Alterungsprozess von Papier

Wissenschaft Chemie
#1

Hallo Zusammen,
kann mir jemand den Alterungsprozess von Papier kurz erklären? Im Internet gibts den nicht so, dass ich ihn verstehe. DANKE

#2

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Hallo Zusammen,
kann mir jemand den Alterungsprozess von Papier kurz erklären?
Im Internet gibts den nicht so, dass ich ihn verstehe. DANKE

#3

Hallo meggyjoe

Bei der Alterung von Papier muss man zwei Typen Papier unterscheiden:

  1. Sogenannt holzhaltiges Papier
    Bei der gewinnung von Zellulose für holzhaltiges Papier verbleiben die Inkrusten (Harzrückstände, Lignin) in der Zellulose. Dieser Rohstoff im allegmeinen als Holzschliff bezeichnet wird heute fast nur noch für die Produktion von Zeitungspapier eingesetzt. Zwischen 1900 und 1950 wurde Holzschliff in grosser Menge auch zur Herstellung von Papier für die Buchproduktion verwendet. Dieses Papier altert durch die Bildung von Säuren aus den enthaltenen Inkrusten sehr schnell. Die Säuren greiffen die Zellulosefasern an, durchtrennen sie, das Papier vergilbt und wird brüchig. Bei den erwähnten Büchern aus der ersten hälfte des 20. Jahrhunderts sehen sie diese Erscheinung oft. Da Säuren nur als saure Lösung ihre zerstörerische Wirkung zeigen, kann der Alterungsprozess durch eine tiefe Luftfeuchte verlangsamt werden. Zusätzlich hilft eine tiefe Temeratur (Reaktionsgeschwindigkeits-Temperatur-Regel) den Prozess zu verlangsamen. Als Gegenmassnahme kann das Papier durch Begasung neutralisiert werden oder das Papier wird aufgespalten und mit einem gepufferten Träger am Zerfall gehindert. Dabei ist die Begasung das billigere Verfahren. Die Langzeitwirkung des Begasens ist jedoch noch zu wenig untersucht, um Aussagen über einen längeren Zeitraum machen zu können.

  2. holzfreie Papiere
    Bei der Gewinnung von Zellulose für holzfreies Papier werden die Inkrusten herausgelöst. Somit ist die Hauptursache für die Alterung von holzhaltigem Papier eliminiert. Holzfreies Papier altert praktisch nur durch äussere Einflüsse. Saure Verbindungen aus der Luft, wie sie auch für den sauren Regen verantwortlich sind, können auch in diesen Papieren Säuren hinterlassen, welche wie beim holzhaltigen Papier die Zellulosefasern angreiffen. Dieser Säureimport ist aber viel geringer als die Säurebildung im holzhaltigen Papier. Bei guter Lagerung (rel. Feuchte ca. 50%, Temperatur 16°C - 20°C ist bei holzfreien Papieren kaum eine Alterung festzustellen. Vor allem Papiere aus Hadern (Baumwollfasern) sind sehr alterungsbeständig. Das ist der Grund, warum eine Gutenbergbiebel oft noch viel in viel besserem Zustand ist, als ein Buch aus der Anfangszeit des 20. Jhd. Die heutigen, gestrichenen Papiere haben einen viel geringeren Faseranteil als die alten, ungestrichenen Papiere. Die Streichmasse hilft einerseits den Preis der Papiere tief zu halten und verbessert die bedruckbarkeit der Papiere im Offsetdruck und im Digitaldruck. Da vor allem die Papierfasern (Zellulose) für die Festigkeit und dei alterungsbeständigkeit verantwortlich sind, haben die heute verwendeten Papiere sehr wahrscheinlich eine etwas reduzierte Lebenserwartung, gegenüber den sehr alten Papieren.

Zusammenfassend kann man sagen, dass der Hauptgrund für die Alterung (Vergilben und spröde werden) von Papier Säuren sind. Diese können schon während der Produktion im Papier eingelagert werden (holzhaltiges Papier, Inkrusten) oder von aussen eingetragen werden (holzfreies Papier).

