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Naturwissenschaftliche Grundlagen

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Für die Durchführung von Restaurierungsmaßnahmen am Objekt ist eine genaue Materialkenntnis von entscheidender Bedeutung. Diese erschließt sich durch naturwissenschaftliche Materialuntersuchungen, deren Auswahl in Übereinstimmung mit dem betreffenden Material sowie der spezifischen Fragestellung. So sind die Stoffzusammensetzung und physikalischen Eigenschaften der zu behandelnden Objekte Gegenstand spezifischer Analyseverfahren. Im Hinblick auf die Erhaltung der Objekte ist auch das Alterungsverhalten sowohl historischer Stoffe als auch der verwendeten Restaurierungsmaterialien immer wieder von großem Interesse - wobei die Diskussion um die Angemessenheit von künstlichen Alterungsverfahren einen eigenen, erwähnenswerten Teil der Fachdiskussion ausmacht. Und schließlich bilden naturwissenschaftliche Untersuchungsmethoden immer wieder den Ansatz für die Entwicklung und die Bewertung neuer Behandlungsverfahren.


Seitenübersicht:

I. Materialanalyse
II. Verfahren zur künstlichen Materialalterung
III. Alterungsverhalten historischer Materialien
IV. Alterungsverhalten moderner Materialien
V. Entwicklung und Bewertung von Behandlungsmethoden

 

 

I. Materialanalyse zur Seitenübersicht

Ilse Entlesberger, Manfred Schwanninger, Sigrid Eyb-Green, Manfred Mayer, Wolfgang Baatz:
Atypische Verbräunungen und lokale Abweichung der Papieroberflächenstruktur. Untersuchung am Inkunabelbestand der Bibliothek der Karl-Franzens-Universität Graz
http://cool.conservation-us.org/iada/pr0311_t.html#graz
[Erschienen in: Journal of PaperConservation Vol. 12 (2011) - No. 3]

 

 

Mit Detailaspekten der Papieranalyse befassen sich die folgenden Beiträge:
 
Eine naturwissenschaftliche Annäherung an die Frage des pH von Papier und seiner Bestimmung:
Harald Berndt & Nancy Love:
What's Wrong with pH? A Conservator and a Scientist search for Consensus (1994)
http://cool.conservation-us.org/waac/wn/wn16/wn16-2/wn16-207.html

 
 

Zum Nachweis von Lignin in einem Papier eignen sich färbende Spottests, sofern sie an einer Materialprobe durchgeführt werden können. Dieser Beitrag beschreibt die Durchführung solcher Spottests mit Phloroglucin und mit Anilinsulfat:
Leanne Brandis:
Evaluation of Spot Tests for Detecting Lignin (1993)
http://cool.conservation-us.org/byorg/abbey/an/an17/an17-1/an17-112.html

 
 

Manfred Anders:
Papierfestigkeit. Charakterisierung durch Zug-Dehnungsprüfung und optische Beurteilung der Alterungsphänomene
http://www.iada-home.org/pr0301_t.html
[Erschienen in: PapierRestaurierung Vol. 2 (2001) - No.3, S. 2-5]

 
 

P.Calvini & A. Gorassini:
Entflechtung von FTIR - Spektren verschiedener Papiere
[FTIR – Deconvolution Spectra of Paper Documents]
http://www.degruyter.com/view/j/rest.2002.23.issue-1/rest.2002.48/rest.2002.48.xml
[Erschienen in: Restaurator Vol. 23 (2002) - No. 1, S. 48-66]

 
 

A. Baranski, D. Dutka, R. Dziembaj, A. Konieczna-Molenda & J.M. Agan:
Der Einfluss der Luftfeuchtigkeit auf den Abbau von Cellulose
[Effect of Relative Humidity on the Degradation Rate of Cellulose. Methodology Studies]
http://www.degruyter.com/view/j/rest.2004.25.issue-1/rest.2004.68/rest.2004.68.xml
[Erschienen in: Restaurator Vol. 23 (2002) - No. 1, S. 68–74]

 
 

Bericht über ein Forschungsprojekt am Niederländischen Institut für Denkmalpflege (ICN), um Methoden zur Zustandsbeschreibung von Papier zu entwickeln.
José Luiz Pedersoli Júnior:
The development of micro-analytical methodologies for the characterisation of the condition of paper
http://cool.conservation-us.org/iada/ta99_107.pdf

 
 

