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April 6, 2011
Abstract
An advanced microwave drying technology has been developed using a microwave continuous dryer combined with an air cooling unit and a simultaneous disinfection process. This new technology uses microwave absorption filters made from special porous ceramics which act as both absorbent and transparent material for microwaves. Ceramic slabs reduce the intensity of the microwave radiation to such an extent that overheating and hot-spot formation as well as red-heating of metallic objects and other kinds of damage is prevented. Almost all books and documents were dried without any damage to printing in metallic inks, coloured reproductions, metallic objects and other components sensitive to microwaves. The treatment also destroyed moulds and their spores by use of UV electrode-less lamps, which rendered additional disinfection unnecessary. Zusammenfassung Eine neue Trocknungstechnologie auf der Basis einer kontinuierlichen Mikrowellentrocknung in Kombination mit einem Luftkühlungssystem und der simultanen Desinfektion wird beschrieben. Die prinzipielle Innovation der Technologie beruht auf dem Einsatz von porösen keramischen Filtermaterialien, mithilfe derer die Intensität der Mikrowellen soweit reduziert wird, dass eine Überhitzung des Materials verhindert werden kann. Das betrifft auch die lokale Überhitzung durch im Behandlungsgut befindliche metallische Gegenstände, wie z.B. Heft- und Büroklammern. Versuche zeigten, dass das System problemlos für die Trocknung unterschiedlichster Bücher und Archivdokumente eingesetzt werden kann, ohne dass die bekannten Schäden an Vergoldungen, Farbdrucken, gestrichenen Papieren bzw. durch das Vorhandensein metallischer Gegenstände eingetreten sind. Das System war zusätzlich mit UV-Strahlern ausgestattet, wodurch biologische Organismen, wie Pilze, einschließlich der Sporen, simultan abgetötet werden konnten. Eine zusätzliche Desinfektion des Behandlungsguts nach der Trocknung war daher nicht mehr erforderlich. Résumé Ici on présente une nouvelle technologie de séchage qui se base sur le séchage traditionnel continu aux micro-ondes en combinaison avec un système de refroisissement par l'air et une désinfection simultanée des livres et documents contenus dans les archives. Ce système est équipé aussi de lampes UV sans électrode qui permettent d'exterminer les organismes biologiques, tels les moisissures et les spores. La principale innovation technologique repose sur l'application de filtres à micro-ondes se composant de céramiques poreuses spéciales qui agissent comme absorbants des micro-ondes tout en permettant une transmission suffisante de radiation capable d'effectuer le séchage. Ces filtres en céramique empêchent une surchauffe et la formation de taches ainsi que d'autres genres de détériorations sur les dorures ou les couleurs provoquées par la surchauffe de pièces métalliques présentes dans les documents lors du séchage. Les expériences ont démontré que les livres et les documents contenus dans les archives peuvent être séchés de façon qualitativement satisfaisante sans être affectés par les détériorations bien connues sur les reproductions comportant des dorures ou des couleurs ou sur les dessins du papier résultant de la présence d'objets métalliques tels que les agrafes sur les documents pendant le séchage. Ce sytème a permis de sécher et de désinfecter les documents simultanément. C'est pourquoi une désinfection additionnelle après la procédure de séchage est superflue.
