Wolfgang Wächter Bücher erhalten, pflegen und restaurieren

Materialien und Hilfsmittel

• 
  keine Anteile sonst üblicher Papierhilfsmittel
  
• 
  Preiswürdigkeit.
  

Momentan verfügen wir über zwei Kernpapiersorten, die diese Anforde­rungen erfüllen können. Die Entwicklung weiterer Sorten steht bevor.

Nur mit spezifischen Kernmaterialien in verschiedenen Ausführungen der Grammatur, des Farbtones und des Fasermaterials ist der Anspruch auf originalgetreue und wesensgleiche Restaurierungen zu realisieren. Um diesen Anspruch zu illustrieren, seien folgende Fragen erlaubt:

Welche Begründung haben Mitsumata- oder Kazo-Fasern im inneren eines Zeitungsblattes aus holzschliffhaitigem Papier?

Ist die Einarbeitung ostasiatischer Fasern ein originalgetreuer Bestandteil in europäischen Hadernpapieren?

Eine andere Problemebene besteht in den Anforderungen an die zukünf­tige Lebensdauer und die erreichbaren Festigkeitswerte. Unter Betrachtung der gegenwärtigen Ergebnisse existiert eine Grenze der Festigkeiten origi­naler Blätter mit schweren Schäden auch nach dem Einfügen neuen Kern­materials. Hier wird eine Beschränkung des Materials 'Kernpapier' sicht­bar. Die Überlegungen und Entwicklungen zur Überwindung dieser Grenze sind momentan Gegenstand in den führenden Werkstätten.

Preßmaterialien

Nach dem Beschichten der Originale erfolgt das Pressen. Zu diesem Zweck werden spezielle Hilfsmittel benötigt, die wiederum definierte Eigenschaften aufweisen müssen. Langjährige Erfahrungen führten zu Ein­preßhilfen mit hervorragenden Eigenschaften. Der Kern besteht aus nor­maler Holzpappe. Je ein gleichgroßer starker Filterkarton bedeckt die Vorder- und Rückseite der Holzpappe. Alles zusammen wird in Polyethy-lenfoüe eingeschweißt. Die beschichteten Originale werden zwischen diese Preßpappen gestapelt. Wenn 10 Blatt im Stapel liegen, wird gepreßt.

Die Originale sind während der Preßzeit sehr schonenden Bedingungen ausgesetzt. Sowohl die Gelatinefilmeme als auch die Preßpappen, die aus wei­chem Material bestehen, verhindern ein Verpressen oder ein Egalisieren der Originaloberflächen.

Obwohl der Gelatinefilm sehr viel Wasser enthält und beim Auflegen die Originalblätter zum Dehnen zwingt, ist in der Kaschierung keine Faltenbil-

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Die Stabilisierung von Papier

düng zu bemerken. Diese Erscheinung ist nicht nur auf die Elastizität u Beweglichkeit des Gelatinefilms zurückzuführen, sondern wird auch dur den Wasserhaushalt zwischen den Preßmaterialien erklärt.

Polyethylenfolie besitzt eine geringe, in unserem Fall aber genau p; sende Wasserdampfdurchlässigkeir, die ihre Verwendung als Hüllmarer der Preßpappen begründet. Zu Beginn des Preßvorgangs verteilt sich c mit der Gelatine eingetragene Wasser, ohne das nennenswerte Verluste ein treten können. Damit ist garantiert, daß sich im Preßgut einheitliche Deh-nungsverhältnisse ausbilden können. Erst über längere Zeiträume kann verdampfendes Wasser die Polyethylenfolie durchdringen. Damit bleibt die Spaltfähigkeit lange Zeit erhalten.

Die Preßpappen erfüllen neben ihrer Funktion noch eine Reihe anderer Anforderungen. Bei täglicher Benutzung ist das geringe Gewicht, die Pf geleichtigkeit und die langzeitige Verwendung vorteilhaft.

Die einzelnen Pappen können sowohl einzeln als auch zusammengefi zu sogenannten 'Preßbüchern' benutzt werden. Die Form der Preßbücher gestattet es, den Gesamtablauf der Papierspaltung zu rationalisieren. Vor-bereitungsarbeiten, Beschichten und Kerneinfügen können taktmäßig und systematisch durchgeführt werden unter Aufrechterhaltung qualitätsbe-stimmender Ordnungsprinzipien.

Hilfsmittel beim Ablösen

Der enzymatische Abbau der Gelatine schafft die entscheidende Voraussert-zung zur effektiven Behandlung großer Mengen.

