute Bedingungen für die weitere Entwicklung der universitären Ausbildung und RTD auf dem Gebiet der Restaurierungswissenschaft und -technologie schaffen.
5. Danksagung
Diese Arbeit wurde unterstützt vom Kultusministerium der Slowakischen Republik mit dem Projekt (Nr. 661/2003) „Konservierung, Stabilisierung und Restaurierung von traditionellen Informationsträgern in der Slowakischen Republik“.
6. Referenzen
1. M. Reháková, K. Vizárová, D. Jančiová, M. Valovičová, Š. Varga, Preselection of historical books in the process of their stabilization, Proc. Int. Conf. Durability of Paper and Writing. J. Kolar, M. Strlič, J. B. G. A. Havermans (Eds.), Ljubljana, 16- 19.11.2004, 68-69.
2. J. Hanus, S. Katuščák, M. Čeppan, V. Bukovský, J. Rychlý, E. Hanusová, J. J. Minariková, Z. Szaboová, Research on paper deacidification in Slovakia, Int. Conf. Saver Paper, Bern, 15-17 Februar 2006, 75-89.
3. L. Csefalvayová, B. Havlínová, M. Čeppan, Z. Jakubíková, The influence of iron gall ink on paper ageing, Restaurator 28, 2007, 129.
4. V. Jančovičová, M. Čeppan, B. Havlínová, M. Reháková, Z. Jakubíková, Interactions of iron gall inks, Chem. Pap., 2007, 61, 391.
5. S. Katuščák et. al. Project Kniha SK, URL: www.knihask.eu.
6. S. Katuščák et. al. Sprava Kniha SK 2007, URL: kniha.chtf.stuba.sk/dav/E0_KoordinaciaInformacie/Spravy_KnihaSK.
7. J. Rychlý, L. Matisová-Rychlá, V. Bukovský, M. Pleteníková, M. Vrška, The progress of ageing of lignin-containing paper induced by light and its relation to chemiluminescence temperature runs, Macromol. Symp., 2007, 231, 178-192.
8. S. M. L. S. Buchanan, W. Bennett, M. Domach, An evaluation of the bookkeeper mass deacidification process, Technicalevaluation team report for the preservation directorate, Library of Congress, Pittsburgh, PA, October 1994, 1-3. D Anm. d. Übersetzers: Rechtsnachfolger von Battelle, Eschborn ist die Firma Becker Technologies GmbH in Eschborn, welche eine 100%ige Tochterfirma der ZFB - Zentrum für Bucherhaltung GmbH in Leipzig ist. Das ZFB ist alleiniger Nutzer und Betreiber dieser papersave®-Anlage. Die Anlage stellt eine von zwei ZFB-papersave®-Anlagen dar.
E Anm. d. Übersetzers: Fehler des Verfassers: der Siedepunkt von HMDO liegt bei 100 °C.
9. M. Cedzová, Hodnotenie účinnosti deacidifikačných procesov a vývoj nových látok na stabilizáciu lignocelulózových nosičov informácíi, PhD Dissertation, FCPT STU, Bratislava, 2006.
10. K. Majerčáková, Porovnávacie hodnotenia známych a vyvíjaných procesov konzervovania papiera, Diploma Thesis, FCHPT STU, Bratislava, 2006.
11. S. Holúbková, Porovnávacie hodnotenia známych procesov konzervovanie kníh, Diploma Thesis, FCHPT STU, Bratislava, 2007.
12. L. Grachová, Porovnanie a optimalizácia vybraných metód ochrany kníh a dokumentov, Diploma Thesis, Slovak University of Technology, Bratislava, 2005.
