Кино- и фотоматериалы

Бумага

Изобретение бумаги относится к периоду конца прошлой и начала новой эры. Первые ее образцы начали изготавливать в Китае и некоторых других странах Юго-Восточной Азии. Первоначальным сырьем, используемым для получения бумаги, служили волокна шелка-сырца и его отходы. Позднее в композицию добавлялись и волокна растительного происхождения: лубяные, тутового дерева, конопли, бамбука, некоторых экзотических растений. Затем бумага стала производиться в основном лишь из растительных волокон и, реже, с добавлением шелка. Позднее к уже упомянутому сырью добавились льняные, пеньковые и хлопковые волокна, получаемые как из тряпья, так и из самих растений, прошедших предварительную переработку, а также волокна, получаемые из соломы. Для придания бумаге прочности и сомкнутости структуры ее проклеивали веществами растительного и животного происхождения: растительными соками и слизями, камедями, желатином, позднее крахмалом, мукой, рыбьим клеем.

В Европе бумагу начали производить в X в. Изготавливали ее ручным способом на бумажных мельницах, где в качестве основного сырья применялись лоскуты хлопчатобумажных и льняных тканей, старое белье, льняные и конопляные волокна. Поэтому бумага, изготовленная из таких материалов, называется тряпичной. Она является наиболее долговечной, и до нашего времени сохранились документы, написанные на бумаге, выработанной еще в XI в.

Начиная с XVII в. потребность в книгах заметно увеличивалась, расширялось производство бумаги, и то количество, которое вырабатывалось ручным кустарным способом, перестало удовлетворять запросы книгоиздателей. Начались интенсивные поиски более дешевого и доступного сырья и методов механизированного изготовления бумаги.

Уже в XVII в. была изобретена машина для измельчения волокон — ролл (от нем. Rolle — каток, валик), которая, претерпев конструктивную модернизацию, дошла до наших дней и используется для подготовки бумажной массы высокосортных видов бумаги. В 1799 г. во Франции Луи-Николя Роббером была изобретена и запатентована бумагоделательная машина, представлявшая из себя небольшой листоотливный станок периодического действия, который с 1805 г. начал вырабатывать бумагу на одной из бумажных мельниц.

Цепь постепенных технологических модернизации, усовершенствование метода подачи бумажной массы и съема готовой продукции очень скоро превратили бумагоделательную машину в сложный агрегат непрерывного действия, где с одного конца поступает бумажная масса, а с другого непрерывной лентой выходит готовое бумажное полотно, наматываемое в рулон. До середины XIX в. сырьем для бумагоделательных машин служили тряпичные волокна, отходы льна, пеньки, макулатура и лоскуты тряпья. Позднее, в связи с изобретением в 1843 году способа получения древесной массы из еловой древесины объем выпуска бумаги резко возрос, однако качество и долговечность ее снизились. Это объясняется тем, что древесная масса, получаемая измельчением бревен на абразивных камнях в присутствии воды, содержит все ингредиенты древесины, в частности, реакционно-способный лигнин, легко окисляющийся на воздухе, и состоит из коротких волокон, их обрывков и пучков. Бумага, содержащая в композиции большое количество древесной массы, быстро подвергается старению — желтеет и приобретает хрупкость. Из применяемых в настоящее время полуфабрикатов для изготовления бумаги древесная масса является самым недолговечным сырьем.

Крупный скачок в развитии целлюлозно-бумажного производства произошел в конце XIX в. с изобретением в 1870 году сульфитного способа получения целлюлозы. Сульфитная целлюлоза, выделенная из древесины лиственных пород и ели варкой в кислом растворе бисульфита кальция, имела сравнительно длинные и эластичные волокна, легко размалывалась и при формовании образовывала прочный и плотный бумажный лист. Замена в композиции бумаги древесной массы на волокна сульфитной целлюлозы повышала качество продукции, придавая листу большую прочность и долговечность. Однако сульфитная целлюлоза в XIX в. не нашла должного применения из-за ее дефицитности, и массовое сульфит-целлюлозное производство получило широкое распространение лишь с начала XX столетия. В 1880 г. был изобретен новый, более перспективный метод выделения целлюлозы из древесины — сульфатный, где варка щепы проводилась под давлением в смеси растворов сульфида натрия и его гидроокиси. Такой способ получения целлюлозы давал возможность использовать древесину как лиственных, так и хвойных пород, в том числе и содержащую большое количество смолистых соединений (сосна, пихта, лиственница, кедр), а волокна целлюлозы, в сравнении с полученными по сульфитному способу, обладали большим запасом прочности и долговечности. Однако, серо-коричневый тон сульфатной целлюлозы не давал возможности использовать ее для изготовления высокосортных видов бумаги. В конце XIX в. разработка способа отбелки сульфитной целлюлозы хлором и его соединениями позволила белить ее в промышленных масштабах. Но применяемые в то время режимы отбелки снижали прочность волокон, их долговечность и, соответственно, прочность и долговечность вырабатываемой из них бумаги. Волокна целлюлозы, полученные по методу сульфатной варки, белятся значительно труднее, и для разработки специальных технологических режимов ее обработки потребовалось еще полвека. Лишь в сороковых годах XX столетия на сульфатцеллюлозных заводах появились первые отбельные цеха. В настоящее время мировая бумажная промышленность, даже по самым скромным подсчетам, насчитывает более 600 видов бумаги и картона, обладающих разнообразными свойствами (картоном принято считать листовой материал, имеющий массу 1 кв. м, больше 200-250 г). Возможность получения широкого ассортимента бумажной продукции, обладающей заданными параметрами свойств, появилась в результате разработки научных основ технологии бумажного производства.

