STUDIUM VLIVU SUŠICÍCH METOD
NA FYZIKÁLNĚ-CHEMICKÉ A MIKROBIOLOGICKÉ VLASTNOSTI
RŮZNÝCH DRUHŮ PAPÍRU
Národní knihovna České republiky, Praha
Státní ústřední archiv v Praze
Leden 2003
ÚVOD
1 CHARAKTERISTIKA SUŠICÍCH METOD
2 VLIV SUŠICÍCH METOD NA FYZIKÁLNÍ A CHEMICKÉ VLASTNOSTI PAPÍRŮ
3 VIZUÁLNÍ HODNOCENÍ JEDNOTLIVÝCH SUŠICÍCH METOD
4 VLIV SUŠICÍCH METOD NA MIKROORGANISMY
5 ZÁVĚREČNÉ HODNOCENÍ JEDNOTLIVÝCH SUŠICÍCH METOD
ÚVOD
Ničivé povodně v srpnu 2002 v Praze a okolí zasáhly řadu archivů, knihoven,
muzeí, galerií a ústředních orgánů státní správy. Dokumenty zasažené povodní
z větší části byly urychleně zmraženy a uloženy v Mochovských mrazírnách a. s.,
středisko Kladno. Dne 29. srpna 2002 uspořádal Státní ústřední archiv v Praze
schůzku zástupců povodní postižených institucí. Jedním ze závěrů tohoto setkání
bylo vytvoření pracovní skupiny, která by ověřila jednotlivé technologie
vysušování zmražených dokumentů z hlediska jejich vlivu na fyzikálně-chemické a
mikrobiologické vlastnosti papíru. Garantem této pracovní skupiny se stal Státní
ústřední archiv v Praze a Národní knihovna České republiky.
V předložené studii byly testovány některé sušicí metody a jejich vliv na
vybrané typy papíru. Výsledky proto nelze automaticky přenést na jiné typy
materiálů. Na příští roky je plánováno rozšíření této základní studie o další
problémy, které se objevily (např. vliv zmražení na vlastnosti papíru, umělé
stárnutí vysušených vzorků, sušení pauzovacího papíru, fotografií, kolagenových
materiálů aj.).
Znalost vlivu technologie sušení
na vlastnosti papírové podložky je jednou – nikoliv však jedinou – informací,
která je nezbytná pro odpovědný výběr nejvhodnější sušící metody.
V tab. 1 jsou shrnuty veškeré informace potřebné pro tento výběr. Teprve na
základě těchto informací lze odpovědně vybrat a doporučit.
Tab. 1 Nezbytné informace pro výběr sušicí metody
Metoda
sušení |
Cena |
Výkon |
Provozní náklady |
Pracnost |
Poškození |
Jiné* |
Fyzikální |
Estetické |
Mikrobiální |
Lyofilizace |
|
|
|
|
☼ |
☼ |
☼ |
|
Vakuové |
|
|
|
|
☼ |
☼ |
☼ |
|
Vakuové balení |
|
|
|
|
☼ |
☼ |
☼ |
|
Volně na vzduchu |
|
|
|
|
☼ |
☼ |
☼ |
|
Vlhkým vzduchem |
|
|
|
|
☼ |
☼ |
☼ |
|
Horkovzdušné |
|
|
|
|
☼ |
☼ |
☼ |
|
Mikrovlnné |
|
|
|
|
☼ |
☼ |
☼ |
|
*) K rozhodování je nezbytné též znát objemy dokumentů, které lze sušit
jednotlivými metodami.
1 CHARAKTERISTIKA SUŠICÍCH METOD
1.1 Princip sušicích metod
Horkovzdušné sušení
Horkovzdušné sušení probíhalo v komoře určené pro vypalování laků a barev
při regulaci teploty. Teplota dosahovala v průměru 115 °C (kolísání od 110 do
120 °C), doba sušení byla přibližně 18 hodin. Složky papíru byly vertikálně
umístěny v mobilních drátěných vozících s policemi a asi v tloušťce 0,5 cm byly
oddělovány hliníkovými deskami, aby byl urychlen rozvod tepla. Metoda je
výhradně používaná pro aktový materiál.
