Οι σύγχρονες μέθοδοι παραγωγής χαρτιού χρησιμοποιούν σαν πρώτη ύλη το ξύλο. Ο ξυλοπολτός, υφίσταται διάφορες μηχανικές ή και χημικές επεξεργασίες, ανάλογα με την ποιότητα του χαρτιού που παράγεται με όχι πάντα θετικό αποτέλεσμα στην ποιότητα του χαρτιού.

Η κυτταρίνη, οι ημικυτταρίνες και η λιγνίνη αποτελούν τα κύρια συστατικά του χαρτιού. Στο χαρτί περιέχονται και διάφορα πρόσθετα. Στη χρήση τους οφείλεται κυρίως η υψηλή οξύτητα και η μικρή διάρκεια ζωής πολλών ιστορικών χαρτιών (El-Saied et al. 1998). Η κυτταρίνη είναι μια οργανική ένωση με χημικό τύπο [C₆H₁₀O₅]ν και ανήκει στην κατηγορία των μη σακχαροειδών ομοπολυσακχαριτών (Κούκιος 1975, Αλεξάνδρου κ.ά. 1981).

Οσο μεγαλύτερα είναι τα ποσοστά της κυτταρίνης στο χαρτί τόσο καλύτερη είναι και η ποιότητά του. Γενικά ημικυτταρίνες και λιγνίνη επηρεάζουν αρνητικά τις ιδιότητες του χαρτιού, οδηγούν σε αποδόμησή του (Hon 1981). Οι πολτοί υψηλών αποδόσεων περιέχουν αυξημένα ποσοστά λιγνίνης και ημικυτταρινών. Ετσι, η μελέτη της φθοράς και των ιδιοτήτων του χαρτιού πρέπει να περιλαμβάνει τη μελέτη της κυτταρίνης, των ημικυτταρινών και της λιγνίνης, αλλά και των προσμείξεων και των προσθέτων που βρίσκονται στο χαρτί.

Η οξειδωτική διάσπαση της κυτταρίνης οδηγεί σε γήρανση του χαρτιού, ελάττωση των μηχανικών αντοχών, ελάττωση του pH (όξινο χαρτί), υποβάθμιση των οπτικών ιδιοτήτων του (κιτρινίλα), αποτελέσματα καταστροφικά για το χαρτί (Porck 2000).

Η υδρόλυση της κυτταρίνης (αλληλεπίδραση κυτταρίνης - νερού) αποτελεί τον κύριο μηχανισμό χημικής φθοράς του ιστορικού χαρτιού. Η παρουσία οξέων, βάσεων και ενζύμων σε συνδυασμό με τη θερμοκρασία, την υγρασία και την ακτινοβολία (φως) επιταχύνουν την ταχύτητα του μηχανισμού αυτού (Valentin et al. 1998).

Ταυτόχρονα, η υψηλή θερμοκρασία, το όξινο περιβάλλον και η υψηλή σχετική υγρασία πέρα από την υδρόλυση της κυτταρίνης και τις άλλες βλαπτικές χημικές αντιδράσεις ενθαρρύνουν την ανάπτυξη μυκήτων, βακτηρίων και τη δραστηριότητα εντόμων. Η κυτταρίνη, καθώς και το άμυλο και η ζωική κόλλα που χρησιμοποιήθηκαν κατά καιρούς για υδροφοβίωση (κολλάρισμα) αλλά και το δέρμα και η περγαμηνή, αποτελούν εξαιρετικό υπόστρωμα ανάπτυξης μυκήτων και βακτηριδίων. Επίσης, αποτελούν τροφή για πολλά έντομα και τρωκτικά. Οι μικροοργανισμοί αυτοί τρέφονται με το χαρτί και τα άλλα οργανικά υλικά που το συνοδεύουν και παράγουν σαν μεταβολικά προϊόντα, οργανικά και ανόργανα οξέα, βάσεις, ένζυμα, χρωστικές κ.ά. Τα προϊόντα αυτά παίζουν πολύ σημαντικό ρόλο στην υδρόλυση της κυτταρίνης (Gallo et al. 1998) και των πρωτεϊνικών υλικών (δέρμα, περγαμηνή, ζωική κόλλα). Η δράση τους είναι εμφανής, οι μύκητες προκαλούν στο χαρτί έγχρωμες κηλίδες (συνήθως μαύρες, κίτρινες, πράσινες ή μωβ), τα δε βακτήρια στίγματα. Η ανάπτυξη των μυκήτων και των βακτηρίων ευνοείται σε σχετικά υψηλές θερμοκρασίες (>28°C) και μεγάλη σχετική υγρασία (80% - 90%).

