Use of bacterial cellulose in paper document restoration

Abstract

Показана эффективность применения суспензии бактериальной целлюлозы Komagataeibacter (Gluconacetobacter) rhaeticus при реставрации документов на бумаге аэродинамическим способом. Одной из проблем при реставрации документов на бумаге методом восполнения утраченных частей документа является прочность шва между реставрируемым документом и восполняющей частью. Для повышения прочности шва документ по контуру утрат обрабатывают связующими - растворами натриевой соли карбоксиметилцеллюлозы или крахмала. В данном исследовании при реставрации методом аэродинамического формования в качестве связующего была применена суспензия бактериальной целлюлозы Komagataeibacter (Gluconacetobacter) rhaeticus. Для создания прочного соединительного шва между реставрируемым документом и восполняющим волокнистым слоем по контуру утраты документа наносили суспензию бактериальной целлюлозы концентрацией 1,0 ± 0,1% масс., предварительно подготовленную в дезинтеграторе. Применение бактериальной целлюлозы в качестве связующего при аэродинамическом способе реставрации привело к повышению прочности сформованного шва в 1,5-2 раза, по сравнению с применением в качестве связующего растворов крахмала и натриевой соли карбоксиметилцеллюлозы. Искусственное тепло-влажное старение документа после реставрации в течение 12 суток показало, что прочность шва снижается после первых трех суток старения на 32% и затем стабилизируется. Это позволяет прогнозировать хорошую сохранность отреставрированного документа в процессе дальнейшего архивного хранения и пользования. С помощью программного комплекса, предназначенного для исследования памятников письменности путем анализа их цифровых изображений «Vestigium» показано, что рельеф поверхности листов документа после реставрации становится более сглаженным, что снижает возможность глубокого проникновения пыли в структуру листа и повышает срок использования документа. The effectiveness of the bacterial cellulose suspension Komagataeibacter (Gluconacetobacter) rhaeticus in the restoration of documents on paper using the aerodynamic method is shown. One of the problems in document restoration on paper using the method of replacing lost parts of a document is the strength of the seam between the document to be restored and the replacing part. To increase the strength of the seam the document is treated with binders - solutions of sodium salt of carboxymethylcellulose or starch on the contour of the loss. In this study, a suspension of bacterial cellulose Komagataeibacter (Gluconacetobacter) rhaeticus was used as a binder for the restoration by aerodynamic molding. In order to create a strong bonding seam between the restored document and the replenishing fibrous layer, a suspension of bacterial cellulose with a concentration of 1.0 ± 0.1 wt. %, previously prepared in a disintegrator, was applied along the contour of the lost document. The use of bacterial cellulose as a binder in the aerodynamic method of restoration led to an increase in the strength of the formed seam by 1.5-2.0 times compared to the use of starch solutions and sodium salt of carboxymethylcellulose as a binder. Artificial heat-moist aging of the document after restoration for 12 days showed that the suture strength decreased after the first three days of aging by 32% and then stabilized. This makes it possible to predict good preservation of the restored document during further archival storage and use. With the help of «Vestigium» software designed to study the monuments of writing by analyzing their digital images, it is shown that the relief of the document sheets surface after restoration becomes smoother, which reduces the possibility of deep penetration of dust into the sheet structure and increases the life of the document.