Wie Papier aus dem Leim geht

Die Einlagerung von Wasser könnte dazu beitragen, dass Papier im Laufe der Zeit an Festigkeit verliert. Entsprechende Resultate präsentiert eine italienisch-französische Forschergruppe im Fachblatt “Physical Review Letters”. Je älter Papier ist, desto größere, mit Wasser gefüllte Poren finden sich zwischen den einzelnen Fasern.

“Papier ist die Basis eines immensen kulturellen Erbes”, schreiben Mauro Missori vom römischen Istituto Centrale per la Patologia del Libro. Die neuen Resultate könnten einerseits dazu beitragen, dieses Erbe zu bewahren. Andererseits könnte eine Messung der Porenweite bei der Datierung alter Dokumente helfen.

Papier besteht hauptsächlich aus Zellulose - langen Strängen aus Abertausenden Traubenzucker-Molekülen, die auf besondere Art und Weise mit einander verknüpft sind. Diese Stränge lagern sich wiederum bündelweise zu Fibrillen zusammen, den eigentlichen Fasern im Papier. Missori und Kollegen beschossen Papierproben aus dem 15. und aus dem 20. Jahrhundert, um aus der Streuung der Neutronen mehr über die Anordnung dieser Bauelemente zu erfahren.

Anhand ihrer Messwerte folgern die Forscher, dass wenige Jahrzehnte altes Papier wassergefüllte Poren mit einem mittleren Durchmesser von 3,2 Nanometern (Millionstel Millimeter) enthält. In dem mehrere Jahrhunderte alten Papier sind die Hohlräume dagegen im Schnitt 4,0 Nanometer weit. Das Wasser wird von der Zellulose förmlich aus der Atmosphäre gesaugt.

Forschung: Mauro Missori und Marina Bicchieri, Laboratorio di Biologia, Istituto Centrale per la Patologia del Libro, Rom; Claudia Mondelli, Institut Laua Langevin, Grenoble; und andere

Veröffentlichung Physical Review Letters, Vol. 97, Artikel 238001, DOI 10.1103/PhysRevLett.97.238001

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Istituto Centrale per la Patologia del Libro
Zellwand und Cellulose
Neutronenkleinwinkelstreuung

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