Hromadné odkyselování archivních dokumentů stav v roce 2014

Pozvaná prednáška Hromadné odkyselování archivních dokumentů stav v roce 2014 Michal Ďurovič 1, 2, Hana Paulusová 2, Eva Dytrychová 3 Invited lecture 1 Vysoká škola chemické technologická v Praze, Technická 5, 166 28 Praha 6, michal.durovic@vscht.cz 2 Národní archiv, Archivní 4, 149 01 Praha 4, hana.paulusova@nacr.cz 3 Eva Dytrychová, Národní muzeum, Vinohradská 1, 110 00 Praha1, eva.dytrychova@nm.cz Abstrakt: The history of mass deacidification projects Metamorfoza, Kwasny Papier and Kniha is described in this article. The mass deacidification processes Bűckeburg Conservation Process, CSC Booksaver, Papersave, Bookkeeper and Libertec/ SOBU are evaluated. Some results of test of new mass deacidification method ZFB:2 (Zentrum für Bücherhaltung v Leipzig) are mentioned, as same as the preparation of ISO standard 18344 Information and documentation recommendation on method of validating the success of deacidification processes for printed and handwritten documents. Klíčové slova: Papír, kyselost papíru, archivní dokumenty, hromadné odkyselování, ZFB:2 1. Úvod Žloutnutí a křehnutí papíru a posléze jeho rozpad se stává klíčovým problémem knihoven i archivů, jejichž úkolem je uchování tohoto materiálu coby nejrozšířenějšího nosiče informací pro další generace čtenářů a badatelů. Nejohroženější archivní dokumenty vznikaly především v období 1850 až 1980. Důvody jsou dva od roku 1807 přibližně do roku 1980 se při výrobě papíru používalo tzv. hlinito-pryskyřičné klížení, které vnáší do papíru významný zdroj kyselosti. A od roku 1844 se jako zdroj celulózy pro výrobu papíru začalo používat rozemleté dřevo, tzv. dřevovina, která způsobuje barevné změny a křehkost papíru. Takto vyrobený papír vykazuje nízkou odolnost proti přirozenému stárnutí. Jeho životnost je závislá na urychleném konzervačním zásahu, při kterém jsou neutralizovány organické i anorganické kyseliny přítomné v papíru a současně je zavedena zásoba alkalické látky chránící papírová vlákna před dalšími kyselinami vznikajícími v budoucnu. Aby tento konzervační zásah byl smysluplný a prodloužil užitnou životnost papíru, musí být proveden v době, kdy papír ještě vykazuje dobré mechanické vlastnosti. Hromadné odkyselování je nutno proto chápat jako preventivní zákrok. Jeho účinnost je maximální v okamžiku, kdy je papír ještě dostatečně pevný a ohebný. Wood, Pulp and Paper 2014 399 Zbornik1_WPP2014_Durovic.indd 399 25. 2. 2014 11:58:17