Ein bedeutender Wissenschaftler der Papierrestaurierung war William James Barrow - hier ein biographischer Beitrag zu seinem Schaffen:
Sally Roggia:
William James Barrow: A Biographical Study of His Formative Years and His Role in the History of Library and Archives Conservation from 1931 to 1941 (1999)
http://cool.conservation-us.org/byauth/roggia/barrow/

 
 

Analyseverfahren für Leder beschreiben die folgenden Beiträge:

René Larsen:
Leder und Pergament
Ähnlichkeiten und Unterschiede des Schadensumfangs bezüglich Untersuchung, Konservierung und Restaurierung (2004)

Henry A. DePhillips, Jr., Michelle L. Mader:
Identification of Spue on Leather Books at Trinity College, Hartford (1997)
http://cool.conservation-us.org/byorg/abbey/an/an21/an21-2/an21-210.html

Jean S. Gottlieb:
A Note on Identifying Bloom on Leather Bindings (1982)
http://cool.conservation-us.org/jaic/articles/jaic22-01-004.html

 
 


 

II. Verfahren zur künstlichen Materialalterung zur Seitenübersicht

Die sogenannte künstliche Alterung versucht den Ablauf der natürlichen Zersetzungsprozesse alterungsanfälliger Materialien zu beschleunigen. Ziel solcher Versuche ist die Prognose des natürlichen Alterungsverhaltens. Sie beruhen meist auf intensiver Bestrahlung mit UV-Licht, erhöhten Temperaturen und erhöhter oder schwankender Luftfeuchtigkeit, oft in Kombination miteinander. Da die Komplexität unterschiedlicher und wechselnder Umweltbedingungen bei der künstlichen Alterung nicht simuliert werden kann, gilt die tatsächliche Aussagekraft solcher Versuche als sehr umstritten.

 
 

Diese Studie von Feller stellt einen grundlegenden Beitrag für Überlegungen zum Einsatz künstlicher Alterungsverfahren in der Restaurierung organischer Materialien dar (veröffentlicht in der Reihe "Research in Conservation" des Getty Institutes):
Robert L. Feller:
Accelerated Aging. Photochemical and Thermal Aspects (1994)
http://www.getty.edu/conservation/publications_resources/pdf_publications/pdf/aging.pdf

 
 

Ein Beitrag von Dr. Helmut Bansa (München) zur Thematik der beschleunigten Alterung von Papier:
Abstract in deutscher Sprache:
Helmut Bansa:
Beschleunigte Alterung: Überlegungen zu ihrem praktischen Nutzen
[Accelerated Ageing of Paper: Some Ideas on its Practical Benefit]
http://www.degruyter.com/view/j/rest.2002.23.issue-2/rest.2002.106/rest.2002.106.xml
[Erschienen in: Restaurator 23,2 (2002) S. 106-117]

Volltext des Beitrages in Englisch:
Helmut Bansa:
Accelerated Ageing of Paper: Some Ideas on its Practical Benefit (2002)

 
 

Ein umfangreiches Forschungsvorhaben der Königlichen Bibliothek Den Haag. Der Autor untersucht die Qualität der Alterungstests und deren Interpretationen. Der Beitrag enthält eine ausführliche Bibliographie.
Henk J. Porck:
Rate of Paper Degradation - The Predictive Value of Artificial Aging Tests (2002)
http://www.ica.org/download.php?id=604

 
 

Auch die ASTM (The American Society for Testing & Materials) betreibt ein Forschungsprojekt zur Papieralterung:
R. Bruce Arnold:
ASTM's Paper Aging Research Program (2003)
http://cool.conservation-us.org/byauth/arnold/astm-aging-research/

 
 

Publikation des ASTM International (American Society for Testing and Materials) zur Papieralterung:
ASTM International Paper Aging Research Reports now available on CD

 
 

Das Preservation Department der Library of Congress (LC) stellt auf seinen Seiten ein vereinfachtes, nachweisbar zuverlässigeres Verfahren für die künstliche Alterung vor:
Aging: Improved Accelerated Aging Testing Techniques
http://www.loc.gov/preservation/scientists/projects/acc_aging_test.html

 
 

Das dazugehörige Foschungsprojekt findet sich hier beschrieben:
Chandru J. Shahani:
Accelerated Aging of Paper: Can it Really Foretell the Permanence of Paper? (1995)
http://www.loc.gov/preservation/resources/rt/age/index.html

 
 

Offensichtlich sind in die Entwicklung des oben beschriebenen Verfahrens Erfahrungen miteingeflossen, die eigentlich in einem nur entfernt verwandten Zusammenhang gemacht wurden (eher von Restaurierungswissenschafts-historischem Interesse):
Ellen McCrady:
Accelerated Aging and the Effects of Enclosure (1984)
http://cool.conservation-us.org/byorg/abbey/an/an08/an08-2/an08-208.html

