Le 06/08/2013 à 10h20
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Question d'origine :
Pourquoi les pages des livres jaunissent-elles avec le temps, et celles de certains livres, plus vite que d'autres ?
Peut-être qu'un des constituants du papier s'oxyde, ou que celui-ci est jaune initialement et perd le produit qui l'a blanchi lors de sa fabrication...
Je vous remercie par avance pour votre réponse qui mettra un terme à mes hypothèses farfelues.
Réponse du Guichet
gds_ctp
- Département : Equipe du Guichet du Savoir
Le 06/08/2013 à 14h51
Bonjour,
La Bibliothèque nationale de France nous explique sur son site la fabrication du papier industriel :
Au XIXe siècle, pour faire face à la pénurie de chiffon, on rechercha d'autres matières premières : la paille, les plantes annuelles et finalement le bois, qui devint la principale matière première à partir de la seconde moitié du XIXe. Le bois est séparé en fibres isolées soit par des moyens mécaniques, soit par des moyens chimiques, ce qui fait distinguer deux grandes catégories de pâtes à papier.
Par son mode de fabrication, la pâte mécanique contient tous les éléments du bois : la cellulose, mais également les hémicelluloses et la lignine. Son rendement très élevé (supérieur à 90 %) explique son faible coût et donc son utilisation surtout dans la fabrication de papier journal et dans l'édition bon marché. À partir des années 1870, les pâtes mécaniques entrèrent massivement dans la production papetière.
La pâte chimique est obtenue en dissolvant la lignine à l'aide de réactifs chimiques appropriés, afin de récupérer des fibres essentiellement constituées de cellulose ; ce traitement s'effectue à température et pression élevées pendant un temps de traitement plus ou moins long. Un rendement relativement faible (45 à 55 %) et un prix de revient plus élevé que celui de la pâte mécanique réservent les pâtes chimiques à la fabrication de papier d'édition et d'écriture.
Nous trouvons également une explication sur la dégradation du papier industriel :
Les liaisons glucosidiques de la cellulose sont stables en milieu neutre et faiblement alcalin. Par contre, elles sont rapidement hydrolysées en présence d'un acide fort ou d'une base forte, ce qui se traduit par la diminution plus ou moins importante du degré de polymérisation et, par conséquent, de la masse moléculaire. Par exemple, l'encollage à la colophane a un effet très négatif sur la conservation de la cellulose, car le sulfate d'aluminium, utilisé pour précipiter la colophane sur les fibres de papier, est un sel acide qui, en se combinant avec l'humidité de l'air, se transforme en acide sulfurique, c'est-à-dire un acide fort. L'hydrolyse de la cellulose est également favorisée par la présence de groupements oxydés (aldéhydes, carboxyles). De plus, la présence de métaux de transition (fer, manganèse) catalyse les processus d'oxydation, y compris celle de l'oxyde de soufre, qui produit de l'acide sulfurique.
D'autre part, la lignine et la colophane peuvent participer à la formation de peroxydes même à température ambiante : il s'agit d'agents d'oxydation très puissants qui réagissent directement sur les différents groupements chimiques de la cellulose.
L’Unesco nous explique plus simplement les raisons du jaunissement du papier :
La lumière est un autre facteur de dégradation très important. Elle peut donner lieu à des altérations chimiques (surtout dues aux ultraviolets) et physiques (surtout dues aux infrarouges). Les modifications physiques provoquées par le réchauffement dû à la lumière entraînent le jaunissement du papier, une intensification des réactions chimiques, des vibrations internes qui produisent à leur tour une agitation moléculaire et, enfin, la désagrégation du matériau.
Les altérations chimiques sont dues à la photolyse qui occasionne la rupture des chaînes moléculaires, entraînant la fragilisation et la désagrégation du document, ainsi qu'une photo-oxydation, qui apparaît après la libération d'oxygène intervenue pendant la désagrégation. Cet oxygène libéré peut agir en solitaire comme décolorant (jaunissement du papier et décoloration des encres); il peut aussi former de nouvelles molécules nuisibles aux matériaux telles qu'oxydes, acides, péroxyde d'hydrogène et autres, dont l'action est à son tour favorisée par l'excès de chaleur et d'humidité.
La BnF parle de « siècle noir du papier » pour la période allant de 1850 à 1960 soit de l’arrivée du bois dans le processus de fabrication du papier au début de l’extraction des fibres. La papier produit pendant ce laps de temps est très fragile et se conserve très mal.
