Studium vlivu ozonizace na archivní materiály

Studium vlivu ozonizace na archivní materiály Zpracovali: Dr. ing. Michal Ďurovič, Ing. Hana Paulusová, Roman Straka, PhMr. Bronislava Bacílková Národní archiv, Praha str. č. z 6 28

OBSAH Úvod...3 2. Experimentální část...4 2. Použité materiály...4 2.2 Popis ozonizace vzorků...4 2.3 Umělé stárnutí vzorků...5 2.4 Metodika stanovení mechanických, chemických a optických vlastností...6 2.4. Příprava vzorků před stanovením mechanických vlastností...6 2.4.2 Stanovení odolnosti v přehýbání...6 2.4.3 Stanovení pevnosti v tahu...6 2.4.4 Stanovení celkové barevné diference E...6 2.4.5 Reflexní UV/VIS spektra...6 2.4.6 Stanovení dekoloračního čísla DC457...6 2.4.7 Stanovení ph...7 2.4.8 Vizuální hodnocení změn barevnosti archivních dokumentů...7 2.4.9 Stanovení vlivu ozonizace na vybrané mikroorganismy...7 3 VÝSLEDKY A DISKUSE...8 3. Odolnost v přehýbání...8 3.2 Pevnost v tahu...3 3.2. Tržné zatížení...3 3.2.2 Tažnost...8 3.2.3 Tržná délka...23 3.3 Celková barevná diference E...28 3.4. Stanovení dekoloračního čísla DC457...29 3.5 ph vodného extraktu...3 3.6 Vliv ozonizace na stabilitu arylmetanových barviv...3 3.6. Reflexní UV/VIS spektra...3 3.6.2 Celková barevná diference E...38 3.7 Vizuální hodnocení změn barevnosti archivních dokumentů...39 3.7. Vizuální hodnocení změn barevnosti archivní dokumentů...39 3.7.2 Změny celkové barevné diference E archivních dokumentů...58 3.8 Vliv ozonizace na vybrané mikroorganismy...6 4 ZÁVĚR...6 str. č. 2 z 6

ÚVOD Dokumenty zaplavené při povodních jsou v řadě případů po vysušení cítit typickým po-povodňovým zápachem. Tento zápach znepříjemňuje a mnohdy i znemožňuje jejich další využití. Proto pro odstranění tohoto zápachu byla navržena technologie ozonizace, jejíž principem je krátkodobé uložení archiválií do prostředí se zvýšenou koncentrací ozonu. Ozon je plyn s charakteristickým zápachem, těžší než vzduch. Je silně reaktivní, působí jako silné oxidační činidlo a je velmi nestabilní. Poměrně rychle se rozkládá na kyslík O 2. Při teplotě 2 C, tlaku,3 kpa je poločas rozpadu 45 minut. Při teplotě 3 C a stejném tlaku je poločas rozpadu jen 2 minut. Ozon vzniká působením elektrického výboje nebo krátkovlnného UV záření na molekuly kyslíku. V praxi se vyrábí v generátorech ozonu ze vzduchu nebo z čistého kyslíku nebo z plynů bohatých na kyslík pomocí tichého elektrického výboje. Při teplotě 2 C kondenzuje na tmavomodrou kapalinu, při teplotě 92,5 C vzniká černofialová pevná látka. Obě látky jsou výbušné a rozkládají se na kyslík. Lidský čich je na zápach ozonu obzvláště citlivý a je proto schopen zaregistrovat již při koncentraci 2 ppm. Ozon působí toxicky a agresivně na všechny organismy. Při delším pobytu v místech se zvýšenou koncentrací ozonu (nad cca 35 µg/m 3) se dostavuje pálení očí, v nosu a v krku, v některých případech i tlak na hrudi, kašel a bolest hlavy. Při koncentracích ozonu vyšších než cca µg/m3 jsou silně drážděny oči a horní cesty dýchací, dostavují se bolesti hlavy. Koncentrace vyšší než cca 2 5 µg/m3 způsobí během několika minut silné dráždění sliznice dýchacích cest, bronchospasmatické stavy a kašel. Koncentrace nad 2 µg/m3 mají v závislosti na době expozice za následek bezvědomí, krvácení z plic a posléze smrt. Nařízení vlády České republiky č. 78/2 Sb. stanovuje přípustný expoziční limit (PEL) µg/m3, který nesmí být překročen v celosměnném průměru. Krátkodobé překročení je možné až do hodnoty NPK-P, tj. do 2 µg/m3 (hodnota NPK-P je nejvyšší přípustná koncentrace, která nesmí být překročena v žádném případě). Vyhláška Ministerstva zdravotnictví České republiky č. 6/22 Sb. stanoví hygienické limity chemických, fyzikálních a biologických ukazatelů pro vnitřní prostředí pobytových místností některých staveb. Limitní hodinová koncentrace ozonu byla stanovena na µg/m3. Ozon je považován za významný vnější degradační činitel poškozující archiválie. Proto na základě žádosti společnosti Belfor Czechia, spol. s r. o. byla Národním archivem vypracována následující studie, jejíž cílem bylo ověření vlivu technologie ozonizace na chemické, optické a mechanické vlastnosti různých druhů papírů a na typické záznamové prostředky. str. č. 3 z 6

