Фоксинг

Деградация, вызванная фоксингом, является нежелательным эффектом, способным отрицательно влиять на читаемость и использование графических знаков — будь то текст, рисунки и т. д., — но, по крайней мере внешне, не способна нарушить механическую целостность бумажной или текстильной основы, на которой она проявляется. Однако следует учитывать одну особенность явления, которая, если её не принять во внимание, может привести к ошибке в перспективной оценке: вызванные изменения, имеющие преимущественно химическую природу, быстро изменяют химическую структуру (и, следовательно, внешний вид) основы (гидролиз, окисление и деполимеризация целлюлозных цепей, изменение содержания кислотных и окисленных функций) за относительно короткое время, тогда как для воздействия на её механическую стабильность требуется гораздо больше времени. В результате ухудшение долговечности, связанное с деградацией целлюлозы, становится заметным только спустя длительный период, что необходимо учитывать для правильной постановки общей задачи сохранения культурных ценностей книжного фонда^[1].

Несмотря на то, что исследования явления ведутся с 1930-х годов, причины изменений до сих пор недостаточно изучены и не определены точно^[1].

В некоторых случаях происхождение может быть связано с эндогенными процессами окисления, затрагивающими небольшие металлические включения, главным образом железистые, а в меньшей степени медные — а также другие вещества, — скопления которых изначально присутствовали в бумажном материале, использованном для рукописей или печатной продукции. На самом деле, явление чаще всего поражает бумагу, изготовленную с помощью механических молотков в XIX веке и в конце XVIII века, что предполагало контакт с железными деталями^[3]. Определённую роль могли сыграть и химические методы отбеливания, которые получили распространение в тот же период^[3]. Затронутые листы характеризуются повышенной кислотностью и большим содержанием железа в поражённых областях по сравнению с неповреждёнными^[3]. Однако до сих пор не выявлена однозначная корреляция между наличием железа и цветовым явлением, и неясно, какую роль играет железо в возникновении и проявлении изменений^[3].

Также неясно, имеет ли кислота, присутствующая в зонах фоксинга, химическое происхождение или же она является продуктом биологической активности грибов или микроорганизмов^[3]. Другим явлением изменения цвета является воздействие на лигнин, содержащийся в целлюлозе из древесной массы, при воздействии света. Это известный эффект пожелтения газетной бумаги, оставленной на солнце.

Согласно другим гипотезам, фоксинг обусловлен биологическими причинами, связанными с размножением грибов или бактерий на бумажной основе. С этой гипотезой может быть связана уже упомянутая диффузия изменений снаружи внутрь, что можно объяснить постепенным проникновением между листами жизненных форм, переносимых воздухом^[3]. Однако связь с биологическими причинами не является однозначной: распространение пятен снаружи внутрь может быть объяснено, например, и проникновением извне химических компонентов, находящихся в атмосфере, таких как влажность^[3].

Кроме того, в зонах, поражённых фоксингом, не всегда обнаруживаются грибковые паразиты, и, наоборот, не всегда грибковая инфекция сопровождается пигментацией^[3].

С другой стороны, отсутствие чёткой причинно-следственной связи может быть объяснено и временным разрывом между двумя явлениями, предполагая, что биологическая инфекция предшествует цветовым изменениям^[3]. Также была предложена гипотеза о пространственном разделении биологической причины и цветового эффекта, предполагая маловероятное действие на расстоянии^[3]. Существует и гипотеза о мультифакторном происхождении, с одновременным действием нескольких причинных факторов.

Возможно, что явление связано с комплексом мультифакторных причин, среди которых следует учитывать уже перечисленные. Например, методы мониторинга некоторых экспериментальных результатов, полученных при обработке фоксинга фотонными нанотехнологиями, выявили связь биологической активности с областями, содержащими железистые отложения^[4]. Считается также, что среди причин важную негативную роль может играть воздействие высокой относительной влажности: распространение снаружи внутрь, например, может быть обусловлено как проникновением микроорганизмов, так и проникновением влаги, способствующей их размножению^[3].

Для предотвращения явления полезно хранить бумажные материалы в контролируемых микроклиматических условиях, с относительной влажностью ниже 50%, то есть значительно ниже порога 75 %, необходимого для размножения грибков^[3]. Существуют некоторые продукты и средства, специально разработанные для борьбы с фоксингом и устранения его последствий. Однако их использование, в зависимости от случая, не всегда лишено проблем: оно требует тщательной оценки как целесообразности вмешательства, так и, в случае положительного решения, выбора соответствующей техники.

Некоторые методы предусматривают использование химических отбеливающих средств, наносимых непосредственно на пятна. Проблема при использовании отбеливающих составов связана с их воздействием на целостность бумаги, что делает необходимым последующее нанесение покрытия. Глубокое воздействие может быть достигнуто с помощью слабого водного раствора гипохлорита кальция концентрацией около 0,1%, в зависимости от плотности листа: хотя метод эффективен, он имеет существенный недостаток — необходимость последующего удаления нанесённого химического агента, что требует крайне сложной процедуры промывания^[3].

Более мягкий, но в целом приемлемый результат может быть получен заменой окислителя на восстановитель, например, натрий боргидрид (в формуле: NaBH₄). Концентрация, также зависящая от плотности бумаги, составляет около 0,5%. Положительным моментом этого метода является его побочный эффект — образование на обработанной бумаге небольшого щелочного остатка в виде декагидрата тетрабората натрия (бура): этот остаток не только не требует удаления, но даже полезен для последующего хранения благодаря повышению pH кислой бумаги за счёт щелочного компонента^[3].

В зависимости от ценности документа возможно также использовать, в качестве альтернативы специальным отбеливателям, слабый буферный раствор 3% перекиси водорода (широко известной как перекись) для нанесения ватным тампоном на стержне (типа ватная палочка, обычно используемой в гигиене). Это простой и эффективный метод, но требующий терпения и последовательных нанесений, с осторожностью, чтобы не переувлажнить пятна. Однако его необходимо предварительно протестировать на менее значимой части образца, поскольку перекись водорода оказывает отбеливающее действие и на оксиды, содержащиеся в чернилах, которые требуется сохранить.

В случае удаления грибных мицелиев возможен вариант использования лазера, учитывая отсутствие химических фунгицидов, не оказывающих вредного воздействия на бумагу^[4]. Его применение позволяет избежать использования жидких средств, которые во многих случаях оказываются недостаточно эффективными^[4]. Одна из проблем, связанных с применением лазера, заключается в высоких длинах волн, необходимых из-за красноватого цвета пятен: относительно большие длины волн, соответствующие относительно низким частотам, требуют использования лазерных пучков с большей энергией, применение которых обычно сопровождается побочными эффектами^[4].

Известно, что возможно образование желтоватых пятен, вызванных окислением целлюлозы под воздействием света, что обычно наблюдается при пожелтении бумажных материалов, например газет, при их воздействии солнечным светом. Одним из решений является применение лазерных пучков в спектре ультрафиолета с длиной волны 157 нм. Мониторинг результатов экспериментов, проведённый с помощью электронной микроскопии и рентгеновской визуализации, показал радикальное уничтожение спор и мицелиев, а также значительное преимущество в достижении очень высокой и контролируемой пространственной разрешающей способности в нанометровом масштабе, недостижимой другими методами^[4]. Методы мониторинга экспериментальных эффектов при использовании лазера также выявили наличие биологической активности, связанной с областями железистых отложений^[4].