Neues aus der Forschung

Aktuelle Informationen und Entwicklungen rund um das Thema Bestandserhaltung

Forschungsprojekt PAPIERSTAB - gefördert durch die Europäische Union

Ziel dieses Projektes ist die Entwicklung und Applikation von Stabilisatoren, die dem Erhalt des von Zerfall bedrohten Archiv- und Bibliotheksgutes des 19. und 20. Jahrhunderts dienen. Mit dem entwickelten Festigungsmittel auf Basis nachwachsender Rohstoffe sollen bereits stark gealterte und mechanisch abgebaute Holzschliffpapiere auf eine Weise stabilisiert werden, dass ihre Gebrauchsfähigkeit unter Beibehaltung der charakteristischen Eigenschaften wie Optik, Haptik und Konsistenz nachhaltig wiederhergestellt wird.

Das 2-jährige Projekt PAPIERSTAB wird seit dem 15.03.2016 gemeinsam mit den Projektpartnern, dem Fraunhofer-Institut für Organische Elektronik, Elektronenstrahl- und Plasmatechnik, Dresden (FEP), dem Institut für Pflanzen- und Holzchemie der TU Dresden (IPHC) bearbeitet. Daneben wirkt die Sächsische Landesbibliothek – Staats- und Universitätsbibliothek Dresden (SLUB) als Berater. 

Der großzügigen Förderung durch die Europäische Union (ESFR) wird herzlich gedankt.

Forschungsprojekt PROCORIUM – gefördert durch die Europäische Union

Nachhaltig wirkendes Pflegemittelsystem zur Behandlung von vegetabil gegerbtem Bucheinbandleder

Ziel des Projektes ist die Entwicklung eines nichtwässrigen Pflegemittels zur Behandlung gealterter Bucheinbandleder, welches die langfristige Erhaltung historisch wertvoller, originaler Bucheinbände ermöglicht. Durch eine rechtzeitig eingesetzte und nachhaltig wirkende Behandlung soll eine beschädigungsfreie Benutzung ermöglicht und die Funktionalität des Ledereinbandes erhalten werden.

Das 3-jährige Projekt wird seit dem 01.01.2017 gemeinsam mit dem Projektpartner, dem Forschungsinstitut für Leder- und Kunststoffbahnen (FILK), bearbeitet.

Der großzügigen Förderung durch die Europäische Union (ESFR) wird herzlich gedankt.

Warum verpacken?

Schriften und Drucke reagieren empfindlich auf Umwelteinflüsse sowie Schwankungen von Luftfeuchtigkeit und Temperatur. Schutzverpackungen puffern Klimaschwankungen, verhindern Lichtschäden und Verschmutzungen durch Staub oder Schimmel und halten Schadstoffe aus der Umwelt fern. Welche Eigenschaften Schutzverpackungen aufweisen sollen, damit sie eine schonende Lagerung und Schutz vor mechanischen Beanspruchungen gewährleisten sowie eine einfache Sortierung und Handhabung ermöglichen, ist in der DIN ISO 16245 fixiert.

Vielfältiger Schutz

Der Schutz vor Umwelteinflüssen und mechanischen Belastungen steht bei der passiven Bestandserhaltung im Vordergrund. Eine hohe Stabilität der Verpackung schützt Schriften und Drucke während des Transports, beim Entnehmen aus dem Regal und im Katastrophenfall eines Einsturzes vor dem Gewicht von Steinen oder Schutt. Die Schutzverpackung muss während der Lagerung einem hohen Druck standhalten, der sich aus dem Eigengewicht der Verpackung und dem gestapelten Gut ergibt. Sie muss im täglichen Umgang selbsttragend sein und darf keinen Druck auf das verpackte Gut ausüben. Zum Schutz vor Schäden durch Staub und Schmutz sowie vor Nagetieren, Insekten oder Mikroorganismen hat die Verpackung nur wenige kleine Öffnungen, durch die ein Eindringen kaum möglich ist. Weil unter Lichteinwirkung das Material schneller altern würde, sind Schutzverpackungen weitestgehend geschlossen und vermeiden so lichtbedingte Schäden wie ein Ausbleichen der Farbstoffe oder Vergilben und Brüchigwerden des Papiers. Die Schutzverpackung puffert kurzfristige Schwankungen der Temperatur und Luftfeuchtigkeit. Gleichzeitig ermöglicht das luft- und wasserdampfdurchlässige Material den klimatischen Austausch mit der Umgebung. Die Materialien Pappe und Karton verhindern ein Kondensieren an der Verpackung und vermeiden Schimmelbildung an den Beständen. Durch eine alkalische Reserve ist das Material der Boxen alterungsbeständig; es kann kurzfristig Feuer abhalten und nimmt über längere Zeit kein Wasser auf.

