Защо старите книги и вестници пожълтяват

Смята, че хартията е изобретена около 100 г. пр. н. е. в Китай. Първоначално е правена от мокър коноп, но се ползват и дървесна кора, бамбук и други растителни влакна. Хартия скоро се разпространи в Азия, като първо се използва само за важни официални документи, но тъй като процесът става по-ефективен и по-евтин, тя става и далеч по-разпространена.

Хартията за първи път навлиза в Европа някъде около 11 век. Историците смятат, че най-старият известен хартиен документ от християнската част на Запада е „Missal of Silos“ от Испания, който е книга, съдържаща текстове, които трябва да се четат по време на масата. Хартията на тази книга е направена от вид лен. Като цяло, хартията, книгите и печатарството ще се развиват през следващите осемстотин години: печатницата на Гутенберг ще се появи в средата на 15 век, а хартията ще се прави най-често от лен, парцали, памук или други растителни влакна. Това ще продължи до средата на 19 век, когато хартията вече ще започне да се прави от дървесина.

Чарлз Фенерти

През 1844 г. двама господа създават процеса на изработка на хартия от дървената. Семейството на канадския изобретател Чарлз Фенерти притежава серия мелници в Нова Скотия. Познавайки добре дървесината и нейните качества, той осъзна, че тя може да бъде добър заместител на много по-скъпия памук, от който се прави хартия. Фенерти експериментира с дървесна целулоза и на 26 октомври 1844 г. той изпраща хартията си в най-добрият вестник на Халифакс – „The Acadian Recorder“, с бележка, в която изтъква колко е здрава и евтина дървесна хартия. В рамките на седмици вестникът сменя хартия с тази на Фенерти.

Фридрих Готлоб Келер

В същото време немският тъкач Фридрих Готлоб Келер работи върху машина за рязане на дърва, когато открива същото нещо, което и Фенерти – че от дървесината, направена на каша, може да се направи по-евтина хартия, отколкото памука. Той прави мостра и през 1845 г. получава патент за изобретението си в Германия. Всъщност някои историци дори твърдят, че Келер е създателят на хартията от дърво, а не Фенерти, поради факта, че той получава патент, а канадецът – не.

В рамките на тридесет години дървената целулозна хартия беше цялата ярост от двете страни на езерцето. Докато хартията от дървесна маса е била по-евтина и също толкова трайна като памучните или други ленени хартии, имало и недостатъци. Най-важното е, че дървесната целулозна хартия е много по-податлива на въздействие от кислород и слънчева светлина.

Дървесината се състои предимно от две полимерни вещества – целулоза и лигнин. Целулозата е най-разпространеният органичен материал в природата. Освен това е безцветна и отразява светлината изключително добре, вместо да я абсорбира (което я прави непрозрачна); следователно хората виждат целулозата като бяла.

Тя обаче е податлива на окисляване, макар и не толкова, колкото лигнинът. Окисляването причинява загуба на електрон(и) и отслабва материала. Така целулозата може да започне до поглъща част от светлината, което да я направи да изглежда по-тъмна, по-малко бяла. Но това не е причината за пожълтяването на старата хартия.

Лигнинът е другото вещество в състава хартия и най-вече във вестниците. Лигнинът е съединение в дървесината, което всъщност я прави по-здрава и твърда. Според д-р Хоу-Мин Чанг от Университета в Рали, „Без лигнин едно дърво може да нарасне до около 1,80 метра“. По същество лигнинът е нещо като „лепило“, което слепя по-добре целулозните влакна и така дървото става много по-твърдо и да може да се издига по-високо, издържайки на външни елементи като вятър.

Лигнинът е с тъмен цвят (кафяви хартиени торби, кафяви картонени кутии – при тях лигнинът се оставя за допълнителна здравина). Той също е силно податлив на окисляване. Излагането на кислород (особено когато се комбинира със слънчева светлина) променя молекулната структура на лигнина, причинявайки промяна в начина, по който съединението абсорбира и отразява светлината. В резултат на това веществото добива жълто-кафяв цвят.

Тъй като вестникарската хартия се прави по-икономично, във вестниците има значително повече лигнин, отколкото например в хартия за книги, която минава през процес на избелване за отстраняване на голяма част от веществото. Крайният резултат е, че с времето вестниците придобиват жълтеникаво-кафяв цвят.

И то сравнително бързо. Понеже хартията на книгите е по-качествена, тоест, отстранен е повече лигнин при много по-интензивния процес на избелване, пожълтяването не се случва толкова бързо. Въпреки това обаче, химикалите, използвани за избелването, могат да доведат до това целулозата да е по-податлива на окисляване, допринасяйки за обезцветяването.

…

Днес, за да се избегне това окисляване, много важни документи са написани на хартия без киселина и с ниско количество на лигнин.

Що се отнася до старите исторически документи – за сега няма начин да се възстановят след нанесените щети, но може да се предотвратят по-нататъшни. Най-важно е те да се съхраняват на хладно, сухо и тъмно място. Както музеите съхраняват исторически документи в помещения с контролирана температура и слабо осветление. Ако някой иска да изкара хартията на открито, за да я види, тя се поставя зад защитено от UV светлина стъкло.