2. Биоповреждения микроорганизмами бумаги

Бумага — материал, состоящий преимущественно из продук­тов переработки растительного сырья, в первую очередь целлю­лозы, содержит в своем составе проклеивающие вещества, мине­ральные наполнители, химические и натуральные волокна, пигменты и красители. Масса 1 м² бумаги может достигать 250 г. Бумагу, имеющую массу одного квадратного метра площади более 250 г, называют картоном [4].

Основным сырьем для производства бумаги и картона являет­ся древесина хвойных и лиственных пород. Растительное сырье перерабатывают в волокнистые полуфабрикаты — древесную мас­су и целлюлозу.

В связи с тем, что бумага является материалом, получаемым в основном из природной целлюлозы, к тому же ее ресурсы весьма значительны, она может конкурировать в качестве питательного субстрата для микроорганизмов с другими природными полиме­рами. Ежегодно огромные массы потребительской бумаги повреждаются и разрушаются микроорганизмами, принося огромный ущерб народному хозяйству.

Наряду с материальным ущербом от повреждения бумаги микроорганизмами, необходимо учитывать неподдающийся оценке ущерб, связанный с невосполнимой утратой важных для науки, искусства, истории культуры рукописных и печатных текстов.

В этой связи анализ возникновения биоповреждения бумаги и картона различного назначения, изучение механизма поврежде­ния и видов микроорганизмов, вызывающих его, выявление фак­торов, способствующих и препятствующих развитию этого про­цесса, и изыскание защитных средств от повреждения микроор­ганизмами представляют собой важнейшую задачу, достаточно ус­пешно решаемую современной наукой и практикой [5].

Биостойкость бумаги зависит от многих факторов: вида и способа обработки волокон, состава и качества наполняющих и проклеивающих веществ, особенностей технологии производства, условий эксплуатации. Главным условием предохранения бумаги от воздействия микроорганизмов является соблюдение режима относительной влажности воздуха не выше 55%. 

Из огромного многообразия микроорганизмов, обитающих на бумаге, основная роль в ее разрушении принадлежит грибам и целлюлозоразрушающим бактериям разной видовой и родовой принадлежности. Так, например, в настоящее время перечень грибов, развивающихся на бумаге, составляет 308 названий из 132 родов. 

Грибы, повреждающие живопись, развиваются как на ее поверхности, так и во внутренних слоях, поскольку все слои живописи могут служить источником питания для грибов: холст, древесина, бумага, грунтовые прослойки – клеевые, масляные, па основе яичного желтка; проклейки – клей; живописный слой – масляные краски, темпера. Наиболее агрессивные виды грибов используют питательные вещества из всех слоев картины, прорастая ее насквозь [2].

На бумаге и изделиях из нее сложился определенный комплекс грибных организмов – постоянное их сообщество, характерное для данных материалов и тех или иных условий хранения. Ю.П. Нюкша различает следующие группы грибов, повреждающих бумагу.

Постоянно встречающиеся на бумаге, проникающие в волокно, разрушающие целлюлозу и поэтому способные приводить бумагу в состояние распада. В эту группу входят многие несовершенные грибы.

Грибы, постоянно встречающиеся на бумаге, но обладающие меньшей разрушительной силой, чем предыдущие, утилизирующие продукты распада бумаги, вызванного грибами первой группы. При благоприятных условиях грибы этой группы могут быть активными биоразрушителями. Это также в основном несовершенные грибы, но иного видового состава.

Грибы, повреждающие лишь отдельные компоненты бумаги (воск, парафин, каучук, целлофан, краски и т.п.). Это также разные виды несовершенных грибов, но более специализированные на указанных субстратах [7].

Грибы, иногда встречающиеся на бумаге в большом количестве, но менее вредоносные и живущие на бумаге вместе с другими грибными организмами.

Грибы случайные на бумаге, развивающиеся при каких-то благоприятных для них условиях.

Под влиянием ферментов грибов, поселяющихся на бумаге или изделиях из нее (книгах, документах и т.п.), увеличивается ее ломкость, появляются пятна, портящие ее внешний вид и т.д. Сходные разрушения они причиняют текстильным изделиям, произведениям искусства и т.п. Шерстяное волокно, инфицированное бактериями, теряет прочность более чем на 50%, причем разрушение его наиболее интенсивно происходит при высокой влажности воздуха. Поражение грибами искусственных кож приводит к снижению прочности сцепления пленок волокнистой основы и к резкому снижению жесткости кож в обоих направлениях. Некоторые грибы влияют на прочность склеивания древесных материалов.

Биологические обрастания в целлюлозно-бумажной промыш­ленности развиваются на технологическом оборудовании пред­приятий, в бассейнах и трубопроводах, содержащих жидкую бу­мажную массу. Суспензия целлюлозы и древесной массы, остатки варочных щелоков и экстракты из древесины при изготовлении древесной массы создают благоприятные условия для обильного развития микрофлоры. Эти обрастания формируются из бактерий и грибов и представляют собой рыхлую слизистую массу, покры­вающую внутренние стенки оборудования. В толще обрастаний со­держится также волокно и наполнитель, применяемый в произ­водстве бумаги.

Скорость накопления обрастаний составляет 4 — 12 г абсолют­но сухой массы на 1 м2 за сут. При массе около 100—150 г на 1 м2 обрастания срываются с поверхности. Срываясь в массный поток в процессе производства бумаги, они приводят к появлению гряз­ных пятен и дыр в готовой бумаге, а также к обрывам полотна бумаги и связанному с этим снижению производительности обо­рудования.

Состав микрофлоры бумаги во многом обусловлен процессом ее изготовления, средой хранения и эксплуатации. Поэтому мик­роорганизмы, обитающие на бумаге и вызывающие ее поврежде­ние, необходимо рассматривать в связи со сферой производства и окружения [3].

Бактерии по сравнению с грибами и насекомыми, непосредственно разрушающими волокна древесины, причиняют меньший ущерб и оказывают косвенное повреждающее действие.

Основные меры борьбы с биоповреждениями бумаги, книг, документов и других изделий из бумаги – правильное храпение в условиях, предусмотренных соответствующими инструкциями, использование дезинфицирующих веществ в составе клея или иным путем для подавления развития микроорганизмов.