НовостиО компанииКонтактыКаталогМедиатекаПроектыГенподряд и проектированиеПартнёрыСкачатьВакансииКлиенты

Адрес: 105264, г. Москва,
ул. Верхняя Первомайская,
дом 43

Телефон/факс:

+7 (495) 287-45-47
многоканальный

Мы в социальных сетях

БИОЦИДЫ, ПРИМЕНЯЕМЫЕ ДЛЯ ОБРАБОТКИ БУМАГИ ПРИ РЕСТПВРАЦИИ

БИОЦИДЫ, ПРИМЕНЯЕМЫЕ ДЛЯ ОБРАБОТКИ БУМАГИ Т. Д. Великова, Е. С. Трепова Использование биоцидов — один из важнейших способов защиты бумаги от микробиологического воздействия. Под понятием «биоцид» (в соответствии с дословным переводом термина*) обычно подразумевают химическое соединение, способное вызывать гибель живой клетки. Биоциды в меньших концентрациях могут задерживать (ингибировать) рост микроорганизмов или временно прекращать их развитие — оказывать биостатическое действие. Существует огромное количество препаратов, способных предотвращать рост микроорганизмов: и природных (фитонцидов**, антибиотиков), и сложнейших синтезированных органических соединений. phylon (греч.) — растение, caedere (лат.) — убивать. Известно ингибирующее действие природных фитонцидов — (нюлогически активных веществ, образуемых растениями, которые убивают или подавляют рост и развитие бактерий и микроскопических грибов. Характерными представителями фитонцидов являются зфирные масла, извлекаемые из растительного сырья промышленными методами. В настоящее время ведущее место в общей системе средств борьбы с биоповреждениями материалов занимают препараты промышленной химии. Химические средства защиты от биоповреждений классифицируют по биологическому действию (например, фунгициды—для защиты от повреждения грибами, бактерициды для защиты от бактерий, инсектициды — для защиты от повреждения насекомыми), назначению и объектам применения (древесина, бумага, картон; текстильные материалы; натуральная кожа и изделия из нее). Рассматривают биоциды органического и неорганического происхождения. К неорганическим соединениям относятся прежде всего катионы тяжелых металлов и некоторые анионы. Наиболее токсичными являются серебро, ртуть, кадмий; средней токсичностью обладают медь, хром, свинец, кобальт, цинк. Органические вещества, используемые в качестве биоцидов для обработки бумаги, представлены различными группами: элементорга- нические соединения (содержащие кремний, олово, ртуть, фосфор); спирты; фенолы и их производные; бесфенольные соединения (в том числе гетероциклические — производные тиазола); альдегиды (в основном формальдегид); производные кислот (фталевой, каприловой, бензойной, дитиокарбаминовой); амины и их соли (анилин, диамин, гидразин, оксин); поверхностно-активные вещества (ПАВ); антибиотики; четвертичные аммониевые соединения; полиалкилгуанидины (ПАГ). Многие современные препараты одновременно содержат со¬единения, принадлежащие к различным классам химических веществ. Известные смеси: алкилизотиозол и алкиламмоний (Анти-В); четвертичные аммониевые соединения (ЧАС) и полигексаметиленгуанидин (ПГМГ), например, Лизоформин специаль; ЧАС и монотерпены (Jle- септик); смесь ЧАС (Септодор); ацетали, алифатические азотные и ге¬тероциклические серо-азотные соединения. Преимущество использования химических веществ для дезинфекционной обработки перед другими методами обусловлено их высокой эффективностью и избирательностью по отношению к микроорганизмам, а также разнообразием возможных форм применения: соединения можно вводить в бумагу в процессе ее производства, наносить на поверхность готовой бумаги, вводить в связующие, чернила, типографскую краску, пропитывать ими прокладочные материалы (листы, которые закладывают между листами книги). Для групповой обработки изданий используются средства фумигации. Поиски биоцидов для защиты бумаги, натуральной кожи, клея и других материалов документов начались в 20—30 гг. XX в. С 1928 г. в число фунгицидов для защиты бумаги вошел анилид ортооксибензойной кислоты — салициланилид. В 1934 г уже активно применялась дезинфекция в вакуум-камере в парах формалина, эфира или бензина. В 1938 г. в Лаборатории консервации и реставрации доку¬ментов РАН изучали способы дезинфекции фондов без остаточного действия на материал, используя борную кислоту, формалин, бензофенон, тимол, буру, сернокислые соли цинка