Die gut ausgetrockneten gespaltenen Blätter werden je nach Werkstatt-bedingungen in größeren oder kleineren Konvoluten in das Enzymbad ei gefahren. Nach etwa 15 Minuten ist der Gelatineabbau beendet. Ein a schließendes Inaktivierungsbad bei Temperaturen um 75-80°C beendet die Enzymtätigkeit. Der Enzymeinsatz in der Papierrestaurierung ist immer noch Gegenstand kontroverser Diskussionen. Im wesentlichen ist die Unsi-cherheit beim Umgang mit Enzymen auf mangelnde Information zurückzu-führen. Corolase 7089 ist eine flüssige ßakterienprotease aus Bazillus sub-tilis. Das Enzym erreicht seine maximale Aktivität bei etwa 55° C.

Das pH-Optimum liegt zwischen pH 6,0 und 8,5. Die optimale Anwen-dungsmenge liegt bei der Anwendung zum Lösen der Gelatinefilme 0,01-0,02 ml pro 1000 ml H₂O.

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Maschinelle Papierspaitung

Oberhalb von 60° C wird das Enzym inaktiviert. Bedenken, daß etwa verbleibende Enzymreste zu verhängnisvollen Langzeitfolgen führen könn­ten, bilden eine zentrale Diskussionsebene, Bekannterweise bedarf es aber zur Enzymaktivierung generell einer Minimalfeuchte von etwa 15% Was­ser im Substrat. Der für Papier normale Wassergehalt liegt je nach Lager­bedingung zwischen 5- 8%.

Die nach dem Gelatineabbau folgenden Arbeiten beenden den Papier­spaltprozeß nicht nur, sie beeinflussen nicht unwesentlich die Qualität. Die entgelatinierten Spalteinheiten (Original und Trägerpapiere) werden noch heiß zwischen Filze gestapelt und anschließend, analog zum Abgautschen, leicht eingepreßt. Primär dient dieser Schritt der Entwässerung. Die anlie­genden Trockenfilze bestimmen den Weg des Wassers. Demzufolge trans­portiert das Wasser alle eventuell noch vorhandenen Schmutzpartikel in das noch anliegende Trägermaterial. Sekundär erfolgt in dieser Entwässe­rungsphase der Ausgleich etwa vorhandener Spannungen im gespaltenen Original.

Die abgegautschten Originale sind gut rransportierbar und werden der Endtrocknung zugeführt. Gleiches gilt für wiederverwendbare Trägerpa­piere. Die Gautschfilze sind nach dem Trocknen immer wiederverwendbar. Ihr Vorzug besteht in der großen Wasseraufnahmefähigkeit und sehr mo­deraten Preßbedingungen. Nur damit ist zu garantieren, daß originalgetreu gearbeitet werden kann.

Abschließend ist festzustellen, daß Rezepturen und Hilfsmittel bis ins Detail erprobt sind. Abweichungen und Veränderungen führen in der Pra­xis zur Erhöhung der Risikoschwelle oder schlimmstenfalls zurn Mißer-folg.

Maschinelle Papierspaltung

Zur Erhaltung der Bibliotheks- und Archivbestände in ihrer Originalform und Originalsubstanz wird seit Jahren intensiv an der Entwicklung auto­matisierter Verfahren gearbeitet. Die Vorstellung, mit nur einem Verfahren die Erhaltungsprobleme lösen zu können, ist unreal. Vielmehr benötigen die Bibliotheken und Archive unterschiedliche Verfahren, die sich gegensei­tig ergänzen und insgesamt die Anforderungen erfüllen können. Restaurie­rung und Konservierung befinden sich auch heute noch im Widerspruch

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Die Stabilisierung von Papier

zwischen mangelnder Kapazität und hohem Bedarf. Die Ursache hierfür liegt in manuellen Verfahren und Arbeitsweisen in diesen Bereichen. Eine Veränderung im positiven Sinn kann nur erreicht werden, wenn es gelingt, industriemäßige Verfahren zu entwickeln und zur Anwendung zu bringen. Gleichzeitig würde dabei neben der Lösung des Kapazitätsproblems auch der finanzielle Aspekt entsprechend berücksichtigt werden, da die Be­standserhaltung auch finanzierbar sein muß. Nur mit großen Kapazitäten zu moderaten Preisen ist das Mengenproblem der Schriftguterhaltung einer Lösung zuzuführen.

Die Stabilisierung gealterter Bibliotheks- und Archivmaterialien mit Hilfe des Spaltverfahrens ist erforderlich, wenn die Massenentsäuerung aufgrund des Schadensbildes wirkungslos ist. Anders ausgedrückt beginnt die Spaltmethode, wo die Massenentsäuerung aufhört.