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April 6, 2011
Abstract
Low-oxygen technology – ZerOx technology, offers new opportunities for museums, libraries and archives in protecting, preserving and treatment of biological infested objects. The ZerOx technology can be applied in any of the following areas: fire prevention, through permanent oxygen reduction; conservation, through active climate control of rooms or anoxic show cases; treatment of infested objects with the advantage of avoiding their contamination with chemicals. The contribution provides an overview of the working principle, the technology behind it, application possibilities, limitations and case studies. Zusammenfassung Die Low-Oxygen Technologie, die so genannte ZerOx-Technologie, eröffnet neue Möglichkeiten für Museen, Bibliotheken und Archive, für Schutz, Erhaltung und Behandlung biologisch geschädigter Objekte. Die Technologie kann in mehreren Bereichen angewendet werden: dem Brandschutz durch permanente Reduktion des Sauerstoffgehalts, der Erhaltung empfindlicher Materialien durch Kontrolle des atmosphärischen Sauerstoffs bzw. durch sauerstoffarme Atmosphäre in Vitrinen und schließlich der Desinfektion von durch Organismen befallenen Objekten mit dem Vorteil, dass ihre Kontamination mit Chemikalien vermieden werden kann. Der Beitrag gibt einen Überblick über die Prinzipien der Low-Oxygen Technologie. Die Möglichkeiten und Grenzen von deren Anwendung werden anhand von Fallbeispielen dargestellt. Résumé La technologie Low-Oxygen, appelée Technologie ZerOx, offre de nouvelles opportunités aux musées, aux bibliothèques et aux archives pour la protection, la conservation et le traitement de documents historiques biologiquement endommagés. Cette technologie peut être appliquée dans plusieurs domaines: dans la protection contre l'incendie grâce à la réduction permanente de l'oxygène, dans la conservation de matériaux sensibles à l'aide d'un contrôle de l'oxygène contenu dans l'atmosphère ainsi que par une atmosphère pauvre en oxygène dans les vitrines, et finalement grâce à une désinfection des objets ayant été infectés par des micro-organismes, ce qui présente comme avantage qu'une contamination par produits chimiques soit évitée. Cet article donne un aperçu sur les principes de fonctionnement de la technologie Low-Oxygen. Les possibilités et les limites de son application seront exposées à l'aide d'études de cas.
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April 6, 2011
Abstract
Airflow drying has originally been applied in printmaking and hand papermaking workshops in order to shorten drying times and maintaining planarity of paper. The technique was already suggested by R. Futernick in 1988 and was first introduced to paper conservation at the Western Regional Paper Conservation Laboratory in San Francisco. In this contribution, the physical basics of the drying process, including a simple drying stack prepared from corrugated board, are described. Drying is carried out in stacks of archival-quality corrugated cardboards and other paperboard materials under slight pressure. The stack of cardboards is equipped with a blower that provides a continuous airflow through the open channels of the card boards. The water is removed from the stacks by continuous evaporation through the moisture absorbing board until equilibrium with the ambient air is reached. Zusammenfassung Das Prinzip der Strömungstrocknung wurde ursprünglich in Druckwerkstätten bzw. bei der Herstellung von handgeschöpften Papieren eingesetzt, um kurze Trocknungszeiten größerer Papiermengen unter Erhalt der Planlage zu ermöglichen. Die Technik wurde von R. Futernick erstmals 1988 für die Anwendung in der Papierrestaurierung vorgeschlagen und am Western Regional Paper Conservation Laboratory in San Francisco in die restauratorische Praxis eingeführt. In diesem Beitrag werden die physikalischen Grundlagen der Strömungstrocknung sowie der Einsatz eines einfachen Trocknungsstapels aus archivgerechten Wellkartons beschrieben. Die Strömungstrocknung wird mit Hilfe von Wellkartons durchgeführt, zwischen denen feuchte Papierobjekte mit zusätzlichen Hilfsmaterialen gestapelt werden. Der Stapel wird mit einer Einrichtung zur Erzeugung eines kontinuierlichen Luftstroms ausgerüstet, der die offenen Kanäle der Wellkartons durchströmt. Das Wasser wird durch kontinuierliche Verdampfung aus dem die Feuchtigkeit absorbierenden Wellkarton in die durchströmende Luft entfernt, bis ein Gleichgewicht zwischen dem Luftstrom und dem Wasserdampfdruck im Porenvolumen des Wellkartons erreicht ist. Résumé Le séchage par soufflage d'air a été utilisé à l'origine dans les ateliers d'imprimerie et de production de papiers faits main afin de réduire le temps de séchage de grandes quantités de papier tout en maintenant l'aplat. Cette technique a été introduite pour la première fois au Western Regional Paper Conservation Laboratory de San Francisco pour la restauration du papier. Cet article décrit les principes physiques fondamentaux du séchage par soufflage d'air ainsi que l'utilisation d'une simple pile de séchage préparée à partir de carton ondulé de qualité que l'on trouve dans les archives. Le séchage par soufflage d'air est réalisé à l'aide de feuilles de carton ondulé entre lesquelles on dispose des objets humides en papier en appliquant une légère pression. La pile de cartons est équipée d'une installation capable de produire un courant d'air continu qui traverse les canaux ouverts du carton ondulé. L'eau est extraite des piles par une évaporation continue de l'humidité absorbée par le carton et est emmagasinée dans l'air qui circule jusqu'à ce qu'un équilibre soit réalisé entre le courant d'air ambiant et la pression de la vapeur d'eau dans le volume des pores du carton ondulé.
