OSNOVA RB
Реставрация бумаги, графики,документов,книг,картин. Личная страница реставратора.
Главная. Реставрация.Галерея.Реставрация .Графика. Книги.Галерея. Переплёт. Футляры. Папки.Как это делается?ВНИМАНИЕ! ВАЖНО!Статьи. Контакты.
Книга и всё о ней .
реставрация
Март, 2013
Апрель, 2013
ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ТОКОВ ВЫСОКОЙ ЧАСТОТЫ ДЛЯ ДЕЗИНФЕКЦИИ ДОКУМЕНТОВ НА БУМАГЕ

Текст лекций,прочитанных на всероссийском обучающем семинаре сотрудниками ФЦКБФ 2003г. 

Решение проблемы дезинфекции книг в целях уничтожения микро­организмов, вызывающих преждевременное разрушение печатных ма­териалов, имеет большое значение для сохранности библиотечных фондов.

По сравнению с другими предметами книги дезинфицировать крайне сложно, поскольку проникновение дезинфицирующих агентов в толщу бумаги затруднено, а также из-за уязвимости обрабатываемо­го материала. Способов стерилизации описано много. С этой целью ча­ще используют химические вещества. Существует множество препа­ратов, способных ингибировать рост микроорганизмов. Однако требо­вания безопасности для бумаги и людей существенно сужают круг используемых веществ.

В связи с этим возрос интерес к различным физическим способам стерилизации — таким как ультрафиолетовое облучение, гамма-облу

чение, лазерная обработка и воздействие электромагнитного поля. Ус­тановлено, что электромагнитное излучение оказывает воздействие на живые организмы практически во всех диапазонах волн. Быстрота вво­да энергии во всю толщу облучаемого объекта, легкость регулирова­ния этого процесса делают заманчивым применение высокочастотной энергетики в целях стерилизации книг.

Характеристика процесса электромагнитного излучения

Под высокочастотным нагревом (токами высокой частоты) пони­мается нагрев при бесконтактной передаче энергии с помощью элек­тромагнитного поля. Электромагнитное поле представляет собой осо­бый вид материи и является носителем электромагнитной энергии. Оно определяется совокупностью взаимосвязанных электрического и магнитного полей. В зависимости от того, какая составляющая элек­тромагнитного поля играет основную роль, различают нагрев в маг­нитном поле (индукционный нагрев) и в электрическом поле (диэлек­трический нагрев).

Для индукционного нагрева используются частоты от 50 Гц до 5 МГц, для диэлектрического — от сотен килогерц до тысяч мегагерц.

Индукционный нагрев осуществляется вихревыми токами, инду­цированными в нагреваемом предмете. Поэтому индукционным спо­собом можно нагревать только электропроводящие материалы. Соот­ветственно, для документов на бумаге применяется диэлектрический нагрев.

Распространение высокочастотного метода объясняется целым ря­дом его особенностей: появляется возможность обеспечения быстрого подъема температуры в обрабатываемом материале; процесс не имеет инерции и прекращается со снятием напряжения с рабочего конденса­тора; технологические процессы с использованием скоростного высо­кочастотного нагрева легко поддаются механизации и автоматизации.

Высокочастотный нагрев диэлектрических материалов осуществ­ляется при помещении их между пластинами конденсатора, к которым подведено напряжение, равное нескольким сотням или тысячам вольт, при частоте тока, исчисляемой десятками миллионов герц. Процесс протекает за счет поляризации имеющихся в диэлектрике «связанных» зарядов. В присутствии электрического поля заряженные частицы (ди-

поли, ионы) стремятся ориентироваться в направлении поля, при этом накапливается энергия.

Если снять поле, то заряженные частицы возвратятся в свое «ней­тральное» положение и из-за наличия между частицами материала межмолекулярного трения потенциальная энергия превращается в теп­ловую. Если диэлектрик поместить в переменное электрическое поле, то при каждом изменении поля внутри материала будет генерировать­ся некоторое количество теплоты. Чем чаще изменяется направление поля (чем выше частота колебаний), тем больше теплоты выделится в диэлектрике за единицу времени.

Практическое использование электромагнитного излучения Диэлектрический нагрев используется для разнообразных техноло­гий, основными из которых являются:

  сушка древесины, пряжи, сыпучих материалов;

  склейка изделий из древесины (оконные переплеты, двери, щи­
ты, мебель, музыкальные инструменты), полимерных и комби­
нированных материалов;

  сварка изделий из полихлорвинила и других пластмасс, а также
синтетических волокон и пленок;

  подогрев с целью ускорения полимеризации при изготовлении
изделий из стеклопластиков;

      сушка литейных стержней, разогрев пищевых продуктов и т. п.
Важным аспектом применения неионизирующего электромагнит­
ного излучения является его использование в целях стерилизации.

Для нас наиболее актуальным является воздействие электромаг­нитного излучения на плесневые грибы, так как в условиях книгохра­нилищ основными разрушителями документов являются именно мик-

ромицеты.

Повреждение материалов плесневыми грибами происходит как в результате механического разрушения разрастающимся мицелием, так и за счет воздействия различных продуктов метаболизма грибов, преж­де всего органических кислот и ферментов.

Существуют несомненные доказательства высокой устойчивости плесневых грибов к воздействию различных физических способов де­зинфекции. В особенности это относится к некоторым, как правило, темноокрашенным видам микромицетов, представителям классов ас-

комицетов и несовершенных грибов: таким как Altemaria alternata, A. radicina, Aureobasidium pullulans, Aspergillus niger, Cladosporium her-barum, С shaerospermum, Trichoderma viride и др. Содержащиеся в их клетках и спорах меланиновые пигменты осуществляют защиту этих микроорганизмов от различных повреждающих факторов.

Практически возможность дезинфекции книг в электрическом вы­сокочастотном поле была установлена в 1947 г., когда для Государст­венной публичной библиотеки проводилась сушка книг, содержащих повышенное количество влаги, в лаборатории профессора Вологдина. Было установлено, что в процессе сушки погибли споры грибов, нахо­дящиеся в книгах. Эти предварительные данные позволили считать це­лесообразным дальнейшие исследования для определения условий и режима дезинфекции книг в электрическом высокочастотном поле.

В настоящее время в лаборатории ФЦКБФ используется высоко­частотная диэлектрическая установка (ВЧД 13-10/27), разработанная в 1987 г. Научно-исследовательским технологическим и проектно-кон-структорским институтом токов высокой частоты им. В. П. Вологдина. Установка предназначена для нагрева документов на бумаге в высоко­частотном электрическом поле с целью дезинфекции, для обеспечения сохранности документов.

Принцип работы установки ВЧД 13-10/27

Установка состоит из двух блоков — технологической камеры и высокочастотного генератора. Технологическая камера представляет собой экранированный шкаф, внутри которого находится конденса­тор, состоящий из трех пластин. Высокочастотное напряжение пода­ется на среднюю пластину, верхняя и нижняя — заземлены. Для удоб­ства загрузки конденсатора верхняя и нижняя пластины соединены с подъемным устройством. Размеры пластин рабочего конденсатора 60 х 80 см. В верхней части нагревательной камеры расположен меха­низм для сжатия пакетов нагреваемых документов. Высота пакета — 20 см, масса одновременно загружаемых документов — 50 кг (рис. 1).

Технологическая камера установки имеет устройство для вы­тяжной вентиляции. В целях безопасности внутреннее пространство камеры изолировано от оператора двумя двустворчатыми дверцами, имеющими сплошное электропроводное уплотнение по краям. При за­крывании дверцы притягиваются электромагнитом. Справа от техно 

логической камеры располагается высокочастотный генератор, кото­рый представляет собой отдельный экранированный алюминиевый шкаф с размещенными внутри двумя генераторными лампами. Генера­тор служит для создания высокочастотного напряжения, поступающе­го в технологическую камеру.

 

 

Требования к обрабатываемым документам

Для одновременного нагрева с целью дезинфекции в рабочий кон­денсатор следует загружать книги, влажность которых отличается не более чем на 2—4 %. Если влажность книг отличается более чем на 4 %, то одновременный нагрев их происходит неравномерно. При от­носительной влажности воздуха, равной 65 %, влагосодержание раз­личной бумаги составляет от 4,5 до 14 %. При этом надо иметь в виду, что если дезинфицировать книги, имеющие нормальную исходную влажность, то необходимо принять меры для того, чтобы потери ими влаги были минимальными. Это достигается уплотнением материала и применением закрытых рабочих конденсаторов. Книги в кожаных переплетах, а также книги с металлическими скрепками, заставками, золотым тиснением, с применением силикат

ного клея лучше не подвергать обработке токами высокой частоты во избежание растрескивания и деформации кожи, а также возгорания.