P.S.: Auch holzfreies Papier kann aus den Fasern von Holz hergestellt sein. Diese Fasern wurden durch eine ‚chemische Reinigung‘ von den Inkrusten befreit. Es ist also nicht so, dass für holzfreies Papier keine Bäume gefällt werden.

Ich hoffe die Antwort ist kurz genug ausgefallen. Sollte die Antwort nicht ausführlich genug sein, so bin ich gern bereit ausführlicher auf das Thema einzugehen.

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#4

Vielen Dank,die Antwort ist ausführlicher als ich erwartet habe. Das ist echt super, Vielen dank nochmal.

mfg meggyjoe

Hallo meggyjoe

Bei der Alterung von Papier muss man zwei Typen Papier
unterscheiden:

  1. Sogenannt holzhaltiges Papier
    Bei der gewinnung von Zellulose für holzhaltiges Papier
    verbleiben die Inkrusten (Harzrückstände, Lignin) in der
    Zellulose. Dieser Rohstoff im allegmeinen als Holzschliff
    bezeichnet wird heute fast nur noch für die Produktion von
    Zeitungspapier eingesetzt. Zwischen 1900 und 1950 wurde
    Holzschliff in grosser Menge auch zur Herstellung von Papier
    für die Buchproduktion verwendet. Dieses Papier altert durch
    die Bildung von Säuren aus den enthaltenen Inkrusten sehr
    schnell. Die Säuren greiffen die Zellulosefasern an,
    durchtrennen sie, das Papier vergilbt und wird brüchig. Bei
    den erwähnten Büchern aus der ersten hälfte des 20.
    Jahrhunderts sehen sie diese Erscheinung oft. Da Säuren nur
    als saure Lösung ihre zerstörerische Wirkung zeigen, kann der
    Alterungsprozess durch eine tiefe Luftfeuchte verlangsamt
    werden. Zusätzlich hilft eine tiefe Temeratur
    (Reaktionsgeschwindigkeits-Temperatur-Regel) den Prozess zu
    verlangsamen. Als Gegenmassnahme kann das Papier durch
    Begasung neutralisiert werden oder das Papier wird
    aufgespalten und mit einem gepufferten Träger am Zerfall
    gehindert. Dabei ist die Begasung das billigere Verfahren. Die
    Langzeitwirkung des Begasens ist jedoch noch zu wenig
    untersucht, um Aussagen über einen längeren Zeitraum machen zu
    können.

  2. holzfreie Papiere
    Bei der Gewinnung von Zellulose für holzfreies Papier werden
    die Inkrusten herausgelöst. Somit ist die Hauptursache für die
    Alterung von holzhaltigem Papier eliminiert. Holzfreies Papier
    altert praktisch nur durch äussere Einflüsse. Saure
    Verbindungen aus der Luft, wie sie auch für den sauren Regen
    verantwortlich sind, können auch in diesen Papieren Säuren
    hinterlassen, welche wie beim holzhaltigen Papier die
    Zellulosefasern angreiffen. Dieser Säureimport ist aber viel
    geringer als die Säurebildung im holzhaltigen Papier. Bei
    guter Lagerung (rel. Feuchte ca. 50%, Temperatur 16°C - 20°C
    ist bei holzfreien Papieren kaum eine Alterung festzustellen.
    Vor allem Papiere aus Hadern (Baumwollfasern) sind sehr
    alterungsbeständig. Das ist der Grund, warum eine
    Gutenbergbiebel oft noch viel in viel besserem Zustand ist,
    als ein Buch aus der Anfangszeit des 20. Jhd. Die heutigen,
    gestrichenen Papiere haben einen viel geringeren Faseranteil
    als die alten, ungestrichenen Papiere. Die Streichmasse hilft
    einerseits den Preis der Papiere tief zu halten und verbessert
    die bedruckbarkeit der Papiere im Offsetdruck und im
    Digitaldruck. Da vor allem die Papierfasern (Zellulose) für
    die Festigkeit und dei alterungsbeständigkeit verantwortlich
    sind, haben die heute verwendeten Papiere sehr wahrscheinlich
    eine etwas reduzierte Lebenserwartung, gegenüber den sehr
    alten Papieren.