Lyofilizace – vakuová
sublimace
Metoda lyofilizace byla testována na laboratorním zařízení „Alpha 1-4“
zapůjčeném od firmy Pragolab s.r.o.Praha. Výrobcem zařízení je německá firma
Christ. Teplota v komoře se během procesu pohybovala v rozmezí –12 až –18 °C při
tlaku 2 mbar, teplota vymrazovacího prostoru dosahovala –56°C. Svazky papíru
byly sušeny zavřené a ovázané tkalounem pro zamezení deformací. Vlivem vysokého
vakua se voda během procesu odpařuje přímo z pevného skupenství - ledu. K
úplnému vysušení papíru dochází v závislosti na tloušťce svazků v rozmezí 5-10
dnů.
Sušení vlhkým teplem v klimatizační komoře
Sušení probíhalo v klimatizační komoře v proudu vzduchu při nastavených
parametrech 60 °C a 17 % relativní vlhkosti. Zavřené svazky papíru byly z obou
stran obalené filtračním papírem a byly umístěny mezi nepolévané keramické
dlaždice. Pro zmírnění případné deformace listů byly svazky mírně zatíženy. Doba
sušení zkoušených svazků byla 6 dní.
Sušení volně na vzduchu
Připravené vzorky papíru byly volně sušeny na vzduchu v laboratoři za
běžných laboratorních podmínek. Teplotu ani relativní vlhkost v místnosti nebylo
možné nastavit ani regulovat, avšak v půlhodinových intervalech byly tyto
parametry zaznamenávány. Zmražené vzorky byly vyjmuty z mrazícího boxu a
vertikálně s pomocí podpěry umístěny na savý filtrační papír. Jakmile to bylo
možné, byly svazky otevřeny do vějíře, aby lépe vysychaly. V pravidelných
časových intervalech byly sledovány hmotnostní úbytky vody. Celková doba sušení
byla 5 - 9 dní.
Vakuové sušení
Metoda vakuového sušení byla testována v provozním zařízení francouzské
firmy Belfor. Výrobcem tohoto zařízení je firma Autec Ltd.v Anglii. Pracovní
objem vakuové komory je 1 m3. Zařízení pracuje při tlaku 5 - 10 mbar
a teplotě 25 - 30 °C. Komora je vybavena vyhřívanými policemi, na které se
umísťuje sušený materiál. Zavřené svazky papírů byly na police pokládány
horizontálně a k omezení jejich deformace se jako zátěž používaly litinové
desky. Odpařená voda ze sušených svazků je odváděna přes olejovou vývěvu, kde
teplota oleje dosahuje 150 °C. Doba sušení je závislá na tloušťce svazků a na
množství v nich obsažené vody. Sušení trvalo 5 – 7 dní.
Vakuové balení
Vakuové balení zmražených svazků se provádělo v zařízení Archipress vyráběném
britskou firmou Conservation by Design Ltd, které věnoval české straně British
Council v Praze. Svazek je nutno obalit netkanou textilií a poté z obou stran
obložit vrstvou savého papíru - nejlépe filtračního, jako vrchní vrstva je
vhodný i novinový papír. Takto připravený svazek se vloží do polyethylenového
sáčku a umístí se do vakuového zařízení, kde je vhodné svazek zatěžkat. Během
vakuového sušení dochází k odsání vzduchu ze sáčku a sáček se následně zataví.
Při odsávání dochází k migraci vody ze sušeného svazku do savých papírů. Sáček
je nutné rozstřihnout, vyměnit savý materiál a celý proces znovu opakovat
tolikrát, až do usušení svazku. Většinou je potřeba provést 10 cyklů. Doba
sušení je v závislosti na tloušťce svazku 10 – 14 dní.
