MXPA06009765A - Proceso para la preservacion de materiales celulosicos. - Google Patents

Abstract

La presente invencion se refiere a un proceso para la conservacion de un material celulosico, que comprende un tratamiento en donde dicho material celulosico es puesto en contacto con un agente de estabilizacion, y al menos uno del material celulosico o el agente estabilizante, es enfriado antes y/o durante el tratamiento. Un agente de desacidificacion que comprende dipropoxicarbonato de magnesio, propanol y un HFC seleccionado de HFC-134a y HFC-227ea, es particularmente preferido como agente estabilizante.

Description

PROCESO PARA LA PRESERVACIÓN DE MATERIALES CELULÓSICOS CAMPO DE LA INVENCIÓN La presente invención se refiere a un proceso para la conservación de un material celulósico.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN El proceso es notablemente útil para la conservación de documentos valiosos en soportes celulósicos, tales como libros, manuscritos o trabajos de arte, ropas, banderas y similares. Durante los últimos 150 años, los archivos y bibliotecas han luchado por prevenir el envejecimiento del papel, es decir notable amarillamiento y fragilidad del papel en documentos y libros. Se han propuesto muchos tratamientos para evitar o detener este envejecimiento. Las metas principales de este tratamiento son ya sea transformar el papel en otro medio más estable, o estabilizar el papel contra el proceso de degradación. Los documentos anteriores son sometidos a deterioro notablemente debido al contenido de ácido en la mayoría de los materiales celulósicos. Otros problemas serios encontrados en la conservación de libros y documentos elaborados de troncos de papel de naturaleza fácilmente oxidable del material. La oxidación no solamente resulta en el decoloro del papel, sino también en un debilitamiento mecánico considerable del soporte del texto. Tal decoloración es favorecida por la radiación de luz, lo cual constituye otra fuente significante de degradación en el papel. El mecanismo de auto-oxidación de degradación, que ocurre en la celulosa durante el proceso de envejecimiento (en oxígeno atmosférico) , es también importante en la conservación de bibliotecas. La solicitud de patente Canadiense CA-A-2142195, describe composiciones para desacidificación del papel que contienen metilcarbonato de metoximagnesio o etilcarbonato de etoximagnesio en un solvente diluido con un hidroclorofluorocarburo o un hidrofluorocarburo. Estas y otras técnicas de conservación conocidas, no son completamente satisfactorias puesto que pueden causar daño a las tintas y colores, dando así origen a problemas como escurrimiento de tinta o color, formación de anillos de Newton y/o depósitos blancos. Es deseable encontrar un proceso de conservación, notablemente un proceso de desacidificación el cual sea efectivo y no presente los problemas anteriores, o el cual al menos, permita minimizar dichos problemas.

SUMARIO DE LA INVENCIÓN La invención se refiere en consecuencia, a un proceso para conservación de un material celulósico, que comprende un tratamiento en donde dicho material celulósico es puesto en contacto con un agente estabilizante, y al menos uno del material celulósico o el agente estabilizante, es enfriado antes y/o durante el tratamiento. El material celulósico es generalmente un material celulósico impreso y/o coloreado. El proceso de conformidad con la invención, es compatible con la presencia de otros materiales tales como en particular, piel usada por ejemplo, en cubiertas de libros . En el proceso de conformidad con la invención, al menos uno del material celulósico o el agente estabilizante, es generalmente enfriado a una temperatura la cual es menos de 20°C. A menudo, esta temperatura es igual a o menos de 10°C. Más a menudo, esta temperatura es igual a o menos de 0°C. Preferiblemente, esta temperatura es igual a o menos de -10°C. Una temperatura de aproximadamente -15°C es particularmente preferida. En el proceso de conformidad con la invención, al menos uno del material celulósico o el agente estabilizante, es generalmente enfriado a una temperatura la cual es igual a o superior de -50°C. A menudo, esta temperatura es igual a o superior de 30°C. Una temperatura igual a o superior de -25°C, es particularmente adecuada. Preferiblemente, la temperatura es igual a o superior de -20°C.

DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN En una primera modalidad preferida, al menos el material celulósico es enfriado. En una segunda modalidad, solamente el agente estabilizante es enfriado. Si el agente estabilizante es una composición de varios constituyentes, uno o más de los constituyentes puede eventualmente, ser enfriado antes de formar la composición. En una tercera modalidad preferida, el tratamiento se lleva a cabo a la temperatura mencionada anteriormente. Esto significa que el sistema que consiste de material celulósico y agente estabilizante, se llevan a estas temperaturas. De manera general, en este caso, el sistema es mantenido a tal temperatura por un tiempo suficiente para asegurar el efecto estabilizante. Es ventajoso, en particular, en la tercera modalidad, asegurar que el material celulósico y el agente estabilizante tengan sustancialmente la misma temperatura, cuando están siendo puestos en contacto. Se han logrado buenos resultados con una diferencia de temperatura entre el material celulósico y el agente estabilizante de menos de 20°C. Preferiblemente, esta diferencia de temperatura es menos de 10°C y más preferiblemente, es menos de 5°C. De manera mayormente más preferible, la diferencia de temperatura es aproximadamente 1°C o menos. El proceso de conformidad con la invención, a menudo se lleva a cabo a una presión en la cual el agente estabilizante está en la fase líquida, siendo entendido que suspensiones, dispersiones y fangos, también son considerados como fases líquidas . Una solución es preferida cuando el agente estabilizante está en la fase líquida. Alternativamente, el proceso de conformidad con la invención, puede llevarse a cabo con un agente estabilizante el cual está en la fase de vapor bajo las condiciones de tratamiento. Las presiones de trabajo típicas en el proceso de conformidad con la invención, varían desde 1 hasta 10 bar. En el proceso de conformidad con la invención, la duración del tratamiento es generalmente a lo sumo 50 horas, preferiblemente a lo sumo 10 horas. La duración del tratamiento es más preferiblemente menos de o igual a aproximadamente 3 horas . Una duración del tratamiento igual a o menos de 1 hora, por ejemplo, 30-45 minutos, es más particularmente preferida. Sin embargo, tiempos de tratamiento de más de o igual a aproximadamente 2 horas, dan también particularmente buenos resultados.