2. EXPERIMENTÁLNÍ ČÁST 2. Použité materiály Pro studium vlivu ozonizace na chemické, optické a mechanické vlastnosti různých druhů papírové podložky byly použity: Filtrační papír Whatman, 9 g/m2 Papír pro dokumenty dle ISO 976, 8 g/m2 Dřevitý papír, jednostranně hlazený, 6 g/m2 (DP) Bezdřevý psací papír ČSN 5225, 6 g/m2 (BPP) Bělená sulfitová buničina, 8 g/m2 Chemotermomechanická buničina, 75 g/m2 (W) (ISO 976) (MgBi) (CTMP) Pro studium vlivu ozonizace na některá vybraná arylmetanová barviva a reálné archiválie byly použity: Vzorky filtračního papíru Whatman obarvené následujícími arylmetanovými barvivy: Acid Red 87 (AR), Acid Green 6 (AG), Basic Violet (metyl violeť MV), Basic Blue 6 (metylenová modř MB), Basic Green 4 (malachit green - MG). Byly připraveny,% (w) roztoky barviv v etanolu, do kterých byly ponořeny vzorky papíru Whatman (5x5 cm) na 5 minut a vysušeny na vzduchu. Pouze pro přípravu roztoku Basic Blue 6 byl použit 5% etylalkohol. Vzorky archivních dokumentů z 9. a 2. století s různými typy záznamových prostředků (inkousty, razítka, tisk, psací stroj ). 2.2 Popis ozonizace vzorků Archy papíru byly rozvěšeny jednotlivě na šňůrách v prostoru, obarvené vzorky papíru byly položeny na rošty zhruba ve výšce umístěného analyzátoru ozonu Thermo Environmental model 49, který monitoroval průběh ozonizace (koncentrace, čas). Experiment probíhal od.22 hodin do.2 hodin při počáteční teplotě 6,6 C a relativní vlhkosti 58,6 %. Po zapnutí ozonizátoru Airozon Supercracker (model POCS-5, Trotec, Německo) vystoupala koncentrace ozonu v komoře během 5 minut na maximální hodnotu 44 µ g/m3 a následně klesala. Průběh koncentrace ozonu v závislosti na čase je zobrazen na obr.. Teplota a relativní vlhkost v době ukončení experimentu byly 8,3 C a 55,3 %. str. č. 4 z 6

Obr. Průběh ozonizace vzorků 2.3 Umělé stárnutí vzorků Vzorky byly uměle stárnuty ve vlhké i suché atmosféře: Dle ISO 563/3-98: Stárnutí ve vlhké atmosféře při 8 C a 65% relativní vlhkosti v klimatizační komoře (Sanyo Gallenkamp PLC, Velká Británie) po dobu 3 dnů. Dle ISO 563/-98: Stárnutí v suché atmosféře v komoře (Sanyo Gallenkamp OMT OVEN, Velká Británie) při 5 C po dobu 3 dnů. str. č. 5 z 6

2.4 Metodika stanovení mechanických, chemických a optických vlastností 2.4. Příprava vzorků před stanovením mechanických vlastností Vzorky o šířce 5 ±, mm byly před měřením kondicionovány dle ISO 87 při 23 C a 5% relativní vlhkosti po dobu 24 hodin. Mechanické vlastnosti vzorků byly měřeny v podélném i příčném směru. Vzorky byly zpracovány jako průměrné vzorky. Výsledky měření mechanických vlastností byly statisticky zpracovány. Byl vypočten aritmetický průměr, směrodatná odchylka a interval spolehlivosti při hladině významnosti α =,5. 2.4.2 Stanovení odolnosti v přehýbání Odolnost v přehýbání byla stanovena dle ISO 5626 na zkušebním přístroji podle Köhlera-Molina (AB Lorentzen & Wettre, Švédsko) při použitém závaží 4 g (celková hmotnost 6 g). Pro každý směr bylo provedeno 2 měření. 2.4.3 Stanovení pevnosti v tahu Tržné zatížení, tažnost a tržná délka bylo stanoveno na přístroji Alvetron TH (Lorentzen & Wettre, Švédsko) podle ČSN EN ISO 924-2, Papír a lepenka. Stanovení tahových vlastností. Vzdálenost klem byla ±, mm. Pro každý směr bylo provedeno měření. 2.4.4 Stanovení celkové barevné diference E Barevná diference byla stanovena přenosným spektrofotometrem CM-26d, (Minolta, Japonsko). Byla sledována celková barevná diference E, jasová odchylka L, a a b, znázorňující rozdíly pozic v kolorimetrickém diagramu CIEL a b. Podmínky měření: úhel pozorovatele 2, osvětlovací zdroj D65 (teplota chromatičnosti 6 54 K), průměr měřené plochy 8 mm. 2.4.5 Reflexní UV/VIS spektra Reflexní spektra v ultrafialové a viditelné oblasti spektra (25 75 nm) vzorků filtračního papíru Whatman, který byl obarvený arylmetanovými barvivy byla měřena na přístroji UV/VIS Spectrometer UV 5 (Unicam, Velká Británie). 2.4.6 Stanovení dekoloračního čísla DC457 Dekolorační číslo DC457 je definováno podle ČSN 5 49 následujícím vztahem: DC457 = o(k/s)457 a(k/s)457 str. č. 6 z 6