Перед каждой обработкой все документы должны быть осмотрены и очищены от пыли и загрязнений (рис. 2).

Перед обработкой также необходимо рассортировать документы по влажности. Если в результате протечки есть залитые водой книги, то их необходимо отделить от сухих и слегка увлажненных. Сильно ув­лажненными считаются документы с влажностью более 20 %.

Влажность книг определяют с помощью прибора Влагомер МГ4У.

Эффективность дезинфекционной обработки документов в камере ВЧД установки

Определяют эффективность дезинфекционной обработки докумен­тов в камере установки токов высокой частоты следующим образом. Суспензию спор плесневых грибов, определенного титра (обычно 1—2 млн/мл), в количестве 0,1—0,2 мл наносят на стерильные образцы бумаги. После подсушивания образцы заворачивают в стерильную бу­магу и помещают между книгами в камеру установки. Жизнеспособ­ность микроорганизмов определяют одним из следующих способов. Либо делают реплики на стерильную агаризованную питательную сре­ду в чашки Петри, либо помещают образцы в эксикатор с повышенной влажностью и выдерживают в термостате определенное время. Затем оценивают рост микромицетов на образцах бумаги по 6-балльной шка­ле согласно ГОСТ 9.048—89.

Результаты опытов свидетельствуют о том, что для достижения ги­бели 90—100 % спор микромицетов необходима обработка в среднем в течение 15 мин.

Влияние обработки на свойства бумаги

Важным условием возможности применения токов высокой часто­ты для обработки документов является также отсутствие отрицатель­ного действия данной обработки на оптические и физико-механиче­ские свойства бумаги.

Белизну бумаги определяют по коэффициенту диффузного отраже­ния до и после обработки в камере установки на приборе Specol при длине волны 457 нм.

Исследования образцов бумаги разных видов — опытной выработ­ки из 100 % хлопковой целлюлозы, из 100 % древесной сульфатной 

целлюлозы, а также книжно-журнальной — показали, что в целом из­менения показателя белизны невелики и составляют от 5,1 (бумага из хлопковой целлюлозы) до 12,0 % (книжно-журнальная).

В качестве критерия изменения механических свойств бумаги при­нят показатель сопротивления излому. Обработка в камере ВЧД уста­новки неравнозначно изменяет механическую прочность разных видов бумаги. Наибольшая потеря прочности наблюдается у образцов книж­но-журнальной бумаги и составляет 22,4 %, наименьшая — у образцов, состоящих из 100 % хлопковой целлюлозы,— 10,3 %. Данные измене­ния не особенно значительны. Но это касается обработки документов в течение 15 мин, при увеличении времени воздействия токов высокой частоты на бумагу ее оптические и физико-механические характери­стики изменяются в большей степени.

Главное условие сохранности фондов — поддержание оптималь­ных условий в хранилищах: определенного температурно-влажност-ного режима, очистки от пыли, нормативного уровня освещенности и т. д. На практике, к сожалению, в результате аварийных ситуаций, мы сталкиваемся с документами, пораженными плесневыми грибами уже в очень значительной степени, и в таких случаях установка токов высо­кой частоты может быть очень полезна. В настоящее время в РНБ в ка­мере установки обрабатывается около 3 тыс. единиц документов в год. При необходимости это количество может быть увеличено до 25— 30 тыс.

 

 

 
 

 


<< Назад Добавить новый комментарий
0 всего
Добавить новый комментарий
Имя*
Тема*
Комментарий*
Пожалуйста, введите код подтверждения, изображенный на картинке*
Перезагрузить картинку





Cоздание сайта: SAMOMU.RU Рейтинг@Mail.ru
Главная. Реставрация.|Галерея.Реставрация .Графика. Книги.|Галерея. Переплёт. Футляры. Папки.|Как это делается?|ВНИМАНИЕ! ВАЖНО!|Статьи. |Контакты.