Zusammenfassend kann man sagen, dass der Hauptgrund für die
Alterung (Vergilben und spröde werden) von Papier Säuren sind.
Diese können schon während der Produktion im Papier
eingelagert werden (holzhaltiges Papier, Inkrusten) oder von
aussen eingetragen werden (holzfreies Papier).

P.S.: Auch holzfreies Papier kann aus den Fasern von Holz
hergestellt sein. Diese Fasern wurden durch eine ‚chemische
Reinigung‘ von den Inkrusten befreit. Es ist also nicht so,
dass für holzfreies Papier keine Bäume gefällt werden.

Ich hoffe die Antwort ist kurz genug ausgefallen. Sollte die
Antwort nicht ausführlich genug sein, so bin ich gern bereit
ausführlicher auf das Thema einzugehen.

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#5

Hallo meggyjoe
Ich hoffe du verstehst meine Erklärung:
Papier z.B. für die Archivierung, mit gutem Vermögen, Veränderung und Verfall zu wiederstehen. Experten definieren ein Papier als alterungsbeständig („Frankfurter Forderungen“ vom Feb.1990) , wenn es als Natur -oder Streichrohpapier holzfrei, d. h. zu 100% aus gebleichten Zellstoffen hergestellt ist, einen ph-Wert von 7,5 - 9 aufweist, einen Calciumcarbonat-Anteil (das ist ein mineralischer Füllstoff) von mindestens 3% besitzt. Eine Normung der Deutschen Papierindustrie ist in der DIN-ISO 6738 fesgelegt. Diese Norm wurde vom Arbeitsausschuss NPa-AA 21 „Alterungsbeständige Papiere“ im Normenausschuss Papier und Pappe ausgearbeitet. Das Zertifikat behandelt in sehr technischer Form die Kriterien, welche ein Papier und Karton erfüllen muss, um der geforderten Lebensdauer-Klasse (LDK) zu entsprechen. Angewendet werden soll diese Norm vor allem für Papiere und Kartons, die als Informationsträger - z.B. In Form von Schriftstücken und Büchern - nach längerer Lagerzeit in Archiven und Bibliotheken noch benutzbar sein müssen. Diese Norm kann auf holzhaltige, holzfreie und altpapierhaltige Papiere angewendet werden. Die erwähnten Lebensdauerklassen - LDK genannt - werden in der DIN-ISO 6738 wie folgt klassifiziert.
zusammenfassend heißt das es muss als Rohstoff reiner gebleichter Zellstoff verwendet werden und das Papier darf nicht in einem sauren Produktionswasser hergestellt werden.

reicht das so?

Grüße

Hubert Runge

Hallo Zusammen,
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#6

Hallo,
die Frage ist ja sehr allgemein, ich hoffe ich treffe das was Du meinst.
Die Papierfasern (zellstoff, Holzschliff) können altern (Oxidationsprozesse), Fasern bzw. hauptsächlich der natürliche Kitt „Lignin“ wird dunkler und spröde (altes Zeitungspapier wird gelb und verliert an Festigkeit), reines Zellstoffpapier hat so gut wie kein Lignin und altert deshalb kaum. Daneben können andere Papierbestandteile altern: Farbstoffe bleichen aus, ändern ihre Farbe, opt. Aufheller verlieren an Wirkung (Vergilbung). Binder in der Papierbeschichtung (glänzende Strichschicht) können vergilben und spröder werden.