De nos jours, les bibliothèques nationales de France, de Suisse, d’Allemagne et du Canada entreprennent donc des désacidifications de masse afin de protéger plus longtemps leur patrimoine.
Source : Papier industriel / BnF
La Bibliothèque nationale de France nous explique sur son site la fabrication du papier industriel :
Au XIXe siècle, pour faire face à la pénurie de chiffon, on rechercha d'autres matières premières : la paille, les plantes annuelles et finalement le bois, qui devint la principale matière première à partir de la seconde moitié du XIXe. Le bois est séparé en fibres isolées soit par des moyens mécaniques, soit par des moyens chimiques, ce qui fait distinguer deux grandes catégories de pâtes à papier.
Par son mode de fabrication, la pâte mécanique contient tous les éléments du bois : la cellulose, mais également les hémicelluloses et la lignine. Son rendement très élevé (supérieur à 90 %) explique son faible coût et donc son utilisation surtout dans la fabrication de papier journal et dans l'édition bon marché. À partir des années 1870, les pâtes mécaniques entrèrent massivement dans la production papetière.
La pâte chimique est obtenue en dissolvant la lignine à l'aide de réactifs chimiques appropriés, afin de récupérer des fibres essentiellement constituées de cellulose ; ce traitement s'effectue à température et pression élevées pendant un temps de traitement plus ou moins long. Un rendement relativement faible (45 à 55 %) et un prix de revient plus élevé que celui de la pâte mécanique réservent les pâtes chimiques à la fabrication de papier d'édition et d'écriture.
Nous trouvons également une explication sur la dégradation du papier industriel :
Les liaisons glucosidiques de la cellulose sont stables en milieu neutre et faiblement alcalin. Par contre, elles sont rapidement hydrolysées en présence d'un acide fort ou d'une base forte, ce qui se traduit par la diminution plus ou moins importante du degré de polymérisation et, par conséquent, de la masse moléculaire. Par exemple, l'encollage à la colophane a un effet très négatif sur la conservation de la cellulose, car le sulfate d'aluminium, utilisé pour précipiter la colophane sur les fibres de papier, est un sel acide qui, en se combinant avec l'humidité de l'air, se transforme en acide sulfurique, c'est-à-dire un acide fort. L'hydrolyse de la cellulose est également favorisée par la présence de groupements oxydés (aldéhydes, carboxyles). De plus, la présence de métaux de transition (fer, manganèse) catalyse les processus d'oxydation, y compris celle de l'oxyde de soufre, qui produit de l'acide sulfurique.
D'autre part, la lignine et la colophane peuvent participer à la formation de peroxydes même à température ambiante : il s'agit d'agents d'oxydation très puissants qui réagissent directement sur les différents groupements chimiques de la cellulose.
L’Unesco nous explique plus simplement les raisons du jaunissement du papier :
La lumière est un autre facteur de dégradation très important. Elle peut donner lieu à des altérations chimiques (surtout dues aux ultraviolets) et physiques (surtout dues aux infrarouges). Les modifications physiques provoquées par le réchauffement dû à la lumière entraînent le jaunissement du papier, une intensification des réactions chimiques, des vibrations internes qui produisent à leur tour une agitation moléculaire et, enfin, la désagrégation du matériau.
Les altérations chimiques sont dues à la photolyse qui occasionne la rupture des chaînes moléculaires, entraînant la fragilisation et la désagrégation du document, ainsi qu'une photo-oxydation, qui apparaît après la libération d'oxygène intervenue pendant la désagrégation. Cet oxygène libéré peut agir en solitaire comme décolorant (jaunissement du papier et décoloration des encres); il peut aussi former de nouvelles molécules nuisibles aux matériaux telles qu'oxydes, acides, péroxyde d'hydrogène et autres, dont l'action est à son tour favorisée par l'excès de chaleur et d'humidité.
La BnF parle de « siècle noir du papier » pour la période allant de 1850 à 1960 soit de l’arrivée du bois dans le processus de fabrication du papier au début de l’extraction des fibres. La papier produit pendant ce laps de temps est très fragile et se conserve très mal.
De nos jours, les bibliothèques nationales de France, de Suisse, d’Allemagne et du Canada entreprennent donc des désacidifications de masse afin de protéger plus longtemps leur patrimoine.
Source : Papier industriel / BnF
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