kde poměrový faktor o(k/s)457 vypočtený podle Kubelkovy-Munkovy rovnice odpovídá původnímu vzorku a poměrový faktor a(k/s)457 vzorku po příslušné dekolorační změně (ozonizace, umělé stárnutí). Při zesvětlení je hodnota DC kladná tzv. pozitivní dekolorační číslo, při ztmavnutí je hodnota DC záporná tzv. negativní dekolorační číslo. Pro měření byl použit přístroj Leukometr (Carl Zeiss Jena, Německo). 2.4.7 Stanovení ph Hodnoty ph byly stanoveny metodou studeného extraktu podle ČSN ISO 6588 na přístroji PerpHecT-metru, model 3 za použití AquaPro ph výluhové kombinované elektrody (Orion, USA). 2.4.8 Vizuální hodnocení změn barevnosti archivních dokumentů Pro studium vlivu ozonizace na reálné archivní dokumenty byly vybrány archiválie z 9. a 2. století, které byly rozřezány na proužky. Část proužků byly podrobeny ozonizaci a umělému stárnutí. Hodnocení vlivu ozonizace na barevné změny papírové podložky i samotné záznamové prostředky bylo hodnoceno vizuálně a fotograficky zaznamenáno digitálním fotoapátem. 2.4.9 Stanovení vlivu ozonizace na vybrané mikroorganismy Pro studium vlivu ozonizace na mikroorganismy byly vybrány běžně rozšířené druhy vláknitých hub (plísní), pocházející z archivních depozitářů Aspergillus niger, Penicillium aurantiogriseum a Trichoderma koningii. Spory plísní byly naneseny na povrch čtverečků papíru o velikosti 2 2 cm a uloženy do papírových obálek (v každé obálce po jenom vzorku od každého druhu). Deset takových obálek bylo rozloženo na různá místa komory a podrobeno vlivu ozonu. Poté byly vzorky asepticky vyjmuty z obálek a položeny na povrch sladinového živného agaru. Kultivace probíhala při 24 ± 4 C po dobu 7 dní. Byl sledován nárůst plísní, který byl porovnán s neošetřenými (kontrolními) vzorky. str. č. 7 z 6

3 VÝSLEDKY A DISKUSE 3. Odolnost v přehýbání Na obr. 2 až jsou uvedeny závislosti vlivu ozonizace a umělého stárnutí suchým a vlhkým teplem na odolnosti v přehýbání různých druhů papírů. Z histogramů je patrný zanedbatelný vliv ozonizace na tuto mechanickou vlastnost. 2 dvojohyby [počet] 8 W S W O3 6 4 2 Obr. 2 Vliv ozonizace a umělého stárnutí na odolnost v přehýbání papíru Whatman v podélném směru 4 35 dvojohyby [počet] 3 25 W S W O3 2 5 5 Obr. 3 Vliv ozonizace a umělého stárnutí na odolnost v přehýbání papíru Whatman v příčném směru str. č. 8 z 6

6 dvojohyby [počet] 5 4 ISO 976 S ISO 976 O3 3 2 Obr. 4 Vliv ozonizace a umělého stárnutí na odolnost v přehýbání papíru ISO 976 v podélném směru 35 3 dvojohyby [počet] 25 2 ISO 976 S ISO 976 O3 5 5 Obr. 5 Vliv ozonizace a umělého stárnutí na odolnost v přehýbání papíru ISO 976 v příčném směru str. č. 9 z 6

dvojohyby [počet] 7 6 5 4 3 2 9 8 7 6 5 4 3 2 DP S DP O3 Obr. 6 Vliv ozonizace a umělého stárnutí na odolnost v přehýbání dřevitého papíru v podélném směru 6 dvojohyby [počet] 5 4 DP S DP O3 3 2 Obr. 7 Vliv ozonizace a umělého stárnutí na odolnost v přehýbání dřevitého papíru v příčném směru str. č. z 6

7 6 dvojohyby [počet] 5 4 BPP S BPP O3 3 2 Obr. 8 Vliv ozonizace a umělého stárnutí na odolnost v přehýbání bezdřevého psacího papíru v podélném směru 6 dvojohyby [počet] 5 4 BPP S BPP O3 3 2 Obr. 9 Vliv ozonizace a umělého stárnutí na odolnost v přehýbání bezdřevého psacího papíru v příčném směru str. č. z 6

2 dvojohyby [počet] 8 MgBi S MgBi O3 6 4 2 Obr. Vliv ozonizace a umělého stárnutí na odolnost v přehýbání bělená sulfitové buničiny 2 dvojohyby [počet] 8 CTMP S CTMP O3 6 4 2 Obr. str. č. 2 z 6 Vliv ozonizace a umělého stárnutí na odolnost v přehýbání chemotermomechanické buničiny

3.2 Pevnost v tahu 3.2. Tržné zatížení Na obr. 2 až 2 jsou uvedeny závislosti vlivu ozonizace a umělého stárnutí suchým a vlhkým teplem na tržné zatížení (kn/m) různých druhů papírů. Z histogramů je patrný zanedbatelný vliv ozonizace na tuto mechanickou vlastnost. 3 2,5 - Fmax [kn m ] 2 W S W O3,5,5 Obr. 2 Vliv ozonizace a umělého stárnutí na tržné zatížení (kn/m) papíru Whatman v podélném směru,8,6,4 - Fmax [kn m ],2 W S W O3,8,6,4,2 Obr. 3 Vliv ozonizace a umělého stárnutí na tržné zatížení (kn/m) papíru Whatman v příčném směru str. č. 3 z 6

6 5 - Fmax [kn m ] 4 ISO 976 S ISO 976 O3 3 2 Obr. 4 Vliv ozonizace a umělého stárnutí na tržné zatížení (kn/m) papíru ISO 976 v podélném směru 2,5 - Fmax [kn m ] 2,5 ŁĘ ]ISO Ł~ISO 9,5 Obr. 5 Vliv ozonizace a umělého stárnutí na tržné zatížení (kn/m) papíru ISO 976 v příčném směru str. č. 4 z 6

3,5 3 - Fmax [kn m ] 2,5 2 DP S DP O3,5,5 Obr. 6 Vliv ozonizace a umělého stárnutí na tržné zatížení (kn/m) dřevitého papíru v podélném směru 2,5 - Fmax [kn m ] 2,5 DP S DP O3,5 Obr. 7 Vliv ozonizace a umělého stárnutí na tržné zatížení (kn/m) dřevitého papíru v příčném směru str. č. 5 z 6

4,5 4 3,5 - Fmax [kn m ] 3 2,5 BPP S BPP O3 2,5,5 Obr. 8 Vliv ozonizace a umělého stárnutí na tržné zatížení (kn/m) bezdřevého psacího papíru v podélném směru 2,5 - Fmax [kn m ] 2,5 BPP S BPP O3,5 Obr. 9 Vliv ozonizace a umělého stárnutí na tržné zatížení (kn/m) bezdřevého psacího papíru v příčném směru str. č. 6 z 6

3 Fmax [kn m-] 2,5 2 MgBi S MgBi O3,5,5 Obr. 2 Vliv ozonizace a umělého stárnutí na tržné zatížení (kn/m) bělená sulfitové buničiny 4,5 4 3,5 - Fmax [kn m ] 3 2,5 CTMP S CTMP O3 2,5,5 Obr. 2 str. č. 7 z 6 Vliv ozonizace a umělého stárnutí na tržné zatížení (kn/m) chemotermomechanické buničiny

3.2.2 Tažnost Histogramy uvedené na obr. 22 až 3 znázorňují vlivu ozonizace a umělého stárnutí suchým a vlhkým teplem na tažnost (%) různých druhů papírů. Ozonizace tuto mechanickou vlastnost neovlivňuje.,8,6,4 δ [%],2 W S W O3,8,6,4,2 Obr. 22 Vliv ozonizace a umělého stárnutí na tažnost (%) papíru Whatman v podélném směru 4 3,5 3 δ [%] 2,5 W S W O3 2,5,5 Obr. 23 str. č. 8 z 6 Vliv ozonizace a umělého stárnutí na tažnost (%) papíru Whatman v příčném směru

2,8,6,4 δ [%],2 ISO 976 S ISO 976 O3,8,6,4,2 Obr. 24 Vliv ozonizace a umělého stárnutí na tažnost (%) papíru ISO 976 v podélném směru 6 5 δ [%] 4 ISO 976 S ISO 976 O3 3 2 Obr. 25 str. č. 9 z 6 Vliv ozonizace a umělého stárnutí na tažnost (%) papíru ISO 976 v příčném směru

,9,8,7 δ [%],6 DP S DP O3,5,4,3,2, Obr. 26 Vliv ozonizace a umělého stárnutí na tažnost (%) dřevitého papíru v podélném směru,2 δ [%],8 DP S DP O3,6,4,2 Obr. 27 str. č. 2 z 6 Vliv ozonizace a umělého stárnutí na tažnost (%) dřevitého papíru v příčném směru

,4,2 δ [%],8 BPP S BPP O3,6,4,2 Obr. 28 Vliv ozonizace a umělého stárnutí na tažnost (%) bezdřevého psacího papíru v podélném směru 4,5 4 3,5 δ [%] 3 2,5 BPP S BPP O3 2,5,5 Obr. 29 Vliv ozonizace a umělého stárnutí na tržné zatížení (kn/m) bezdřevého psacího papíru v příčném směru str. č. 2 z 6

2,8,6,4 δ [%],2 MgBi S MgBi O3,8,6,4,2 Obr. 3 Vliv ozonizace a umělého stárnutí na tažnost (%) bělená sulfitové buničiny,4,2 δ [%],8 CTMP S CTMP O3,6,4,2 Obr. 3 str. č. 22 z 6 Vliv ozonizace a umělého stárnutí na tažnost (%) chemotermomechanické buničiny

3.2.3 Tržná délka Na obr. 32 až 4 jsou uvedeny závislosti vlivu ozonizace a umělého stárnutí suchým a vlhkým teplem na tržnou délku (km) různých druhů papírů. Ozonizace má prakticky zanedbatelný vliv na tuto mechanickou vlastnost. 3,5 3 lt [km] 2,5 2 W S W O3,5,5 Obr. 32 Vliv ozonizace a umělého stárnutí na tržnou délku (km) papíru Whatman v podélném směru 2,8,6,4 lt [km],2 W S W O3,8,6,4,2 Obr. 33 str. č. 23 z 6 Vliv ozonizace a umělého stárnutí na tržnou délku (km) papíru Whatman v příčném směru

8 7 6 lt [km] 5 ISO 976 S ISO 976 O3 4 3 2 Obr. 34 Vliv ozonizace a umělého stárnutí na tržnou délku (km) papíru ISO 976 v podélném směru 3,5 3 lt [km] 2,5 2 ISO 976 S ISO 976 O3,5,5 Obr. 35 str. č. 24 z 6 Vliv ozonizace a umělého stárnutí na tržnou délku (km) papíru ISO 976 v příčném směru

6 5 lt [km] 4 DP S DP O3 3 2 Obr. 36 Vliv ozonizace a umělého stárnutí na tržnou délku (km) dřevitého papíru v podélném směru 4 3,5 3 lt [km] 2,5 DP S DP O3 2,5,5 Obr. 37 str. č. 25 z 6 Vliv ozonizace a umělého stárnutí na tržnou délku (km) dřevitého papíru v příčném směru

8 7 6 lt [km] 5 BPP S BPP O3 4 3 2 Obr. 38 Vliv ozonizace a umělého stárnutí na tržnou délku (km) bezdřevého psacího papíru v podélném směru 4 3,5 3 lt [km] 2,5 BPP S BPP O3 2,5,5 Obr. 39 Vliv ozonizace a umělého stárnutí na tržnou délku (km) bezdřevého psacího papíru v příčném směru str. č. 26 z 6

6 5 lt [km] 4 MgBi S MgBi O3 3 2 Obr. 4 Vliv ozonizace a umělého stárnutí na tržnou délku (km) bělená sulfitové buničiny 4 3,5 3 lt [km] 2,5 CTMP S CTMP O3 2,5,5 Obr. 4 str. č. 27 z 6 Vliv ozonizace a umělého stárnutí na tržnou délku (km) chemotermomechanické buničiny

3.3 Celková barevná diference E V tab. jsou uvedeny hodnoty L*, a*, b*, jejich diference a celková barevná diference E jednotlivých druhů testovaných papírů. Z uvedených hodnost celkové barevné diference vyplývá, že ozonizace nemá prakticky vliv na barevnost dokumentů. Tab. Vliv ozonizace na celkovou barevnou diference E jednotlivých druhů papíru. Vzorek papíru DP DP DP DP O3 - DP O3 - DP O3 - BPP BPP BPP BPP O3 - BPP O3 - BPP O3 - W W W W O3 - W O3 - W O3 - ISO 976 ISO 976 ISO 976 ISO 976 O3 - ISO 976 O3 - ISO 976 O3 - CTMP CTMP CTMP CTMP O3 - CTMP O3 - CTMP O3 - MgBi MgBi MgBi MgBi O3 - MgBi O3 - MgBi O3 - str. č. 28 z 6 L* 85,7 76,23 69, 84,4 77,3 75,5 94,87 9,33 9,64 94,96 9,7 9,9 97,33 94,92 96,45 97,4 94,9 96,58 96,53 92,76 94,59 96,48 93,9 94,6 93,32 84,63 85,6 93,3 84,2 85,67 95,48 89,89 93,3 95,52 89,92 93,5 a* 3,56 7,38 9,77 4,4 7,27 8,8,4,72,33,5,76,98,3,7,8,4,7,7,3,2,22,8,,,56 4,8 4,5,28 4,32 4,,3,76,5,,69,8 b* 8,62 22,34 24,73 9, 23,7 26,28 6,25 3,2 7,43 5,99 2,7 6,73 2, 6,8 5,66 2, 6,28 5,22 4,55,39,94 4,62 9,73,65 3,42 2,5 24,3 3,64 2,66 24,7 6,36 2,98 3,83 6,65 2,83 3,73 L* a* b* E* 9,48 6,6,67 8,4,66 3,82 6,2,84 3,7 5,25 3,72 6,,38 4,55 7,66,88 8,75,9,25 4,4 4,54 4,23,9 4,7 3,78,68,29,9,72,94 6,95,8,26 6,46,48 8,47 2,2,29 8,7,8 2,4,88,7 2,42,75,57,2,,58,2 3,98 3,56, 4,8 3,2 4,69 3,67,7 4,86 3,22 3,77,94,5 3,44,92,25,9,5,3,2 5,84 6,39,7 5,8 6, 7,6 6,68,3 6,32 6,4 8,69 7,72,29 9,2 7,65 4,64 4,7,28 4,88 4,66 8,8,7,22 8,24,75 2,74 4,2,46 3,28 3,99 5,59 2,8,4 5,56,98,79,2,8,72,5 6,62 7,47,29 6,47 7,37 8,85 7,78,3 8,7 7,63

3.4. Stanovení dekoloračního čísla DC457 V tab. 2 je uvedena reflektivita při kritické tloušťce vzorku (R ), poměrový faktor K/S vypočtený z Kubelkovy-Munkovy rovnice a dekolorační číslo (DC457) vzorků po ozonizaci a umělém stárnutí. Z uvedených údajů vyplývá, že ozonizace nezpůsobuje významné změny tohoto parametru. Tab. 2 Vliv ozonizace na dekoloračního čísla DC457 jednotlivých druhů papírů. Vzorek papíru DP DP DP DP O3 - DP O3 - DP O3 - BPP BPP BPP BPP O3 - BPP O3 - BPP O3 - W W W W O3 - W O3 - W O3 - ISO 976 ISO 976 ISO 976 ISO 976 O3 - ISO 976 O3 - ISO 976 O3 - CTMP CTMP CTMP CTMP O3 - CTMP O3 - CTMP O3 - MgBi MgBi MgBi MgBi O3 - MgBi O3 - MgBi O3 - str. č. 29 z 6 R 48,6 3,3 23,2 48, 32,8 3,5 79,3 62,9 6, 78,9 62,4 6, 93, 79,8 83,8 9,8 79,3 84,5 86,5 7,5 75,4 86,8 73, 75,7 66,7 47,7 45,2 67, 46,3 46,3 73, 59,2 6,9 73, 58,6 62,2 K/S,278,87,272,28,6884,7448,27,94,333,282,33,238,26,256,57,37,27,42,5,568,4,,494,39,83,2867,3322,83,34,34,499,46,255,495,462,49 DC457,5299,9994,82,466,473,824,63,2,863,968,23,3,,244,6,543,296 +,5,389,285,236,249 +,8,2283,2283,97,756 +,4,963,65

3.5 ph vodného extraktu V tab. 4 jsou uvedeny hodnoty ph vodného extraktu vzorků papírů po ozonizaci a umělém stárnutí. Vliv ozonu na ph studeného extraktu je prakticky zanedbatelný. Tab. 3 Vliv ozonizace a umělého stárnutí na celkovou ph vodného extraktu jednotlivých druhů papírů. Vzorek papíru DP DP O3 BPP BPP O3 W W O3 ISO 976 ISO 976 O3 CTMP CTMP O3 MgBi MgBi O3 Nestárnutý 4,57 4,3 5,84 5,6 6,3 6,25 8,75 8,9 6,6 6,6 7,45 7,36 Vlhké stárnutí 4,29 4,55 5,25 4,58 6,3 6,7 8,57 8,59 6,23 6,34 6,7 6,9 Suché stárnutí 3,95 4,3 4,75 4,72 6,3 6,7 8,55 8,58 6,4 6,3 6,53 6,4 3.6 Vliv ozonizace na stabilitu arylmetanových barviv 3.6. Reflexní UV/VIS spektra Na obr. 42 až 56 jsou uvedena reflexní spektra ve viditelné a ultrafialové oblasti (UV/VIS) některých arylmetanových barviv po ozonizaci a umělém stárnutí suchým a vlhkým teplem. Z obrázků je patrné, že ozonizace zásadně neovlivňuje průběh křivek reflexních spekter jednotlivých barviv. Je možné konstatovat, že ozonizace má minimální nebo žádný vliv na stabilitu studovaných arylmetanových barviv. str. č. 3 z 6

8 7 6 R (%) 5 MB 4 MB-O3 3 2 25 35 45 55 65 75 85 Vlnová délka (nm) Obr. 42 Vliv ozonizace na UV/VIS reflexní spektra barviva Basic Blue 6 7 6 R (%) 5 4 MB 3 MB-O3 2 25 35 45 55 65 75 85 Vlnová délka (nm) Obr. 43 Vliv ozonizace a umělého stárnutí suchým teplem na UV/VIS reflexní spektra arylmetanového barviva Basic Blue 6 str. č. 3 z 6

7 6 R (%) 5 4 MB 3 MB-O3 2 25 35 45 55 65 75 85 Vlnová délka (nm) Obr. 44 Vliv ozonizace a umělého stárnutí vlhkým teplem na UV/VIS reflexní spektra arylmetanového barviva Basic Blue 6 8 7 6 R (%) 5 MV 4 MV-O3 3 2 25 35 45 55 65 75 85 Vlnová délka (nm) Obr. 45 str. č. 32 z 6 Vliv ozonizace na UV/VIS reflexní spektra arylmetanového barviva Basic Violet

8 7 6 R (%) 5 MV 4 MV-O3 3 2 25 35 45 55 65 75 85 Vlnová délka (nm) Obr. 46 Vliv ozonizace a umělého stárnutí suchým teplem na UV/VIS reflexní spektra arylmetanového barviva Basic Violet 7 6 R (%) 5 4 MV 3 MV-O3 2 25 35 45 55 65 75 85 Vlnová délka (nm) Obr. 47 Vliv ozonizace a umělého stárnutí vlhkým teplem na UV/VIS reflexní spektra arylmetanového barviva Basic Violet str. č. 33 z 6

R (%) 9 8 7 6 5 MG 4 3 2 25 MG-O3 35 45 55 65 75 85 Vlnová délka (nm) Obr. 48 Vliv ozonizace na UV/VIS reflexní spektra arylmetanového barviva Malachit Green 9 R (%) 8 7 6 MG 5 MG-O3 4 3 2 25 35 45 55 65 75 85 Vlnová délka (nm) Obr. 49 Vliv ozonizace a umělého stárnutí suchým teplem na UV/VIS reflexní spektra arylmetanového barviva Malachit Green str. č. 34 z 6

9 R (%) 8 7 6 MG 5 MG-O3 4 3 2 25 35 45 55 65 75 85 Vlnová délka (nm) Obr. 5 Vliv ozonizace a umělého stárnutí vlhkým teplem na UV/VIS reflexní spektra arylmetanového barviva Malachit Green 9 8 7 R (%) 6 5 AG 4 AG-O3 3 2 25 35 45 55 65 75 85 Vlnová délka (nm) Obr. 5 str. č. 35 z 6 Vliv ozonizace na UV/VIS reflexní spektra arylmetanového barviva Acid Green 6

9 8 7 R (%) 6 5 AG 4 AG-O3 3 2 25 35 45 55 65 75 85 Vlnová délka (nm) Obr. 52 Vliv ozonizace a umělého stárnutí suchým teplem na UV/VIS reflexní spektra arylmetanového barviva Acid Green 6 9 R (%) 8 7 6 AG 5 AG-O3 4 3 2 25 35 45 55 65 75 85 Vlnová délka (nm) Obr. 53 Vliv ozonizace a umělého stárnutí vlhkým teplem na UV/VIS reflexní spektra arylmetanového barviva Acid Green 6 str. č. 36 z 6

9 8 R (%) 7 6 AR 5 AR-O3 4 3 2 25 35 45 55 65 75 85 Vlnová délka (nm) Obr. 54 Vliv ozonizace na UV/VIS reflexní spektra arylmetanového barviva Acid Red 87 9 R (%) 8 7 6 AR 5 AR-O3 4 3 2 25 35 45 55 65 75 85 Vlnová délka (nm) Obr. 55 Vliv ozonizace a umělého stárnutí suchým teplem na UV/VIS reflexní spektra arylmetanového barviva Acid Red 87 str. č. 37 z 6

9 R (%) 8 7 6 AR 5 AR-O3 4 3 2 25 35 45 55 65 75 85 Vlnová délka (nm) Obr. 56 Vliv ozonizace a umělého stárnutí vlhkým teplem na UV/VIS reflexní spektra arylmetanového barviva Acid Red 87 3.6.2 Celková barevná diference E Z údajů celkové barevné diference E arylmetanových barev po ozonizaci a umělém stárnutí uvedených v tab. 3, je patrné, že ozonizace nijak neovlivňuje jednotlivá barviva. Tab. 4 Vliv ozonizace a umělého stárnutí na celkovou barevnou diference E jednotlivých druhů arylmetanových barviv. Vzorek papíru Basic Blue 6 Basic Blue 6 O3 - Basic Blue 6 Basic Blue 6 O3 - Basic Violet Basic Violet O3 - Basic Violet Basic Violet O3 - Malachit Green Malachit Green O3 - Malachit Green Malachit Green O3 - Acid Green 6 Acid Green 6 O3 - Acid Green 6 Acid Green 6 O3 - Acid Red 87 Acid Red 87 O3 - Acid Red 87 Acid Red 87 O3 - str. č. 38 z 6 E* 9,58 9,2 9,7 9, 6,6 9,3,9 9,84 59,9 6,39 23, 23,72,33,36 5,2 4,98 5,96 5,97 2,24 2,58

3.7 Vizuální hodnocení změn barevnosti archivních dokumentů 3.7. Vizuální hodnocení změn barevnosti archivní dokumentů Pro vizuální porovnání vlivu ozonizace a umělého stárnutí na archivní dokumenty z 9. a 2. století byly tyto dokumenty seřazeny dle následujícího a vyfotografovány (vzorky č. až 4): 2 3 4 ozonizace, ozonizace, ozonizace, standard, 5 standard, 6 standard, str. č. 39 z 6 schématu

Vzorek č. str. č. 4 z 6

Vzorek č. 2 str. č. 4 z 6

Vzorek č. 3 str. č. 42 z 6

Vzorek č. 4 str. č. 43 z 6

Vzorek č. 4a str. č. 44 z 6

Vzorek č. 5 str. č. 45 z 6

Vzorek č. 6 str. č. 46 z 6

Vzorek č. 7 str. č. 47 z 6

Vzorek č. 8 str. č. 48 z 6

Vzorek č. 9 str. č. 49 z 6

Vzorek č. str. č. 5 z 6

Vzorek č. str. č. 5 z 6

Vzorek č. a str. č. 52 z 6

Vzorek č. 2 str. č. 53 z 6

Vzorek č. 2a str. č. 54 z 6

Vzorek č. 3 str. č. 55 z 6

Vzorek č. 3a str. č. 56 z 6

Vzorek č. 4 Ozonizace nemá vliv na barevnost archivních dokumentů. Změny barevnosti záznamových prostředků archivních dokumentů nebyly měřeny, byla zhotovena fotodokumentace a případné změny budou dále monitorovány. Na základě vizuálního posouzení nemá ozonizace prokazatelný vliv na změnu barevnosti záznamových prostředků. str. č. 57 z 6

3.7.2 Změny celkové barevné diference E archivních dokumentů Porovnáním barevných diferencí všech naměřených hodnot vybraných typů archivních dokumentů bylo zjištěno, že ozonizace nemá významný vliv na změnu barevnosti. Naměřené hodnoty celkové barevné diference po stárnutí (jak ve vlhké, tak v suché atmosféře) vzorků papíru ozonizovaných a vzorků bez ozonizace jsou velmi podobné (viz tab. 5). Tab. 5 Vliv ozonizace a umělého stárnutí na celkovou barevnou diferenci archivních dokumentů. Vzorek papíru ozonizace - ozonizace - ozonizace - 2 2 2 2 ozonizace - 2 ozonizace - 2 ozonizace - 3 3 3 3 ozonizace - 3 ozonizace - 3 ozonizace - 4 4 4 4 ozonizace - 4 ozonizace - 4 ozonizace - 5 5 5 5 ozonizace - 5 ozonizace - 5 ozonizace - 6 6 6 6 ozonizace - 6 ozonizace - 6 ozonizace - str. č. 58 z 6 L* 63,93 62,72 62,68 62,27 62,59 62,39 7,67 67,8 67,99 69,95 69,38 68,43 68, 65,24 66,87 68,8 65,35 66,96 75,2 72,46 73,69 75,4 72,88 73,92 83,56 74,63 77,38 82,2 74,8 77,78 87,29 77,57 82,38 87,43 77,62 82,3 a*,8 2,49 3,4,28 2,42 3,22 2,78 8,4,44 2,6 8,36,99 24,84 8,75 9,88 25,26 9,4 2,55 6,3 8,54 5,94 7,94 8,36 6,79,42 4,87 4,27 2,9 4,86 4,47, 4, 2,22,4 3,84 2,37 b* 7,37 6,9 5,53 6,2 6,53 5,85,7 9,35,5,7 8,97 9,9 7,3 2,85 4,86 7,47 2,98 4,6 9,77 5,6 7,9 8,9 4,92 7,36 7,48 2,9 25,57 9,7 23,48 26,83 4,63 2,4 24,98 5, 2,8 24,8 L* a* b* E*,7,2,62,3,5 2,43 3,34,22 2,36 3,7,4,8,,8,5,8 2,3,97, 2, 2,85 2,68,7,29 2,24 4,64 2,35,9 4,42,79,,2,64 9,68 9,79,4,8,97,7,2 2,87,24,7 2,76,5 6,8 4,96,42 5,8 4,29 5,82 7,83,44 5,95 7,57 8,89 9,35,24 8,75 8,78 2,74,5,2 2,33,29 7,49,,9 7,67 9,25 5,85 8,5,85 5,6 7,6 9,89 3, 2, 9,53 2, 8,93 6,9,36 9,48 5,78 3,44 2,85,77 3,44 3,5 4,43 8,8,69 6, 9,35,6,6 2,3,7,4 9,72 4,9,4 9,66 5,6 4, 2,23,4 3,85 2,37 6,5,4,38 6,45,2 2,4,7,4 2,2,7