Набор свойств, необходимых бумаге, достигается при ее изготовлении правильным подбором исходных полуфабрикатов, изменением технологических режимов или нескольких основных процессов производства (размола, отлива, сушки), введением в бумажную массу различных добавок (наполнителей, красителей, проклеивающих, гидрофобизирующих, антисептических веществ и т. д.), отделкой бумаги, обработкой поверхности. В каждом случае технолог выбирает наиболее простой, дешевый и удобный метод.

Необходимо отметить, что бумага не является однородным листовым волокнистым материалом. Равномерное хаотическое расположение волокон в ней встречается крайне редко, лишь тогда, когда бумага изготовлена ручным способом, но и в этом случае наблюдается неравномерность структуры листа: локальные утолщения, облачный просвет, приводящие к неодинаковой прочности в различных его участках. Современные виды бумаги, выработанные на быстроходных бумагоделательных машинах, к тому же имеют и преимущественную ориентацию волокон в машинном направлении, что проявляется в различии по направлениям измерения ее прочности и деформационных характеристик. Это свойство бумаги машинного отлива обязательно должно учитываться реставратором при работе с ней.

Большинство фотокинодокументов, как и другие документы, состоят из материальной основы (основы) и вещества, строящего изображение. В нашем случае это, как правило, слой связующего коллоида с распределенным в нем мелкодисперсным металлическим серебром.

В архивах и музеях встречаются документы на металлической основе, стеклянных пластинках, полимерных гибких пленках и на бумаге. Наиболее распространены кинофотодокументы на пленочных носителях, среди них нужно уметь различать документы на нитроцеллюлозной, триацетатцеллюлозной и полиэфирной основе. Хронологически более старыми являются пленки на нитроцеллюлозной основе, так называемые горючие. Известно, что в США кинопленки на этой основе не выпускаются с 1951 года, форматная пленка последний раз выпущена в 1939 году, а в СССР выпуск пленки на нитроцеллюлозной основе прекращен с 1961 года. В таблице 1 приведены сведения о некоторых свойствах каждой из пленочных основ, позволяющие провести идентификацию документов по основе.

Таблица 1 Идентификация документа на пленочной основе

Способ идентификации	Тип основы
Нитрат целлюлозы	Триацетат целлюлозы	Полиэфир целлюлозы (лавсан)
Маркировка вдоль края	Нитро	Безопасная	Безопасная
Загорание	Воспламеняется мгновенно	Загорается не сразу	Загорается не сразу
Прочность на разрыв	Разрывается	Разрывается	Нельзя разорвать
Другие свойства	Опущенный в трихлорэтилен образец погружается на дно

Современные кинофотопленки, пленки для микрофильмирования и некоторые фототехнические выпускаются на триацетатной основе (ФТ-12), и такие же пленки с индексом «П» (ФТ-102П) — на полиэфирной основе. В коллекциях архивов и музеев находится большое количество фотографий на бумажной основе. Современные типы фотобумаг изготавливаются на бумаге с высоким содержанием альфа-целлюлозы, марки А и Б по ГОСТ 2635-77 с баритовым подслоем и защитным слоем. Такая бумага не содержит агрессивных химических веществ и, будучи технологически правильно обработанной в лаборатории, обладает устойчивостью к повышенным температурам и свету. До 50-х годов прошлого века фотолюбители, как правило, сами изготавливали фотобумагу, поэтому трудно определить ее состав. Известно только, что ее делали из «писчей бумаги отличного качества». Фотодокументы XIX и начала XX в. различаются между собой по типу связующего материала, в котором распределены частицы металлического серебра. Различают три основных вида старинных фотобумаг: альбуминовую, целлоидиновую и аристотипную, имеющих, соответственно, связующий коллоид из альбумина (яичного белка), коллодия и желатины. Существовали бумаги и вовсе без связующего коллоида, так называемые «соленые» и пигментные. Среди фотодокументов могут встретиться отпечатки на бумагах с полимерным покрытием. В таблице 2 представлены некоторые признаки фотобумаг, по которым можно идентифицировать фотодокументы по типу связующих сред.

