Nanopartikel schützen alte Dokumente

Kalziumhydroxid-Körner zur Papierkonservierung

Die Nanotechnologie hält nun auch beim Schutz von Kulturerbe Einzug. Mini-Partikel einer starken Lauge sollen die Konservierung historischer Dokumente unterstützen. Entwickelt wurde die Technik an der Universität von Florenz . Forscher besprenkelten bis in das 14. Jahrhundert datierte Manuskripte mit Kalziumhydroxid-Körnern. Die Körner besitzen einen Durchmesser von einem 200 Millionstel Millimeter. Das Verfahren ist laut Entwicklern billig und umweltschonend und könnte auch für Gewebe verwendet werden.

Die Nanopartikel des Löschkalks dringen zwischen die Papierfasern ein. Nach Angaben von Piero Baglioni wirken die Alkali-Teilchen gegen schädigende Säuren, die im Zuge der Papierproduktion eingebracht werden. Säuren brechen die Zellulosefasern im Papier. Dieses wird gelb, dünn und brüchig. Derzeit werden historische Dokumente zu Konservierungszwecken chemisch behandelt. Ein Beispiel dafür ist die Bookkeeper-Methode. Dabei werden Magnesiumoxid-Körner über das Papier gestreut. Diese bleiben an den Papierfasern hängen und reagieren mit Wasser, um laut einem Bericht des Fachblatts Nature Alkali zu binden und Säuren zu neutralisieren.

Das Forscherteam wendete die neue Methode an einer Materialprobe des 19. Jahrhunderts an. Die Nanopartikel, gelöst in Propanol, einem flüchtigen Alkohol, wurden dabei gründlich über das Papier zerstäubt. Die Teilchen reagieren langsam mit CO2 in der Luft und bilden in der Folge Kalziumkarbonat, einen feinpudrigen Kalk. Dadurch entsteht ein stabiles und dauerhaftes Reservoir für Alkali, um Säuren zu neutralisieren. Papier-Muster aus dem 14. bis 20 Jahrhundert mit einem mittleren Säuregehalt wurden nach der Nanopartikel-Behandlung nahezu neutral bis mäßig alkalisch. Vermutlich werden sie in diesem Zustand bleiben, schätzen die Forscher. Unbehandelt verfärbte sich das Papier aufgrund der Säureschädigung dunkelbraun. Die Verfärbung des behandelten Papiers war minimal.