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April 6, 2011
Abstract
The desire to have a storage medium for digital information with a higher capacity than the CD has led to a growth in the use of DVD optical media. A single-layer DVD provides up to seven times more storage capacity than a CD and therefore makes it useful for the storage of larger digital files. However, due to some key structural differences between the DVD and CD formats, there are some unanswered questions with respect to the long-term stability of DVDs. This study examined the stability of a variety of movie DVDs, DVD±Rs, dual layer DVD+Rs, and DVD±RWs. These media were evaluated under accelerated aging conditions of 80°C and 85% relative humidity and by measuring error rate changes after four aging intervals of 21 days. It was demonstrated that erasable DVDs (DVD±RWs) and dual-layer recordable DVDs have fair and very poor stability respectively and should not be used if longevity of the optical media is required. On the other hand, the stability of recordable DVDs (DVD±Rs) ranged from very good to poor. Discs with good stability utilized a gold metal layer and a dye that was unaffected by the aging conditions. Recordable DVDs with a silver metal layer and less stable dye degraded quickly and cannot be recommended for the long-term storage of digital information. Zusammenfassung Der Bedarf nach digitalen Speichermedien mit einer höheren Speicherkapazität gegenüber herkömmlichen CDs hat zu einem steigenden Gebrauch von DVDs geführt. Eine DVD mit einer einzigen Speicherschicht verfügt über eine bis zu 7-Mal höhere Speicherkapazität als eine herkömmliche CD und ist daher nicht sinnvoll für die Speicherung großer digitaler Datenmengen einsetzbar. Allerdings bestehen aufgrund struktureller Unterschiede zwischen dem DVD-Format und dem einer CD noch offene Fragen bezüglich der Langzeitbeständigkeit von DVDs. In diesem Beitrag wird die Stabilität einer Vielzahl von Film-DVD±Rs, zweiseitig beschreibbarer DVDs sowie DVD±RWs untersucht. Alle wurden einer künstlichen Alterung bei 80°C und 85% relativer Feuchte unterzogen und die Fehlerrate nach vier Alterungsintervallen von jeweils 21 Tagen bestimmt. Es wurde festgestellt, dass wiederbeschreibbare und zweiseitig beschreibbare DVD unzureichende bis sehr unzureichende Langzeitstabilitäten aufweisen und daher nicht eingesetzt werden sollten, wenn eine Langzeitbeständigkeit des Datenträgers gefordert ist. DVD±Rs wiesen hingegen eine gute bis unzureichende Stabilität auf. Datenträger mit guter Stabilität waren mit einer Gold- und Farbbeschichtung ausgestattet, welche die Alterungsbedingungen unbeschadet überstanden. Datenträger, die mit einer Silberbeschichtung und einer weniger beständigen Farbbeschichtung ausgerüstet waren, wurden schnell abgebaut und können nicht für die Langzeitspeicherung digitaler Informationen empfohlen werden. Résumé Le souhait de posséder un support de stockage des données numériques ayant une capacité plus élevée que le CD a entraîné une augmentation de l'utilisation du support optique DVD. Un DVD à couche unique fournit une capacité jusqu'à sept fois plus élevée que celle d'un CD ce qui, par conséquent, le rend utile pour le stockage de plus gros fichiers numériques. Cependant, à cause de différences structurelles importantes entre les formats DVD et CD, certaines questions demeurent quant à la stabilité à long terme du DVD. Dans le cadre de cette étude on a examiné la stabilité de divers films DVD, de DVD inscriptibles (DVD±R et DVD+R à double couche) et de DVD réinscriptibles (DVD±RW). Ces supports ont été évalués dans des conditions de vieillissement accéléré à 80°C et à 85 % d'humidité relative, en mesurant les changements dans le taux d'erreur après quatre périodes de vieillissement de 21 jours. Cette étude a démontré que les DVD réinscriptibles (DVD±RW) et les DVD inscriptibles à double couche ont une stabilité modérée et très faible respectivement et ne devraient pas être utilisés si la longévité du support optique est requise. D'un autre côté, la stabilité des DVD inscriptibles (DVD±R) varie de très bonne à faible. Les disques ayant une bonne stabilité comprenaient une couche métallique en or et un colorant qui n'étaient pas affectés par les conditions de vieillissement. Les DVD inscriptibles comprenant une couche métallique en argent et un colorant moins stable se sont dégradés rapidement et ne peuvent être recommandés pour le stockage à long terme de données numériques.
