Volume 29, Issue 2

The aim of this research was to study two methods for humidification and flattening of positive prints on albumen paper, and to evaluate the impact of each treatment on the surface characteristics of the albumen. The research was undertaken at Library and Archives Canada and supported by the Carnot Foundation (France). The albumen process was the predominant photographic print process between approximately 1855 and 1890. Prints consist of a lightweight, high-quality paper support coated with a thin layer of egg albumen containing the silver image. The albumen layer of historic prints is generally more brittle and often covered with a network of fine cracks. Various studies have shown a correlation between the introduction of high humidity and an increase in the number and/or size of the cracks, leading photograph conservators to limit their use of wet treatments that are normally employed for other photographic processes. The study proceeded in five stages: Samples were produced according to typical 19th-century formulae followed by ageing to develop measurable cracks (1). Several methods for measuring changes in size and number of cracks following humidification and flattening were tested primarily using macro photography and image processing software (2). Two humidification methods were studied: humidification in a Gore-Tex® sandwich, and the use of a humidity chamber. Varying lengths of time and levels of RH were evaluated (3). Surface images were processed in image processing software and evaluated: results showed a significant change to the cracks in as little as 10 minutes in the Gore-Tex® sandwich, and no change, even after 24 hours, in the humidity chamber (4). For flattening samples after humidification, several methods were evaluated (5). The “hard-soft sandwich” method developed by Homburger and Korbel proved most effective. Zusammenfassung Zwei Befeuchtungsverfahren zum Planlegen von Albuminabzügen wurden untersucht, um ihren Einfluss auf die Oberflächencharakteristika der Albuminschicht zu untersuchen. Albuminpapier war in der Zeit zwischen 1855 und 1890 das meist benützte Auskopierpapier. Es besteht aus einem Träger aus hoch qualitativem Papier mit geringem Flächengewicht, das mit einer dünnen Beschichtung von Eialbumin als bildgebender Schicht versehen ist. Die Albuminbeschichtung historischer Fotografien ist im Allgemeinen spröde und weist ein Craquele feiner Risse auf. Es ist aus zahlreichen Studien bekannt, dass ein Zusammenhang zwischen dem Einbringen erhöhter Feuchtigkeit und der Zahl und Größe der Risse in der Albuminschicht besteht. Aus diesem Grund beschränken Fotorestauratoren Feucht- oder Nassbehandlungen bei Albuminpapieren, wie sie üblicherweise für Objekte aus anderen fotografischen Prozessen eingesetzt werden. In dieser Studie wurden Probematerialien entsprechend den typischen Formulierungen des 19. Jahrhunderts erzeugt und anschließend gealtert, um ein messbare Rissbildung in der Albuminschicht zu erzeugen. Für die Vermessung der Anzahl und Größe der Risse in der Albuminschicht wurden primär makrofotografische Verfahren in Kombination mit Bildverarbeitungstechniken eingesetzt. Die Befeuchtung der Probematerialen erfolgte einerseits in einem Gore Tex® Sandwich, andererseits in einer Befeuchtungskammer. Variiert wurden die Behandlungsdauer und die relative Feuchte während der Behandlung. Die Auswertung der fotografischen Dokumentation in Kombination mit der Bildverarbeitung zeigte, dass im Gore Tex® Sandwich bereits ab zehn Minuten Behandlungsdauer eine signifikante Verstärkung der Rissbildung in der Albuminschicht eintritt. Dem gegenüber kann die Behandlung in einer Befeuchtungskammer als relativ sicher angesehen werden, wenn die Feuchte in der Kammer auf 75–85% rF beschränkt wird, was ausreichend ist, um akzeptable Ergebnisse bei der Planlegung zu erzielen. Für die Planlegung hat sich die hart-weich Sandwich Methode nach Homburger und Korbel als effektivstes Verfahren herausgestellt. Résumé Deux procédés d'humidification utilisés pour aplatir les épreuves tirées sur papier d'albumen ont été analysés afin d'étudier les effets de chaque traitement sur les propriétés caractéristiques de la surface de la couche d'albumen. Le papier d'albumen était le papier au noircissement direct le plus utilisé pendant la période comprise entre 1855 et 1890. Il consiste en un support fait de papier de très bonne qualité ayant une masse minime par unité de surface qui est pourvu d'une mince couche d'albumine d'oeuf servant de support à l'image argentique. Le contrecollage à l'albumen sur les photographies anciennes est en général friable et présente de nombreuses petites craquelures fines. On sait par de nombreuses études qu'il existe une corrélation entre le degré de l'apport d'humidité et le nombre ainsi que la taille des craquelures dans le contrecollage d'albumen. C'est la raison pour laquelle les restaurateurs en photographie ont limité l'utilisation de traitements aqueux ou d'humidification sur les papiers d'albumen alors qu'ils les utilisaient normalement pour des objets émanant d'autres procédés photographiques. Dans la présente analyse les échantillons étudiés ont été fabriqués selon les formules typiques du 19 ème Siècle et ils ont été soumis au vieillissement artificiel afin de provoquer la formation de craquelures mesurables de la surface d'albumen. Pour procéder aux mesures du nombre et de la taille des craquelures de la couche d'albumen des procédés macro-photographiques ont tout d'abord été mis en oeuvre en combinaison avec différentes techniques de traitement d'images. L'humidification des échantillons s'est réalisée d'une part dans un Gore Tex® Sandwich, d'autre part dans une chambre d'humidification. Lors du traitement on a procédé à des variations dans la durée ainsi que dans le degré d'humidité relative. L'exploitation de la documentation photographique en combinaison avec le traitement d'images a démontré que dans le Gore Tex® Sandwich une amplification significative de la formation des craquelures se produisait dans la couche d'albumen déjà au bout de 10 minutes de traitement. Par contre on peut considérer le traitement dans une chambre d'humidification comme relativement sûr lorsque le degré d'humidité relative à l'intérieur de la chambre n'excède pas 75-85%, ce qui est suffisant pour obtenir des résultats acceptables dans l'aplatissement. La méthode qui s'est avérée être la plus efficace à cet effet est celle du « Sandwich dur-mou » selon Homburger et Korbel.

The inks used in Arabic manuscripts written between the 11th and 17th centuries and belonging to the archive of the Sacromonte Abbey in Granada, Spain, were studied. The constituent materials were determined with DRX, SEM/EDX, FTIR, HPLC and EC analytical methods. The results obtained coincide with the components described in a considerable number of Islamic recipes and treatises from the period. In all cases gum arabic was identified as the binding agent. Iron gall inks and carbon blacks were used for black inks. Vermillion and minium were the most used for red inks; verdigris, malachite and lead and tin yellows for green inks; natural ultramarine blue (lapis lazuli), azurite and smalte in blue inks; and, finally, gold and some silver for gold inks. Chlorine was detected in a large number of the samples for reasons that cannot be fully explained. Calcium and magnesium were present, presumably as in their carbonate form, as an additive in the pulp. Zusammenfassung Untersucht wurden Tinten in arabischen Manuskripten, die in der zeit zwischen dem 11. und 17. Jahrhundert entstanden sind und im Archiv des Klosters Sacromonte in Granada verwahrt werden. Die Bestandteile der Beschreibstoffe wurden mit XRD, REM-EDX, FTIR, HPLC und Kapillarelektrophorese bestimmt. Die erhaltenen Resultate lassen sich mit den Komponenten, die in islamischen Quellenschriften angeführt sind, korrellieren. Gummi arabicum wurde in allen Fällen als Bindemittel identifiziert, Kohlenstoff- und Eisengallustinten stellen die schwarzen Tinten dar. Zinnober und Mennige wurden als Farbmittel in roten Tinten, Grünspan in grünen Tinten, sowie Lapislazuli, Azurit und Smalte wurden in blauen Tinten identifiziert. Schließlich fanden sich Gold und Silber in den entsprechenden Metalltinten. In einer großen Anzahl von Manuskripten wurde Chlor im Papier nachgewiesen. Das Papier enthält Calcium- und Magnesiumcarbonate, die vermutlich als Füllstoff eingebracht wurden. Résumé Les encres utilisées dans les manuscrits arabes écrits entre le 11 ème et le 17 ème Siècle et conservés dans les archives de l'abbaye de Sacromonte à Grenade ont fait l'objet de cette analyse. Les éléments constituant ces matériaux d'écriture ont été définis à l'aide des méthodes XRD, REM-EDX, FTIR, HPLC et par électrophorèse capillaire. Les résultats obtenus coïncident avec les composants décrits dans un grand nombre de sources islamiques (recettes et traités) datant de cette époque. Dans tous les cas la gomme arabique a été identifiée comme étant l'agent liant. Les encres noires sont composées sur une base de carbone ou ferro-gallique. Le vermillon et le minium étaient les composants les plus utilisés pour les encres rouges; le vert-de-gris, la malachite et le plomb ainsi que les jaunes d'étain pour les encres vertes; le blleu naturel outremer (lapis lazuli), l'azurite et le smalt pour les encres bleues; et, finalement l'or et un peu d'argent pour les encres métalliques dorées. On a détecté de la chlorine dans un grand nombre d'échantillons pour des raisons qui n'ont pu être encore complètement élucidées. Le calcium et le magnésium étaient également présents dans le papier, probablement sous forme de carbonates, en tant que matière de remplissage.