Die Arbeitsabläufe im manuellen Verfahren beinhalten eine Reihe von Parametern, die sich aus Erfahrungswerten und subjektiven Erfordernissen zusammensetzen. Deshalb mußten nicht nur maschinentechnische Lösun­gen gefunden werden, sondern es mußten auch Parameter wie beispiels­weise Verweilzeit, Anpreßdruck, Viskosität der Bindemittel, Eigenschaften der Trägermaterialien etc. mit den daraus resultierenden Konsequenzen in die Maschinenabläufe eingefügt werden.

Eine weitere wesentliche Forderung bestand darin, die Abläufe im Ma­schinenbetrieb so variabel wie möglich zu konzipieren, um die unter­schiedlichsten Papiersorten und Schadensbilder mit ihren unterschiedlichen Eigenheiten bearbeiten zu können.

Aus diesem Grund bestand die Konzeption darin, zwei separate Maschi­nen für die Kaschierung und die Blattspaltung zu entwickeln. Diese Ma­schinen sollten aber so gestaltet sein, daß die Kopplung untereinander und deren Einbindung in ein modulares, automatisiertes Gesamtsystem zu einem späteren Zeitpunkt problemlos möglich sein wird.

Die Kaschiermaschine

Mit der Kaschiermaschine werden die zu spaltenden Blätter beiderseitig mit Trägermaterial beschichtet und gepreßt. Zur Automatisierung dieser Aufgaben erschien es sinnvoll, das Kaschiermarerial nicht als Einzelbogen, sondern als lange Materialbahn in Rollenform zu nutzen. Die grundsätzli­che Überlegung dabei war die Vorstellung, später auf Endlos-Bahnen über-

116

Maschinelle Papierspaltung

Abb. 55 Prinzipskizze Kaschiermaschine

zugehen. Diese Vorstellung ist nur real, wenn es gelingt, das bisher verwen­dete Filterpapier als Trägermaterial abzulösen. Deshalb begleitete die Su­che und die Erprobung alternativer Trägermaterialien die Entwicklung der Kaschiermaschine. Der Klebstoffauftrag auf das Kaschiermaterial wird durch den Einsatz von Leimwerken, wie sie allgemein gebräuchlich sind, automatisiert.

Das Auflegen des zu restaurierenden Materials muß vorläufig noch ma­nuell erfolgen, da ein automatisches Handhabungssystem hierfür erst spe­zifiziert werden kann, wenn geklärt ist, in welcher Weise die davorliegen-den Arbeitsschritte automatisiert werden und in welcher Form die Originalblätter dann zur Bearbeitung an der Kaschiermaschine vorliegen.

Der Anpreß- und Trocknungsvorgang kann in der automatisierten Ver­sion dadurch erfolgen, daß die Kaschierbahnen mit dem dazwischenliegen­den Originalpapier über Walzensysteme geführt werden und diese Zonen

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Die Stabilisierung von Papier

Abb. 56 Die Kaschiermaschine im 'Zentrum für Bucherhaltung' in Leipzig

zusätzlich zwangsbelüftet werden. Für Trocknungsvorgänge, die längere Trocknungszeiten benötigen, wird der in der Kaschiermaschine hergestellte Verbund auf einer Bobine aufgewickelt. Hierbei wird noch zusätzlich ein Trenngewebe dazwischengelegt und mit aufgewickelt, um ein gegenseitiges Verkleben der Kaschiergewebebahnen untereinander zu vermeiden.

Auf der Basis dieser Überlegungen wurde die Kaschiermaschine mit fol­genden Baugruppen konzipiert:

• 
  Maschinengestell
  
• 
  Bobinen für Kaschiergewebe
  

-Beleimwerke (Klebstoffauftragssysteme} mit Klebstoffaufbereitung und -Speicher

- Aufgabestation für das zu restaurierende Material

118

Maschineile Papierspaitung

Abb. 57 Beschickung der Maschine erfolgt momentan rnanuell mit der Konsequenz, dafss nur zehn Prozent der Maschinenkapazität genutzt werden können

• 
  Walzensystem mit Antrieb
  
• 
  Trocknungsanlage (Zwangsbelüftung)
  
• 
  Bobine für Trenngewebe
  
• 
  Bobine für kaschiertes Material
  
• 
  Steuer- und Bedieneinheit
  

Ais Maschinengestell wurde ein Rahmen aus Aluminiumprofil gewählt, an dem zwei planparallele senkrecht stehende Stahlplatten befestigt sind. Diese beiden Platten dienen zur Aufnahme und Befestigung aller System­komponenten sowie insbesondere zur Aufnahme der Lagerungen von Wal­zen und Bobinen. Durch die Verwendung zweier planparalleler Platten konnte eine einseitige Lagerung aller Walzen und Bobinen realisiert wer-

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Die Stabilisierung von Papier



Abb. 58 Zusammenführen der Trägermateruiiien mit der, Originalen und der Eintauf in die Preßstation

den. Dies bringt den Vorteil, daß alle Systemkomponenten und Walzen von vorn zugänglich sind.

