Jump to ContentJump to Main Navigation
Show Summary Details
More options …

Restaurator. International Journal for the Preservation of Library and Archival Material

Editor-in-Chief: Eyb-Green, Sigrid / Henniges, Ute

4 Issues per year


IMPACT FACTOR 2016: 0.367
5-year IMPACT FACTOR: 0.377

CiteScore 2016: 0.28

SCImago Journal Rank (SJR) 2016: 0.145
Source Normalized Impact per Paper (SNIP) 2016: 0.957

Online
ISSN
1865-8431
See all formats and pricing
More options …
Volume 34, Issue 2 (May 2013)

Issues

Moist Heat Accelerated Aging Test of Naturally Aged Paper by Suspension Method

Kang Lee
  • Corresponding author
  • PhD student, Tokyo University of the Arts, Graduate School of Fine Arts, 12-8 Uenokoen, Taito-ku, Tokyo, 110-8714, Japan
  • Email
  • Other articles by this author:
  • De Gruyter OnlineGoogle Scholar
/ Professor, PhD Masamitsu Inaba
  • Corresponding author
  • Tokyo University of the Arts, Graduate School of Fine Arts, 12-8 Ueno-koen, Taito-ku, Tokyo, 110-8714, Japan
  • Email
  • Other articles by this author:
  • De Gruyter OnlineGoogle Scholar
Published Online: 2013-05-25 | DOI: https://doi.org/10.1515/res-2013-0006

Abstract

This research was planned to clarify the relationship between natural ageing and accelerated ageing of paper using naturally aged paper. First, samples of paper which had deteriorated over time for 130 to 80 years were artificially aged at 80°C, 65% RH, and their physical and chemical changes were investigated. Oxalic acid contained in the samples before accelerated ageing increased, while glycolic acid showed a tendency to decrease. This means that accelerated ageing test did not simulate the chemical processes occurring during natural ageing in a straight forward manner. On the other hand, paper in which many organic acids had accumulated by natural ageing showed larger degradation rate indicators of tear index and burst index i.e. initial degradation rate constant divided by initial tear index or initial burst index before accelerated ageing and discolouration rate. That of values of the degradation rate indicators of tear index and burst index and the discolouration rate showed good correlation with the number of cellulose chain breaks. However, the number of cellulose chain breaks is not simply correlated with the concentration of hydrogen ion which is an index of the acidic hydrolysis of paper. Oxidation contributes to the rate of cellulose chain breaks.

Zusammenfassung

Künstliche Alterung natürlich gealterter Papiere bei 80°C und 65% relativer Feuchte

Die folgenden Untersuchungen wurden durchgeführt, um Vergleichsdaten zur Alterung von Papier unter natürlichen und künstlichen Bedingungen zu erhalten. Zunächst wurden Papiere, die über einen Zeitraum von 130-80 Jahren durch natürliche Alterung abgebaut waren, einer zusätzlichen künstlichen Alterung bei 80°C und 65% relativer Feuchte unterzogen. Die dabei eingetretenen Veränderungen ihres physikalischen Zustands sowie der chemische Abbau wurden analysiert. Dabei zeigte sich, dass der Gehalt von Oxalsäure, der schon vor der künstlichen Alterung in den Probenmaterialien nachgewiesen wurde, durch die künstliche Alterung anstieg, wahrend der Gehalt an Glycolsäure tendenziell eher abnahm. Daraus lasst sich schlussfolgern, dass eine einfache Übertragung analytischer Daten einer natürlichen Papieralterung auf die Ergebnisse einer künstlichen Alterung nicht so einfach möglich ist. Zusätzlich konnte festgestellt werden, dass ein Papier, in dem sich als Folge der natürlichen Alterung bereits viele organische Sauren angereichert hatten, einen deutlichen Anstieg der Indikatoren der Abbaurate zeigten. Diese Indikatoren wurden aufgrund der initialen Abbaukonstante dividiert, entweder durch den Berstdruck oder die Weiterreißfestigkeit vor der künstlichen Alterung. Diese Daten, einschließlich der Verfärbung des Papiers, zeigten eine gute Korrelation mit der Anzahl der Kettenspaltungen der Cellulose. Trotzdem zeigte sich, dass die Zahl der Kettenspaltungen der Cellulose nicht direkt in Korrelation mit der Konzentration der Wasserstoffionen gebracht werden können, die einen Indikator für die saure Hydrolyse der Cellulose darstellen. In jedem Fall muss der Beitrag der Celluloseoxidation in die Betrachtung einbezogen werden.

Resumé

Vieillisement artificiel de papiers vieillis naturellement à une température de 80°C et une humidité relative de 65%

La recherche a été effectuée dans l’objectif de clarifier la relation existant entre le vieillissement naturel et le vieillissement artificiel du papier en utilisant du papier vieilli naturellement. Tout d’abord, des échantillons de papiers qui avaient été dégradés au cours d’une période de 130-80 ans par vieillissement naturel ont été soumis en supplément a un vieillissement artificiel a 80°C et à une humidité relative de 65% et puis on a procédé à un examen des variations de leurs propriétés physiques et chimiques. Les changements observés indiquent que le taux d’acide oxalique déjà contenu dans les échantillons examines avant le vieillissement artificiel avait augmenté alors que l’acide glycolique avait plutôt tendance à diminuer. Ceci permet de conclure qu’il n’est pas aussi simple qu’il paraît de transférer les données analytiques d’un vieillissement naturel du papier sur les résultats d’un vieillissement artificiel. Il a par ailleurs été possible de constater que le papier, dans lequel un grand nombre d’acides organiques s’étaient accumulés au cours du vieillissement naturel, présentait un plus fort degré des indicateurs de dégradation. Ces indicateurs ont été divisés en raison de la constante initiale de dégradation soit par la pression d’éclatement ou par la résistance à la propagation du déchirement avant le vieillissement artificiel. Ces données relatives aux indicateurs de dégradation ainsi que celles concernant le taux de décoloration du papier témoignent d’une bonne corrélation avec le nombre de fissions des chaînes de la cellulose. Cependant il n’a pas été possible de démontrer qu’il existait une corrélation directe entre le nombre de fissions des chaînes de cellulose et la concentration des ions d’hydrogène qui représenterait un indicateur pour l’hydrolyse acide de la cellulose. En tout cas l’analyse doit tenir compte de l’oxydation de la cellulose.

About the article

Kang Lee

Kang Lee graduated in Conservation Science Course at Tokyo Gakugei University in 2009. Presently, he is completing his Ph.D in Conservation Science (Analytical Science) at the Graduate School of Conservation in Tokyo University of the Arts.

Professor, PhD Masamitsu Inaba

Masamitsu Inaba received his PhD in wood chemistry in 1980 from the University of Tokyo. He was a research associate at Gifu University, 1980−1984, and is currently Professor at the Conservation Science Laboratory of the Graduate School of Conservation in Tokyo University of the Arts where he has been since 1984, and is a member at Science Council of Japan, since 2006. He was a research Fellow at Victoria & Albert Museum under the Overseas Research Program, Japanese Ministry of Education in 1994−95. His major is conservation science and paper science, especially washi.


Published Online: 2013-05-25

Published in Print: 2013-05-01


Citation Information: Restaurator. International Journal for the Preservation of Library and Archival Material, ISSN (Online) 1865-8431, ISSN (Print) 0034-5806, DOI: https://doi.org/10.1515/res-2013-0006.

Export Citation

© 2013 by Walter de Gruyter GmbH & Co.. Copyright Clearance Center

Comments (0)

Please log in or register to comment.
Log in