Πορείες αποικοδόμησης - γήρανσης όμως, που θεωρείται ότι λαμβάνουν χώρα μόνο σε υψηλές θερμοκρασίες, συμβαίνουν και σε θερμοκρασία περιβάλλοντος με πολύ αργούς ρυθμούς, με αποτέλεσμα για μεγάλα χρονικά διαστήματα φύλαξης οι πορείες αυτές να συμμετέχουν σημαντικά στη φθορά όλων των τύπων ιστορικού χαρτιού.

Η κτιριακή υποδομή

Οι παράγοντες που πρέπει να ελεγχθούν στην κατασκευή ενός αρχειακού χώρου είναι: Θερμοκρασία και υγρασία - Φως - Ποιότητα αέρα

Α. Θερμοκρασία και υγρασία

Ο έλεγχος της θερμοκρασίας και σχετικής υγρασίας είναι κρίσιμης σημασίας για τη διατήρηση του αρχειακού υλικού, διότι υψηλές ή χαμηλές τιμές συμβάλλουν σημαντικά στην καταστροφή των υλικών. Η θερμοκρασία επιταχύνει - επιδεινώνει τις περισσότερες χημικές αντιδράσεις - αλλοιώσεις, περίπου διπλασιάζονται με κάθε αύξηση της θερμοκρασίας των 10° C. Η υψηλή σχετική υγρασία σε συνδυασμό με υψηλές θερμοκρασίες ενθαρρύνει την ανάπτυξη μούχλας και των εντόμων. Εξαιρετικά χαμηλή σχετική υγρασία, μπορεί να οδηγήσει σε αφυδάτωση και ευθραυστότητα ορισμένων υλικών. Οι διακυμάνσεις στη θερμοκρασία και τη σχετική υγρασία είναι επίσης επιζήμιες. Το αρχειακό υλικό είναι υγροσκοπικό, εύκολα απορροφά και απελευθερώνει την υγρασία. Αυτό έχει ως συνέπεια τη μεταβολή των διαστάσεων του, με αποτέλεσμα να επιταχύνονται δράσεις που έχουν να κάνουν με τη διαστολή και συστολή του μορίου της κυτταρίνης, γεγονός που οδηγεί συνολικά στην καταστροφή του αρχειακού υλικού. Ο στόχος είναι η υγρασία και η θερμοκρασία να μην υπερβαίνουν τις τιμές που προβλέπει η διεθνής βιβλιογραφία (RH 50±5% και Τ=18±2%) αλλά και ταυτόχρονα να μη σημειώνονται έντονες διακυμάνσεις στις τιμές αυτές (Margaret Heyetal 1987).

Β. Φως

Ενας σημαντικός παράγοντας που επιταχύνει (επιδεινώνει) τη διάβρωση του χαρτιού σε βιβλιοθήκες και αρχεία είναι το φως. Οδηγεί στην αποδυνάμωση και ευθραυστότητα των ινών κυτταρίνης του χαρτιού και προκαλεί εξασθένιση στο χρώμα και την εμφάνιση των εγγράφων, φωτογραφιών και έργων τέχνης. Επειδή η συνολική ζημιά είναι συνάρτηση τόσο της έντασης όσο και της διάρκειας της έκθεσης, ο φωτισμός θα πρέπει να διατηρείται όσο το δυνατόν χαμηλότερα.

