"Bücherwaschmaschine" soll alte Bände retten

6. Oktober 2016, 07:00
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Grazer Forscher setzen Nanopartikel ein, Prototyp soll in Serie gehen

Graz/Krems – Im Vergleich zum sagenhaft schnellen Veraltern digitaler Formate halten sich papierene Dokumente zwar immer noch sehr gut. Doch langsam tickt in vielen Bibliotheken und Archiven die Zeitbombe des Verfalls: Große Teile des dort ruhenden Bestandes sind vom schleichenden Papierzerfall durch Übersäuerung bedroht.

Eine Entwicklung von Forschern der Uni Graz will dies stoppen – mit speziellen Nanopartikeln in organischer Lösung. Der Prototyp der "Bücherwaschmaschine" wurde bereits erprobt und soll nun laut Uni Graz in Serie gehen.

Materialprobleme

Bibliothekaren und Papierkonservatoren ist seit Jahrzehnten bewusst, dass das seit Mitte des 19. Jahrhunderts industriell gefertigte Papier aufgrund seines herstellungsbedingten Säuregehalts nur begrenzt haltbar ist. Die Ursache liegt vor allem in der Leimung des sogenannten Holzschliffpapiers. Dabei wurde Alaun als Hilfsmittel eingesetzt.

Die ersten Verfallserscheinungen des seit den 1880er-Jahren produzierten Papiers zeigten sich bereits in den 1950er-Jahren: "Die chemische Verbindung zerfällt, dabei entsteht Schwefelsäure als Zwischenprodukt, die wiederum die Zellulose zerstört", schilderte Volker Ribitsch vom Institut für Chemie an der Uni Graz. Europaweit dürften rund 40 Millionen Druckwerke bedroht sein – unter ihnen unwiederbringliche Stücke aus der Zeit des Ersten und Zweiten Weltkriegs.

Dokumente im "Druckkochtopf"

Darüber hinaus würden aber auch noch Mikroorganismen die Zersetzung des Materials vorantreiben, so der Grazer Chemiker. Er hat in Kooperation mit der Papierrestauratorin Patricia Engel von der Donau-Universität Krems eine Anlage entwickelt, in der in Graz entwickelte spezielle Nanopartikel in einem Lösungsmittel mit sehr niedrigem Siedepunkt und sehr geringer Oberflächenspannung zum Einsatz kommen. Die Nanopartikel bestehen aus Magnesium- und Kalziumverbindungen und besitzen eine Zelluloseverbindung als Hülle.

"Das ganze schaut jetzt wie ein 20-Liter-Druckkochtopf aus, in dem die Bücher ein Bad nehmen", schilderte Ribitsch. In diesen Metallzylinder wird das Gemenge aus Lösungsmittel und Nanopartikel mit Stickstoff angereichert und unter Druck gesetzt, damit sich die entsäuernden Partikel homogen in den Büchern verteilen können.

"Das Lösungsmittel benetzt die Bücher nur geringfügig und wird nicht in den Zellulosefasern zurückgehalten. Die Nanopartikel fühlen sich aufgrund ihrer Oberflächenbeschaffenheit in der Zellulosefaserumgebung wiederum sehr wohl und lassen sich dort nieder und bauen die Schwefelsäure ab", erklärte Ribitsch. Zugleich würden sie die mechanische Festigkeit des Papiers erhöhen. Da keine wässrigen Lösungsmittel zum Einsatz kommen, entfalle der langwierige Trocknungsprozess. Der Reinigungsvorgang selbst betrage rund eine halbe Stunde.

Serienreife

Wie die Test an dem vom Wissenschaftsministerium geförderten, mobilen Prototypen gezeigt haben, bleiben Tinte und Farben nach dem "Waschgang" völlig unverändert, hob Ribitsch hervor. Nun soll das Verfahren in Serie gehen. Im Prototyp hatten bis zu sechs Bücher im Taschenformat Platz. "Das Gerät soll schlussendlich in einem Durchlauf bis zu 100 Kilogramm Bücher säubern können", blickte Ribitsch in die Zukunft. Eine niederösterreichische Druckerei und ein Forstgut haben den Entwicklungsprozess unterstützt. Sie würden bereits die Gründung eines Unternehmens, das die Erfindung serienreif umsetzen und als mobile Dienstleistung anbietet, planen. (APA, 6. 10. 2016)

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