Hallo Zusammen,
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#7

Früher wurde Papier aus Leinen, also alten Kleidungsresten hergestellt. Dieses sieht auch nach Hunderten von Jahren fast genauso aus wie damals. Heute wird es aus Zellstoff, der wiederum aus Holz gewonnen wird, hergestellt. Da aber heute in der Herstellung gerne Säure benutzt wird löst sich das heutige Papier nach und nach auf. Es gibt verschiedene Verfahren um diese Auflösung (fast) komplett zu stoppen. Dazu gibt es eine etwas ältere Doku mit dem Namen „Der saure Tod im Bücherregal“. Leider finde ich nur ein kurzes Anfangsstück auf Youtube. http://www.youtube.com/watch?v=CiBqTBUjSCQ. Es geht im großen und ganzen darum, den pH-Wert auf neutral (7) zu bringen.

Ich hoffe das hat Ihnen geholfen.
MfG

Hallo Zusammen,
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#8

Vielen Dank!!!

#9

Vielen Dank!!!.

#10

Vielen Dank!!

#11

Vielen Dank für die Hilfe!!

#12

Das hat mir sehr geholfen, Dankeschön.

#13

Leider nur ganz rudimentär…

Kopier- und Druckerpapier wird durch diverse Zusätze in der Herstellung alterungsbeständig > 200 Jahre und damit „dokumentenecht“.
Die Bestandteile und Verfahren sind oft Betriebsgeheimnisse, es gibt aber eine Norm nach der es nachgewiesen werden muss.

Ansonsten ist es einfach ein Zerfallsprozess durch Sauerstoff und Lichteinwirkung, der die Alterung beschleunigt oder mindert.
Das Grundmaterial spielt dabei auch eine große Rolle und natürlich das Papiergewicht ( = Grammatur) und die der Umwelt ausgesetzte Oberfläche.

Bessere Auskünfte wirst du eher bei den Physikern erhalten.

#14

Hallo Meggyjoe,
vielen Dank für Dein Interesse u. dass Du mich als Experte ausgewählt hast!
Papieralterung ist ein komplexes Thema u. kann nicht in wenigen Zeilen abgehandelt werden. Der Alterungsprozess hängt ab von der Art des Papiers, seiner Herstellung u.
der Lagerung. Es gibt Papiere, die unter geeigneten Lagerungsumständen, so gut
wie nicht altern. Dies erklärt, warum uns 500 Jahre alte Bücher in gutem Zustand erhalten geblieben sind. Bekannt geworden ist der Zerfall von Bücher, die ab Mitte
des 19. Jahrhunderts gedruckt wurden. Verantwortlich dafür sind die im Papier
enthaltenen Holzspäne und deren Gehalt an Lignin. Besonders unter dem Einfluss von Feuchtgkeit bildet sich Säure, die das Papier zerfrisst. Neben der Feuchtigkeit spielt auch Licht eine Rolle bei der Alterung. Diese erkennt man an einer mehr
oder weniger starken Gelbfärbung - der sogenannten Vergilbung. Diese ist be-
sonders auffällig bei Zeitungspapier.
Ein heute hergestelltes, hochwertiges, holzfreies Werkdruckpapier altert bei trockener u.lichtgeschützter Lagerung fast nicht.
Diese Tatsache macht sich auch die heutige Altpapier-Recycling - Wirtschaft zu Nutze. Aus Altpapier gewonnene Zellstoffe ersetzen große Mengen Frischzellstoffe,
was wiederum unsere Umwelt u. Wälder schont.
Mit freundlichen Grüßen
Der Druck u. Papierexperte

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#15

hm… ich schätze, da kann ich keinen professionelle Erklärung geben. Es wird halt gelb (UV-strahlung) und das Bindemittel zwischen den Papierflocken löst sich langfristig auf. Dadurch wird das Papier spröde.
Tine

Hallo Zusammen,
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#16

sorry, ich habe die Anfrage erst jetzt gesehen und denke Du hast Deine Antwort bereits erhalten.

MfG
Claudia

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#17

Nicht mein Fachgebiet… Gruß

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