Mikrovlnné sušení
Mikrovlnné sušení probíhalo na zařízení firmy Panasonic Pro II 1400 v Ústavu
chemických procesů Akademie věd České republiky.
Vzorky filtračního papíru byly sušeny po dobu 165 minut mikrovlnným výkonem
350 W. Rozmrazení probíhalo 5 minut při teplotách od – 20 °C do + 15 °C. Teploty
samotného sušení se pohybovaly v rozmezí + 33 až + 90 °C.
Vzorky kancelářského papíru byly sušeny po dobu 85 minut mikrovlnným výkonem
350 W. Rozmrazení probíhalo 4 minut při teplotách od – 20 °C do + 40 °C. Teploty
samotného sušení se pohybovaly v rozmezí + 34 až + 85 °C.
Vzorky novinového papíru byly sušeny po dobu 30 minut mikrovlnným výkonem 700 W.
Po 30 minutách byl výkon snížen na 350 W a sušení dále trvalo 210 minut.
Rozmrazení probíhalo 5 minut při teplotách od – 20 °C do + 6 °C. Teploty
samotného sušení se pohybovaly v rozmezí + 6 až + 116 °C.
1.2 Vliv sušicích metod na chování vody v papíru a jeho deformaci
V následující tabulce jsou uvedeny možnosti jednotlivých metod manipulovat s
vlhkostí knihy během sušení. Sušení při nízké relativní vlhkosti je rychlé, ale
v papírovém bloku se ustaví velký rozdíl obsahu vody vně a uvnitř. V určitém
okamžiku je obsah vody na povrchu prakticky nulový a uvnitř je kniha mokrá,
popřípadě zmrzlá. Následkem toho dochází k výrazné a většinou nevratné deformaci
knižního bloku a desek. V knize je nutné obnovit přirozený obsah vody. To se
týká lyofilizace, horkovzdušného i vakuového sušení.
Z tohoto hlediska je bezkonkurenčně nejpříznivější metoda vakuového balení,
navíc je papírový blok stlačen atmosférickým tlakem a kroucení papíru je tím
vyloučeno.
Volné sušení na vzduchu je metoda z hlediska gradientu vlhkosti šetrná, ale
protože nedovoluje fixaci sušeného materiálu, je z pohledu kroucení
problematická.
Zbývající metoda, sušení vlhkým vzduchem při zvýšené teplotě, je proces dobře
realizovatelný v existujících sušárnách dřeva. Jak uvidíme dále i při
prodloužené době sušení při zvýšené vlhkosti nehrozí akutní nebezpečí růstu
plísní. Při sušení je možno materiál fixovat a omezit tak kroucení. Při zvolení
vhodného teplotního a vlhkostního režimu, má kniha po usušení přirozený obsah
vody.
S chováním vody při sušení souvisí i problém rozpíjení inkoustů a razítek. Při
všech metodách s výjimkou lyofilizace dochází při sušení k migraci kapalné vody
do sušší zóny. Tato voda sebou unáší rozpustné látky, které se tak koncentrují v
místech, kde se voda nejvíce odpařuje. Protože zvýšení teploty obvykle zvyšuje i
rozpustnost, je tento jev u tepelných metod výraznější.
Tab. 2 Režim vlhkosti v papíru při sušení
Metoda
sušení |
Gradient vlhkosti
v průběhu sušení |
Vlhkost
po usušení |
Regenerace
po usušení |
Lyofilizace |
velký |
0 |
nutná |
Vakuové |
velký |
0 |
nutná |
Vakuové balení |
minimální |
rovnovážná |
není třeba |
Volně
na vzduchu |
malý |
rovnovážná |
není třeba |
Vlhkým vzduchem |
malý, volitelný |
rovnovážná |
není třeba |
Horkovzdušné |
velký |
0 |
nutná |
Mikrovlnné |
malý |
nekontrolovatelná |
nutná |
2 VLIV SUŠICÍCH METOD NA FYZIKÁLNÍ A CHEMICKÉ
VLASTNOSTI PAPÍRŮ
2.1 Vzorky a jejich příprava
Byly vybrány tři typy papírů:
- Novinový z konce 30. let 20. století,
- soudobý kancelářský papír (xerografický),
- filtrační papír Whatman 1.
Z filtračního a kancelářského papíru byly vytvořeny bloky formátu A4 o 60,
respektive 100 listech. Listy v bloku byly očíslovány na horním i dolním okraji
a blok poté rozříznut na dvě poloviny formátu A5. U novinového papíru jsme
použili svázaný ročník dobových novin a dále postupovali stejně jako u
filtračního a kancelářského papíru s tím rozdílem, že výchozí formát byl
přibližně A3 a příslušné poloviny měly formát A4. Počet listů byl 90 až 110.
Jedna polovina z každého bloku
sloužila jako standard charakterizující vlastnosti výchozího papíru a druhá
polovina byla namočena (do úplného prosáknutí), zamrazena (teplota cca –20 °C) a
sušena některou ze zkoumaných sušicích metod. V dalším textu budeme mluvit o
těchto polovinách jako o standardní polovině a sušené polovině.
Při testování vlivu sušicí metody na vlastnosti papíru, byla každá vlastnost
zkoušena na stejných (sobě odpovídajících) listech ze standardní a sušené
poloviny. Každá vlastnost se zkoušela na krajních i vnitřních listech bloku, ve
směru podél i napříč ke směru výroby papíru. Vlastnost standardní poloviny byla
považována za 100 %.
Na tomto místě je nutné zmínit, že samotné namočení, zmrazení a následné
šetrné sušení má často za následek zlepšení mechanických vlastností v důsledku
částečného obnovení mezivlákenných vazeb a uvolnění vnitřní tenze.
2.2 Testované vlastnosti
- Tržné zatížení,
- protažení při přetržení,
- deformační práce potřebná na přetržení,
- odolnost v přehýbání,
- povrchové pH,
- změna barevného odstínu ∆E.
2.3 Testované metody sušení
- Horkovzdušné,
- lyofilizace,
- vlhkým teplem,
- volně na vzduchu,
- vakuové,
- vakuové balení,
- mikrovlnné
2.4 Výsledky testů a porovnání sušicích metod
2.4.1 Mechanické vlastnosti
Obr. 1 Kancelářský papír
– vliv metody sušení na zachování mechanických vlastností.
Kancelářský papír
Slouží jako příklad dobře klíženého málo nasáklivého plněného papíru.
Množství nasáklé vody vztažené na původní hmotnost suchého materiálu činí 50 až
65 %. Z obr. 1 je patrné, že s výjimkou metod, které používají zvýšené teploty,
sušení nezhoršuje pevnostní vlastnosti. Naopak pevnostní charakteristiky závislé
především na tažnosti se zlepšily. Horkovzdušné sušení snížilo pevnost papíru
mírně nad 80 % a odolnost v přehýbání pod 60 %. Sušení vlhkým teplem pevnost
snížilo na 90 % a odolnost v přehýbání na 80 %. Mikrovlnné sušení snížilo
hodnoty tržného zatížení přibližně na 90 % a odolnost v přehýbání na 70 %.
Obr. 2 Novinový papír –
vliv metody sušení na zachování mechanických vlastností.
Novinový papír
Slouží jako příklad málo klíženého hodně nasáklivého neplněného dřevitého
papíru. Množství nasáklé vody vztažené na původní hmotnost suchého materiálu
činí 165 až 175 %. Z obr. 2 je patrné, že u metod používajících vakua zůstává
tahová pevnost zachována a u ostatních metod poklesne k 90 %. Pevnost v
dvojohybech významně poklesne u lyofilizace na 80 % a katastrofálně na 15 % u
horkovzdušné metody. Mikrovlnné sušení snížilo odolnost v přehýbání v průměru na
60 %, avšak tyto změny v průřezu celého sušeného bloku nejsou stejné. Odolnost
v přehýbání vzorků, které byly připraveny z vnějších listů, poklesla na 80–95 %,
zatímco u vnitřních listů na 32–34 %! To svědčí o značné nerovnoměrnosti sušení.
Obr. 3 Filtrační papír –
vliv metody sušení na zachování mechanických vlastností.
Filtrační papír
Slouží jako příklad neklíženého, hodně nasáklivého neplněného papíru z
nemleté dlouhovláknité bělené buničiny. Množství nasáklé vody vztažené na
původní hmotnost suchého materiálu činí 165 až 175 %. Z obr. 2 je patrné, že
lyofilizace tento materiál silně poškozuje resp. není schopná napravit rozrušení
struktury papíru, k němuž došlo při zmrazení materiálu, protože chybí účinek
povrchového napětí kapalné vody. Vzhledem k tomu, že vlákna nejsou fibrilována a
mezivlákenné vazby nejsou v tomto materiálu vyvinuty, tak ani sušení ostatními
metodami neobnoví původní pevnost narušenou zmrazením. Odolnost v přehýbání se
nejvíce zhorší při použití metod, které pracují s vakuem. U lyofilizace klesne
pod 50 %, u vakuového sušení klesne pod 70 % a u vakuového balení pod 80 %.
Metoda mikrovlnného sušení sníží odolnost v přehýbání na 80 %.
Hodnocení
Horkovzdušné sušení výrazněji snižuje některé mechanické vlastnosti
kancelářského a novinového (především odolnost v přehýbání – dvojohyby), naopak
metody využívající vakua snižují mechanické vlastnosti nasáklivého a neklíženého
papíru. Metodu mikrovlnného sušení lze z hlediska jejího vlivu na mechanické
vlastnosti sušených dokumentů zařadit mezi metodu horkovzdušnou a metodu sušení
vlhkým teplem.
2.4.2 Fyzikálně-chemické vlastnosti
Tab. 3 Vliv sušicích metod na chemické vlastnosti testovaných
papírů
Metoda sušení |
Kancelářský papír |
Novinový papír |
Filtrační papír |
Původní pH |
Změna pH |
Původní pH |
Změna pH |
Původní pH |
Změna pH |
Horkovzdušné |
7,35 |
– 0,1 |
3,95 |
– 0,12 |
6,85 |
– 0,3 |
Lyofilizace |
7,2 |
0,1 |
3,85 |
0,1 |
6,85 |
– 0,35 |
60 oC, 17 % r. v. |
7,3 |
0 |
4 |
0,2 |
6,8 |
– 0,05 |
Volně na vzduchu |
7,4 |
0 |
3,8 |
0,6 |
6,8 |
– 0,05 |
Vakuové |
7,6 |
– 0,2 |
4,1 |
0,05 |
6,85 |
– 0,05 |
Vakuové balení |
7,3 |
0,1 |
3,9 |
0,25 |
6,8 |
0 |
Mikrovlnné sušení |
7,92 |
0,27 |
3,75 |
0,17 |
6,97 |
-0,3 |
Tab. 4 Vliv sušicích metod na optické
vlastnosti testovaných papírů
Metoda sušení |
Změna barevnosti ΔE |
Kancelářský papír |
Novinový papír |
Filtrační papír |
Horkovzdušné |
4,8 |
5,5 |
2,3 |
Lyofilizace |
0,3 |
1,0 |
0,5 |
60 oC, 17 % r. v. |
1,4 |
1,4 |
0,2 |
Volně na vzduchu |
0,8 |
0,7 |
0,2 |
Vakuové |
0,5 |
0,8 |
0,7 |
Vakuové balení |
0,9 |
1,6 |
0,1 |
Mikrovlnné sušení |
0,2 |
2,5 |
0,1 |
Pokles pH v okolí hodnoty 7 je nevýznamný z hlediska odpovídajícího množství
vzniklých kyselých sloučenin a dá se předpokládat, že je důsledkem vlastního
namočení. U novinového papíru, jehož pH se pohybuje u hodnoty 4, je pokles
hodnoty pH o 0,1 významnější a naznačuje, že při horkovzdušném sušení může
docházet k hydrolytické degradaci.
