Если вы пролистаете старые книги, которые долгое время пролежали на полках вашего книжного шкафа, вы наверняка обнаружите, что их страницы грубее на ощупь и имеют характерный желтоватый оттенок. Если внимательно рассмотреть старые книги или газеты, можно заметить, что края страниц со временем становятся темнее, чем середина.
Разумеется, книги прошлого не изготавливались из желтой бумаги — оригинальный цвет бумаги мог быть не столь ярко-белым, но определенно не был желтым. Что стоит за этим изменением и можно ли его предотвратить?
Почему бумага становится желтой?
Известно, что бумага производится из древесины, содержащей два ключевых компонента: целлюлозу и лигнин. Лигнин служит своеобразным связующим элементом между молекулами целлюлозы, придавая древесине прочность и жесткость.
Целлюлоза сама по себе бесцветная и отлично отражает свет, поэтому воспринимается нами как белая (подобно бесцветным снежинкам, формирующим белый снег). Вот почему большинство сортов бумаги белые. Лигнин же, будучи полимером, обладает темным оттенком.
Под воздействием солнечного света и кислорода он окисляется, что приводит к изменению его молекулярной структуры: это-то окисление проявляется в потемнении бумаги и появлении золотистого оттенка.
Можно предположить, что пожелтению бумаги способствуют также повышенная влажность, пыль или микроорганизмы. Действительно: все эти факторы влияют на состояние бумаги, однако основной причиной пожелтения является кислород, содержащийся в воздухе в большом количестве (более 20%).
В процессе изготовления бумаги сначала древесину измельчают и обрабатывают химическими веществами для отделения целлюлозных волокон друг от друга. Для производства высококачественной бумаги стремятся убрать лигнин и другие примеси, чтобы оставить только чистую целлюлозу, которая является бесцветной и хорошо отражает свет.
После очистки в целлюлозу добавляют клей, крахмал, различные смолы и добавки, которые способствуют скреплению, цементированию целлюлозных волокон, усиливают белизну и обеспечивают бумаге прочность, гладкость, мягкость и другие необходимые свойства.
Но в бумаге всё равно остается некоторое количество лигнина, который со временем начинает окисляться под воздействием кислорода воздуха.
Лигнин, ключевой компонент древесины и бумаги, имеет сложную молекулярную структуру с множеством ароматических шестиугольных колец, в которых атомы углерода связаны не только простыми химическими связями (представленными в виде «палочек»), но и образуют специфическую структуру, похожую на «братство кольца».
В этом «братстве» каждый атом углерода делится одним электроном с другими, что делает связь между атомами углерода в кольце более прочной. При этом к кольцу могут присоединяться другие атомы или молекулярные группы, изменяя свойства молекулы, включая её взаимодействие со светом.
Теперь, если рассмотреть, как это связано с цветом вещества, можно представить, что белый свет состоит из семи цветов радуги. Когда белый лист бумаги отражает все эти цвета, он кажется нам белым. Но если лист начинает поглощать часть спектра света, он приобретает определенный оттенок. Например, если бумага поглощает все цвета, кроме красного, то она будет казаться красной, а если лист поглотит весь спектр света, то он окажется черным, поскольку до наших глаз не дойдет ни один световой луч.
В случае с лигнином и бумагой окисление лигнина под воздействием кислорода и света изменяет его способность поглощать определенные цвета светового спектра. В результате со временем бумага начинает поглощать больше света и приобретает желтый оттенок, так как изменения в структуре лигнина влияют на то, как молекулы взаимодействуют со светом. По этой причине у книг чаще всего желтеют те части, которые чаще подвергаются воздействию света, например, верхний, нижний и боковой края страниц. Страницы внутри книги желтеют медленнее, так как большую часть времени они защищены от света соседними страницами и обложкой.
Что делать, чтобы страницы книг не желтели?
Чтобы замедлить процесс пожелтения бумаги в книгах, организуйте правильное хранение.
- В первую очередь следует избегать прямого воздействия солнечного света, поскольку ультрафиолетовые лучи ускоряют окисление лигнина.
- Полезно ограничить доступ кислорода к бумаге, поместив книги в пакеты или файлы. Однако необходимо регулярно проверять, чтобы внутри упаковки не повышалась влажность, так как это тоже может негативно сказаться на состоянии бумаги.
- Для максимального замедления процесса пожелтения идеальным решением было бы хранение книг в условиях полной темноты и отсутствия кислорода, например, в герметичной ёмкости с азотом или другим инертным газом. Однако на практике защитить большую библиотеку от воздействия кислорода довольно сложно.
Высококачественная бумага, в которой содержание лигнина сведено к минимуму, стоит дороже, поскольку её производство требует дополнительных технологических операций, реактивов, времени и трудозатрат.
Именно на такой бумаге печатают качественные книги для детей и взрослых, журналы, художественные альбомы и другую продукцию. Ежедневные газеты, неиллюстрированные книги в мягкой обложке, бланки и квитанции часто печатают на более дешёвой бумаге с высоким содержанием лигнина, что делает их более доступными в плане цены, но и более склонными к быстрой деградации.
Даже если удастся создать бумагу, полностью свободную от лигнина, она всё равно со временем поменяет цвет: целлюлоза, являющаяся основным компонентом бумаги, также подвержена окислению, хотя и в меньшей степени. В результате этого процесса даже чистая целлюлоза со временем может приобрести лёгкий кремовый оттенок.
К тому же состав бумаги не ограничивается целлюлозой: там множество различных веществ, которые придают бумаге нужные механические свойства и улучшают её качество. Эти дополнительные компоненты также подвержены воздействию внешних факторов (вода, пыль и кислород), могут со временем изменяться, делая бумагу темнее.
В общем, полностью остановить процесс старения бумаги, проявляющийся в потемнении и пожелтении, невозможно — его можно лишь замедлить, и это во многом зависит от качества бумаги, которое определяется технологией её производства. Выбор высококачественной бумаги с низким содержанием лигнина и правильное хранение могут существенно увеличить срок службы книг.
ПОДПИСЫВАЙТЕСЬ на наш YouTube канал!
Ставьте ПАЛЕЦ ВВЕРХ и ПОДПИСЫВАЙТЕСЬ на Дзен канал
Читайте также:
