Stárnutí papíru - a jak mu zabránit?
Stárnutí papíru se projevuje žloutnutím a lámavostí, tedy ztrátou pružnosti a pevnosti. Jedná se ovšem o složitý chemický proces, který se může lišit podle druhu papíru (použitých chemikálií a surovin).
Degradace celulózy a kyselina
Skutečnost, že papír křehne, je způsobena kyselou hydrolýzou materiálu, při které se štěpí vazby v celulóze a hemicelulóze. Připomeňme si, že jsou to právě tyto dvě biomolekuly, které se zasluhují o existenci dlouhých vláken, základů papírové plsti. Rychlost degradace papíru logicky zvyšuje přítomnost kyseliny.
Problémy se stárnutím papíru se vyskytují hlavně od vynálezu klížení papíru pomocí pryskyřice a síranu hlinitého. Poslední zmiňovaný totiž může v přítomnosti vlhkosti (a ta se většinou nedá úplně vyloučit) produkovat kyselinu sírovou.
Žloutnutí
Dalším problémem je žloutnutí papíru. Za to může být zodpovědný například lignin, který nebyl dostatečně odstraněn z papíru, vyrobeného ze dřevité hmoty. Pokud je takový papír vystaven světlu, dochází v něm k fotochemické oxidaci a změně barvy materiálu.
Aby byl papír odolný proti stárnutí, musí v něm být tzv. alkalická rezerva. Tu může představovat například uhličitan vápenatý, který neutralizuje kyselinu vznikající v samotném papíru působením vnějších vlivů (vlhkost) nebo kyselinu, která se k povrchu papíru dostává z ovzduší.
Konkrétní příklady
Od roku 1806 se papír lepil pryskyřicí a kamencem - síranem hlinitým. Tento typ klížení byl náhradou za klížení zvířecím klihem, které se používalo dříve. Klížení s pomocí kamence umožnilo strojovou výrobu papíru, který ovšem začal rychleji stárnout. Papír z tohoto období je ovšem pořád ještě vyroben na bázi hadrů, tedy čisté celulózy bez příměsi dřeviny. Ta se začala používat až od roku 1844.
V následujícím obrázku si můžete prohlédnout strukturu papíru z roku 1800 a jeho dnešní stav. Je na něm vidět, že se papír skládá z dlouhých hrubých vláken a jeho žloutnutí je minimální.
Německý knihovní institut zkoumal v roce 1988 staré knihy v 54 vědeckých knihovnách.
Podle této studie mají knihy vytištěné v letech 1860 až 1920 největší sklon k lámání papíru.
Nejvíce zažloutlé jsou naopak knihy z let 1920 - 1950. Knihy vydané před rokem 1800 vykazují mnohem menší poškození než knihy, které jsou daleko mladší. Jak je to možné?
Na vině je zjevně chemie - a použití materiálu na bázi dřeva a kyselé klížení papíru za pomoci kamence.
Výzkum prokázal, že se rozpad papíru urychluje hydrolýzou a vlivem kyseliny (vznikají tak molekulární řetězce, které jsou daleko kratší než původní vlákna celulózy), oxidací a následnou tvorbou karboxylových a karbonylových skupin a zesíťováním mezi jednotlivými molekulami celulózy. Vzhledem k tomu, že papír bývá vyroben z různých surovin, mohou se lišit i procesy, které v něm při stárnutí probíhají. Další procesy se tedy už nedají jednoduše paušalizovat.
Jedno je ale jisté - staré a dobře zachovalé papíry obsahují více než 7 % karbonátu CaCO3. Špatně zachovalé papíry ho obsahují méně než 7 %, zatímco křehké papíry neobsahují žádný karbonát.
Zdá se také, že celulóza získaná ze dřeva je daleko citlivější na vlivy okolního prostředí a stárne rychleji než celulóza z bavlny, konopí nebo lnu.
Na dalším obrázku si můžete prohlédnout strukturu papíru z roku 1827 a jeho dnešní stav. Papír má sice poměrně hrubou strukturu, dodnes ale nezežloutl.
Na dalším obrázku je ukázka textury a stavu zachování listu papíru z roku 1828. Papír je sice jemnější, ale dnes je v horším stavu než jeho předchůdce. Naznačuje to, že se výrobce snažil měnit suroviny, ze kterých byl papír vyroben.
Ukázka struktury papíru a stavu zachování listu papíru z roku 1880. Tento papír je silně zažloutlý. Odpovídá to technologii klížení papíru pryskyřicí za přispění kamence i využití dřeva coby nové suroviny.