Změna barevného odstínu se významněji projevila pouze u horkovzdušné
a mikrovlnné metody.
Hodnocení
Sledované fyzikálně-chemické vlastnosti jednotlivých papírů se jejich
vysušením prakticky nezměnily – s výjimkou horkovzdušného sušení.
3 VIZUÁLNÍ HODNOCENÍ JEDNOTLIVÝCH SUŠICÍCH METOD
4 VLIV SUŠICÍCH METOD NA MIKROORGANISMY
U některých sušicích metod lze předpokládat i určitý vliv na mikroorganismy,
které se na zaplavených písemných materiálech vyskytují v obrovském množství. Z
celé široké škály těchto organismů jsme se zaměřili na ty, které jsou škodlivé
zejména pro knihy a archiválie, méně pro člověka. Byly vybrány dva druhy běžných
plísní, zástupců rodů Penicillium a Aspergillus, jejichž sporami byl papír
infikován. Protože u některých sušicích metod by mohly vzniknout příznivé
podmínky pro klíčení a růst plísní (sušení volně na vzduchu nebo při mírně
zvýšené teplotě), sledovali jsme stav spor a jejich případný růst pod
mikroskopem. Naopak u jiných metod bylo možné předpokládat spíše negativní vliv
na spory plísní nebo dokonce jejich usmrcení (hodně nízké nebo vysoké teploty,
snížený tlak); v tomto případě je nutné provést kultivaci na živné půdě, která
zřetelně odliší živé a neživé spory.
Materiál a metodika
Mikroorganismy
- Penicillium notatum (sbírka, Státní ústřední archiv v Praze),
- Aspergillus niger (sbírka, Státní ústřední archiv v Praze).
Vzorky
- Filtrační papír Whatman 1,
- kancelářský papír,
- novinový papír s potiskem,
- kancelářský papír s vrstvou škrobu,
- kancelářský papír s vrstvou klihu.
Postup
Z kancelářského papíru byly vyrobeny knihy o tloušťce asi 1 cm. Všechny
zkoušené typy papíru byly připevněny jednak na povrch knih, jednak dovnitř
knižních bloků. Takto připravené knihy byly namočeny ve vodovodní vodě,
infikovány sporami plísní (každý typ papíru třikrát kulturou Aspergillus niger a
třikrát kulturou Penicillium notatum), zmraženy a nakonec vysušeny pomocí
různých metod.
Po vysušení byly všechny vzorky nejdříve prohlédnuty pod mikroskopem, zdali
během sušení nedošlo k nárůstu plísní. Potom byly v infikovaných místech
vystřiženy čtverečky papíru o velikosti 2x2 cm, které byly položeny na povrch
sladinového živného agaru. Inkubace probíhala při 24
± 4 °C po dobu 14 dnů.
Během této doby byl sledován nárůst plísní.
Výsledky
Během sušení nebyl pozorován ani v jednom případě nárůst
plísní.
Schopnost spor plísní přežít zhoršené životní podmínky při sušení je shrnuta v
následující tabulce (tab. 5) a grafu (obr. 4). Písmeny A a P jsou označeny
kultury plísní Aspergillus a Penicillium, které po ukončení celého procesu
zůstaly živé.
