Migration of Volatile Compounds through Stacked Sheets of Paper during Accelerated Ageing Part II: Variable Temperature Studies

SUMMARIES

In order to investigate the effects of diffusion during paper ageing an alum-rosin sized, fully bleached, kraft paper was aged in stacks, at three different conditions, and four different intervals. The stacks were open at the top to allow diffusion of volatile products to take place. Tests, including grammage, moisture content, brightness, yellowness, L*a*b*, zero-span tensile strength, pH and the degree of polymerization show less change in paper properties at the top of the stack than in the centre. This indicates a diffusion effect where volatile compounds escape from the paper at the top of the stack, but remain trapped towards the centre, where more severe degradation occurs. More work is required to determine if this diffusion effect is the same at ambient conditions as it is at the elevated temperatures used in this study.

Afin de vérifier si au cours du vieillissement les composés volatiles se diffusaient dans la pile de papier on a procédé au vieillissement accéléré de piles de papier complètement blanchi fait à base de cellulose et collé à la résine d'alun dans trois conditions différentes et à quatre intervalles différents. Les piles de papier n'avaient pas de couvercle en haut pour permettre aux substances volatiles de s'échapper. Des mesures ont été faites sur le grammage, le pourcentage d'humidité, la blancheur, le jaunissement, les composantes trichromatiques selon le système CIE-L*a*b*, la résistance à la traction zéro, le pH et le degré de polymérisation. Ces mesures ont démontré que les propriétés des feuilles de papier situées en haut de la pile avaient moins changé que celles des feuilles situées au centre. Ceci indique qu'une diffusion des substances volatiles a lieu et que certaines s'échappent par le haut dans l'atmosphère environnante alors que d'autres se concentrent vers l'intérieur de la pile et y continuent leur travail de dégradation du papier. Des analyses complémentaires sont nécessaires pour pouvoir déterminer si l'effet de diffusion reste le même dans des conditons normales de température ambiante que lors de températures plus élevées.

Um festzustellen, ob die flüchtigen Bestandteile bei der Alterung in einem Papierstapel wandern und ihn durchdringen, wurde ein alaungefällt harzgeleimtes Papier aus gebleichtem Sulfatzellstoff in Stapeln bei drei verschiedenen Bedingungen für jeweils vier verschiedene Zeiträume beschleunigt gealtert. Die Stapel waren oben ohne Abdeckung, so daß die flüchtigen Bestandteile austreten konnten. Gemessen wurden Flächengewicht, Feuchtegehalt, Weißgrad, Vergilbung, die Farbwerte nach dem CIE-L*a*b*-System, Nullbruchkraft, pH und Polymerisationsgrad. Es zeigte sich, daß die Blätter oben im Stapel eine geringere Veränderung dieser Werte erfuhren als die im Innern. Dies ist ein Anzeichen dafür, daß die flüchtigen Bestandteile im Stapel wandern und an seiner Oberfläche in die umgebende Luft entweichen. Im Innern bewirken sie einen verstärkten Abbau des Papiers. Weitere Untersuchungen müssen zeigen, ob dieser bei erhöhten Temperaturen beobachtete Effekt auch bei Raumtemperatur stattfindet.