Bei der Konstruktion der Bobinen war unter anderem die Aufgabe zu lö­sen, einen geeigneten Einspannmechanismus für den Anfang der jeweiligen Bahnen zu entwickeln. Da die Bobinen universell für alle Arten von Bah­nen (Kaschiermaterial, Kaschierverbund, gespaltene Papierhälften etc.) ein­setzbar sein sollten, mußte der Einspannmechanismus so gestaltet sein, daß bei mehrlagigen Bahnen beim Einspannvorgang keine Verschiebung der Bahnschichten zueinander auftritt. Weiterhin wurde der Innenzylinder so­wie die Stirnseiten der Bobinen aus Lochblech gefertigt, um einerseits beim späteren Ablösevorgang eine möglichst gute Durchspülung des aufge­wickelten Materials zu erreichen und andererseits auch genügend Abzugs­möglichkeiten für den Austritt von Feuchtigkeit beim Trocknungsvorgang bei aufgewickelten Bahnen zu schaffen.

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Maschinelle Papierspaltung



Abb. 59 Steuer-- und Bedieneinheit

Bei der Planung des Klebstoffaufbereitungssystems mußte berücksichtigt werden, daß für den Klebstoff eine Verarbeitungstemperatur von 70° C er­forderlich ist. Sowohl zu niedrige als auch zu hohe Temperaturen führen zu Beeinträchtigungen der Klebeeigenschaften bis hin zur vollständigen Zerstörung des Klebstoffs. Um eine zuverlässige Temperierung zu errei­chen, wurde der Klebstoffspeicher mit einem warmwasserbeheizten Dop­pelmantel ausgestattet.

Die Förderleitungen für den Klebstoff vom Speicher zu den Beleimwer-ken und wieder zurück wurden als Heizschläuche, also als Kunststoff­schläuche mit geregelter elektrischer Oberflächenbeheizung ausgeführt. Um eine gute Durchmischung und eine gleichmäßige Ternperaturverteiiung im Klebstoff zu erreichen, wird dieser mit einer Membranpumpe sowohl innerhalb des Speichers als auch in den Verbindungsleitungen zu den Beleimwerken ständig umgewälzt.

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Die Stabilisierung von Papier

Der Klebstoffauftrag auf die Kaschierbahnen erfolgt über Beleimwerke, wobei durch entsprechende Spalteinstellung zwischen den Leimwerkswal-zen die Schichtdicke des auf die Bahn aufgetragenen Klebstoffs eingestellt werden kann.

Der Antrieb des Walzensystems wurde so gestaltet, daß durch eine Kom­bination von angetriebenen, freilaufenden und gebremsten Walzen, die durch eine elektronische Steuerung gekoppelt sind, eine konstante Bahn­spannung eingestellt und während des Betriebs aufrechterhalten werden kann.

Die Steuer- und Bedieneinheit wurde so konzipiert, daß sowohl eine ma­nuelle Bedienung als auch der Ablauf automatischer Programme möglich ist. In einem zentralen Schaltpult wurden alle Steuer-, Regel- und Anzeige­geräte zusammengefaßt, wobei die Kopplung dieser Geräte über eine spei­cherprogrammierbare Steuerung (SPS) erfolgt. In dieser Steuerung sind auch einzelne Funktionen aus sicherheitstechnischen Gründen blockiert.

Der manuelle Betrieb der Anlage wurde vorgesehen, um beispielsweise neue Kaschiermaterialbahnen einzulegen oder um neue Verfahrensbedin­gungen oder Betriebszustände zu erproben. Der eigentliche Kaschiervor­gang erfolgt üblicherweise mit automatischem Programmablauf. Die für den automatischen Betrieb erforderlichen Voraussetzungen wie Funktion und Sollwerteinhattung der Beheizungen, Mindestfülistand im Klebstoff­speicherbehälter etc. werden dabei von der zentralen Steuereinheit ständig überwacht.