pokračování tab. 5 Vzorek papíru 7 7 7 7 ozonizace - 7 ozonizace - 7 ozonizace - 8 8 8 8 ozonizace - 8 ozonizace - 8 ozonizace - 9 9 9 9 ozonizace - 9 ozonizace - 9 ozonizace - ozonizace - ozonizace - ozonizace - ozonizace - ozonizace - ozonizace - 2 2 2 2 ozonizace - 2 ozonizace - 2 ozonizace - 3 3 3 3 ozonizace - 3 ozonizace - 3 ozonizace - 4 4 4 4 ozonizace - 4 ozonizace - 4 ozonizace - str. č. 59 z 6 L* 88,47 79,85 83,83 88,96 8,69 84,29 84,5 66,6 78,78 84,43 67,8 8,3 72,9 6,62 6,3 72,54 6,63 64,59 8,4 73,37 73,35 8,42 73,25 73,27 86,29 8,47 82,4 86,74 8,23 82,7 75,2 64,97 7,34 74,94 65,82 7,64 87,37 77,39 85,52 86,2 77,2 84,54 85,48 77,58 83,44 85,47 78,44 85,54 a*,7 3,56,6,56 3,54,99 2,82 6,43 4,9 2,67 5,99 4,53 7, 7,53 7,6 6,6 7,42 9,2 4,2 5,9 6,56 3,98 6,3 6,76,44 3,3 2,24,7 3,7 2,34 3,83 5,29 5,68 4,34 5, 6,26,76 3,65,72,4 3,52,65,36 2,6,32,46,98,65 b* 4,56 9,85 22,7 3,5 9,97 23,88 8,29 2,78 23,45 7,95 9,99 25,7 26,36 22,95 23,22 25,76 23,8 2, 22,47 24,6 27,95 22,47 24,44 28,3 5,5 2,84 24,23 4,6 2,89 24,29 2,3 2,49 24,4 2,3 9,8 25,29 3,76 8,7 7,9 4,4 8,4 3,23,48 7,6 3,6 9,8 6,4 3,23 L* a* b* E* 8,62 4,64,49 7,78 4,8 3,73,77,38 3,72 2,6 5,29 8,5,6 5,4 9,32,8 9,54,23,2,4 8, 5,27,38 6,9 3,73 3,6 2,9,4 3,7,7 2,48 7,5,34,7 6,8 8,5 9,3,53 7,3 8, 2,3,9,37,3 8,32,52,59,4,4 2,2 3,4 3,4,6 3,8 2,43 2,8 2,3,8,7 8,94 6,67 6,69,37 6,79 6,77,78 2,44,3 2, 2,65,59 5,45,,98 5,83 7,9 8,99,4 7,35 9,32 5,82 3,89,45 5,6 3,59 2,86,79,38 2,73,9 5,69 9,8,9 5,74 9,4 8,62,,24 8,2,, 4,69,9 9,2 4,38,46,86,5,29 2,43,55 3,38,,22 4,25,2 6,6,53 9,37 6,57 9,98,85,7,3,5 2,89,4,38 2,75,29 4,3 3,34,29 4,65 2,75,2 3,82,26,6 2,77 7,89 2,4, 7,3,5 2,42,5, 2,34,29 6,58 3,3,68 5,93 2,75,6 3,73,69 9,49 2,77

3.8 Vliv ozonizace na vybrané mikroorganismy V tab. 6 jsou uvedeny výsledky mikrobiologických testů. Nárůst plísní byl na všech vzorcích naprosto stejný a shodoval se i s kontrolním vzorkem. Provedený způsob ozonizace tedy nemá vliv na životaschopnost a růstové vlastnosti testovaných plísní. Tab. 6 Vliv ozonizace na vybrané archivní mikroorganismy. Vzorek 2 3 4 5 6 7 8 9 Kontrola Hodnocení: ++ + A. niger P. aurantiogriseum T. koningii silný nárůst (pokryta celá plocha čtverečku papíru) a sporulace nárůst (pokryta větší část plochy čtverečku papíru) slabý nárůst (ojedinělé kolonie) žádný nárůst 4 ZÁVĚR Na základě shora uvedených výsledků měření mechanických, optických a chemických vlastnosti filtračního papíru Whatman, papíru pro dokumenty dle ISO 976, dřevitého papíru, bezdřevého psacího papíru, bělené sulfitové a chemotermomechanické buničina lze konstatovat, že ozonizace provedené postupem popsaným v kapitole 2.2 nemá patrný vliv na sledované vlastnosti. Obdobně tak studium vlivu ozonizace na vybrané arylmetanového barviva Acid Red 87, Acid Green 6, Basic Violet, Basic Blue 6, Basic Green 4 a reálné z 9. a 2. století potvrdilo, že tato technologie nemá negativní vliv na barevnost. Ozonizaci však nelze považovat za účinnou dezinfekci dokumentů. str. č. 6 z 6 archiválie