и меди, аммиачный раствор окиси серебра, лизоцим, настойки корицы, гвоздики, табака, чеснока, мятного масла, конденсата после сухой перегонки дерева. Исторически открытие биоцидного действия происходило либо случайно, либо, в дальнейшем, на основе направленного изучения природных процессов с целью синтеза веществ, имитирующих естественные фунгициды. Современные данные о технологиях и молекулярном моделировании могут увеличить преимущества традиционного подхода. Однако любой биоцид в той или иной степени может наносить вред окружающей среде. Ароматические фунгициды, открытые одними из первых, в основ¬ном потеряли свое значение из-за высокой токсичности, но их селективное действие в отношении грибов остается примечательным свойством. Однако и в настоящее время они входят в состав многих биоцидных препаратов, в том числе широко распространенного эффективного биоцида Preventol WB (офенилфенол). Возрастает интерес к биосинтетическим антимикробным средствам, обладающим направленным специфическим действием, а также в связи с их последующей биодеградацией в природе. Например, полиоксины активны против многих грибов, что связано с их избиратель¬ным подавлением синтеза хитина в клеточных стенках. Количество биоцидов огромно и продолжает постоянно увеличиваться как за счет модификации структуры уже известных веществ, так и за счет синтеза новых соединений. Из-за высоких и многочисленных требований, предъявляемых к биоцидам для обработки документов на бумаге, применение в практике нашли лишь некоторые. Однако даже из них многие по тем или иным причинам в настоящее время для обработки бумаги не используют. Производные фенола являются одними из самых сильных фунгицидов, подавляют дыхание грибов, а также многие другие функции живой клетки. В настоящее время производные фенола для защиты бу¬маги не используются. Пентахлорфенол и его натриевая соль — одни из сильнейших биоцидов, по своим антигрибным свойствам превосходят многие другие препараты. Однако они способны выделять хлор и таким образом сокращать долголетие бумаги. При содержании в препарате даже не¬больших примесей этих веществ обрабатываемые материалы могут приобретать розовый или желтый оттенок. Пентахлорфенол не стоек к действию света. Кроме того, пентахлорфенол и его натриевая соль — токсичные для человека вещества (II класса опасности), поэтому их применение в большинстве стран мира запрещено. Диоксидифенилметан. Препарат обеспечивает защиту бумаги от биоповреждения. Весьма устойчив к УФ-облучению и температурному фактору, но при длительном пребывании в воде вымывается из бу¬маги. п-Хлор-м-крезол (З-метил-4-хлорфенол). Токсичен. Не растворяется в воде, растворим только в органических растворителях, в том числе в этиловом спирте. Широко я-хлор-.и-крезол использовался в Польше для консервации бумаги, папируса, пергамена, кожи, клея. Однако клей с я-хлор-.м-крезолом со временем приобретает красновато-коричневый оттенок. Эффективность действия я-хлор-и-крезола в коже зависит от содержания в ней жира. Метиловый эфир 4-оксибензойной кислоты (нипагин М). Благо¬даря малой токсичности, хорошему антисептическому действию ис¬пользовался в консервации книг для пропитки вспомогательных мате¬риалов. Для защиты документов нипагин не рекомендован, поскольку снижает показатели механических свойств бумаги. Тимол. Малотоксичен. Нерастворим в воде; растворяется в этиловом спирте, эфире, хлороформе, глицерине. Тимол сильно летуч, по¬этому при защите материалов не обеспечивает длительное действие — его эффективность сохраняется не более двух дней. Тимол так же, как и формалин, обладает только фунгистатическим действием. Имеются сведения об отрицательном действии тимола на документы: он реагирует с некоторыми компонентами чернил и красок, изменяя их цвет, размягчает пергамен и густые слои животного клея, что также ограничивает его применение. 