Se ha encontrado, de manera sorprendente, que el proceso de conformidad con la invención, permite tiempos cortos de tratamiento a pesar del agente de estabilización y/o material celulósico. En una modalidad particular del proceso de conformidad con la invención, el material celulósico no se seca antes del tratamiento. En otra modalidad particular del proceso de conformidad con la invención, el material celulósico es ligeramente secado antes del tratamiento, de manera tal que suelte aproximadamente 1-2% de contenido de humedad en peso, con relación al peso total del material celulósico antes del tratamiento. Tal secado ligero se puede originar por calentamiento suave del material celulósico de 30 hasta 50°C, preferiblemente aproximadamente 40°C. Una primera forma particular para llevar a cabo el proceso de conformidad con la invención comprende: (a) enfriar el agente estabilizante; (b) poner en contacto el material celulósico y el agente estabilizante enfriado en la etapa (a) , preferiblemente en una cámara de tratamiento la cual ha sido opcionalmente enfriada antes de introducir el material celulósico; (c) opcionalmente, separar cantidades en exceso de agente estabilizante o constituyentes del agente estabilizante del material celulósico; (d) opcionalmente, recuperar cantidades en exceso o constituyentes separados en la etapa (c) . Una segunda forma particular para llevar a cabo el proceso de conformidad con la invención comprende: (a) proporcionar una cámara de tratamiento equipada con un dispositivo de enfriamiento, en la cual la cámara de tratamiento es enfriada descendentemente antes del tratamiento; (b) introducir material celulósico enfriado en la cámara de tratamiento; (c) suministrar el agente estabilizante opcionalmente enfriado a dicha cámara de tratamiento para poner en contacto el agente estabilizante con el material celulósico; (d) opcionalmente, separar cantidades en exceso de agentes estabilizantes o constituyentes, del agente estabilizante a partir del material celulósico; (e) opcionalmente, recuperar cantidades en exceso o constituyentes separados en la etapa (d) . Una tercera forma particular para llevar a cabo el proceso de conformidad con la invención comprende: (a) enfriar el material celulósico y opcionalmente, enfriar el agente estabilizante; (b) poner en contacto el material celulósico enfriado en la etapa (a) y el agente estabilizante opcionalmente enfriado en la etapa (a) en una cámara de tratamiento; (c) opcionalmente, separar cantidades en exceso de agentes estabilizantes o constituyentes del agente estabilizante a partir del material celulósico; (d) opcionalmente, recuperar cantidades en exceso o constituyentes separados en la etapa (c) . En la tercera forma particular para llevar a cabo el proceso de conformidad con la invención, al menos el material celulósico, pero opcionalmente también el agente estabilizante/ son enfriados antes de llevarlos en contacto. Se prefiere enfriar tanto el material celulósico como el agente estabilizante antes de ponerlos en contacto. La cámara de tratamiento puede ser de un tipo simple, el cual comprende equipo sin enfriamiento o en el cual el equipo de enfriamiento no está accionado . En el proceso de conformidad con la invención, el agente estabilizante es a menudo seleccionado de fortalecedores de fibras, agentes de encolado, antioxidantes, b?ocidas y/o reactivos de desacidificación. Entre los fortalecedores de fibras y agentes de encolados, los derivados de celulosa y/o polímeros naturales o no naturales, pueden ser adecuadamente usados. Ejemplos específicos de derivados de celulosa se seleccionan de carboximetilcelulosa, metilcelulosa, etilcelulosa y éteres de celulosa. Ejemplos específicos de polímeros no naturales se seleccionan de copolímeros de estireno/acrilato, poliuretanos y poliamidas. Un polímero natural específico es almidón. Entre antioxidantes, pueden ser adecuadamente usados, derivados de ácidos arilcarboxílieos oxidables, en particular, ácidos hidroxiarilcarboxílico. Esteres de ácidos arilcarboxílico son preferidos. En este caso, el éster es generalmente un éster de alquilo, preferiblemente, un éster de alquilo derivado de un radical alquilo lineal, ramificado o cíclico que tiene de manera general, de 1 a 10, preferiblemente de 1 a 4 átomos de carbono, tales como radicales metilo, etilo, propilo, isopropilo o butilo, o sus mezclas. En una modalidad particularmente preferida, se usa un derivado, en particular un éster alquilo del ácido p-hidroxibenzoico, el cual es preferiblemente seleccionado entre p-hidroxibenzoato de metilo, p-hidroxibenzoato de etilo, p-hidroxibenzoato de propilo, p-hidroxibenzoato de butilo y sus mezclas. Los biocidas preferidos corresponden a los antioxidantes descritos aquí posteriormente. En el proceso de conformidad con la invención, el