2. Programy Metamorfoza, Kwasny Papier a Kniha Jedním z prvních evropských komplexních projektů ochrany a záchrany papírového dědictví knihoven a archivů byl národní program Národní knihovny a Národního archivu Nizozemí s názvem Metamorfoza, který byl zahájen již v roce 1997 a byl zaměřen především na mikrofilmování dokumentů z období 1850 a 1950. Součástí projektu bylo i hromadné odkyselování technologií Bookkeeper v Heerhugowaard a snižování koncentrace škodlivých plynů (oxidy síry, oxidy dusíku, přízemní ozón) v archivních depozitářích technologií Purafil. S hromadným odkyselováním nejvíce zkušeností polští kolegové z Národní knihovny ve Varšavě a Jagelonské university v Krakově, kde jsou již několikaleté zkušenosti s provozem metody Bookeeper a Bückeburským konzervačním procesem. Budování sítě pracovišť hromadného odkyselování pro záchranu archivních a knihovních sbírek 19. 20. století v Polsku bylo součástí rozsáhlého osmiletého vládního programu Kwasny Papier, který byl zahájen v roce 2000. Byl přijat na základě dokumentu Memorial o potrzebie ratowania dziediectwa kultury polskiej w zboirach bibliotecznych i archiwalnych XIX. I XX. wieku, který vznikl ve Varšavě v roce 1998. Tento dokument se stal podkladem k vyhlášení vládního programu Kwasny papier v roce 1999. Vedením realizace programu bylo pověřeno Ministerstvo kultury, hlavním koordinátorem byla Národní knihovna ve Varšavě. Program byl připravován od roku 1998 skupinou odborníků jmenovanou ministrem kultury a tuto skupinu tvořili odborníci z řady institucí Andrzej Baraňski z Jagellonské univerzity v Krakově, Józef Dabrowski z Institutu papíru a celulózy v Lodži, Barbara Drewniewska-Idziak z Národní knihovny ve Varšavě, Alicja Strzelczyk z Univerzity Mikuláše Koperníka v Toruni a další zástupci z archivů a ministerstev. Díky tomuto programu byla postupně uváděna do provozu pracoviště hromadného odkyselování v Archiwu Akt Nowych ve Varšavě, v Milanovce, ve Státním archivu v Gdaňsku, ve Státním archivu v Katovicích a dvě velkokapacitní pracoviště při Národní knihovně ve Varšavě a při Knihovně Jagellonské univerzity. Na zakoupení technologie odkyselování vypsala Národní knihovna ve Varšavě výběrové řízení, jehož požadavky splnila s přihlédnutím k finančním možnostem pouze firma Preservation Technologies United Partnership (PTLP). Podobný program, týkající se průzkumu stavu poškození knihovních sbírek kyselostí papíru a hledání optimálního způsobu odkyselení, byl v minulých letech realizován i ve Slovenské republice pod názvem Kniha. V České republice se první snahy o zavedení technologie hromadného odkyselování datují přibližně do 80. let 20. století. Přesto je současná situace stále ve stádiu příprav a hledání vhodné technologie, ačkoliv potřeba je značná. Kupříkladu Národní archiv v Praze spravuje v současné době 120 000 běžných metrů archiválií, z tohoto 95 % archiválií je napsáno nebo vytištěno na kyselém papíru vyrobeném v kritickém období 1850 až 1980 (z tohoto množství je 55 % archiválií I. kategorie). Situace v dalších státních archivech České republiky je obdobná. V roce 2012 Národní archiv zakoupil a zprovoznil technologie BCP C 500 a Bookkeeper Spray System. Těmito technologiemi bylo v roce 2013 odkyseleno 400 Wood, Pulp and Paper 2014 Zbornik1_WPP2014_Durovic.indd 400 25. 2. 2014 11:58:32