Die wesentlichsten technischen Daten der Kaschiermaschine:

Arbeitsbreite 500 mm

Arbeitsgeschwindigkeit 0- 25 rn/min

Leistung des Hauptantriebs 2,7 kW

Durchmesser der Bobine 600mm

Maximales Gesamtgewicht der Bobine 200 kg

Bahnlänge pro Bobine (f. Filterpapierverbund} 250- 300m

Bahnlänge pro Bobine (b. Kunststoffvliesverbund} 350- 400m

Inhalt Gelatinevorratsbehälter 901

Heizleistung Gelatinevorratsbehälter 13,5 kW

Heizleistung Gelatineverarbeitung 4,4 kW

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Maschinelle Papierspalrung

Zuluft- und Abluftmenge der Trockenstrecke 1500 mVh

Heizleistung der Trockenstrecke 9,0 kW

Elektrischer Anschlußwert 35 kW/380 V

Druckluftbedarf mit min. 6,0 bar 150 l/min

Abmessung (LXBXH) 3500x180Qx2200mm

. Maschinengewicht ca. 2000 kg

Abb. 60 Prinizipskizze Spaltmaschine

Die Spaltmaschine

In der Spaltmaschine wird der in der Kaschiermaschine hergestellte dreila-gige Verbund in der Mitte gespalten. Zwischen diese beiden Hälften wird anschließend das Kernpapier eingebracht und mit den Originalpapierhälf­ten verklebt.

123

Die Stabilisierung von Papier



Abb. 61 Die Spaltmaschine im 'Zentrum für ßucherhaltung' in Leipzig

124

Abb. 62 Die Spalteiheir, gekennzeichnet durch kurze und identische Transportwege zwischen Spalten und Zusammenfügen

Maschinelle Papierspultung

Beim manuellen Verfahren werden, beginnend an den Ecken, die beiden Kaschiermaterialien auseinandergezogen, und zwar soweit, bis das ge­samte Papier gespalten ist und nur noch ein Streifen aus den zusammenge­klebten Kaschierpapieren verbleibt. Dann werden die beiden Papierhälften mit Klebstoff bestachen und nach Einlegen eines Einzetbogeus Kernpapier wieder zusammengefügt. Durch den beim Spaltvorgang verbleibenden Streifen aus den zusammengeklebten Kaschierpapieren ist beim Zusam­menfügen eine hohe Paßgenauigkeit gewährleistet, da dieser Streifen wie ein Scharnier wirkt. Der neu entstandene Verbund wird nun gepreßt. Für den automatisierten Spaltvorgang wurde der Verfahrensablauf so konzi­piert, daß die in der Kaschiermaschine hergestellte und aufgewickelte Bahn als Bobine in die Blattspaltmaschine eingehängt wird. Dort wird die Bahn abgewickelt und der Spalteinrichtung zugeführt, während die dazwischen Hegende Trennfolie wieder aufgewickelt wird. An der Spalteinrichtung wird das zu restaurierende Materia! gespalten, indem die beiden Kaschier­bahnen in exakt gleichem Winkel auseinandergezogen werden. Die da­durch freigelegten inneren Papierflächen werden über Beleimwerke ge­führt, mit denen der wasserlösliche Klebstoff aufgetragen wird. Zwischen beide Bahnen wird das Stützpapier, das ebenfalls in Rollenform eingesetzt wird, eingeführt. Der Anpreß- und Trocknungsvorgang erfolgt ähnlich wie bei der Kaschiermaschine über ein Walzensystem, wobei zur besseren Trocknung ebenfalls eine Zwangsbelüftung vorgesehen wird. Das restau­rierte, noch kaschierte Material wird auf einer Bobine aufgewickelt, wobei zusätzlich ein grobes Trenngewebe als Zwischenlage mit aufgewickelt wird. Diese Zwischenlage als Option ist möglicherweise hilfreich bei wei­terführenden Entwicklungen und auf die Nullserie beschränkt.