agente estabilizante es preferiblemente un agente de desacidificación. En este caso, el agente de desacidificación comprende de manera general, una base, la cual puede ser seleccionada por ejemplo, de derivados metálicos básicos, de derivados organometálicos o de monómeros alcalinos tales como acrilatos. Ejemplos de derivados metálicos básicos adecuados para uso en la presente invención incluyen, óxidos, hidróxidos, carbonatos y bicarbonatos de zinc y metales en el Grupo I, II y IV de la Tabla Periódica. De conformidad con ciertas modalidades, las bases son preferiblemente óxidos, hidróxidos, carbonatos y bicarbonatos de magnesio, titanio, calcio, sodio, potasio, zinc o combinaciones de dos o más de los mismos. Ejemplos de agentes incluyen carbonato de magnesio, .bicarbonato de magnesio, óxido de magnesio, metil carbonato de magnesio, alcoholatos de titanio, óxido de calcio, hidróxido de sodio, hidróxido de potasio, hidróxido de calcio, carbonato de zinc, bicarbonato de zinc, óxido de zinc, y combinaciones de dos o más de los mismos. Son preferidos derivados de metales alcalinotérreos básicos en particular, compuestos o sales de magnesio. Bases más preferidas son seleccionadas de alcoxicarbonatos de magnesio, tales como carbonatos derivados de dimetanolato de magnesio, dietanolato de magnesio y en particular, dipropanolato de magnesio. El agente de desacidificación puede opcionalmente, comprender un solvente seleccionado por ejemplo, de alcoholes, en particular que tienenl a 4 átomos de carbono, y solventes o éteres de hidrocarburos halogenados o no halogenados. Tales solventes incluyen por ejemplo, metanol, etanol, isopropanol, n-propanol, isobutanol, propano, butanos, pentanos, isohexanos, heptanos, alquilsiloxanos, HFE-7100 y HFE-7200. -Se prefiere n-propanol . En otra modalidad, el solvente comprende un alcohol fluorado tal como 2, 2, 3, 3, 3-pentafluoro-1-propanol . En una modalidad preferida de la invención, el agente estabilizante en particular, el agente de desacidificación comprende un hidrofluoroalcano. Los hidrofluoroalcanos adecuados comprenden de manera general, desde 1 a 10, preferiblemente de 2 a 6 átomos de carbono. Hidrofluoroalcanos específicos se seleccionan de difluorometano (HFC-32) , 1, 1-difluoroetano (HFC-152a) , 1, 1, 1-trifluoroetano (HFC-143a) , 1, 1, 12-tetrafluoroetano (HFC-134a) , 1, 1,1, 3, 3-pentafluoropropano (HFC-245fa) , 1, 1, 1, 3, 3, 3-hexafluoropropano (HFC-236fa) , 1,1,1,2,3,3,3-heptafluoropropano (HFC-227ea) , 1, 1, 1, 3, 3-pentafluorobutano (HFC-365mfc) y 1,1,1,2, 3, 4, , 5, 5, 5-decafluoropentano (HFC-43-10mee) . Son preferidos HFC-227ea, HFC-134a y sus mezclas. Un tensoactivo puede opcionalmente estar presente, en particular, si no se usa solvente. El contenido de humedad del solvente opcional e hidrofluoroalcano es generalmente, menos de 1000 mg/kg. Este contenido puede también estar por debajo de 200 o 100 g/kg. En una modalidad más preferida, el agente de desacidificación es una composición de propilcarbonato de magnesio, propanol, en particular, n-propanol y HFC-227ea y/o HFC-134a. Esta composición y su manufactura, se describe en el documento EP-1111128, cuyo contenido se incorpora por referencia en la presente solicitud. Este agente de desacidificación particular está generalmente en la forma de una solución y está comprendido de di-n-propilato de magnesio carbonado preferiblemente en n-propanol, y un HFC diluyente seleccionado de 1,1,1,2-tetrafluoroetano (HFC-134a) y 1,1,1,2,3,3,3-heptafluoropropano (HFC-227) . El di-n-propilato de magnesio carbonado es un sólido con la fórmula (CH3CH2CH20) 2MgOCO. La concentración de di-n-propilato de magnesio carbonado es preferiblemente entre 30 y 70% (peso por peso con relación al peso total del di-n-propilato de magnesio carbonado y n-propanol) . Son más particularmente preferidos, una composición que comprende 1.5-2.0% (peso por peso con relación al peso total de la composición) de di-n-propilato de magnesio carbonado, 3.0-4.0% de n-propanol y los restantes, que consisten esencialmente de HFC. La invención es ilustrada en una manera no limitativa por los ejemplos posteriores: Observaciones generales : Se selecciona una serie de libros impresos en papel acídico en la primera mitad del siglo veinte y que tiene notas de tinta del manuscrito, escritas en varias páginas, debido a la sensibilidad de las tintas mencionadas a los tratamientos de desacidificación. Se realizaron los Ejemplos 1 a 3 usando una cámara con un equipo de enfriamiento, la cual se enfrió durante el contacto de los libros y el agente de estabilización. Los ejemplos 4 a 6 se realizaron en una cámara de tratamiento simple sin equipo de enfriamiento . Se realizó el ejemplo 7 (ejemplo de comparación), sin enfriamiento de libro y agente de estabilización antes y durante el contacto.

