Renforcement et désacidification de papiers patrimoniaux par des réseaux de copolymères de polyaminoalkylalcoxysilanes. Mécanismes, stabilité et optimisation

par Nathan Ferrandin-Schoffel

Thèse de doctorat en Chimie - Cergy

Sous la direction de Odile Fichet et de Anne-Laurence Dupont.


  • Résumé

    L’acidité du papier est un problème majeur pour la préservation des collections graphiques. Certains ouvrages et papiers fabriqués industriellement entre la fin du XIXe et le début du XXe s, de qualité médiocre, sont devenus acides et fragiles, ce qui compromet souvent leur consultation. Afin de proposer une solution pour ces documents, des traitements à base d’aminoalkylalcoxysilanes (AAAS) copolymérisés, permettant simultanément la désacidification et le renforcement mécanique du papier, ont été développés. Ces traitements ayant fait leurs preuves sur certains papiers mais pas sur d’autres, il était primordial de mieux comprendre les résultats obtenus avant d’envisager leur usage par les professionnels de la conservation et de la restauration du patrimoine sur papier.Ces travaux de thèse ont permis d’approfondir la compréhension des interactions/réactions s’établissant entre les AAAS et le papier, et de mieux identifier les raisons réduisant l’efficacité du traitement. Pour cela, les traitements AAAS ont été appliqués à des papiers lignocellulosiques de compositions complexes. Parallèlement, l’évolution des caractéristiques physico-chimiques (pH, propriétés optiques et mécaniques) d’une large gamme de papiers traités a été étudiée sur plusieurs années. Enfin, plusieurs possibilités d’optimisation des traitements AAAS ont été évaluées, à savoir l’utilisation de pré-traitements du papier avec un agent désacidifiant ou réducteur, de catalyseurs de la polymérisation des polysiloxanes lors du traitement, ainsi que de séquences thermiques post-traitement.

  • Titre traduit

    Strengthening and deacidification of cultural heritage papers by polyaminoalkylalkoxysilane copolymer networks. Mechanisms, stability and optimization


  • Résumé

    Acidity is a major issue in the preservation of paper-based collections. A number of paper documents of mediocre quality produced in the late 19th and early 20th century are very acidic and brittle, their public access hence being drastically restricted. To find a solution for these documents, treatments based on copolymerized aminoalkylalkoxysilanes (AAAS), which allow the simultaneous deacidification and mechanical strengthening of paper, were developed. As these treatments showed their efficacy for some papers but not for others, the results had to be better understood before a possible use by the conservation professionals.This PhD dissertation advances our understanding of the interactions/reactions between AAAS and the cellulosic substrate, with a better identification of the parameters that reduce the treatment efficacy. To that purpose, AAAS treatments were applied to newsprint lignocellulosic papers of complex compositions. In conjunction, the evolution of the physicochemical properties (pH, optical and mechanical properties) of a large range of papers treated several years ago was studied. Finally, several options towards optimized formulations of the AAAS treatments were studied by using reducing and deacidifying agents as pre-treatments of paper, polymerization


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