Verpackung und Lagerung

Schutzverpackungen gibt es als Standardverpackungen in gängigen Größen – wie zum Beispiel in DIN A4, DIN A3, im Folio- und Zeitungsformat. Standardisierte Maße ermöglichen ein effizientes Stapeln im Regal. Individualverpackungen sind in Materialstärke und Format den Anforderungen einzelner Objekte angepasst. Diese Verpackungen optimieren die Lagerung, indem sie durch möglichst geringe Abmessungen die Regalfläche bestmöglich nutzen.

Funktionen der Schutzverpackungen

Schutz

  • vor mechanischen Beanspruchungen und Beschädigungen
  • vor Licht, Staub und Schmutz
  • vor Temperatur- und Klimaschwankungen
  • vor Mikroorganismen und Schädlingen (Nagetiere, Insekten)
  • vor Wasser, Feuchtigkeit und Feuer
  • vor Schadstoffen aus der Umwelt

Lagerung

  • platzsparende Unterbringung durch angepasste Individualverpackungen
  • einfache Zugänglichkeit
  • Übersichtlichkeit und Strukturierung

Information

  • einheitliche Gestaltung zur Strukturierung des Bestandes

Was heißt eigentlich ...

ALKALISCHE RESERVE
In holzschliffhaltigem und saurem Papier und durch Umwelteinwirkung entstehen Säuren, welche die Cellulose im Papier abbauen und dieses schneller altern lassen. Um dem entgegenzuwirken, fordert die DIN ISO 16245 für Schutzverpackungen eine minimale alkalische Reserve in Höhe von mind. 20 Gramm Calciumkarbonat (CaCO3) je Kilogramm Papier (entsprechend 2 Ma-%).

AUSBLUTUNG
Der Begriff des Ausblutens beschreibt das Verlaufen und Abfärben von Farbstoffen bei Kontakt mit Wasser oder sehr hoher Luftfeuchtigkeit. Nach DIN ISO 16245 dürfen von Verpackungsmaterialien im Archivbereich nach bis zu 20-minütiger Befeuchtung und Beschwerung keine Farbstoffe, optischen Aufheller oder Pigmente auf ein Filterpapier übergehen. Optische Aufheller dürfen zwar theoretisch enthalten sein, neigen aber zum Ausbluten und sind aufgrund dieser Eigenschaft von der Verwendung in Schutzverpackungen ausgeschlossen.

COBB-WERT
Schutzverpackungen müssen hoch wasser-resistent sein. Der Cobb-Wert dient als Maß für die Wasseraufnahmekapazität von Papieren und Pappen. Je geringer der Cobb-Wert, desto weniger Wasser nimmt das Material auf bzw. desto wasserabweisender ist es – und umso stabiler bleibt die Verpackung auch bei hoher Luftfeuchtigkeit. Die DIN ISO 16245 erlaubt für die Deckschicht von Schutzverpackungen eine maximale Wasseraufnahme von 25g/m2 innerhalb von 60 Sekunden. Schachteln, die diesen Grenzwert erfüllen, bleiben auch bei erhöhter Luftfeuchtigkeit sehr stabil.

KAPPA-ZAHL UND LIGNIN
Seit der Umstellung der Papierproduktion auf holzbasiertes Ausgangsmaterial im 19. Jahrhundert ist Cellulose der wichtigste Rohstoff zur Papierherstellung. Sie bildet mit einem Anteil von 40 bis 50 Prozent je nach Holzart den Hauptbestandteil von pflanzlichen Zellwänden. Lignin ist die in die Zellwände eingelagerte Kittsubstanz des Holzes, die bei der Gewinnung von Holzschliff aus dem lignin- und cellulose-reichen Holz erhalten bleibt. Diese Substanz bildet während ihrer Alterung organische Säuren – die den Celluloseabbau beschleunigen, der Papiere brüchig werden lässt – und färbende Verbindungen, welche die typische Vergilbung holzhaltiger Papiere verursachen. Zellstoff – der Hauptbestandteil hochwertiger Papiere – besteht hauptsächlich aus Cellulose und basiert auf Holzschliff, aus dem chemisch der Ligninanteil herausgelöst wird. Die Kappa-Zahl ist ein Maß für den Höchstwert dieser unerwünschten oxidierbaren Substanz und gleichbedeutend für den Anteil an Lignin im Zellstoff. Je höher also der Zellstoff-Anteil, desto weniger Holz(-Schliff) und damit Lignin ist im Papier enthalten, und umso niedriger ist die Kappa-Zahl. Die DIN ISO 16245 definiert auf Basis der DIN ISO 9706 eine maximale Kappa-Zahl von fünf, was einem Lignin-Gehalt von 0,6 Prozent entspricht. Der niedrige Grenzwert ist nur durch die Verwendung von Frischfasern aus reinem Zellstoff und unter Verzicht auf Recyclingfasern unbekannter Zusammensetzung erreichbar.