Γ. Ποιότητα του αέρα

Οι ρύποι συνεισφέρουν σε μεγάλο βαθμό στην επιδείνωση της κατάστασης των βιβλιοθηκών και των αρχείων. Οι δύο κύριοι τύποι των ρύπων είναι τα αέρια και τα σωματίδια.

Κυρίως το διοξείδιο του θείου, οξείδια του αζώτου, υπεροξείδια, και το όζον καταλύουν επιβλαβείς χημικές αντιδράσεις που οδηγούν στο σχηματισμό των οξέων στα υλικά. Οι αέριοι ρύποι μπορούν να κατακρατηθούν με χημικά φίλτρα συνήθως ενεργού άνθρακα. Τα σωματίδια μπορούν να φιλτράρονται με τα συνήθη φίλτρα ανάλογων διαστάσεων.

2. Χημική Επεξεργασία - Η Διαδικασία αποξίνωσης του χαρτιού

Η Χημική Επεξεργασία είναι απαραίτητη εάν αντιμετωπίζει επιταχυνόμενη φθορά, εξαιτίας της κακής ποιότητας του χαρτιού (από χημικό ή μηχανικό ξυλοπολτό). Η κυτταρίνη του ξύλου είναι ασταθής, σε αντίθεση με αυτήν του βάμβακος, του λιναριού ή της καννάβεως, που χρησιμοποιείτο στην κατασκευή του χαρτιού παλαιότερα (πριν από το 1940). Επίσης, η φθορά του σύγχρονου χαρτιού οφείλεται και στα διάφορα πρόσθετα (charges) που χρησιμοποιούνται για τη βελτίωση της ποιότητάς του, τη μεγαλύτερη απορροφητικότητα της μελάνης και των χρωμάτων και κυρίως στη λιγνίνη, στην οποία οφείλεται η οξύτητα του χαρτιού. Το 25% - 50% των βιβλιακών και αρχειακών συλλογών σε όλο τον κόσμο, δηλ. περίπου 4 δισεκατομμύρια βιβλία (Χάγη 1991), έχουν χαρτί όξινο και κατεστραμμένο με διάφορες μορφές φθορών. Η αποξίνωση αποτελεί σημαντικό παράγοντα προληπτικής και ουσιαστικής συντήρησης του αρχειακού υλικού. Χαμηλό pH σημαίνει όξινο χαρτί, κυτταρινική ανθρακική αλυσίδα με μεγάλο βαθμό αποδόμησης. Το ανθρακικό ασβέστιο που δημιουργείται με την αποξίνωση είναι ένα ισχυρό αλκαλικό απόθεμα το οποίο στην ουσία προστατεύει το χαρτί από τη διαρκή καταστρεπτική όξινη δράση των ενδογενών και εξωγενών παραγόντων. Προστατεύει, σύμφωνα με την παρακάτω αντίδραση: CaCO₃+ 2HCl = CaCl₂+ CO₂+ H₂O σχηματίζοντας ουδέτερα άλατα του ασβεστίου και ελευθερώνοντας διοξείδιο του άνθρακα (W.J. Barrowetal 1959).