 
 

P. L. Bégin & E. Kaminska:
Methodische Entwicklung der beschleunigten Hitzealterung
[Thermal Accelerated Ageing Test Method Development]
http://www.degruyter.com/view/j/rest.2002.23.issue-2/rest.2002.89/rest.2002.89.xml
[Erschienen in: Restaurator 23,2 (2002) S. 89-105 ]

 
 

Ein kurzer Beitrag zur Bedeutung des Sauerstoffgehaltes für den Ablauf künstlich simulierter Alterungsprozesse:
William K. Wilson:
Variability of the Vapor Pressure of Oxygen in Accelerated Aging (1997)
http://cool.conservation-us.org/byorg/abbey/ap/ap10/ap10-2/ap10-206.html

 
 

Und schließlich ist noch ein Artikel zu nennen, der die praktischen Auswirkungen dieser eher naturwissenschaftlichen-theoretischen Überlegungen auf restauratorische und bestandserhalterische Bemühungen zum Thema hat:
John B.G.A. Havermans, Delft (Niederlande):
Zum Einfluß der europäischen Forschung über das Altern von Papier auf Maßnahmen der vorbeugenden Konservierung
[The Impact of European Research Related to Paper Ageing on Preventive Conservation Strategies]
http://www.degruyter.com/view/j/rest.2002.23.issue-2/rest.2002.68/rest.2002.68.xml
[Erschienen in: Restaurator 23,2 (2002) S. 68-76]

 
 


 

III. Alterungsverhalten historischer Materialien zur Seitenübersicht

Eine allgemeine Einführung über die Zusammenhänge zwischen der Zusammensetzung eines Papiers und seinem Alterungsverhalten gibt dieser Bericht der Library of Congress:
The Deterioration and Preservation of Paper. Some Essential Facts
http://www.loc.gov/preservation/resources/care/deterioratebrochure.html

 
 

Andrzej Barański:
Die Kinetik der Alterung von Cellulose und Papier
[Ageing Kinetics of Cellulose and Paper]
http://www.degruyter.com/view/j/rest.2002.23.issue-2/rest.2002.77/rest.2002.77.xml
[Erschienen in: Restaurator 23,2 (2002) S. 77-88]

 
 

Die Arbeit beinhaltet eine Beschreibung des Weißgerbungsprozesses, Zerfallmechanismen von einer Gruppe historischer sowie der Bucheinbände aus dem 14. bis 18. Jahrhundert.
Marie Vest:
White tawed leather - aspects of conservation (1999)
http://cool.conservation-us.org/iada/ta99_067.pdf

 
 

Tom Conroy:
Informal Observations on "Leather Burn", Acidity, and Leather Lubricants (1991)
http://cool.conservation-us.org/coolaic/sg/bpg/annual/v10/bp10-05.html

 
 


 

IV. Alterungsverhalten moderner Materialien zur Seitenübersicht

Mit Detailfragen der künstlichen Alterung befassen sich die folgenden Artikel:

Über Auswirkungen der Hitzealterung auf chlorfrei gebleichtes Papier berichtet dieser Beitrag:
M. Beyer u.a.:
Heat-Induced Yellowing (1999)
http://cool.conservation-us.org/byorg/abbey/an/an23/an23-1/an23-111.html

M. Černič Letnar, & V. Kropar Vančina:
Die Wirkung einer beschleunigten Alterung auf den Abbau graphischer Kartons
[The Effect of Accelerated Ageing on Graphic Paperboards Degradation]
http://www.degruyter.com/view/j/rest.2002.23.issue-2/rest.2002.118/rest.2002.118.xml
[Erschienen in: Restaurator 23,2 (2002) S. 118-130 ]

 
 

Mit dem Alterungsverhalten moderner Künstlerfarben befassen sich die folgenden Beiträge:

Edwin L. Williams, Eric Grosjean, Daniel Grosjean:
Exposure of Artists' Colorants to Peroxyacteyl Nitrate (1993)
http://cool.conservation-us.org/jaic/articles/jaic32-01-006.html

Exposure of Artists' Colorants to Sulfur Dioxide
http://cool.conservation-us.org/jaic/articles/jaic32-03-007.html

Paul M. Whitmore, Glen R. Cass, James R. Druzik:
The Ozone Fading of Traditional Natural Organic Colorants on Paper (1987)
http://cool.conservation-us.org/jaic/articles/jaic26-01-004.html

