Volume 23, Issue 2

SUMMARIES The ageing of paper and cellulose has been studied for the last hundred years. The aim is not only to understand the mechanism of degradation, but also to develop methods to stop or at least slow it down in order to save paper based cultural heritage world-wide. Four large scale research programmes have to be acknowledged for their input of new initiatives: The Swedish Research Programme on Paper Conservation (FoU Projected før Papperconservening), the Dutch Programme on the Effects of Air Pollutants (ACBAM), the European Project on the Effects of Pollutants on the Accelerated Ageing of paper (EU-STEP) and the US ASTM Programme on Ageing of Printing and Writing Paper. Research related to paper ageing often results in establishing new actions of preservation by the end-users, i.e. archives, libraries and museums. It also stimulates the development and application of new analytical tools. Le vieillissement du papier et de la cellulose ont fait l'objet de recherche depuis environ un siècle. L'objectif poursuivi n'est pas uniquement de comprendre le mécanisme de la dégradation mais aussi de développer des méthodes permettant de stopper ou tout au moins de freiner celuici afin de préserver l'héritage cuturel mondial inscrit sur des documents en papier. Quatre projets d'étude de grande envergure méritent d'être retenus pour les nouvelles initiatives qu'ils ont apportées dans la recherche : le Programme de Recherche Suédois sur la Conservation du Papier (FoU Projected for Papperconservening), le Programme Hollandais sur l'effet des Composants Polluants de l'Atmosphère (ACBAM), le Projet Européen sur les Effets des Polluants et du Vieillissement Accéléré du papier (EU-STEP) et le Programme US-américain ASTM sur le vieillissement du papier à écrire et à imprimer. La recherche relative au vieillissement du papier conduit souvent à développer de nouvelles mesures de préservation par le consommateur final, c.-a.-d. les archives, les bibliothèques, les musées. Ceci stimule aussi le développement et l'expérimentation de nouveaux instruments d'analyse. Das Altern von Papier ist seit ca. hundert Jahren ein Gegenstand der Forschung. Deren Ziel ist es, nicht nur die Abbaumechanismen zu verstehen, sondern auch Methoden zu entwickeln, den Abbau zu verhindern oder wenigstens zu verlangsamen, um das auf dem Datenträger Papier gespeicherte Weltkulturerbe zu bewahren. Vier großangelegten Forschungsprojekten gebührt Anerkennung dafür, daß sie neue Ansätze in die Forschung eingebracht haben: dem schwedischen Programm FoU Projected før Papperconservening, dem holländischen über die Wirkung von Komponenten der Luftverschmutzung (ACBAM), dem europäischen über den Einfluß von Komponenten der Luftverschmutzung auf die beschleunigte Alterung (EU-STEP) und dem der US-amerikanischen Materialprüfungsgesellschaft (ASTM) über die Alterung von Druck- und Schreibpapier. Forschung über das Altern von Papier führt zur Entwicklung neuer konservatorischer Aktivitäten beim Endverbraucher, d.h. bei Archiven, Bibliotheken, Museen. Sie regt auch an, neue Analysemethoden zu entwickeln und zu erproben.

