大量脱酸

大量脱酸は、図書館情報学において、いわゆる「ゆっくりとした火災」と呼ばれる古い本の紙の劣化に対する対策の一つとして用いられる用語です。このプロセスの目的は、酸性紙のpHを上げることです。無酸性紙はより一般的になっていますが、1850年代以降に作られた本には依然として大量の酸性紙が存在します。これは、酸性紙の方が安価で製造方法が簡単だったためです。酸性紙は、特に光、大気汚染、または高湿度にさらされると、時間の経過とともに黄変し、もろくなります。^{[ 1 ]}大量脱酸中は、アルカリ剤が紙に沈着し、既存の酸を中和して、それ以上の劣化を防ぎます。^{[ 2 ]}大量脱酸は、何もしなければ失われてしまう酸性紙上の対象物を対象としています。

大量脱酸は、マイクロフィルムやラミネート加工とともに、20世紀初頭から中頃にかけて、紙の構造と強度を担う繊維の結合が切断される加水分解という化学プロセスへの対応として開発されました。その結果、紙は時間の経過とともにますます脆くなります。環境汚染物質は紙と反応して酸化を促進する酸を生成し、副産物としてさらに多くの酸を生成するため、自己触媒的破壊の正のフィードバックループが生じます。^{[ 3 ]}図書館資源評議会からの助成金の一部を受けて、ウィリアム・J・バローは紙の劣化に関する研究を行い、1900年から1949年の間に出版された本の3%以下しか50年以上残らないことを発見しました。これを受けて、1960年に研究図書館協会（ARL）によって研究図書館資料の保存に関する常設委員会が設立されました。^{[ 4 ]}

バローはまた、紙の酸を中和すると同時に、劣化速度を遅らせるアルカリ緩衝剤を沈着させる水性プロセスを発明した。^{[ 5 ]}バローの元の方法に加えて、時間、労力、コストを削減するために、有機溶媒を使用する非水性の方法と、米国議会図書館のDEZ（ジエチル亜鉛）処理のような気体を使用する方法の両方で同じ結果を得る方法が研究されてきた。^{[ 6 ]}

提案された技術の 1 つは、真空チャンバーに本を入れ、ジエチル亜鉛(DEZ) を導入するというものです。理論的には、ジエチル亜鉛は紙の酸性残留物と反応し、アルカリ性残留物を残し、紙をそれ以上の劣化から保護します。^{[ 7 ]}実際には、反応前に本から微量の水分を除去するために必要な加熱 (DEZ は水と激しく反応します) により、紙の劣化が加速し、DEZ と本の他の構成要素 (接着剤、綴じ具) との間で一連の化学反応が起こり、さらに損傷が悪化し、不快な臭いが発生しました。1980 年代には、このプロセスを使用した大量脱酸のパイロット プラントがNASAによって建設され、議会図書館から提供された本でテストされました。^{[ 8 ]} 1986 年に、脱酸の運転の 1 つですが、DEZ が除去されずにチャンバーの底に溜まり、配管内に残っている可能性があることが判明しました。 DEZは酸素または水蒸気に触れると激しく燃え上がるため、真空チャンバーを開けて中の本を取り出すことができなかった。最終的に、疑わしい配管を爆薬で破壊した。残留DEZの存在は、その後の火災で工場が全焼したことで確認された。ニコルソン・ベイカーは著書『ダブル・フォールド』の中で、NASAのこの計画の失敗について詳しく論じている。

化学会社アクゾノーベルはその後、このプロセスの改良を試みた。プロセス設計の改善により火災や爆発のリスクは軽減されたものの、損傷や悪臭の問題は依然として残った。最終的にアクゾノーベルはこのプロセスが商業的に実現可能ではないと判断し、1994年末に研究を中止した。

1994年当時、米国議会図書館が理想的な大量脱酸処理に期待していた結果は以下のとおりです。

• 酸性紙を中和し、アルカリ予備液を加える。
• 本書全体を通して、pH値が6.8～10.4の範囲で均等に分布するようにする。
• 接着剤、インク、染料に損傷を与えてはならない。
• 臭いを発したり、紙の色を変えたりしてはいけません。
• 柔軟性や機械的強度の低下を引き起こしてはならない。^{[ 9 ]}

スロバキア工科大学の教員は、以下の追加要件を定めた。

• 使用される化学物質は安全でなければならない。
• そのプロセスは、あらゆる種類の紙に適用できるものでなければならない。
• この工程では紙の膨張や反りは発生しない。^{[ 10 ]}

1990年代前半から中頃にかけて、欧州保存アクセス委員会、米国議会図書館、およびグラフィック文書保存研究センターの科学者チームが行った研究では、すべてのプロセスで十分高いpHが得られた。BookKeeperはpH 9～10を生成した。^{[ 9 ]} CSC Book SaverはpH 8.78～10.5を生成した。^{[ 11 ]} Wei T'oは7.5～10.4を与え、^{[ 12 ]} PapersaveはpH 7.5～9を与えた。^{[ 13 ]}

同じ研究では、これらのプロセスが外観上の悪影響をもたらすことも判明した。BookKeeper は「触知できる残留物」を残し、表紙にクランプの跡を残し、一部のカラーインクが擦り切れる原因となった。^{[ 9 ]} CSC Book Saver は本に「白い粉状の沈着物」を残した。^{[ 14 ]} Papersave は「変色、白い沈着物、ニュートンリング、インクと染料のにじみ、臭い、紙の「感触」の変化」を引き起こした。^{[ 15 ]} Wei T'o は「臭い、白い残留物、リング、しわ、（黄色の）変色、接着剤のにじみ」を引き起こした。^{[ 16 ]}

大英図書館の保存修復士は、既存の大量脱酸プロセスはまだ開発段階であり、その化学的および機械的影響についてさらなる研究が必要であることを認めている。^{[ 17 ]}

2008年現在、いくつかの市販の脱酸技術が市場に出回っている。:

• BookKeeperプロセスは、酸化マグネシウムを使用する非水系液相プロセスです。^{[ 18 ]} BookKeeperは、米国、スペイン、日本、ポーランド、オランダ、南アフリカ、カタールに工場を持つPreservation Technologies, LPを通じて入手可能です。イタリアのFratielliviからも別の工場が利用可能です。^{[ 19 ]}
• CSCブックセーバーは、脱酸に炭酸マグネシウムプロピレートを使用しています。^{[ 20 ]} CSCブックセーバーは、Conservación de Sustratos Celulósicos SL (CSC) (スペイン、バルセロナ) を通じてヨーロッパで入手可能です。^{[ 21 ]}
• PapersaveプロセスはBattelle Ingenieurtechnik GmbHによって開発されたため、「Battelleプロセス」と呼ばれることもあります。このプロセスではマグネシウムチタンアルコキシドを使用します。^{[ 20 ] Papersaveプロセスは、ヨーロッパではNitrochemie Wimmis（スイス、ヴィミス）がPapersave Swiss [ 22 ]}およびZentrum für Bucherhaltung（ドイツ、ライプツィヒ）を通じて利用可能です。 ^{[ 23 ]}
• Wei T'o プロセスでは、メトキシマグネシウムメチルカーボネートまたはイソプロポキシマグネシウムイソプロピルカーボネートを使用し、^{[ 16 ]} 2008 年に新製品が発売されました。Wei T'o は、単一品目の脱酸処理よりも大量脱酸処理にはあまり使用されていません。Wei T'o 製品は、Wei T'o Associates Inc. (米国マッテソン) を通じて入手できます。^{[ 24 ]}

BookKeeper、CSC Booksaver、Papersave、Wei T'oは、手持ちスプレーとしても販売されています。

脱酸処理は、議会図書館やニューヨーク公共図書館などの主要な研究図書館で採用されているが、多くの公文書館、特に米国の公文書館がそれに倣っているかどうかは明らかではない。ヨーロッパの国立公文書館の中には、脱酸処理技術を試したところもある。バローの技術を改良した水性技術を先駆的に開発した米国国立公文書館（NARA）は、保存予算を別のところに投資することを選んだ。 ^{[ 5 ]} 2000年、NARA文書保存研究所の所長は、図書館と公文書館のコレクションの違いを指摘し、大規模な脱酸処理プログラムがないことを擁護した。例えば、NARAに持ち込まれる紙の多くは図書館のコレクションにあるものよりも質が高いこと、公文書館は連邦政府機関から少なくとも30年前の記録を受け取ることはなく、その頃には酸性紙はすでに不可逆的に劣化していること、限られたリソースは空調管理など他のことに使うのが最善であることなどを指摘した。公文書館の20年間の保存計画では、「最大限の記録に対して最大限の利益を得る」ことに重点が置かれました。^{[ 25 ]}

現在では古い情報ではあるものの、いくつかの資料では脱酸処理の費用と適合性が推定されている。ハリー・ランサム人文科学研究センターとオランダ国立公文書館が行った研究では、DEZ法が特にアーカイブ資料に適している可能性があることが判明した。^{[ 26 ]} 1990年代初頭の脱酸処理費用は、輸送費と取り扱い費を除いて、1冊あたり5～10ドルと推定された。^{[ 27 ]} 1995年から1997年にかけて、米国議会図書館は、Bookkeeper商用方式を使用して72,000冊の書籍を脱酸し、代替方法を評価するために200万ドルの予算を受け取った。実際の費用は1冊あたり11.70ドルだった。^{[ 28 ]}最後に、2003年の費用比較では、1冊あたりの再フォーマットオプションで、マイクロフィルム化が125ドル、スキャンと最小限の索引付けが50ドル、ニューヨーク公共図書館のプロジェクトに基づくと脱酸処理が16.20ドルという結果が得られた。^{[ 6 ]}しかし、2004年にはすでにGoogle Booksは1冊あたりわずか10～20ドルでスキャンすることができた。^{[ 29 ]}

2022年時点で、世界には5つの大規模脱酸プラントがあった。^{[ 30 ]}

• 保存（図書館およびアーカイブ）
• 二つ折り
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• パルプ（紙）
• 保存調査
• キツネ
• 稀覯書・写本部門
• 製紙用化学薬品

• 米国議会図書館の「大量脱酸に関する出版物」へのリンク（2009年10月12日時点のアーカイブ）
• カナダ保全研究所による商業用脱酸プロセスの評価に関する研究
• 図書館情報資源評議会による大量脱酸プロセス選択における技術的考慮事項に関する報告書（2007年12月5日にWayback Machineにアーカイブ済み）