J.S. Arney, A.J. Jacobs, R. Newman:
The Influence of Oxygen on the Fading of Organic Colorants (1979)
http://cool.conservation-us.org/jaic/articles/jaic18-02-004.html

 
 


 

V. Entwicklung und Bewertung von Behandlungsmethoden zur Seitenübersicht

M. Adamo, G. Magaudda & A.Tata:
Der Einsatz von Strahlungstechnologie zur Konservierung von Kulturgut
[Radiation Technology for Cultural Heritage Restoration]
http://www.degruyter.com/view/j/rest.2004.25.issue-3/rest.2004.159/rest.2004.159.xml
[Erschienen in: Restaurator Vol. 25 (2004) - No. 3, S. 159-170]

 
 

Bronislava Bacilkova:
Die Wirkung von Dämpfen von Butanol und anderen Alkoholen auf Pilze
[Study on the Effect of Butanol Vapours and other Alcohols on Fungi]
http://www.degruyter.com/view/j/rest.2006.27.issue-3/rest.2006.186/rest.2006.186.xml
[Erschienen in: Restaurator Vol. 27 (2006) - No. 3, S. 186–199]

 
 

Meta Cernic Letnar & Jedert Vodapivec:
Zur Verbesserung der Anfasertechnik
[Optimizing the Leafcasting Technique]
http://www.degruyter.com/view/j/rest.2004.25.issue-1/rest.2004.1/rest.2004.1.xml
[Erschienen in: Restaurator Vol. 25 (2004) - No. 1, S. 1-14]

 
 

Anika Knop, Irene Brückle und Gerhard Banik:
Papier und Karton in Boxen: Veränderungen des Wassersorptionsvermögen durch zyklische Temperaturschwankungen
[Technical Note: Paper and Board in Closed Boxes: Alteration of Water Sorption Capacity during Cyclic Temperature Changes]
http://www.degruyter.com/view/j/rest.2007.28.issue-3/rest.2007.218/rest.2007.218.xml
[Erschienen in: Restaurator Vol. 28 (2007) - No. 3, S. 218–224]

 
 

Mit dem nicht mehr ganz aktuelle Stand der naturwissenschaftlichen Forschung im Bereich der Papierrestaurierung beschäftigen sich diese beiden Beiträge:
Dianne van der Reyden:
Recent Scientific Research in Paper Conservation (1992)
http://cool.conservation-us.org/jaic/articles/jaic31-01-014.html

Chandra L. Reedy:
Research Priorities and Treatment Trials in Paper Conservation (1991)
http://cool.conservation-us.org/coolaic/sg/bpg/annual/v10/bp10-16.html

 
 

E. Stefanis und C. Panayiotou:
Stabilisierung von Holzschliff- und Zellstoffpapieren durch Entsäuerung mit alkoholischen Dispersionen von Ca(OH)2 und Mg(OH)2 Mikro- und Nanopartikel
[Protection of Lignocellulosic and Cellulosic Paper by Deacidification with Dispersions of Micro- and Nano-particles of Ca(OH)2 and Mg(OH)2 in Alcohols]
http://www.degruyter.com/view/j/rest.2007.28.issue-3/rest.2007.185/rest.2007.185.xml
[Erschienen in: Restaurator Vol. 28 (2007) - No. 3, S. 185–200]

 
 

Insbesondere im Fall des Materials ‚Papier' wird die Auswertung von Untersuchungsergebnissen oft durch die Komplexität des Materials erschwert:
Antoinette Dwan:
Paper Complexity and the Interpretation of Conservation Research (1987)
http://cool.conservation-us.org/jaic/articles/jaic26-01-001.html

 
 

Versuchsanordnungen müssen dies berücksichtigen, wie zum Beispiel in dieser Untersuchung über die Auswirkungen eines Insektizides auf verschiedene Arten von Papier:
Helen D. Burgess, Nancy E. Binnie:
The Development of a Research Approach to the Scientific Study of Cellulosic and Ligneous Materials (1990)
http://cool.conservation-us.org/jaic/articles/jaic29-02-003.html

 
 

Mirca Zotti, Alice Ferroni und Paolo Calvini:
Die Wirkung einfacher fungizider Verbindungen auf Organismen, die von Stockflecken isoliert wurden
[Inhibition Properties of Simple Fungistatic Compounds on Fungi Isolated from Foxing Spots]
http://www.degruyter.com/view/j/rest.2007.28.issue-3/rest.2007.201/rest.2007.201.xml
[Erschienen in: Restaurator Vol. 28 (2007) - No. 3, S. 201–217]

 
 

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