SUMMARIES A view on the kinetics of cellulose ageing is given, oriented particularly on the problem of stability and the degradation of paper, for which cellulose can be considered as a model compound. Reservations concerning the conditions of cellulose degradation are exposed, e.g. that the research efforts are focussed on the degradation of cellulose at temperatures from 90°C down to room temperature at the full range of relative humidity, even if the range 30–80% is the most essential one. The phenomenological model of cellulose degradation presented by Zou, its generalisation, range of applicability and experimental background is discussed. Emphasis is put on the role of diffusion phenomena and the attempts of identification of degradation products. An overview on the experimental data found by the research group headed by the author is given. On étudie la cinétique du vieillissement de la cellulose, principal composant du papier, en considérant que cette étude permettra de tirer des conclusions sur le problème de la stabilité et de la dégradation du papier. Certaines réserves sont toutefois formulées concernant les conditions sous lesquelles les expériences relatives à la dégradation de la cellulose sont faites, p. ex. que la recherche se concentre sur des conditions de température allant entre 90°C et la température ambiante à tous les taux imaginables d'humidité relative, alors que le plus important se situe entre 30 et 80 %. Par ailleurs le modèle phénoménologique de dégradation de la cellulose présenté par Zou, sa généralisation, son applicabilité et son arrière-plan scientifique font l'objet d'une discussion. Enfin on soulignera le rôle des phénomènes de diffusion et les efforts faits pour identifier les agents de dégradation. On donnera un aperçu sur les résultats expérimentaux du groupe de recherche dirigé par l'auteur. Es wird ein Blick auf die Kinetik der Alterung von Cellulose geworfen, unter dem Gesichtspunkt daß Cellulose der Hauptbestandteil von Papier ist, daß das Studium von deren Alterung also Einblicke in die Dauerhaftigkeit und den Abbau von Papier geben kann. Es werden Vorbehalte bezüglich der Bedingungen des Celluloseabbaus namhaft gemacht, z.B. daß sich die Forschung auf den Abbau bei Temperaturen zwischen 90°C und Raumtemperatur bei allen denkbaren relativen Feuchten konzentriert, während der Bereich zwischen 30 und 80% der wichtigste ist. Weiterhin wird das von X. Zou aufgestellte phänomenologische Modell für den Celluloseabbau besprochen: seine Anwendbarkeit, die Möglichkeit es zu verallgemeinern und sein experimenteller Hintergrund. Schließlich wird auf die Bedeutung von Diffusionserscheinungen und auf die Bemühungen hingewiesen, die Abbauprodukte zu identifizieren, und es wird ein Einblick in die Ergebnisse der vom Autor geleiten Forschergruppe gegeben.

SUMMARIES A study of the thermal ageing of paper was undertaken jointly by the U.S. Library of Congress (LOC) and the Canadian Conservation Institute (CCI) as part of the ASTM/ISR Research Program on the Effects of Ageing on Printing and Writing Papers. An overview of the CCI's part of the project and the joint CCI/LOC recommendations for an accelerated ageing test are provided. Advantages and limitations of the proposed test protocol are also discussed. Une étude relative au vieillissement du papier accéléré par la chaleur a été faite conjointement par le U.S. Library of Congress (LOC) et l'Institut canadien de conservation (CCI) dans le cadre d'un programme de recherche ASTM/ISR sur les effets du vieillissement sur des papiers à écrire et à imprimer. On donne un aperçu sur l'étude réalisée par l'Institut canadien de conservation et on communique également les recommandations conjointes du CCI/LOC concernant le test de vieillissement artificiel. Les avantages et les limites du test proposé font l'objet d'une discussion. Als Teil eines Forschungsprogramms des US Institut für Normenforschung in der Gesellschaft für Materialuntersuchung zur Wirkung einer Alterung auf Druck- und Schreibpapier haben die Library of Congress und das kanadische Konservierungsinstitut eine Untersuchung über die Hitzealterung durchgeführt. Es wird ein Überblick über den vom kanadischen Konservierungsinstitut erbrachten Anteil gegeben, und es werden die von beiden Partnern erarbeiteten Empfehlungen zur beschleunigten Alterung sowohl mitgeteilt als auch nach ihren Vor- und Nachteilen diskutiert.

SUMMARIES After demonstrating the many inconsistencies in what is believed to be the basis and the result of accelerated ageing, suggestions are made as to how to perform accelerated ageing and how to draw conclusions from it: The method (dry or moist heat) does not matter a great deal. More important for this is that any method can only provide relative results: one paper is more stable than another, a certain component brought into the paper by a conservation treatment, or a variation of this treatment, influences its stability for the better or worse. Finally, an idea is given as to how this principle can be used for defining stability classes for paper production. Après avoir démontré les nombreuses incohérences relatives aux fondements et aux résultats communément admis à propos du vieillissement accéléré quelques réflexions sont faites afin de savoir de quelle façon le vieillissement accéléré doit être pratiqué et quelles conclusions doivent être tirées de ces résultats. La méthode (chaleur sèche ou humide) n'importe guère. Le plus important est que chaque méthode ne peut fournir que des résultats relatifs : p. ex. qu'un papier est plus résistant qu'un autre, qu'une certaine composante apportée au papier par un traitement de restauration a une influence positive ou négative sur sa stabilité, qu'une variante de la méthode de traitement agit plus ou moins qu'une autre. Enfin une réflexion est faite sur la question de savoir comment on pourrait utiliser ce principe pour définir des classes de stabilité dans le processus de production du papier. Nach einem Hinweis auf die vielen Ungereimtheiten in dem, was allgemein als Grundlage und Bedeutung der beschleunigten Alterung gilt, werden einige Überlegungen angestellt, wie beschleunigt gealtert und welche Schlüsse aus ihren Ergebnissen gezogen werden sollten. Die Methode (trockene oder feuchte Hitze ) hat wenig Bedeutung. Wichtiger ist, daß alle Methoden nur relative Aussagen zulassen: das eine Papier stabiler als das andere, eine Komponente, die durch eine bestimmte Restauriermethode in das Papier gebracht wird, beeinflußt seine Stabilität in positiver oder in negativer Weise, die eine Variante der Methode mehr als eine andere oder weniger als eine andere. Zum Schluß wird überlegt, wie dieses Prinzip auf die Beschreibung von Stabilitätsklassen für die Papierherstellung übertragen werden könnte.