4,5,6-Трихлорбензоксазолинон (Трилан). Практически нерастворим в воде; растворяется в органических растворителях (ацетоне, ди- метилформалиде и др.). Не теряет свои антигрибные и антибактериальные свойства под воздействием водной обработки и повышении температуры. Может быть использован для изготовления биостойкой бумаги и картона. При защите документов не оказывает отрицательно¬го эффекта на свойства бумаги. Салициланилид. Отмечается ряд положительных свойств салициланилида: отсутствие летучести; хорошая растворимость, благодаря которой достигается равномерное распределение вещества в материале; отсутствие цвета и запаха; дешевизна. Однако отмечается отсутствие у салициланилида сродства к целлюлозе и вследствие этого легкая вымываемость из бумаги. Салициланилид является канцерогеном для человека. Формальдегид. Препарат летуч, не способен долго удерживаться в бумаге, поэтому задерживает развитие микроорганизмов, вступая в реакцию с белками живой клетки только на некоторое время, то есть обладает фунгистатическим действием. В соответствии с «Перечнем веществ..., канцерогенных для человека ГН 1.1.725-98», формальдегид относится к веществам, канцерогенность которых доказана на животных, а доказательства канцерогенности для человека ограничены. Это явилось причиной запрещения его использования для обработки бума¬ги. В Европе и США его не применяют уже более 15 лет. ЧАС относятся к поверхностно активным веществам катионного типа, в биоцидных концентрациях не токсичны для человека. Их вод¬ные растворы имеют нейтральную реакцию, устойчивы в хранении. ЧАС обладают выраженными дезинфицирующими свойствами однако для обработки бумаги их применять нельзя, так как после про- м и гки растворами ЧАС прочность бумаги уменьшается в 10—20 раз. ЧАС в качестве основного активного компонента содержатся во многих препаратах, предлагаемых на современном рынке: АТАХ, Ала- минол, Бионол, Бромосепт, Велтолен, Катамин, Катапол, Лесептик, Низоформин специаль, Новодез, Самаровка, Септабик, Септодор, Сона iaдез, Этоний. Полимерные оловоорганические соединения (латексы). Латекс¬ные биоциды широко используются в бумажном и картонном производстве. Латексы АБП-10, АБП-40 (олово- и цинксодержащий полимеры) повышают биостойкость бумаги. Биологическая защита материала заключается в медленном отщеплении ядовитых фрагментов от нелетучего, нерастворимого в воде полимера. Этот процесс протекает только в присутствии влаги или под действием ферментов, выделяемых биодеструкторами. В то же время оставшиеся цельными полимерные молекулы не представляют опасности для окружающей среды. По нашим данным при обработке этими биоцидами снижается механическая прочность бумаги. Кроме того, влажность внутри докумен¬тов, обработанных латексами на несколько процентов ниже, чем внут¬ри необработанных документов. ПГМГ и его соли — высокомолекулярные производные специфического азотистого основания гуанидина, применяются для дезинфекции сравнительно недавно — с 50-х гг XX в. Полиалкилгуанидины считаются экологически безопасными биоцидными полимерами. Из этой группы дезинфицирующих средств в России применяются Биокрапаг, Биор-1, Биопаг, Гембицид, Полисепт, Септопаг, Соната, Фогуцид, Фогуцид Нео, Фосфопаг, Цеопаг, Экопаг и др., а также ком¬позиционные составы, включающие эти соединения наряду с другими в качестве активного вещества, — Демос, Инкрасепт. Соли ПГМГ обладают широким спектром антимикробного действия в отношении бактерий, ряда вирусов, грибов. Благодаря полимерной природе растворы указанных соединений образуют на обработанных поверхностях пленку, которая обеспечивает длительное антимикробное дейст¬вие. Среди них имеются водорастворимые или органорастворимые препараты, обладающие специфическим действием: против грибов, специально создан препарат с гидрофобным эффектом. Из препаратов ПГМГ в первую очередь упомянем Биопаг (гидро¬хлорид полигексаметиленгуанидина) и Фосфопаг (фосфат полигек саметиленгуанидина), который характеризуется меньшей токсично¬стью и отсутствием гигроскопических свойств, характерных для Биопага. Несмотря на проводимые в конце XX в. исследования, не нашел практического применения ни один из предлагаемых антибиотиков: амфотерицин, леворин, нистатин, микогептин, имбрицин. Кроме того, их действие на свойства бумаги до сих пор не исследовано. До настоя¬щего времени многие реставраторы не оставляют попыток использовать нетоксичные природные фунгициды: муравьиный спирт, цитраль, эвгинол, водные или спиртовые настои аира, календулы, перцовой мя¬ты, пинена , прополиса, чеснока, чистотела. Это неполный список веществ, которые применялись для обработки пораженных плесенью книг. В настоящее время на рынке широко представлены препараты на основе изотиозола (Rocima GT, Rocima 243, Анти-В, Санатекс и др.). Данные препараты обладают явно выраженным биоцидным действием, они не токсичны. Общим требованием, предъявляемым к любому биоциду, является высокая активность против наносящих вред биофакторов в сочетании с безопасностью в обращении и отсутствием отрицательного воздействия на окружающую среду. Биоциды, рекомендуемые для применения в библиотеках, должны быть доступными и относительно дешевыми. Основные требования, предъявляемые к биоцидам для обработки бумаги, следующие: 1. Отсутствие токсического действия на людей: канцерогенного, тератогенного, аллергического (в тех концентрациях, которые будут использоваться для обработки). 2. Способность долго удерживаться на поверхности бумаги. 3. Бесцветность. 4. Значение pH рабочих растворов около 7 (кислые значения потенциально указывают на возможное снижение механической прочности если не сразу после введения биоцида, то, очень вероятно, в процессе хранения). Отсутствие отрицательного влияния на бумагу, то есть снижения основных свойств бумаги (прочность на разрыв, на излом, белизна), ни при введении биоцида в бумагу, ни при долго¬временном хранении обработанных документов. 5 Влагопоглощение — не ниже, чем у защищаемых материалов. Идеально отвечающим этим требованиям вещества нет, и поэтому и настоящее время невозможно рекомендовать единственное средство для защиты бумаги и связующих. ГОСТ 7.50-2002, касающийся полистной обработки документов, дня защиты бумаги, не содержащей древесной массы и не имеющей мелованного слоя, рекомендует следующие биоциды: Metatin GT, Asimacide PS 82, ПГМГ солянокислый (Метацид) или фосфат ПГМГ (Фогуцид). Metatin GT (Rocima GT) относится к веществам низкой кжсичности по международным стандартам, что соответствует приблизительно IV классу опасности и VI классу токсичности по Российским стандартам. Химический состав Metatin GT — нециклические ацетали, алифатические азотные и гетероциклические серо- и азотсо¬держащие соединения. Препарат Asimacide PS-82 с 2003 г. снят с производства. Исследовательские работы, посвященные проблеме защиты бумаги от биоповреждения грибами, ведутся постоянно. Предлагается огромный выбор различных биоцидов против микроорганизмов, развивающихся на материалах. Решая применять какой-либо препарат для обработки документов с учетом перечисленных выше требований, необходимо провести основные лабораторные испытания, направленные на определение не только его биологической активности и минимальной биоцидной концентрации, но и основных физико-механических свойств бумаги в процессе ее искусственного старения. 1. Определение биоцидной концентрации каждого нового препарата обусловлено тем, что обычно в характеристике биоцида производи¬тель указывает минимальные концентрации для ингибирования только нескольких микроорганизмов в жидкой среде, то есть в растворе биоцида. При пропитке бумаги эти концентрации могут оказаться био статическими, а не биоцидными. В этом случае после обработки биоцидом рост микромицетов на поверхности визуально не будет обнаруживаться, однако споры останутся жизнеспособными, и при возникловении благоприятных условий они смогут прорасти, дав начало развитию новых колоний. 2. Изучение влияния биоцида на основные физико-механические свойства бумаги сразу после введения в бумагу, а также после светового и тепловлажного искусственного старения. Четче других показателей характеризует прочность бумаги и ее изменение под действием биоцидных препаратов или в процессе ста¬рения показатель сопротивления излому. Все физико-механические показатели измеряют на образцах бумаги, обработанных раствором биоцида в концентрации большей или равной минимальной ингибирующей концентрации. Поскольку некоторые вещества с течением времени могут выде¬лять продукты их разложения, которые снижают прочность бумаги или приводят к ее пожелтению, методы исследования биоцидов предусматривают их испытания после искусственного старения образцов бумаги. Естественное старение, протекающее во времени, дает наиболее верную картину. Однако это длительный процесс, поэтому приме¬няют методы ускоренного старения: светового и теплового влажного. 