Abb. 63

Der Spahvorgang

teilt diie Originale

in Vorder- und Rückseite

125

Die Stabilisierung von Papier

Abb. 64

Die gerrennten Bahnen werden mit Innenkiebstoff' beschichtet und mit dem Kernmaterial wieder zusammengeführt

126

A'ob, 65 Die Preß- und Belüttuagsstation

Maschinelle Papierspaltung

Die Spaltmaschine wurde mit folgenden Baugruppen konzipiert:

• 
  Maschinengestell
  
• 
  Bobine für kaschiertes Material
  
• 
  Bobine für Trenngewebe
  
• 
  Spalteinrichtung
  
• 
  Beleimwerke (Klebstoffauftragssystem) mit Klebstoffaufbereitung und
  -Speicher
  
• 
  Bobine für Stützpapier
  
• 
  Walzensystem mit Antrieb
  
• 
  Trocknungsanlage (Zwangsbelüftung)
  
• 
  Bobine für restauriertes, kaschiertes Material
  
• 
  Bobine für grobes Trenngewebe
  
• 
  Steuer- und Bedieneinheit
  

Insbesondere der Vorgang des paßgenauen Zusammenfügens der gespalte­nen Papierhälften stellte bei der Automatisierung des Spaltvorgangs ein größeres Problem dar, da die Papierhälften aufgrund der Verwendung von Rollen anstelle von Einzelbögen komplett voneinander getrennt werden und nicht wie beim manuellen Verfahren noch über ein 'Randscharnier' miteinander verbunden bleiben. Es war also erforderlich, die Papierhälften über exakt gleich lange Wege bis zur Zusammenfügung zu führen, und da­bei jegliche seitliche Verschiebung beider Bahnen zueinander zu verhindern. Dies konnte dadurch realisiert werden, daß durch eine automatische Bahnkantensteuerung beide Bahnen exakt zueinander positioniert werden und bereits bei geringsten Abweichungen ein Positionsausgleich erfolgt. Weiterhin wurde, um einen axialen Versatz der beiden Bahnen zueinander zu vermeiden, die Bahnführung im Bereich der Spalteneinrichtung so ge­staltet, daß beide Bahnen zwischen Spaltung und Zusammenführung exakt denselben Weg zurücklegen. Dies wird dadurch erreicht, daß die Walzen in diesem Bereich mit einem Präzisions-Versteilmechariismus ausgestattet sind, der eine Einstellung der Bahnwege im Zehntelmiilimeterbereich er­möglicht. Bei der Spalteinrichtung kann durch einen eigens dafür konstru­ierten Mechanismus mit variablen Umlenkkanten der Winkel und Radius beim Spalten in weiten Bereichen verstellt werden.

127

Die Stabilisierung von Papier

Für das Walzensystem und dessen Antrieb wurden technische Lösungen gewählt, die sich bereits bei der Kaschiermaschme bewährt hatten.

Das Maschinengesreü und die Bobinen wurden in gleicher Art wie bei der Kaschiermaschine konstruiert. Ebenso konnte bei der Klebstoffaufbe­reitung, beim Klebstoffauftragssystem und bei der Trocknung auf die für die Kaschieranlage entwickelte Technik zurückgegriffen werden.

Die Steuer- und Bedieneinheit wurde bei der Kaschiermaschine sowohl für manuellen als auch für automatischen Betrieb konzipiert. Die wesent­lichsten technischen Daten der Spaltmaschine:

Arbeitsbreite 500 mm

Arbeitsgeschwindigkeit 0- 25 m/min

Leistung des Hauptantriebs 2,7 kW

Durchmesser der Bobine 600 mm

Maximales Gesamtgewicht der Bobine 200 kg

Bahnlänge pro Bobine (f. Filterpapierverbund) 250- 300 m

Bahnlänge pro Bobine ib. Kunststoffvliesverbund} 350- 400 m

Inhalt Kaltleimvorratsbehälter 901

Durchmesser der Spannwelle für Kernpapier 70 mm

Zuluft- und Abluftmenge der Trockenstrecke 1500 m³/h

Heizleistung der Trockenstrecke 9,0 kW

Elektrischer Anschlußwert 17 kW/380 V

Druckluftbedarf mit min. 6,0 bar 150 i/min
Abmessung (LxBxH) 4000X1800X2200 mm

Maschinengewicht ca. 2500kg

Die Erprobungsphase der Spaltanlage brachte bisher eine Reihe von Er­kenntnissen. Die wesentlichste Erfahrung besteht in der Bestätigung der Quantitäts- und Qualitätsprognosen. Die Kapazitätssteigerung um den Faktor 10 gegenüber dem manuellen Verfahren wurde nachgewiesen. Die Qualität der behandelten Behälter entspricht in vollem Umfang den Qua­litäten der manuellen Praxis. Beim Kerneinfügen ist der maschinelle Ablauf

128

Das Prinzip der Angußverfahren

überlegen, weil das Kernmaterial völlig spannungsfrei eingearbeitet wird. Bei der Optimierung der Spaltantage sollten folgende Details überarbei­tet werden:

• 
  Montage einer Tänzerwalze zwischen Kaschier- und Spaltmaschine, um
  den Synchronbetrieb abzusichern.
  