PH-WERT
Der pH-Wert ist ein Maß für den sauren oder alkalischen Charakter einer wässrigen Lösung beziehungsweise die Wasserstoffionenkonzentration in der Lösung. In einer sauren Lösung ist die Wasserstoffionenkonzentration größer als 1x10-7 mol; ist sie kleiner, so ist die Lösung alkalisch. Die pH-Skala reicht von 0 (stark sauer) über 7 (neutral) bis 14 (stark alkalisch). Für Schutzverpackungen schreibt die DIN ISO 16245 einen leicht basischen pH-Wert zwischen 7,5 und 10 vor.

SÄUREFREI
Wären Schutzverpackungen aus säurehaltigem Material, dann könnte die Säure in die eingelegten Schriften und Drucke übergehen und diese schädigen. Im schlimmsten Fall würden auch Papiere sauer werden, die selbst keine säurebildenden Bestandteile enthalten und deshalb eigentlich nicht gefährdet sind. Schutzverpackungen nach DIN 16245 gelten als säurefrei, wenn sie einen pH-Wert größer als 7 aufweisen und somit der Anteil an Basen überwiegt. Der Begriff säurefrei wird jedoch heute als Synonym für alterungsbeständig nach ISO 9706 verwendet, was nicht nur für einen alkalischen pH-Wert, sondern auch für eine alkalische Reserve und Oxidationsbeständigkeit steht. Alterungsbeständige Papiere nach ISO 9706 sind sowohl frei von Säuren als auch von Substanzen, die zu einer Säurebildung führen könnten – wie zum Beispiel freien Chloriden. Ebenfalls sind eine saure Alaun-Leimung sowie die Verwendung von holzhaltigen Materialien oder Recyclingpapieren – deren Zusammensetzung unbekannt ist – bei der Papierherstellung ausgeschlossen.

STABILITÄT/KILOPASCAL
Die DIN ISO 16245 fordert extrem stabile Schutzverpackungen. Denn diese werden häufig übereinander gestapelt, sollen unter der Last weiterer Schachteln nicht zusammenbrechen und eine Verformung von Schriften und Dokumenten durch mechanische Belastung ausschließen. Darum muss eine Schachtel umso mehr Belastung aushalten, je größer ihre Grundfläche ist. Die Stabilität von Schachteln wird in einem sogenannten Stapelstauchtest bestimmt. Dabei wird eine Schachtel zwischen zwei Platten eingespannt und so lang einer steigenden Druckbelastung ausgesetzt, bis sie dem Druck durch Verformung nachgibt. Der in der DIN ISO 16245 geforderte Wert extrem stabil bedeutet, dass die Schachteln im Test mindestens einem Druck von 20 Kilopascal standhalten müssen. Ein Pascal ist der Druck, den eine Kraft von einem Newton – die Gewichtskraft, die auf einen Körper mit der Masse 102 Gramm wirkt – auf eine Fläche von einem Quadratmeter ausübt. Somit entspricht ein Kilopascal einem Gewicht von 100 Kilogramm je Quadratmeter Fläche. Die in der DIN ISO 16245 geforderte Stabilität von mindestens 20 Kilopascal steht für eine Belastung von 2.000 Kilogramm je Quadratmeter Fläche beziehungsweise einem Druck von 20 Kilonewton. Eine bei Archivkartons typische Fläche von 320 x 245 Millimeter (entspricht ca. DIN A4) muss darum im Stapelstauchtest einer Masse von etwa 160 Kilogramm standhalten.

 

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