Tab. 5 Vliv sušicích metod na schopnost přežití spor plísní
|
Horkovzdušné |
Lyofilizace |
Vlhké teplo |
Na vzduchu |
Vakuové |
Vakuové bal. |
Mikrovlny |
FIL 1 |
- - - - - P |
AAAPPP |
- - - - - - |
AAAPPP |
AAAPPP |
AAA - - P |
- - -
- PP |
FIL 2 |
- - - - - - |
AAAPPP |
- - - - - - |
AAAPPP |
AAAPPP |
AAAPPP |
- - -
- - - |
PAP 1 |
- - A - - P |
AAAPPP |
- - - - - - |
AAAPPP |
AAAPPP |
AAA - PP |
- - -
- - P |
PAP 2 |
- - - - - - |
AAAPPP |
- - - - - - |
AAAPPP |
AAAPPP |
AAAPPP |
- - -
- - - |
NOV 1 |
- - - - PP |
AAAPPP |
- - - - - - |
AAAPPP |
AAAPPP |
- AA - - - |
- - -
PPP |
NOV 2 |
- - - - - P |
AAAPPP |
- - - - - - |
AAAPPP |
AAAPPP |
AAAPPP |
- - -
- - - |
ŠKR 1 |
- - A - - - |
AAAPPP |
- - - - - - |
AAAPPP |
AAAPPP |
AAAPPP |
- - -
- - - |
ŠKR 2 |
- - - - - - |
AAAPPP |
- - - - - - |
AAAPPP |
AAAPPP |
AAAPPP |
- - -
- - - |
KLI 1 |
- - - PPP |
AAAPPP |
- - - - - P |
AAAPPP |
AAAPPP |
AAAPPP |
- - -
- - - |
KLI 2 |
- - - - - - |
AAAPPP |
- - - - - - |
AAAPPP |
AAAPPP |
AAAPPP |
- - -
- - - |
Použité zkratky:
metoda 1 horkovzdušné
metoda 2 lyofilizace
metoda 3 vlhkým teplem (60 °C a 17 % relativní vlhkosti)
metoda 4 volně na vzduchu
metoda 5 vakuové sušení
metoda 6 vakuové balení
A rostoucí kultura Aspergillus flavus
P rostoucí kultura Penicillium notatum
- nerostoucí kultura
FIL 1 filtrační papír, povrch knihy
FIL 2 filtrační papír, uvnitř knihy
PAP 1 kancelářský papír, povrch knihy
PAP 2 kancelářský papír, uvnitř knihy
NOV 1 novinový papír potištěný, povrch knihy
NOV 2 novinový papír potištěný, uvnitř knihy
ŠKR 1 kancelářský papír + škrob, povrch knihy
ŠKR 2 kancelářský papír + škrob, uvnitř knihy
KLI 1 kancelářský papír + klih, povrch knihy
KLI 2 kancelářský papír + klih, uvnitř knihy
Diskuse
V pokusných podmínkách nedošlo během sušení ani v jednom případě k nárůstu
plísní. V reálné situaci, kdy jsou po záplavách na papíru přítomné
mikroorganismy i v aktivním stavu, to však zcela vyloučit nelze.
Negativní vliv sušicích metod na spory plísní byl prokázán pouze u metod
využívajících vyšších teplot. Zatímco vliv poměrně vysoké teploty 115 °C je
pochopitelný, stejný účinek teploty mnohem nižší (60 °C) je možné vysvětlit
současným působením vysoké vlhkosti, která spory aktivuje. V tomto stavu jsou
spory mnohem citlivější vůči působení vnějších vlivů, pak zřejmě stačí k
usmrcení i tato nepříliš vysoká teplota. Rovněž mikrovlnné záření má negativní
vliv na spory plísní, přestože doba působení vyšší teploty je v tomto případě
relativně krátká.
Určitý vliv na plísně, i když mnohem menší, byl pozorován i při sušení pomocí
vakuového balení. Opakované změny tlaku část spor plísní usmrtila, ostatní,
které přežily, rostly pomaleji.
Tyto výsledky jsou platné v plné míře pouze pro uvedené kmeny plísní
Aspergillus
niger a Penicillium notatum. Mohou se vyskytnout i plísně poněkud více, nebo i
méně odolné.
Obr. 4 Podíl životaschopných zárodků plísní po usušení.
Hodnocení
Při sušení archiválií a knih
postižených záplavami zřejmě téměř vůbec nelze spoléhat na to, že by mohlo dojít
automaticky k usmrcení přítomných mikroorganismů. Výjimkou jsou pouze metody
využívající vyšších teplot – ty však zároveň dosti značně poškozují papír, a
proto je jejich použití omezené. V ostatních případech tedy po sušení nutně musí
následovat účinná dezinfekce.