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April 6, 2011
Abstract
α-Amylases are enzymes employed in paper conservation to remove starch-based adhesives. However, the success of their application can be limited by the transport rate of the enzyme molecules through the paper pores to the substrate. This investigation was focused to monitoring the rate of penetration of the enzyme into hand-made paper and various means of accelerating it. Special attention was paid to using power ultrasound of 20 kHz and a 3 mm diameter sonotrode. The measurement was performed using a vertical static diffusion cell. It was found that the process can be accelerated up to thirty times by using ultrasound. The portability of the results to practical applications was verified on model samples of pasted joints. The work also included testing the effect of the experimental conditions on the catalytic activity of the enzyme and on selected properties of the paper. No negative effect of the ultrasound on ether enzyme activity or average DP of cellulose of the treated paper was determined under the given experimental conditions. Zusammenfassung In der Papierrestaurierung werden α-Amylasen für die enzymatische Abnahme von stärkehaltigen Klebstoffen eingesetzt. Allerdings ist die erfolgreiche Applikation dieser Stärke abbauenden Enzyme abhängig vom Eindringverhalten der Enzymmoleküle in die Papiermatrix. Der Beitrag untersucht die Penetrationsrate von Enzymlösungen in Papiere sowie technische Möglichkeiten, das Eindringvermögen der Enzyme zu optimieren. Besondere Aufmerksamkeit wird in diesem Zusammenhang dem Einsatz von Ultraschall gewidmet. Die Untersuchungen des Eindringverhaltens von α-Amylase wurde mit einer vertikalen statischen Diffusionszelle durchgeführt. Es ließ sich zeigen werden, dass die Penetration von Enzymlösungen in die Papiermatrix um das 30-fache gesteigert werden kann, wenn das Material gleichzeitig einer Ultraschallbehandlung unterzogen wird. Die Möglichkeit zu Umsetzung der Resultate in die restauratorische Praxis wird anhand von Modellverklebungen dargestellt. Mögliche Einflüsse einer Ultrachallbehandlung auf die katalytische Aktivität der Enzyme und ausgewählte Papiereigenschaften wurde überprüft. Es konnte kein negativer Effekt der Ultraschallbehandlung auf die Enzymaktiviät oder den Durchschnitts Polymerisationsgrad der Cellulose behandelter Papiere unter den experimentellen Bedingungen festgestellt werden. Résumé α-Amylases sont des enzymes utilisées dans la conservation du papier pour enlever des adhésifs à base d'amidon. Cependant, le succès de leur application peut être limité par la vitesse de transport des molécules d'enzyme dans les pores du papier au substrat. Cette enquête a été concentrée à la surveillance du taux de pénétration de l'enzyme en papier fait main et de divers moyens de l'accélérer. Une attention particulière a été consacrée à l'utilisation des ultrasons de pouvoir de 20 kHz et d'un sonotrode. La mesure a été effectuée en utilisant une cellule de diffusion statique verticale. Il a été constaté que le processus peut être accéléré par autant que trente fois en utilisant des ultrasons. La portabilité des résultats à des applications pratiques a été vérifié sur des échantillons modèle de joint collé. Le travail englobe également des tests de l'effet des conditions expérimentales sur l'activité catalytique de l'enzyme et sur les propriétés du papier sélectionné. Aucun effet négatif des ultrasons n'a été observé sous les conditions expérimentales données.