Experimental work on chemical bleaching using aqueous solutions of sodium percarbonate (2Na 2 CO 3 · 3H 2 O 2 ) suggests its viability as a new method for bleaching discoloured paper. The choice of this product is due to the chemical stability of the solid percarbonate reagent as compared with hydrogen peroxide solutions, often utilized in conservation. The aim of this study is to evaluate the advantages and the drawbacks of sodium percarbonate treatments by analysing some appositely prepared oxidized papers (periodate oxycellulose), as well as some authentic discoloured specimens (mechanical pulp papers). The chemical mechanism of bleaching was partly elucidated by means of FTIR, viscometric and gravimetric analyses. In order to eliminate the degrading post-treatment effect of sodium ions, at the end of the bleaching process, rinsing with calcium chloride solutions proved to be effective in introducing directly the alkaline reserve (calcium carbonate) into the bleached paper samples. Our preliminary results indicate that sodium percarbonate solutions may be used instead of hydrogen peroxide solutions in brightening discoloured mechanical pulp papers, as it offers some further working advantages due to its chemical stability during the storage of the reactive, safety of use and low environmental impact. Zusammenfassung Experimentelle Untersuchungen mit wässrigen Lösungen von Natriumpercarbonat (2Na 2 CO 3 · 3H 2 O 2 ) legen den Einsatz dieses Bleichmediums für die Behandlung von verfärbten Papier nahe. Insbesondere die gute chemische Stabilität des Produktes im Vergleich zu den in der Papierrestaurierung häufig eingesetzten Wasserstoffperoxydlösungen sprechen für seine Anwendung. In der vorliegenden Untersuchung wurden die Möglichkeiten und Grenzen der Behandlung von voroxydierten Papierproben mit Natriumpercarbonat untersucht. Das Probenmaterial wurde durch Oxydation von Whatman No. 1 Papier mit Natriumperjodat erzeugt. Zusätzlich wurden natürlich gealterte, verfärbte Holzstiftpapiere einer Behandlung unterzogen. Der Mechanismus des Bleichprozesses wurde zum Teil mittels FTIR, sowie gravimetrischen und viskosimetrischen Bestimmungen erfasst. Die Probenmaterialien wurden nach dem Bleichvorgang mit Calciumchloridlösungen nachbehandelt, um einerseits die destruktive Wirksamkeit der Natriumionen nach der Behandlung zu unterdrücken und andererseits eine alkalische Reserve in Form von Calciumcarbonat direkt in die Papiermatrix einzubringen. Die bisher erhaltenen Resultate deuten darauf hin, dass Natriumpercarbonat bei Erarbeitung einer praktischen Anwendungsmethodik als eine Alternative zu Wasserstoffperoxyd für das Bleichen verfärbter holzschliffhaltiger Papiere geeignet sein könnte. Natriumpercarbonat besitzt Vorteile, insbesondere wegen seiner chemischen Stabilität und wegen der sicheren Anwendung, sowie seiner guten Abbaubarkeit. Résumé Des études expérimentales réalisées à l'aide de solutions aqueuses de percarbonate de sodium. [2Na 2 CO 3 · 3H 2 O 2 ] incitent à recommander l'utilisation de ce moyen de blanchiment dans le traitement des papiers jaunis, décolorés et tachés. Le choix de ce produit est justifié par la bonne stabilité chimique présentée par l'agent chimique réactif qu'est le percarbonate solide lorsqu'on le compare aux solutions d'hydrogène peroxyde (eau oxygénée) fréquemment utilisées dans la restauration du papier. L'objet de cette étude consiste à évaluer les avantages et les inconvénients du traitement d'échantillons de papier préalablement oxydés au percarbonate de sodium. Les échantillons soumis à l'expérience ont été obtenus par oxydation du papier de Whatman N° 1 à l'aide de periodate de sodium. Par ailleurs des papiers de pâte mécanique, jaunis et tachés, vieillis naturellement ont été également traités. Le mécanisme chimique de la procédure de blanchiment a partielement été élucidé au moyen de la méthode FTIR ainsi que d'autre part selon des critères d'analyse gravimétriques et viscosimétriques. Après le traitement de blanchiment les échantillons analysés ont été placés dans des solutions de chlorure de calcium afin d'éliminer l'effet destructeur des ions de sodium après le traitement d'une part, et d'introduire directement une réserve alcaline sous forme de carbonate de calcium dans la matrice du papier d'autre part. Les résultats obtenus jusqu'à présent démontrent que le percarbonate de sodium pourrait, après l'établissement d'une méthode pratique d'utilisation, représenter une alternative adéquate au peroxyde d'hydrogène (eau oxygénée) pour le blanchiment de papiers anciens de pâte mécanique jaunis et tachés. Le percarbonate de sodium présente également d'autres avantages, notamment en raison de sa stabilité chimique et de la sécurité de son emploi ainsi que pour sa bonne dégradabilité.

