Säurefraß

Als Papierzerfall oder auch Papierfraß bezeichnet man die alterungsbedingte Auflösung von Papier, die häufig durch die Wirkung von im Material vorhandenen Säuren (Säurefraß) ausgelöst wird, aber auch durch äußere Einflüsse beschleunigt werden kann.

Ursachen

Material und Herstellungsverfahren

Buchseiten mit Papierzerfall durch Tintenfrass

Der Hauptbestandteil des Papiers ist Zellulose, die abhängig von ihrer Herkunft und Behandlung eine unterschiedliche Festigkeit haben kann. Bei der traditionellen Papierherstellung in Europa wurden die Zellulosefasern durch eine längere Behandlung mit alkalischen Lösungen aus Hadern (Textilabfällen) herausgelöst. Im 19. Jahrhundert wurde Papier nicht mehr aus den teuren Lumpen gewonnen, sondern erstmals aus Zellstoff. Um den Zellstoff aus dem Holz zu extrahieren, wurde das Sulfitlaugeverfahren angewandt. Das so gewonnene Papier enthielt somit Sulfate und Sulfite, die sich mit der Zeit in die zugehörigen Säuren umwandeln konnten. Zur Papierherstellung kann auch direkt Holzschliff verwendet werden, der jedoch ebenfalls säurehaltig ist. Auch die Verwendung von Recyclingpapier kann die Alterungsbeständigkeit verschlechtern, da nicht genau bekannt ist, welche Materialien im Sammelgut vorhanden sind.

Die bereits erwähnte traditionelle Behandlung der Hadern mit alkalischen Lösungen sorgte auch dafür, dass im Papier ein Vorrat an alkalischen Verbindungen zur Neutralisation der materialeigenen Säuren vorhanden war. Außerdem wurde das Papier durch Eintauchen in einen Leim (meist Gelatineleim) beschreibbar gemacht, der es gleichzeitig mit einer Schutzschicht gegen äußere Einflüsse versah. Am Anfang des 19. Jahrhunderts wurde das Verfahren der Fertigung von Papier als Endlosbahn entwickelt. Damit musste auch die Beschreibbarmachung (Leimung) kontinuierlich erfolgen. Zu diesem Zweck wurden Zusatzstoffe (Alkaliseifen von Baumharzen) direkt dem Fasermaterial zugemischt und mit Fällungsmitteln auf die Fasern gebracht. Als Fällungsmittel verwendete man Aluminiumsulfat, das jedoch mit dem im Papier enthaltenen Wasser Schwefelsäure bildet, die dann die Zellulose angreift. Heute wird die Leimung von Papier im neutralen oder leicht alkalischen pH-Bereich vorgenommen. Dadurch ist eine alkalische Reserve eingebaut, die saure Restanteile kompensieren kann und somit einer eingebauten "Selbstzerstörung" Einhalt gebietet.

Äußere Einflüsse

Äußere Einflüsse sind vor allem Feuchtigkeit, die die Entwicklung von Schädlingen (z. B. Schimmelpilzen) ermöglicht, Wärme, die die Alterung des Papiers ebenso wie alle anderen chemischen Reaktionen beschleunigt, und Licht. Beim Umgang mit Papier kann dieses außerdem mit Schweiß verunreinigt werden, der sauer ist.

Alterungsbeständiges Papier

Seit einiger Zeit sind sich Papier- und Buchproduzenten, Verleger und Bibliothekare des Problems bewusst, dass der Papierzerfall für die Bewahrung von Wissen in Archiven und Bibliotheken darstellt. Dementsprechend wurden Forderungen an die Eigenschaften von altersbeständigem Papier und für dessen Verwendung aufgestellt, etwa die „Frankfurter Forderungen zur Verwendung alterungsbeständiger Papiere für die Buchherstellung“. Anforderungen an alterungsbeständiges Papier sind unter anderem in der DIN EN ISO 9706 definiert.

Literatur

• Klaus Roth: Papierkonservierung - Chemie kontra Papierzerfall. Chemie in unserer Zeit 40(1), S. 54 - 62 (2006), ISSN 0009-2851

Weblinks

• Zusammenfassung einen Vortrags über den Papierzerfall von Prof. Dr. Guido Dessauer
• Frankfurter Forderungen zur Verwendung alterungsbeständiger Papiere für die Buchherstellung
• Das BücherWiki: Bücher erhalten
• „Pulverisierung der Kultur. Zu Besuch bei einer Buchrestauratorin“, taz, 27. November 2006 von Gabriele Goettle
• Näheres zu DIN 9706 und Alterungsbeständigkeit (Lindauer Organisation)