Les traitements de désacidification et de renforcement

Les traitements de désacidification et de renforcement

Agents de désacidification

Agents de désacidification en phase aqueuse L’hydroxyde de calcium Ca(OH)2, le bicarbonate de calcium Ca(HCO3)2 et le bicarbonate de magnésium Mg(HCO3)2 font partie des agents de désacidification les plus utilisés en phase aqueuse (Hey 1979; Calvini et al. 1988; Lienardy and Van Damme 1990; Banik and Bruckle 2011). Le Ca(OH)2 est source d’ions hydroxyde (éq. 10 et éq. 11) qui neutralisent les acides présents dans le papier (éq. 12). Jusqu’à pH ≈ 10, le Ca(OH)2 ne se dissocie pas totalement dans l’eau (Banik and Bruckle 2011).

Les ions Ca(OH)+ (éq. 10) peuvent alors interagir avec les carboxylates de la cellulose via des liaisons ioniques. Dans le cas de la dissociation totale (éq. 11), les ions Ca2+ peuvent aussi interagir avec les OH de la cellulose en s’intercalant entre les microfibrilles des zones amorphes, entraînant un léger gonflement durable des fibres et les rendant plus accessibles aux molécules d’eau (Banik and Bruckle 2011). Par ailleurs, en sortie de bain, l’excès de Ca(OH)2 dans le réseau fibreux réagit avec le dioxyde de carbone de l’air pour former du carbonate de calcium CaCO3 (éq. 13), composé basique (pKa(HCO3 – /CO3 2- ) = 10,3) qui constituera l’AR du papier (Banik and Bruckle 2011; Hubbe et al. 2017)

Agents de désacidification en phase organique

Les alcoxydes de magnésium, comme le carbonate méthylique de magnésium (MMC, Methyl Magnesium Carbonate) et le carbonate méthylique de méthoxymagnésium (MMMC, Methoxy Methyl Magnesium Carbonate), ont fait l’objet de plusieurs études. Ils sont efficaces pour la désacidification du papier en phase organique, mais ils induisent un jaunissement posttraitement (Bukovský 1997; Bukovský and Kuka 2001). Toutefois, tout comme l’oxyde de magnésium MgO, les organomagnésiens constituent la base de plusieurs traitements de désacidification de masse mis en place dans les bibliothèques (procédés Wei T’o (Canada), Sablé (France), Battelle (Allemagne), ou encore CSC Booksaver (Espagne), cf §4.3).

Les nanoparticules de Ca(OH)2 et de Mg(OH)2, dispersées dans divers alcools aliphatiques et fluorocarbures, ont également montré leur efficacité pour la désacidification des matériaux cellulosiques (Giorgi et al. 2002, 2005; Poggi et al. 2014).

Le diéthyl de zinc

Le diéthyl de zinc (DEZ) est un agent de désacidification autrefois utilisé pour le traitement de masse DEZ-Akzo (cf §4.3). Exploité en phase gazeuse après séchage des documents, il réagit avec les composés acides (éq. 16), et est très réactif avec l’eau résiduelle du papier, fournissant une AR constituée de ZnO (éq. 17 et éq. 18) (Stroud 1994; Havermans et al. 1995). Il est aujourd’hui abandonné en raison de ses propriétés explosives.