The photochemical stability of lignocellulosic and purely cellulosic paper deacidified with five dispersions of Ca(OH) 2 and Mg(OH) 2 nanoparticles in alcohols was studied. The hydroxide particles were produced either by “slaking” of CaO in an appropriate aqueous solution (two dispersions) or by homogeneous phase reactions of magnesium or calcium salts with NaOH (three dispersions). To evaluate the protective effect of deacidification of paper with these dispersions, artificial ageing with exposure to UV radiation at 280 nm at constant temperature (25°C) and constant relative humidity (50%) were employed. The physicochemical, optical and mechanical properties of the tested paper indicate that the proposed deacidification method can ensure a quite satisfactory photochemical stability of paper. The present work continues a previous study concerning the evaluation of the same deacidification method using accelerated thermal ageing ( Restaurator 28). Zusammenfassung Untersucht wurde die photochemische Stabilität von holzschliffhaltigen Papieren, die mit fünf unterschiedlichen Dispersionen von Calcium-, bzw. Magnesium Nanopartikeln in Alkohol entsäuert wurden. Die zur Entsäuerung eingesetzten Hydroxid Nanopartikel wurden einerseits durch die Verteilung von Calciumoxid in einer geeigneten wässrigen Lösung erzeugt (zwei Dispersionen) oder durch Reaktion von Lösungen von Calcium- und Magnesiumsalzen mit Natriumhydroxid (drei Dispersionen). Zur Erfassung der erzielbaren Schutzwirkung bei Behandlung von Papieren mit diesen Dispersionen wurden die Papierproben nach der Behandlung einer UV-Strahlung bei 280 nm bei einer Temperatur von 25°C und einer relativen Feuchte von 50% unterzogen. Die physikochemischen, optischen und mechanischen Eigenschaften der Papierproben zeigen, dass die hiervorgeschlagene Entsäuerungsmethodik zu zufriedenstellenden Resultaten in Bezug auf die photochemische Stabilität der behandelten Papiere führt. In der vorliegenden Arbeit wird eine bereits abgeschlossene Studie fortgesetzt, in der diese Entsäuerungstechnikin Bezug auf die erreichbare Stabilität von Papier bei künstlicher Alterung bei erhöhter Temperatur untersucht wurde (Restaurator 28). Résumé La stabilité photochimique de papiers de pâte mécanique à base de lignine ou de cellulose pure a été analysée sur des échantillons qui avaient été préalablement désacidifiés à l'aide de cinq dispersions différentes de nanoparticules de calcium ou de magnésium dans de l'alcool. Les nanoparticules hydroxydes utilisées pour la désacidification ont été fabriquées d'une part par l'extinction du monoxyde de calcium dans une solution aqueuse appropriée (deux dispersions) et d'autre part par des réactions homogènes de solutions de sels de calcium et de magnésium avec de l'hydroxyde de sodium (trois dispersions). Afin de mesurer l'effet protecteur réalisable par le traitement des papiers au moyen de ces dispersions les échantillons ont été ensuite soumis à un vieillissement artificiel par exposition à un rayonnement UV de 280 nm à une température constante de 25°C et une humidité relative constante de 50%. Les propriétés physico-chimiques, optiques et mécaniques des échantillons de papier testés indiquent que la méthode de désacidification proposée ici donne des résultats satisfaisants en ce qui concerne la stabilité photochimique des papiers traités. La présente étude fait suite à une étude précédemment réalisée dans laquelle cette technique de désacidification avait déjà été analysée pour déterminer la stabilité chimique du papier qu'il serait possible d'atteindre lors du vieillissement artificiel à une température élevée (Restaurator 28).