3. Определение фунгицидных свойств препарата после светового и тепловлажного искусственного старения необходимо для того, чтобы определить, сохраняется ли активность препарата по отношению к микромицетам, развивающимся на бумаге в процессе и после искусственного старения, и хорошо ли он удерживается в материале. Зная основные свойства препаратов, можно целенаправленно выбирать их в каждом отдельном случае. Например, когда приходится выбирать между патогенным и аллергическим действием микроскопических грибов и сравнительно невысокой токсичностью биоцида, следует сделать выбор в пользу последнего. Если необходимо обработать большое количество футляров при отсутствии тяги и некоторых средств индивидуальной защиты, можно выбрать какой-либо препарат из класса четвертичных аммониевых соединений, применяемый в медицинской практике и практически безвредный для человека, несмотря на то, что он может снизить прочность картона. Рекомендуя какой-либо биоцид для обработки документов, следует учесть и тот немаловажный фактор, что каждая новая партия может отличаться от предыдущей, с которой ранее проводились исследования. Не исключено, что самое незначительное изменение состава биоцида может негативно отразиться на свойствах бумаги. Поэтому те институты и лаборатории, которые имеют современную инструментальную базу, обязаны проверять новые партии рекомендуемых препаратов, во-первых, на их биоцидное действие конкретно на библиотечных материалах, а во-вторых, на возможное влияние их физико-химические свойства бумаги, кожи, пергамена и пр. Только такой подход позволит правильно и грамотно выбрать нужный препарат для каждого отдельного случая и оценить экономическую эффективность проведенных исследований, и тогда затраченное на них время окупится сторицей. Список использованной литературы Биоповреждения : учеб. пособие для биол. спец. вузов / В. Д. Ильичев, Б. В. Бо¬чаров, А. А. Анисимов и др.; под ред. В. Д. Ильичева. М. : Высш. шк., 1987. 352 с. Великова Т. Д. Исследование биоцидного действия препарата «Септодор» фирмы «Дорвет ЛТД» на музейных культурах микромицетов // Микол, и фитопатол., 1999. Т. 33, вып. 6. С. 446. Великова Т. Д., Добрусина С. А. Массовая дезинфекция документов, поражен¬ных микроорганизмами // Реставращя музейних пам'яток в сучасних умо- вах. Проблеми збережения, консервацш та реставрацш музейних памяток. II М1жнародна науково-практична конференц1я, 26—28 травня 1999 року : матер1али та тези доповщей. Кшв, 1999. С. 16—17. Евсюков С. С. Превентол — мировой стандарт качества // Кожа и обувь. № 3 (9) [Электронный ресурс]. Режим доступа : http: //Drom.net.ru/Drint/Dhp7id =2415 Кондратюк Т. О., Бщзшя В. О., Кузуб В. В. Дослщження дп бюлопчно актив- них речовин природного похождения на гриби — пошкоджувач1 твор1в живопису // Реставращя музейних пам’яток в сучасних умовах. Проблеми та шляхи ïx виршення. Мгжнародна науково-практична конференц1я, при- свячена 60-р1ччю Нашоналыгого науково-дослщного реставрацшного центру Украши, 27—29 травня 1998 року : тези та матер1али доповщей. Кшв, 1998. С. 65—66. Кузикова И. Л., Медведева Н. Г. Использование антибиотиков для борьбы с биоповреждениями // Материалы научной конференции «Сохранения культурного наследия библиотек, архивов и музеев» (Санкт-Петербург, 14—15 февраля 2003 г.) / Б-ка РАН. СПб., 2003 г. С. 156—159. Нюкша Ю. П. Защита бумаги от грибов // Теория и практика сохранения книг в библиотеке : сб. науч. тр. / ГПБ. Л., 1972. Вып. 5. С. 5—76. Нюкша Ю. П. Предохранение бумаги книг от повреждения грибами // Теория и практика сохранения книг в библиотеке : сб. науч. тр. / ГПБ. JL, 1983. Вып. 11. С. 5—34. Нюкша Ю. П., Степанова О. А. Производные фенола для защиты документов от повреждения микроорганизмами // Теория и практика сохранения книг в библиотеке : сб. науч. тр. / ГПБ. Л., 1986. Вып. 13. С. 5—43. Нюкша Ю.П. Модификаты полиэтиленимина и их использование в консерва¬ции/БАН. СПб., 1997.31 с. Gallo F. Il biodeterioramento di libri e documenti / Centro di studi per la conservzzi- one della carta; ICCROM. Roma, 1992. 128 p.