Gamma Radiation Treatment of Paper in Different Environmental Conditions: Chemical, Physical and Microbiological Analysis

Abstract

SUMMARIES A multidisciplinary team studied the effects of a decontaminating treatment with gamma radiation applied to a paper, which had been damaged by microscopic cellulosolytic fungi (mildews). Special attention was paid to the potentially negative effects of gamma rays on cellulose. The investigation was extended to the effects of some associated environmental treatments, such as the absence of oxygen and water saturation. The mechanical, chemical, physical and microbiological tests confirmed well-known observations already published. They indicated that the microbial population decreases proportionally to the gamma rays dosage together with the depolymerisation of the cellulose molecule. Nevertheless, this negative effect does not significantly affect the basic properties of a good printing paper. A correct analysis of costs and benefits would suggest the use of a dose of 2–3 kGy. However, this analysis has still to be further investigated for the practical application of irradiation on deteriorated books and documents. Un groupe de travail pluridisciplinaire a étudié les effets d'un traitement de décontamination aux rayons gamma appliqué à un papier qui avait été endommagé par des microorganismes fongiques (moisissure). Une attention toute particulière a été accordée aux effets potentiellement négatifs des rayons gamma sur la cellulose. La recherche a également porté sur les effets associés de certains facteurs environnementaux, tels que l'absence d'oxygène et la saturation d'eau. Les analyses mécaniques, chimiques, physiques et microbiologiques confirment les observations antérieures bien connues et déjà parues dans des publications. Elles ont mis en évidence que la population microbienne décroît proportionnellement à la dose de rayons gamma administrée et qu'en même temps une dépolymérisation de la molécule de cellulose se produit. Néanmoins, cet effet négatif n'affecte pas de façon significative les propriétés fondamentales d'un papier de bonne qualité. Une analyse exacte des coûts et des bénéfices recommanderait l'utilisation d'une dose de 2–3kGy. Des analyses plus approfondies s'imposent cependant avant de passer à l'application pratique du traitement aux rayons gamma sur des livres et documents endommagés. Die Wirkung einer Desinfektiion von Papier, das von cellulolytischen Mikroorganismen (Schimmel) befallen ist, durch Gamma-Strahlen wurde von einem interdisziplinären Team untersucht. Besondere Aufmerksamkeit galt der eventuellen negativen Wirkung von Gammastrahlen auf Cellulose. In die Untersuchung wurden auch bestimmte umweltbedingte Gegebenheiten einbezogen, wie die Abwesenheit von Sauerstoff und die Feuchtesättigung des Papiers. Die mechanischen, chemischen, physikalischen und mikrobiologischen bestätigten bereits früher publizierte Beobachtungen und zeigten auf, daß das Ausmaß des mikrobiologischen Befalls wie auch der Polymerisationsgrad der Cellulose proportional zur Strahlendosis zurückgeht. Der negative Nebeneffekt hat aber keinen nennenswerten Einfluß auf die wesentlichen Eigenschaften eines guten Druckpapiers. Eine genaue Kosten-Nutzen-Analyse dürfte eine Dosis von 2–3 kGy als sinnvoll ergeben. Hierzu besteht jedoch weiterer Forschungsbedarf.