Na dalším obrázku je ukázka struktury papíru z roku 1900. List papíru je hrubý, dřevnatý a velmi křehký. Některé listy jsou pokryty jemnou bílou vrstvou (křídou), na které jsou vyvedeny kresby. Výrobce už zjevně věděl, že používá levné a nekvalitní druhy papíru a pro kresby si vybral papír s povrchovou úpravou. Na okrajích listů se dá také pozorovat fotochemické zežloutnutí papíru s vysokým obsahem dřeviny a tím také ligninu.
Poslední obrázek zachycuje strukturu papíru z roku 1949. Papír je hrubý, silně zažloutlý a křehký.
Z těchto příkladů je zřejmé: není papír jako papír. Typy papíru, od kterých se čeká vyšší odolnost proti stárnutí, by měly být z čisté celulózy a s nízkou kyselostí. Pro umělecká díla, kresby nebo rukopisy se vyplatí investovat do kvalitního druhu papíru. Může totiž zestárnout, zežloutnout a dokonce se rozpadnout daleko dříve, než si myslíte.
Papír by měl být mimochodem také správně skladován. Měl by mít pokud možno stabilní teplotu, vlhkost a měl by se nacházet ve tmě. Optimální teplota je pokojová teplota a vlhkost kolem 40 - 60%.
Dana Tenzler
Co způsobuje barvu minerálů (4) - klamání tělem a přibarvování reality
Poslední část malého blogového seriálu o tom, proč jsou vlastně horniny barevné a proč je zbarvení minerálů podobné chování třídy plné dětí.
Dana Tenzler
Co způsobuje barvu minerálů (3) - co nutí děti zlobit?
Když rozebereme případ dětí z úplně zlobivé třídy (idiochromatismus - název si můžete zapamatovat podle toho, že se z takových dětí člověk musí zbláznit), zjistíme, že mají ke zlobení (a minerály k zabarvení) jen několik důvodů.
Dana Tenzler
Co způsobuje barvu minerálů (2) - proč jsou vlastně děti zlobivé?
V tomto díle blogového seriálu o barvě minerálů se dozvíte, kdo nebo co způsobuje tzv. alochromatismus, idiochromatismus a pseudochromatismus. (délka blogu 4 min.)
Dana Tenzler
Co způsobuje barvu minerálů a hornin? (1)
Zamysleli jste se někdy nad tím, odkud berou minerály a horniny svou barvu? Vysvětlení barvy minerálů se dá překvapivě vysvětlit dynamikou žáků ve školní třídě. (délka blogu 4 min.)
Dana Tenzler
Proč nevidíme cizí civilizace - vysvětlení geologa (2)
Ze svých zkušeností s vývojem života na Zemi odhadujeme možnosti vývoje na cizích planetách. Jednotlivé specifikace planet z pohledu geologa. Kde se může život vyvíjet nejrychleji? (délka blogu 4 min.)
Další články autora |
Atentát na Fica. Slovenského premiéra postřelili
Slovenského premiéra Roberta Fica ve středu postřelili. K incidentu došlo v obci Handlová před...
Fico je po operaci při vědomí. Ministr vnitra mluví o občanské válce
Slovenský premiér Robert Fico, který byl terčem atentátu, je po operaci při vědomí. S odkazem na...
Fica čekají nejtěžší hodiny, od smrti ho dělily centimetry, řekl Pellegrini
Zdravotní stav slovenského premiéra Roberta Fica je stabilizovaný, ale nadále vážný, řekl po...
Pozdrav z lůžka. Expert Antoš posílá po srážce s autem palec nahoru
Hokejový expert České televize Milan Antoš, kterého v neděli na cestě z O2 areny srazilo auto, se...
Novotný je na vyhazov z ODS. Výroky o Slováčkové překročil hranici, řekl Benda
Starosta Řeporyjí Pavel Novotný překročil hranice, které by se překračovat neměly, kritizoval v...
Írán udeřil na „satanisty“, zadržel 250 lidí. Podle policie byli obscénní
Íránská policie zatkla za propagaci satanismu více než 250 lidí, včetně tří Evropanů. S odkazem na...
Vlak na Děčínsku usmrtil člověka, provoz na trati do Ústí nad Labem je přerušen
Vlak u Dobkovic na Děčínsku v pátek vpodvečer srazil člověka. Na místě podlehl svým zraněním, řekl...
Fica střelili CIA, WHO a Ukrajinec. Atentát spustil kolotoč dezinformací
Po atentátu na slovenského premiéra Roberta Fica se ihned na sociálních sítích vyrojily...
Ukrajinci přeměnili sportovní letadla na stroje zkázy. Rusové jsou bezradní
Premium Ukrajinci využívají k útokům na ruském území stále kreativnější postupy. Jedním z posledních je...
Prodej rodinného domu, 84 m2, Hrochův Týnec, ul. Čechova
Čechova, Hrochův Týnec, okres Chrudim
3 500 000 Kč
- Počet článků 976
- Celková karma 19,43
- Průměrná čtenost 1320x