při jednosměnném provozu (1 pracovník obsluhující obě technologie, 4 pracovníci připravující archiválie k odkyselování) 50 484 kusů archivních dokumentů, které následně byly vyrovnány, lisovány, kompletovány a uloženy do nekyselých archivních obalů a archivních krabic. Ke každé odkyselené archivní krabici je veden protokol a účinnost celého procesu je pravidelně kontrolována stanovením alkalické rezervy a ph. Takto konzervované archivní dokumenty jsou následně digitalizovány. 3. Přehled technologií hromadného odkyselování V současné době se v Evropě využívají následující metody hromadného odkyselování: Bűckeburgský konzervační proces, CSC Booksaver, Papersave, Bookkeeper a Libertec/SOBU. 1 5 Všechny tyto metody využívají hořečnaté sloučeniny jako odkyselovacího činidla. V minulém roce se objevila nová technologie ZFB:2 společnosti Zentrum für Bücherhaltung v Lipsku. Odkyselovací látkou jsou nanočástice uhličitanu vápenatého ve směsi s oxidem hořečnatým. 6 V následujících tabulkách 1 3 jsou v přehledu uvedeny základní informace o výše zmíněných metodách, včetně výskytu možných nežádoucích efektů: Zmíněná nová technologie společnost Zentrum für Bücherhaltung v Lipsku ZFB:2 využívá jako odkyselovací látky nanočástice uhličitanu vápenatého ve směsi s oxidem hořečnatým, které jsou rozptýlené v inertní kapalině (heptan). Odkyselování je označováno za velmi šetrné a je určeno pro vázané i nevázané materiály. Vzhledem k tomu, že částice neutralizačního činidla jsou malé, dobře se ukládají ve vláknech papíru. Na www stránkách společnosti ZFB (www.zfb.com) jsou uvedeny přednosti této metody: ph papíru po odkyselení dosahuje hodnot 7 9,5, metoda je doporučena pro archivní i knihovní materiál, během procesu nedochází k mechanickému namáhání (knihy nejsou upínány svorkami ve hřbetu), během procesu se odstraní povrchové nečistoty i prach. Při testech technologie ZFB:2, které proběhly v roce 2013 v laboratořích Národního archivu Praha, byly pro studium účinnosti odkyselovací metody vybrány vzorky tak, aby představovaly typickou skladbu archivního papírového materiálu s nízkými hodnotami ph (především z období první poloviny dvacátého století) 6. Soubor aktového archivního materiálu se vyznačoval různorodou skladbou záznamových prostředků, jako jsou razítkové barvy, tiskové barvy, kopírovací barvy, inkousty různých barev, dále záznamy tužkou, pastelkou atd. Kromě vzorků již vyskartovaného aktového materiálu byly odkyseleny také černobílé tiskoviny a knihy. Pro testy optických, mechanických i chemických vlastností po umělém stárnutí suchým i vlhkým teplem byl vybrán filtrační papír Whatman 1, průklepový papír a dva druhy papírů s vysokým obsahem mechanické vlákniny. Dosažené hodnoty ph (Obr. 1) souvisejí s původními hodnotami ph papíru před odkyselením a dalšími vlastnostmi papíru, ale po odkyselení byl rozdíl ve výsledných hodnotách ph více jak 2 jednotky. Nejvyšší naměřená hodnota ph ze všech studovaných vzorků papíru se přiblížila hodnotě ph 11. Wood, Pulp and Paper 2014 401 Zbornik1_WPP2014_Durovic.indd 401 25. 2. 2014 11:58:32

Tab. 1: Srovnání metod hromadného odkyselování Bookkeeper a Libertec /SOBU. Metoda Bookkeeper Libertec /SOBU Společnost Libertec Bibliothekdienst GmbH, Preservation Technology L.P., SOBU Sonder-maschinenbau und Cranberry (USA) Buchentsäuerung, Norinberg Místa aplikace Cranberry (USA), Heerhugowaard (NL), Gatineau (Kanada), Varšava Norinberg a Krakov (PL) Rok uvedení do provozu (první/další generace) 1994 1996/2001 Odkyselovací činidlo oxid hořečnatý uhličitan vápenatý a oxid hořečnatý Rozpouštědlo perfluorheptan žádné Aditiva povrchově aktivní látka žádná Způsob provedení postřik nebo komorový proces při otevření knih do vějíře bez předsušení otevření knih do vějíře a zavedení jemného prášku odkyselovací látky proudem vzduchu bez předsušení Doba odkyselení několik hodin několik hodin Materiál k odkyselení knihy, brožury, archivní dokumenty po vytřídění knihy Objem jedné dávky 8 12 knih nebo obsah dvou krabic jednotlivé knihy Vedlejší účinky bílá, prášková depozita bílá, prášková depozita Tab. 2: Srovnání metod hromadného odkyselování Papersave /Papersaveswiss a CSC Booksaver. Metoda Papersave /Papersaveswiss CSC Booksaver Společnost Conservacion de Sustratos ZFB Zentrum für Bücherhaltung, Lipsko Cellulosicos (CSC), Barcelona (ES); (D); Nitrochemie Wimmis AG, Wimmis Preservation Academy Leipzig (PAL), (CH) Lipsko (D) Místa aplikace Lipsko, Frankfurt (D) Bilbao (ES), Lipsko (D) a Petrohrad Wimmis (CH) (Rusko) Rok uvedení do provozu (první/další generace) 1994/1996/2000 2001/2003 Odkyselovací činidlo etanolát hořečnatý a etanolát titaničitý uhličitan propanolátu hořečnatého Rozpouštědlo hexametyldisiloxan propanol a heptafluorpentan (HFC 227) Aditiva žádná žádná Způsob provedení komorový proces - ponoření knih/ komorový proces ponoření knih/ krabic do roztoku po mírném předsušení/ po ochlazení bez předsušení krabic do roztoku po předsušení Doba odkyselení několik týdnů několik dní/ hodin Materiál k odkyselení knihy, brožury, archivní dokumenty knihy, brožury, archivní dokumenty v krabicích nebo obálkách v krabicích nebo obálkách Objem jedné dávky 500 2000 knih 20 50 knih Vedlejší účinky krvácení některých barviv krvácení některých barviv 402 Wood, Pulp and Paper 2014 Zbornik1_WPP2014_Durovic.indd 402 25. 2. 2014 11:58:32

Tab. 3: Srovnání metod hromadného odkyselování Bückeburgský konzervační proces. Metoda Společnost Místa aplikace Rok uvedení do provozu (první/další generace) Odkyselovací činidlo Rozpouštědlo Aditiva Způsob provedení Doba odkyselení Materiál k odkyselení Objem jedné dávky Vedlejší účinky Bückeburgský konzervační proces Hans Neschen AG, Archivcenter, Bückeburg (D) Bückeburg, Berlín, Kornwestheim, Kolín (D) Varšava, Krakov (PL) Rusko 1998/2001/2004 hydrogenuhličitan hořečnatý voda fixace rozpustných barviv polyionickými aditivy a zpevnění papíru metylcelulózou kontinuálním ponorem jednotlivých listů do roztoku několik hodin jednotlivé listy papíru kontinuální proces krvácení některých barviv Obr. 1: ph studeného výluhu papírových vzorků. Alkalická rezerva odkyselených vzorků přesahovala minimální požadované množství, nejnižší naměřená hodnota byla 2,5 % CaCO 3, nejvyšší pak 5,75 % (Obr. 2). Výjimku z testovaných vzorků tvořil filtrační papír Whatman 1 (vz. 42) a knižní dřevitý papír (vz. 41), u kterých bylo dosaženo odkyselením velmi vysoké hodnoty alkalické rezervy (až 5,7 %). Oba papíry nejsou klížené, neobsahují žádné plnivo, tudíž mají velmi otevřenou strukturu pro penetraci odkyselovacího roztoku. Alkalická rezerva papíru Whatman 1 se významně po umělém stárnutí nemění, stárnutím vzorků dřevitého papíru 41 ve vlhké atmosféře hodnoty alkalické rezervy klesají pravděpodobně v důsledku probíhajících chemických reakcí v přítomnosti vody. Wood, Pulp and Paper 2014 403 Zbornik1_WPP2014_Durovic.indd 403 25. 2. 2014 11:58:32

Obr. 2: Alkalická rezerva vyjádřená v procentech uhličitanu vápenatého. Po umělém stárnutí ve vlhké atmosféře byl zaznamenán značný pokles průměrného polymeračního stupně neodkyseleného papíru ve srovnání s papírem po odkyselení (Tab. 4). Průměrný polymerační stupeň odkyseleného papíru Whatmanu 1 po umělém stárnutí se prakticky nezměnil. Tab. 4: Průměrný polymerační stupeň papíru Whatman. Whatman 1 PPS (průměr) PPS (R max) standard (nestárnutý, neodkyselený) 2845 7 vlhké stárnutí, neodkyselený 1429 1 vlhké stárnutí, odkyselený 2823 40 Po odkyselení byly vzorky hodnoceny také vizuálně. Na Obr. 3 jsou viditelné otisky červené voskové tužky a fialového razítka na kontaktní straně bílého papíru. Jiné změny záznamových prostředků na odkyselených vzorcích nebyly zaznamenány. 4. Příprava normy ISO 18344 Hodnocením metod hromadného odkyselování se zabývala celá řada autorů a pracovišť 1 6. Výsledky však mnohdy jsou velmi obtížně srovnatelné. Proto významnou aktivitou v oblasti hodnocení metod hromadného odkyselování je příprava mezinárodní normy ISO 18344 Information and documentation recommendation on method of validating the success of deacidification processes for printed and handwritten documents. Pracovní skupinu ISO/TC46/WG 6 vede Anna Haberditzl (Landesarchiv Baden-Württemberg, Institut für Erhaltung von Archiv- 404 Wood, Pulp and Paper 2014 Zbornik1_WPP2014_Durovic.indd 404 25. 2. 2014 11:58:32

Obr. 3: Vzorek z roku 1940, dřevitý papír otisky červené voskové tužky a fialové razítkové barvy na bílý papír. und Bibliotheksgut), koordinátorem je Sebastian Barteleit (Bundesarchiv, Berlín) a německý normalizační úřad DIN zastupuje Hans-Jörg Wiesner. Návrh normy, o kterém se v současné době intenzivně jedná, zahrnuje definice základních pojmů a metody stanovení vlastností vzorků. Diskutuje se o způsobu stanovení ph (ph studeného výluhu nebo ph povrchu papíru), alkalické rezervy (identifikace bodu ekvivalence při titraci), stanovení homogenity odkyselení (množství hořčíku vyjádřeno jako uhličitan hořečnatý stanovené na 7 různých místech pomocí optické emisní spektrometrie), mechanických vlastnostech (pevnost v tahu po ohybu podle DIN EN 1924-2) a umělém stárnutí (dle ISO 5630/3 nebo v uzavřeném prostoru). Pro testy jsou navrženy definované vzorky (papír s vysokým obsahem dřevoviny a bez dřevoviny, popřípadě papír Whatman). Budou testovány jak samotné listy, tak z nich bude připraven knižní blok o tloušťce 2 cm (± 10 %). Zatím však není však jasné, kdo by takové papíry vyráběl a dodával. Norma dále vyžaduje, aby byl sledován i samotný odkyselovací proces v jeho průběhu. Proto bude definována frekvence a množství odběru vzorků (jednotlivé listy i knižní blok ), včetně sledovaných vlastností (ph, alkalická rezerva, homogenita odkyselování). Wood, Pulp and Paper 2014 405 Zbornik1_WPP2014_Durovic.indd 405 25. 2. 2014 11:58:32

Na podzim roku 20014 by norma ISO 18433 měla být již v definitivní podobě, aby mohla být zveřejněna. 5. Literatura 1. Sparks P. G. 1990. Technical Conciderations in Choosing Mass deacidification Processes. The Commission on Preservation and Access. Washington. 2. The Library of Congress 1994. An Evaluation of the Bookkeeper Mass Deacidification Process, [online] [cit. 2011-05-08] Available from www: http://www.loc.gov/preserv/ deacid/bkkeep1.html>. 3. Státní ústřední archiv v Praze 2000. Hromadné odkyselování papírových archiválií. Závěrečná zpráva grantového úkolu. Praha. 4. Swiss National Library 2006. Save Paper!, Mass Deacidification, Today s Experiences Tomorrow s Perspectives, International Conference Proceedings, Bern. 5. Jagellonian University 2008. The Past for the Future. The Mass Protection of Archive and Library Resources. International Conference Proceedings, Cracow. 6. Vliv odkyselovacího procesu ZFB:2 na vlastnosti papíru. [online] [cit. 2014-02-17]. Dostupné na internetu: <http://www.nacr.cz/. 406 Wood, Pulp and Paper 2014 Zbornik1_WPP2014_Durovic.indd 406 25. 2. 2014 11:58:32

Wood, Pulp and Paper 2014 407 Zbornik1_WPP2014_Durovic.indd 407 25. 2. 2014 11:58:33

408 Wood, Pulp and Paper 2014 Zbornik1_WPP2014_Durovic.indd 408 25. 2. 2014 11:58:33