Evropsko arhivsko gradivo, napisano na kislem papirju iz leta 1830 in pozneje, razpada. Številna edinstvena besedila, ki so bila priča dogodkom, kot je druga svetovna vojna, so bila zaradi degradacije materiala nepovratno izgubljena. Trenutno ne obstaja nobena metoda, ki bi to znatno izgubo informacij in kulturne dediščine zaustavila. V Sloveniji trenutno ni na voljo nobene uspešne metode razkisanja, ki bi zagotovila nevtralizacijo kislin, mehansko stabilizacijo, za starane artefakte na osnovi celuloze (na primer papir). Konservatorski ukrepi, ki jih je možno izvesti ročno, so daleč prepočasni za obvladovanje količine papirnega gradiva, ki zahteva nujno obdelavo. Kot alternativa digitalizaciji (ki lahko le delno reši informacije) so bile razvite metode razkisanja za reševanje kislih dokumentov in knjižnih struktur, ki se uporabljajo v nekaterih državah. Nobena od teh metod ni brez pomanjkljivosti, vendar obstaja pragmatično mnenje, da je pametno sprejeti pomanjkljivosti in rešiti večino gradiva.

V Sloveniji obstaja velika potreba po razvoju metode, ki bi združevala razkisanje, utrjevanje, negorljivost in protimikrobno obdelavo papirja, s katero bi odpravili pomanjkljivosti trenutno uporabljenih postopkov in bi hkrati reševali več problemov. Obstoječe pomanjkljivosti sedanjih metod razkisanja papirja so predvsem krvavitev originalnih žigov, neenakomerna porazdelitev raziskovalnega materiala, slaba trdnost in neustrezna alkalna rezerva pred nadaljnjo degradacijo. Poleg tega obstaja verjetnost, da se shranjeno arhivsko gradivo na osnovi celuloze ob katastrofalnem dogodku vname, kar bi lahko povzročilo veliko izgubo zelo dragocenih predmetov in ohranjene slovenske in evropske zgodovine zadnjega stoletja.  Zato je zaščita pred požarom za arhivsko gradivo bistvenega pomena. Razviti je potrebno metodo razkisanja artefaktov na osnovi celuloze (npr. papirja, rokopisov in dokumentov), optimizirati postopek obdelave in novo metodo uporabiti za papir v slovenskih knjižnicah/arhivih ter jo končno razširiti na arhive po celi Evropi.

InnoRenew CoE se je skupaj s projektnimi partnerji Univerzo v Mariboru, Fakulteto za strojništvo; Narodno in univerzitetno knjižnico ter Zavodom za varstvo kulturne dediščine Slovenije, vključil v projekt Razvoj multifunkcionalnih polisaharidnih kompozitnih nanodelcev za razkislinjenje, izboljšanje trdnosti in preprečevanje mikrobiološkega napada zgodovinskih artefaktov na osnovi celuloze, katerega cilj je bil ohranitev kulturne dediščine na osnovi celuloze za prihodnje generacije. Glavni cilj tega projekta je bil oblikovati novo, preprosto in cenovno ugodno metodo obdelave artefaktov na osnovi celuloze, ki v eni obdelavi združuje razkisanje, negorljive in protimikrobne snovi, stabilizatorje in sredstva za krepitev.

V okviru triletnega projekta, ki ga je financirala Javna agencija za raziskovalno dejavnost Republike Slovenije (ARRS), je bila za ohranitev umetno staranega kislega papirja opravljena analiza penetracije premaza s SEM instrumentom. Vrednost pH papirja je ključni dejavnik, ki vpliva na razgradnjo papirja in njegovo daljšo življenjsko dobo. Dodajanje aluminijevega sulfata kot sredstva za določanje velikosti v zadnjih fazah izdelave papirja od sredine 19. stoletja do zadnjih desetletij 20. stoletja je splošno sprejeto kot glavni vzrok za kislost papirja. Aluminij sproži hidrolizne reakcije, ki spodbujajo kislo hidrolizo in nepovratno depolimerizacijo celuloznih verig.

Postopki premazovanja z alkalnimi mikrodelci in nanodelci se pogosto uporabljajo za nevtralizacijo kislosti in dodelitev določene alkalne rezerve z namenom ohranjanja alkalnih pogojev v daljšem časovnem obdobju. Eden od izzivov premazov z mikro- in nanodelci je doseči popolno penetracijo delcev v papir. Popolna penetracija je ključnega pomena za zaščito papirja pred razgradnjo. Zato ima mikroskopska analiza v kombinaciji z analizo sestave pomembno vlogo pri ugotavljanju globine penetracije premaza z delci.

V tej analizi so bili vzorci umetno zakisanega papirja z začetnim pH 4,35±0,05 prevlečeni z nanodelci CaCO3, dispergiranimi v etilacetatu, z uporabo etilceluloze kot stabilizatorja. Raziskovalci so najprej raztopili etilcelulozo v etilacetatu in nato z ultrazvokom razpršili nanodelce CaCO3 v raztopini etilceluloze. Kisli papirji so bili takoj po pripravi disperzije potopljeni v disperzijo in posušeni na zraku. Med metodami, s katerimi so opazovali vzorce, je bila tudi analiza EDX. Čeprav je priprava prečnega prereza papirja na videz trivialna, se je izkazala za zahtevne proces. Za rezanje papirja so seveda izbrali škarje, vendar se zaradi tega pri prerezu pokažejo raztrgana vlakna in neravna površina, ki je ni možno analizirati s SEM ali drugo mikroskopijo. Raziskovalci v InnoRenew CoE so ta izziv premagali z uporabo mlina z ionskim žarkom. Z uporabo te metode se izognemo velikim silam, ki jih povzročajo škarje in rezila, zaradi katerih je površina neprimerna za mikroskopski pregled. Ta metoda priprave vzorcev je odlična za pripravo občutljivih vzorcev (kot je denimo papir) in tistih, ki imajo različno gostoto materialov.

Foto: Prerez vzorcev papirja v okviru projekta DeacidCellulose.