5 ZÁVĚREČNÉ HODNOCENÍ JEDNOTLIVÝCH SUŠICÍCH
METOD
Výsledky této studie nelze automaticky použít pro jiné typy materiálů, než
které zde byly testovány (např. fotografie, pauzovací papír). Tato problematika
bude řešena v dalších etapách.
- Všechny testované metody vyžadují po usušení materiálů následnou
dezinfekci. Zkoušené metody horkovzdušného sušení a sušení vlhkým teplem (60
°C) a mikrovlnami snižují výskyt životaschopných zárodků plísní.
- Horkovzdušné sušení lze použít pouze pro materiály, u kterých se
nepředpokládá jejich dlouhodobé uchování.
- Metoda lyofilizace je vhodná pro testované materiály s výjimkou
vysoce nasáklivých papírů (např. filtrační papír).
- Metoda vakuového balení je vhodná pro všechny typy testovaných materiálů,
její nevýhoda je značná pracnost (vzhledem k vysokému stlačení při sušení
hrozí slepení listů, kterému však lze zabránit občasným prolistováním sušeného
dokumentu). Výhodou je velmi šetrný sušicí postup, knihy nejsou zdeformované
jako u ostatních metod.
- Vakuové sušení lze všeobecně použít pro všechny typy testovaných materiálů
- Sušení vlhkým teplem je vhodné pro masové sušení materiálů, u kterých lze
tolerovat mírné zhoršení mechanických vlastností a u kterých se nepředpokládá
jejich dlouhodobé uchování.
- Volné sušení na vzduchu je nejšetrnější metoda, její nevýhoda spočívá v
náročnosti na pracovní síly a prostor. Představuje též značné zdravotní riziko
pro osoby, které se sušeným materiálem manipulují.
- Mikrovlnné sušení lze, podobně jako
horkovzdušné sušení, použít pouze pro materiály, u kterých se nepředpokládá
jejich dlouhodobé uchování.
Poznámky autorů studie
- Metoda lyofilizace je vhodná pro materiály obsahující vodorozpustné
inkousty a razítka, které je nutné zachovat, popřípadě jejich poškození dále
neprohlubovat. Literární údaje a zahraniční zkušenosti ukazují, že tato metoda
je nejvhodnější pro sušení natíraných papírů (zejména křídové)
- Pro sušení pauzovacích papírů jsou nevhodné tepelné metody.
- Vazební usně a pergameny lze bezpečně sušit pouze volně na vzduchu.
- Tepelné metody sušení způsobují slepení elektrografických kopií a
plastových obalů.
- Mikrovlnné sušení představuje riziko pro
materiály, ve kterých jsou přítomny kovové nebo jiné částice absorbující
mikrovlnné záření. Sušení tohoto typu materiálu vyžaduje individuální přístup
(odstínění záření, snížení výkonu sušárny).
Autoři studie
PhMr. Bronislava Bacílková / Státní ústřední archiv v Praze
Dr. ing. Michal Ďurovič / Státní ústřední archiv v Praze
Ing. Jiří Neuvirt, CSc. / Chemtech, Praha
Ing. Hana Paulusová / Státní ústřední archiv v Praze
PhDr. Jiří Polišenský / Národní knihovna České republiky, Praha
Ing. Magda Součková / Národní knihovna České republiky, Praha
Roman Straka / Státní ústřední archiv v Praze
Ing. Jitka Šimečková / Národní knihovna České republiky, Praha
Jiří Vnouček / Národní knihovna České republiky, Praha
Ing. Lucie Weberová / Státní ústřední archiv v Praze
Autoři fotografií
Ing. Milan Hájek / Ústav chemických procesů Akademie věd české republiky
Mgr. Martin Hrubeš / Státní ústřední archiv v Praze
|