SUMMARIES Paper and board, now and most probably also in the future the most important carriers of written and printed cultural heritage, can be of very different permanence and durability, depending on their composition (fibres, fillers, sizing agents, dyestuffs, pigments) and on the technological conditions of production. We studied coated and uncoated boards from various producers and of the same grammage, (ca. 250 g/m 2 ). The samples were submitted to accelerated ageing according to ISO 5630/3. From testing several chemical, mechanical, optical and surface qualities it became obvious that their retention depended mainly upon fibre composition and type of coating pigments. Low chemical and mechanical stability is proportional to the content of thermomechanical pulp (TMP), chemo-thermomechanical pulp (CTMP) and recycled fibres. The changes of surface properties are strongly influenced by the type of coating (binders, pigments). After ageing the surface roughness increased while absorbency both increased and decreased. The changes in optical properties of the boards were quite high; brightness decreased while yellowness increased, both due to chemical changes in the fibre composition and the surface coating and due to the degradation of optical brighteners. Le papier et le carton, qui actuellement et dans un avenir prévisible sont les principaux supports matériels de la tradition culturelle écrite et imprimée, peuvent présenter des variations de résistance et de durabilité en fonction de la constitution de leurs matières premières (fibres, matières de remplissage, agents de collage, colorants, pigments) et des conditions technologiques de leur production. Nous avons fait des recherches sur du carton couché et non couché de même grammage provenant de différents fabricants (environ 250 g/m 2 ). Les échantillons ont été soumis à un vieillissement accéléré selon ISO 5630/3. La mesure des propriétés chimiques, mécaniques, optiques et des qualités de surface a mis en évidence que leur stabilité dépend principalement de la composition des fibres et du type de pigment. Une basse stabilité chimique et mécanique est proportionnelle à la teneur en TMP, CTMP et fibres recyclées. Les modifications des qualités de surface sont fortement influencées par le type de couche (liants, pigments). La rugosité de la surface augmente après le vieillissement alors que la capacité d'absorption peut augmenter comme diminuer. Les modifications des propriétés optiques du carton sont très marquées ; la blancheur décroît alors que le jaunissement s'accentue, ces deux phénomènes sont dûs aux modifications chimiques dans la fibre et la couche et à la dégradation des agents de blanchiment optique. Papier und Karton, der gegenwärtig und in der vorhersehbaren Zukunft wichtigste Träger der kulturellen Überlieferung in Schriftform, kann, abhängig vom Rohmaterial (Faser, Füllstoff, Leimung, Farbe, Pigmente) und von den Herstellungsbedingungen, von sehr verschiedener Dauerhaftigkeit sein. Gegenstand unserer Untersuchung waren gestrichene und ungestrichene Kartons annähernd gleichen Flächengewichts (ca. 250 g/m 2 ) verschiedener Hersteller. Die Proben wurden einer beschleunigten – Alterung ISO 5630/3 unterworfen. Die Messung verschiedener chemischer, mechanischer, optischer und Oberflächeneigenschaften ergab, daß Stabilität hauptsächlich von der Faserzusammensetzung und vom Streichpigment abhängt. Niedere chemische und mechanische Stabilität steht in Relation zum Gehalt an TMP, CTMP und Recycling-Fasern. Veränderungen in den Oberflächeneigenschaften werden stark vom Strich (Bindemittel, Pigment) beeinflußt. Die Glätte der Oberfläche geht durch die Alterung zurück, während die Absorptionsfähigkeit sowohl zurückgehen als auch gesteigert werden kann. Die optischen Eigenschaften werden ziemlich stark verändert: der Weißgrad geht zurück und die Vergilbung steigt, beides als Folge chemischer Veränderungen in Faser und Strich und als Folge des Abbaus optischer Aufheller.