Mass Deacidification of Papers and Books III: Study of a Paper Strengthening and Deacidification Process with Amino Alkyl Alkoxy Silanes

Abstract

SUMMARIES The object of this article is to study the strengthening effect of amino silanes on degraded paper, an effect that has been observed in a previous study, focussed on amino silanes as deacidification agents. Several paper samples of different fiber composition from the beginning of the 20 th century were treated with ethanolic solutions of several amino alkyl alkoxy silanes and submitted to accelerated ageing 80°C dry (=room humidity). As parameters to describe mechanical strength, breaking length and folding endurance were measured. In the main the former is enhanced by several silane treatments, and the effect is stable during accelerated ageing. The chemical reactions between reagent and cellulose that provide the strengthening effect are intensively discussed. Several questions arising from this discussion will be studied in following-up research. Le but de cet article est d'étudier l'effet de renforcement de l'introduction d'aminoalkylalcoxysilanes dans des papiers dégradés. Il avait été démontré par une étude préliminaire que ces composés pouvaient être des agents de désacidification. Plusieurs papiers de différentes compositions fibreuses datant du début du 20ième siècle ont été traités par des solutions éthanoliques de divers aminoalkylalcoxysilaneset soumis à un viellissement accéléré à 80°C, à l'humidité ambiante. La longueur de rupture et la résistance au double pli ont été mesurées. La première est augmentée par le traitements par divers silanes, et cet effet perdure après vieillissement. On discute de l'origine des réactions chimiques qui peuvent produire cet effet de renforcement, et les questions qui se posent donnent des axes de recherche future. Es wird die Festigungswirkung von Aminosilanverbindungen auf Papier untersucht, die bei einer früheren Untersuchung zur Neutralisierung mit Aminosilanen beobachtet worden war. Papiere verschiedener Zusammensetzung aus dem Anfang des 20. Jh. wurden mit äthanolischen Lösungen verschiedener Amino-Alkylalkoxysilanen behandelt und einer beschleunigten Alterung (80°C, trocken, d.h. Raumfeuchte) unterworfen. Zur Beschreibung der mechanischen Festigkeit wurden die Zugfestigkeit, ausgedrückt als Reißlänge, und die Falzzahl gemessen. Vor allem ersterer Parameter wird durch die Silanbehandlung angehoben, und der Effekt bleibt bei der Alterung erhalten. Die chemischen Reaktionen zwischen Behandlungssubstanz und Cellulose, welche die Festigung bewirken, werden ausführlich diskutiert. Die Fragen, die sich dabei ergeben, werden Gegenstand einer Folgeuntersuchung sein.