В последние десятилетия в области копирования технической документации и полиграфии широко использовались диазотипные материалы. Они выпускаются на триацетатной основе и в виде бумаг и калек. Изображение состоит из азокрасителя в полимерном связующем слое. Цвет изображения коричневый, синий, фиолетовый, красный и черный. Разновидностью диазотипных пленок являются везикулярные пленки на полиэфирной основе. Изображение формируется газовыми пузырьками и выглядит как матовое на прозрачном фоне.

Таблица 2 Идентификация фотодокументов по типу связующего вещества

Признаки и способы идентификации	Типы связующего вещества в бумаге и тип бумаги
желатина	коллодий	альбумин	солёная бумага
Характер поверхности	Гладкая, глянцевая	Трещины, светлые кривые линии		Никакого глянца, видны бумажные волокна
Воздействие холодной воды	Набухает	Не набухает	Воздействие отсутствует или оно неопределенно
Воздействие горячей воды	Растворяется или становится липкой, скользкой	Не растворяется	Воздействие отсутствует или оно неопределенно
Воздействие ледяной уксусной кислоты	Растворяется	Не растворяется	Воздействие отсутствует или оно неопределенно
Воздействие спирто-эфирной смеси	Воздействие отсутствует или оно неопределенно	Растворяется	Воздействие отсутствует или оно неопределенно	Воздействие отсутствует или оно неопределенно

Электрофотографические материалы выпускаются на полиэфирной основе с тончайшим электропроводящим слоем из алюминия, никеля или других металлов и слоем органического фотопроводника, на котором изображение формируется тонером -порошком черной или цветной смолы и закрепляется при нагревании или с помощью специального лака. С пленки тонер можно переносить на бумагу и закреплять нагреванием. Термопластические пленки выпускаются на полиэфирной основе и являются разновидностью электрографических. Изображение формируется механическим рельефом, невидимым при рассматривании. Для визуализации изображения необходима специальная система преобразования сигнала. До сих пор речь шла о фотографических документах на черно-белых старинных и современных галоидосеребряных и несеребряных фотоматериалах. В мире доля черно-белых серебряных фотоматериалов в восьмидесятые годы составляла всего 7% (в СССР — 95%) от общего количества кинофотоматериалов в любительской и профессиональной фотографии.

Это объясняется не только привлекательностью цвета в любом изображении, но и серьезной экономической проблемой — уменьшением мирового запаса серебра. В семейных альбомах, архивах и музеях хранятся тонны металлического серебра в виде черно-белых негативов и фотографий. Переход к цветной фотографии позволяет вернуть практически все входящее в состав фотоэмульсий серебро обратно в промышленность, так как последнее необходимо только в технологическом процессе получения цветного изображения, а само изображение не содержит металлического серебра и состоит из красителя, образующегося в процессе проявления цветного изображения. В архивах могут встретиться цветные диапозитивы на стеклянных «автохромных» пластинках, которые выпускались в начале века фирмой «Люмьер». На стекло насыпали слой микроскопических крахмальных зерен, окрашенных в красный, синий и зеленый цвета и смешанных в равных долях. Слой закрепляли лаком, а сверху поливали обычную фотоэмульсию (бромистое серебро в желатине). При экспонировании через стекло, проявлении с обращением и рассматривании на просвет получали цветное изображение фотографируемого объекта. Со временем стали заменять крахмальные зерна зернами из шеллака. Затем появились пленки с линзово-растровой структурой поверхности, которые требовали специальных светофильтров при съемке и проекции изображения. В 20-30-х годах в США и в 40-50-х в СССР был широко распространен гидротипный способ цветной кинематографии. Он состоит в изготовлении трех цветоделенных (за синим, зеленым и красным светофильтрами) рельефных изображений (матриц), которые прокрашиваются, соответственно, желтым, пурпурным и голубым красителями и по очереди приводятся в контакт с набухшим желатиновым слоем бланкфильма. При этом красители диффундируют в приемный слой в количествах, пропорциональных высоте рельефа каждой из матриц. На бланкофильме после трех переносов возникает многоцветное изображение. Наибольшее распространение получили цветофотографические многослойные материалы, каждый из слоев которых чувствителен к одному из цветов: синему, зеленому или красному, и содержит помимо бромистого серебра цветную компоненту, образующую в процессе проявления желтый, пурпурный и голубой красители, а все содержащееся в слое серебро переходит в растворы и регенерируется. На протяжении десятилетий эти материалы усовершенствовались, и современные технологии позволяют изготовлять сложнейшие, составленные из десяти и более слоев, системы, содержащие до ста химически чистых компонентов.

Источник:

Труды Лаборатории консервации и реставрации документов Санкт-Петербургского филиала Архива РАН. Выпуск I. Хранение и реставрация документов: методические рекомендации. Под ред. К. И. Андреевой и Н. П. Копаневой. СПб., 2008

ГЛАВА 2. ЕСТЕСТВЕННОЕ СТАРЕНИЕ ДОКУМЕНТОВ И КНИГ И ВЛИЯНИЕ НА НИХ ВНЕШНИХ ФАКТОРОВ

Левашова Л.Г.

Дата добавления: 2014-12-27