Anfang der 1980er Jahre wurde von Turbak und seinen Mitarbeitern eine Cellulosemorphologie entwickelt, die mikrofibrillierte Cellulose genannt wurde. Diese Substanz war ursprünglich als Lebensmittelzusatz gedacht, da sie Fließeigenschaften modifizieren kann, ohne den Geschmack oder den Nährstoffgehalt zu verändern.
Was ist mikrofibrillierte Cellulose? (Foto: U. Henniges)
Mikrofibrillierte Cellulose kann extrem viel Wasser absorbieren – die gezeigte Suspension hat einen Feststoffanteil von nur 2 %. Diese Eigenschaft erhält mikrofibrillierte Cellulose durch die stark vergrößerte Oberfläche der Mikrofibrillen (Foto: U. Henniges). Zur Herstellung wird eine verdünnte Fasersuspension nach einer Vorbehandlung (enzymatisch oder chemisch) hohen Scherkräften ausgesetzt, die zu einer extremen Fibrillierung der einzelnen Fasern und damit zu einer Vergrößerung ihrer Oberfläche führt.
In seinen Arbeiten zur Restaurierung von Leuchtschirmen hat Rémy Dreyfuss-Deseigne (2017) gezeigt, wie nützlich Filme für die Papierrestaurierung sein können, die aus mikrofibrillierter Cellulose hergestellt werden. Die sehr dünnen, transluzenten Filme sind jedoch nicht nur für Leuchtschirme, sondern auch für Sicherung an andere transluzente, glatte Materialien, wie z.B. Transparantpapier, interessant (Foto: U. Henniges).
Richtig spannend wird es, wenn man selbst mit der Suspension aus mikrofibrillierter Cellulose arbeiten und Filme in der gewünschten Dicke und Farbe herstellen kann (Foto: U. Henniges).
Gemeinsam mit Sonja Schwoll, Lora Angelova und Jürgen Vervoorst (The National Archives London, TNA) führte Natascha Wichmann 2019 ein von Ute Henniges und Irene Brückle betreutes MA-Projekt zu den Einsatzmöglichkeiten von mikrofibrillierter Cellulose für laufende Projekte am Archiv durch. Ein aktuelles Projekt an TNA sind Transparentpapiere, die in Büchern montiert sind und durch häufige Nutzung mechanisch stark beansprucht sind. Natascha Wichmann widmete sich der Forschungsfrage, wie aus einer Suspension von mikrofibrillierter Cellulose ein in der Restaurierung von diesen Transparentpapieren geeignetes Reparaturmaterial entstehen kann.
Arbeitssituation an den National Archives (Foto: N. Wichmann)
Es ist gar nicht so leicht, gleichmäßige Filme aus mikrofibrillierter Cellulose zu erzeugen. Da sind zunächst einmal die Unterschiede zwischen den Fasersuspensionen, die vom Hersteller abhängen. Und dann ist die gleichmäßige Trocknung der Filme auch nicht ganz einfach (Foto: N. Wichmann). Nachdem Natascha Wichmann eine Methode für die Herstellung von Filmen aus mikrofibrillierter Cellulose erfolgreich umsetzen konnte, begannen verschiedene Testreihen zu diesem Material, um seine Eignung in der Papierrestaurierung, insbesondere zum Schließen von Einrissen in Transparentpapieren, überprüfen zu können
Während der Trocknung der mikrofibrillierten Cellulose entstehen Spannungen (Foto: N. Wichmann)
Eine Vielzahl von optischen und mechanischen Tests sollte die Eignung in der Papierrestaurierung zu überprüfen. Außerdem wurden auch beschleunigte Alterungsmethoden (thermisch bei 80°C und 65 % r.F. und Licht) durchgeführt. Insgesamt sind die Eigenschaften zufriedenstellend, insbesondere die Alterung zeigte gute Ergebnisse. Auf der Abbildung sieht man ein modernes Transparentpapier, das mittig mit einem Streifen aus MfC und Klucel G repariert wurde nach der beschleunigten Alterung (Foto: N. Wichmann).
Zu Lehrzwecken haben wir die in Kooperation mit den National Archives in London hergestellten Proben mit diversen anderen transluzenten Materialien zusammengestellt und mit interessierten Studierenden und Kolleg*innen diskutiert, was auf großes Interesse stieß (Foto: I. Brückle).
In einem workshop am Studiengang, organisiert durch den Förderverein Papierrestaurierung Stuttgart, erfuhren Teilnehmer*innen Grundlagen, Herstellung und veröffentlichte Studien über mikrofibrillierte Cellulose. Nach einer intensiven theoretischen Einführung konnten die Teilnehmer*innen an vorbereiteten Proben eigene Erfahrungen mit der mikrofibrillierten Cellulose sammeln (Foto: I. Brückle).
Aktuell arbeiten wir gemeinsam mit TNA an einer Publikation der bisher gewonnenen Ergebnisse.