Ejemplos: Ejemplo 1: Proceso de desacidificación realizado en una cámara de tratamiento enfriada En una cámara de tratamiento, un libro de la serie de libros mencionada bajo las "Observaciones generales" anteriores, se enfrió a una temperatura de -15°C. Un reactivo de desacidificación que corresponde a la modalidad preferida descrita en la página 7, líneas 12 a 20, se diluyó con HFC-227ea y el reactivo diluido se enfrió a -15°C. Entonces se introdujo en la cámara de tratamiento mientras controla la temperatura para asegurar que la diferencia entre el reactivo de desacidificación y el libro, no excedan aproximadamente 3°C. El sistema reactivo/libro se mantuvo en conjunto por 10 minutos a -15°C por impregnación, después, la cámara se secó por 30 minutos y después los volátiles restantes fueron removidos por evaporación por 1.5 horas . El libro tratado fue efectivamente desacidificado y no mostró escurrimiento de tinta en las notas de tinta del manuscrito.

Ejemplo 2 Se repitió el ejemplo 1 con el mismo tipo de libro y el mismo reactivo de desacidificación, pero las temperaturas fueron de -20°C. El libro tratado fue efectivamente desacidificado y no mostró escurrimiento de tinta en las notas de tinta del manuscrito.

Ejemplo 3 Se repitió el ejemplo 1 con el mismo tipo de libro y el mismo reactivo de desacidificación, pero las temperaturas fueron -25°C. El libro tratado fue efectivamente desacidificado y no mostró escurrimiento de tinta en las notas de tinta del manuscrito.

Ejemplo 4: Proceso de desacidificación realizado en una cámara de tratamiento sin equipo de enfriamiento . Un libro de la serie de libros como se mencionó anteriormente bajo "Observaciones generales", se enfrió a una temperatura de -15°C. Un reactivo de desacidificación que corresponde a la modalidad preferida descrita en la página 7, líneas 12 a 20, se diluyó con HFC-227ea y el reactivo diluido se enfrió a -15°C. Tanto el libro como el reactivo de desacidificación, fueron entonces introducidos en una cámara de tratamiento simple. El reactivo/libro del sistema se mantuvo en conjunto por 10 minutos para impregnación, después, la cámara se secó por 30 minutos y después los volátiles restantes se removieron por evaporación por 1.5 horas . El libro tratado fue efectivamente desacidificado y no mostró escurrímiento de tinta en las notas de tinta en el manuscrito.

Ejemplo 5 Se repitió el ejemplo 4 con el mismo tipo de libro y el mismo reactivo de desacidificación, pero las temperaturas fueron de -20°C. El libro tratado fue efectivamente desacidificado y no mostró escurrimiento de tinta en las notas de tinta del manuscrito.

Ejemplo 6 Se repitió el ejemplo 4 con el mismo tipo de libro y el mismo reactivo de desacidificación, pero las temperaturas fueron -25°C. El libro tratado fue efectivamente desacidificado y no mostró escurrimiento de tinta en las notas de tinta del manuscrito . Por supuesto, los ejemplos 4 a 6, también podrían haber sido realizados en una cámara de tratamiento con equipo de enfriamiento mantenido apagado.

Ejemplo 7 (comparación) Se repitió el ejemplo 1 con el mismo tipo de libro y el mismo reactivo de desacidificación, pero sin control de temperatura, a temperatura ambiente. El libro tratado se acidificó pero mostró escurrimiento de tinta considerable en las notas de tinta del manuscrito.

Claims (19)

NOVEDAD DE LA INVENCIÓN Habiéndose descrito la presente se considera como novedad, y por lo tanto, se reclama como propiedad lo contenido en las siguientes : REIVINDICACIONES

1. Proceso para la conservación de un material celulósico, caracterizado porque comprende un tratamiento en donde dicho material celulósico es puesto en contacto con un agente estabilizante, y al menos uno del material celulósico o el agente estabilizante, es enfriado antes y/o durante el tratamiento.

2. Proceso de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque al menos uno del material celulósico o el agente estabilizante, es enfriado a una temperatura la cual es menos de 20°C.