Το εργαστήριο συντήρησης και αποκατάστασης του ΚΚΕ σταθμίζει και συνυπολογίζει όλους τους παράγοντες φθοράς (οι οπoίοι είναι πολλοί και πολλές φορές με ταυτόχρονη δράση) και δρομολογεί τις επεμβάσεις του συνδυαστικά, ώστε να αδρανοποιούνται οι μηχανισμοί που φθείρουν το χαρτί και να εξασφαλίζεται έτσι η μακροζωία του πρωτοτύπου, δίχως σε καμία περίπτωση να κινδυνεύσει η πληροφορία που υπάρχει σε αυτό. Εχουν εξασφαλιστεί σταθερές συνθήκες υγρασίας και θερμοκρασίας στο αρχειοστάσιο μεγάλο βήμα για τη φυσικοχημική πορεία του υλικού. Οι συνθήκες αυτές εξασφαλίζουν στο υλικό το 2% - 3% υγρασίας επί του βάρους του, δεν επιτρέπουν τις διαστολές και συστολές του χαρτιού (άρα και σε μικρότερο βαθμό το «σπάσιμο» - αποδόμηση της κυτταρινικής αλυσίδας) και δεν ευνοούν την ανάπτυξη μυκήτων - μούχλας. Επισημαίνουμε ότι για την ανάπτυξη μούχλας απαιτούνται υψηλά ποσοστά υγρασίας και θερμοκρασίας και μικροπεριβάλλον όξινο. Εχει απολυμανθεί το σύνολο του αρχειακού υλικού. Η απολύμανση - αποστείρωση εκμηδενίζει την πιθανότητα εμφάνισης μούχλας στα ήδη προσβεβλημένα χαρτιά, αφού το Τ-GAS (οξείδιο του αιθυλενίου) ήταν και είναι το πλέον αποτελεσματικό μυκητοκτόνο, αυτό άλλωστε επιβεβαιώνεται και εργαστηριακά με τις καλλιέργειες. Το μεγαλύτερο μέρος του υλικού έχει υποστεί χημική επεξεργασία. Εχει αδρανοποιηθεί η δράση των ενδογενών και εξωγενών παραγόντων αποδόμησης του χαρτιού και έχει δημιουργηθεί αλκαλικό μικροπεριβάλλον μη ανάπτυξης μυκήτων στο χαρτί. Σε συνδυασμό με την υγρασία και θερμοκρασία που εξασφαλίζεται στο αρχειοστάσιο πραγματικά εκμηδενίζεται η περίπτωση ανάπτυξής τους ακόμα και στα υλικά που τα σπόρια της μούχλας είναι γενετικά όχι εξοντωμένα. Ο ελεγχόμενος αερισμός δεν επιτρέπει τη δράση εξωτερικών αέριων ρύπων στο χαρτί, αφού με ειδικά φίλτρα ενεργού άνθρακα οι ρύποι αυτοί κατακρατούνται σε μεγάλα ποσοστά. Οι φάκελοι και τα κουτιά με υψηλές προδιαγραφές (αντιόξινα με αλκαλικό απόθεμα - βαμβακερά) στους οποίους αποθηκεύονται τελικά τα ντοκουμέντα είναι η τελική πρόσθετη ασπίδα προστασίας. Το όλο σύστημα προστασίας του Αρχείου του ΚΚΕ υποστηρίζεται από συναγερμούς, σε περίπτωση ανόδου της θερμοκρασίας και της υγρασίας καθώς και από γεννήτρια ηλεκτρικού ρεύματος υποστήριξης των λειτουργιών σε περίπτωση διακοπών. Είναι το μοναδικό αρχείο στην Ελλάδα (και από τα μοναδικά στον κόσμο) που έχει προχωρήσει σε τέτοιες παρεμβάσεις. Εχει αποκτηθεί μεγάλη εμπειρία, δίνεται τεχνογνωσία σε έκτακτες, και όχι μόνο, καταστάσεις αντιμετώπισης προβλημάτων σε βιβλιοθήκες και αρχεία, υπάρχει συνεργασία με φορείς και ιδρύματα, δρομολογούνται επιστημονικές έρευνες και εργασίες. 20 χρόνια μετά, μπορούμε να πούμε ότι οι παράγοντες της γήρανσης - αποδόμησης του χαρτιού στο Αρχείο του ΚΚΕ αντιμετωπίζονται με τον καλύτερο τρόπο, έχουν παρθεί όλα τα μέτρα που προβλέπει η σύγχρονη βιβλιογραφία, που δίνουν τις καλύτερες προϋποθέσεις για τη μελλοντική φυσικοχημική πορεία του.