• 
  Umrüstung der Zusammenführwalzen auf das Prinzip der Preßwalzen.
  Dadurch wird die Verteilung der Klebstoffe im Verbund optimal mög­
  lich.
  
• 
  Optimierung der Steuerung für die Becken- und Schlauchheizung, um
  die Anfahrphase zeitunabhängig gestalten zu können.
  
• 
  Überarbeitung der Leimwerke mit dem Ziel, die Dosierung der Kleb­
  stoffe sensibler zu gestalten.
  
• 
  Überarbeitung der Bahnzusammenführung der Spaltmaschine mit dem
  Ziel, den Einsatz der Spaltmaschine auf unterschiedliche Materialgrup­
  pen und Schadensbilder auszuweiten.
  

Die aufgeführten Veränderungen erscheinen leicht realisierbar, zumal sich der notwendige technische Aufwand und die Kosten in engen Grenzen be­wegen.

Zusammenfassend kann festgestellt werden, daß der Prototyp der Spalt­anlage in der vorgestellten Ausführung der Bearbeitung holzschtiffhaltiger, industriell produzierter Papiere gerecht wird.

Das Prinzip der Angußverfahren

Die Festigkeit des Papiers entsteht, wenn man von der Beschaffenheit des Fasermaterials einmal absieht, durch die Verfilzung der Fasern untereinan­der, durch die Adhäsion zwischen den Fasern, durch die Ausbildung der Faser-Faser-Bindung, ohne daß dabei Bindemittel oder Leimungsvorgänge beteiligt sind. Diese, die normale Blattbildung betreffenden Vorgänge bilden den gedanklichen Flintergrund für das Prinzip des Anfaserns.

Das Prinzip der Anfaserung zur Ergänzung von Fehlstellen mit Faser­suspension führt zu optisch einwandfreien Ergebnissen, Durch die Verwen-

129

Die Stabilisierung von Papier



Abb. 66 Prinzipskizze Einzelbiactanfasergerät nach Per Laursen

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Abb. 67 Prinzipskizze Langsiebanfasermaschine nach Per Laursen

Das Prinzip der Angußverf'ahren

düng von wesensgleichem Material kann eine hohe Altersbeständigkeit erwartet werden, wenn die Entsäuerung und Pufferung gewährleistet ist sowie geeignete nichtflüchtige Konservierungsmittel zugefügt werden. Die angestrebte Faser-zu-Faser-Bindung im Sinn einer homogenen Einheit zwi­schen Anguß und Original oder gar die Ausbildung von Wasserstoffbrük-ken ist nicht realisierbar.

Der theoretischen Möglichkeit der Ausbildung von Wasserstoffbrücken steht in der Praxis die Beschaffenheit der Rißstelle oder der Grenzlinie der Fehlstelle entgegen.

Wasserstoffbrückenbindungen bilden sich bei frisch gemahlenen Stoffen bei entsprechender Annäherung der bindungsfähigen Zonen aus. Die Aus­bildung kann durch die Anwendung von Druck und erhöhter Temperatur intensiviert werden. Im Original liegen die Fasern in einer gealterten Form, sozusagen verhornt vor. Dieser Zustand kann nicht in die notwendige bin­dungsfähige Form überführt werden, denn am Original kann kein der Mahlung der Fasern vergleichbarer Vorgang erfolgen. Bei alten Papieren, die vor der Einführung des Holländers hergestellt wurden, wirkt dieser Umstand weiterhin erschwerend auf die erneute Ausbildung von Wasser­stoffbrücken zwischen Original und Anguß ein. Liegen holzschliffhaltige Papiere vor, wird die Ausbildung von Wasserstoffbrücken durch die Li-gninhülie der Fasern behindert. Insgesamt kann vermutet werden, daß zwi­schen Anguß und Original Wasserstoffbrückenbindungen nicht auszu­schließen sind, allerdings in beschränkter, nicht festigkeitsrelevanter Anzahl.

Die Praxiserfahrungen zeigen beim gegenwärtigen Stand der Papieranfa-serung in den Grenzzonen differenzierte Festigkeiten. Daraus resultiert eine begrenzte mechanische Belastbarkeit. Der Halt zwischen Original und Anguß entsteht durch die Überlappung von Fasern, was in aller Deutlich­keit bei glatten Fehlstelienrändern (Schnittkanten, Wurmlöcher) sichtbar wird.