3. Proceso de conformidad con la reivindicación 2, caracterizado porque la temperatura es desde -50°C hasta 0°C, preferiblemente desde -20°C hasta 5°C.

4. Proceso de conformidad con la reivindicación 2 ó 3, caracterizado porque el tratamiento se lleva a cabo a dicha temperatura.

5. Proceso de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque el material celulósico y el agente estabilizante tienen sustancialmente la misma temperatura, conforme son puestos en contacto.

6. Proceso de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque el agente estabilizante se selecciona de fortalecedores de fibra, agentes de encolado, antioxidantes, biocidas y/o agentes de desacidificación.

7. Proceso de conformidad con la reivindicación 6, caracterizado porque el agente estabilizante es un agente de desacidificación.

8. Proceso de conformidad con la reivindicación 7, caracterizado porque el agente de desacidificación comprende una base seleccionada de derivados de metales alcalinotérreos básicos, en particular, compuestos de magnesio o calcio o sales.

9. Proceso de conformidad con la reivindicación 7 u 8, caracterizado porque el agente de desacidificación comprende un solvente seleccionado de alcoholes, en particular, que tienen de 1 a 4 átomos de carbono, y solventes o éteres de hidrocarburo halogenados o no halogenados.

10. Proceso de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 7 a 9, caracterizado porque el agente de desacidificación comprende un hidrofluoroalcano, preferiblemente seleccionado de HFC-227ea y HFC-134a.

11. Proceso de conformidad con la reivindicación 10, caracterizado porque el agente de desacidificación es una composición de propilcarbonato de magnesio, propanol y HFC-227ea.

12. Proceso de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 11, caracterizado porque el tratamiento se lleva a cabo por una duración de 1 a 50 horas .

13. Proceso de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 12, caracterizado porque el material celulósico no se seca antes del tratamiento.

14. Proceso de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 12, caracterizado porque el material celulósico se seca antes del tratamiento, de manera que suelta aproximadamente 1% ó 2% de contenido de humedad en peso.

15. Proceso de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 14, caracterizado porque comprende: (a) enfriar el agente estabilizante; (b) poner en contacto el material celulósico y el agente estabilizante enfriado en la etapa (a) , preferiblemente en una cámara de tratamiento la cual ha sido opcionalmente enfriada antes de introducir el material celulósico; (c) opcionalmente, separar cantidades en exceso de agente estabilizante o constituyentes del agente estabilizante del material celulósico; (d) opcionalmente, recuperar cantidades en exceso o constituyentes separados en la etapa (c) .

16. Proceso de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 14, caracterizado porque comprende: (a) proporcionar una cámara de tratamiento equipada con un dispositivo de enfriamiento, en la cual la cámara de tratamiento es enfriada antes del tratamiento; (b) introducir material celulósico enfriado en la cámara de tratamiento; (c) suministrar el agente estabilizante opcionalmente enfriado a dicha cámara de tratamiento para poner en contactó el agente estabilizante con el material celulósico; (d) opcionalmente, separar cantidades en exceso de agentes estabilizantes o constituyentes, del agente estabilizante a partir del material celulósico; (e) opcionalmente, recuperar cantidades en exceso o constituyentes separados en la etapa (d) .

17. Proceso de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 14, caracterizado porque comprende: (a) enfriar el material celulósico y opcionalmente, enfriar el agente estabilizante; (b) poner en contacto el material celulósico enfriado en la etapa (a) y el agente estabilizante opcionalmente enfriado en la etapa (a) en una cámara de tratamiento; (c) opcionalmente, separar cantidades en exceso de agentes estabilizantes o constituyentes del agente estabilizante a partir del material celulósico; (d) opcionalmente, recuperar cantidades en exceso o constituyentes separados en la etapa (c) .

18. Proceso de conformidad con la reivindicaciones 17, caracterizado porque la cámara de tratamiento no es enfriada en la etapa (b) .

19. Proceso de conformidad con la reivindicación 17 ó reivindicación 18, caracterizado porque tanto el material celulósico como el agente estabilizante, son enfriados antes de ponerlos en contacto en la cámara de tratamiento .