Auf ein wasserdurchlässiges Material, der Schöpf form der Papiermacher vergleichbar, wird das beschädigte Blatt aufgelegt. Über dem Blatt wird die stark verdünnte Fasermasse angeordnet, die durch das Sieb nach unten ge­saugt wird. Das aufgelegte Blatt bildet für den Faserstrom ein Hindernis, so daß sich die einzelnen Papierfasern nur an den Stellen des Siebes abset­zen können, wo kein Hindernis die Strömung beeinflußt. Die Fehlstellen des Blattes und alle freiliegenden Siebceile werden mit verfilzten Fasern,

131

Die Stabilisierung von Papier

also mir neuem Papier bedeckt sein, wenn die Faserflüssigkeit das Sieb pas­siert hat. Die Funktion dieses Prinzips wird in der Praxis von verschiede­nen Größen, wie Siebart, Faserzustand, Größe des Vakuums usw. beein­flußt.

Unmittelbar nach der Anfaserung gilt es, die sehr wasserhaltige und sehr labile Kombination Original-Anguß zu stabilisieren. Unabhängig davon, ob eine Nachleimung erfolgt oder nicht, ist dem Trocknungsprozeß eine qualitätsbestimmende Bedeutung zuzuordnen. Notwendigerweise erfolgt die Trocknung unter Druck. An dieser Stelle sei es gestattet, zum wieder­holten Male darauf hinzuweisen, daß Preßvorgänge in der Papierrestaurie­rung während der letzten Jahre einer stetigen Reduzierung unterzogen wa­ren und gegenwärtig sehr differenziert gehandhabt werden.

Der Trocknungsprozeß frisch angefaserter Blätter muß unter folgenden Zielstellungen erfolgen:

• 
  Vermeidung der Ausbildung von Spannungen zwischen alten und neuen
  Blatrbereichen
  
• 
  Erhaltung der originalen Texturen
  
• 
  Egalisierung der optischen Unterschiede zwischen Original und Anguß.
  

Unter Praxisbedingungen werden die angefaserten Blätter zwischen zwei Polypropylenvliesen und Holzpappen gestapelt und eingepreßt. Die ver­wendeten Vliesmaterialien besitzen die Eigenschaft, innerhalb ihres Faser­materials Wasser transportieren zu können. Daraus resultiert, daß unter­schiedliche Wassergehalte im Preßgut vereinheitlicht werden. Da die Trocknung mit der Ausbildung von Spannungen einhergeht, wird eine zweite Eigenschaft der Vliesmaterialien interessant. Der Preßdruck im Sta­pel ist soweit abgemildert, daß die Blätter zwischen den Vliesen zwar plan liegen, aber trotzdem beweglich, den Dimensionsänderungen mit fort­schreitender Trocknung folgen können. Völlig ausgeschlossen sind die Ge­fahr des Einebnens von Färb- oder Tintenschichten oder Veränderungen des originalen Erscheinungsbildes. Die Vliesmaterialien hinterlassen selbst keine Abdrücke oder fremde Strukturen, weil sie weich und in sich locker, dabei aber formstabil als Medium für den Wassertransport verantwortlich sind, ohne selbst Wasser aufnehmen zu können.

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Das Prinzip der Angußverfahren



Abb. 68 Langsiebanfasermaschine im 'Zentrum für Bucherhaltung' in Leipzig

Die Langsiebanfasermaschine

Aus einem Faserbehälter, in dem sich die Fasersuspension definierter Kon­zentration befindet, wird ein Kreislauf zum Stoffauflaufkasten hergestellt. Wie bei einer Papiermaschine bewegt sich ein endloses Sieb unter dem Stoffauflauf. Unter dem Sieb ist ein Sogkasten in Funktion, der das anfal­lende Wasser in den Faserbehälter zurückleitet und das neugebildete Papiervlies entwässert. Im Faserbehälter wird die Fasersuspension durch Pumpen im Kreislauf geführt, um ein Absetzen der Fasern zu vermeiden. Im Kreislauf befindet sich eine Lichtquelle mit gegenüberliegender Photo­zelle als Steuerelement für die Stärke der Anfaserung. Das Steuerelement setzt immer, wenn sich Konzentrationsveränderungen im Faserbehälter er­geben, eine Pumpe im Vorratsbehälter in Gang, die neue Fasern in den Fa­serbehälter pumpt.

133

Die Stabilisierung von Papier



Abb. 6.9 Bück von der Anflageseile der Maschine

134

Abb. 70 Bück auf die Abnahmeseite der Maschine

Das Prinzip der Angußverfahren

Abb. 71 Anfasereinheit mit iuftgelagenen Rollen

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Abb. 72 Kontinuierlich verlassen die angefaserten Blätter die Anfasereinheit