11 / 2007 - Arbeitskreis Nordrhein-Westfälischer ...

52 Stärkeether in der Papierrestaurierung – Eigenschaften und Einsatzmöglichkeiten
Neue Produkte mit veränderten
Eigenschaften
Die in Europa im Wesentlichen aus Kartoffelstärke hergestellten
Stärkeether sollen über folgende veränderte
Eigenschaften verfügen:
• Niedrigere Verkleisterungstemperatur
• Höhere Klebkraft
• Verbesserte Flexibilität des Klebefi lms
• Geringere Viskosität
• Viskositätsstabilität
Die verbesserte Viskositätsstabilität zeichnet sich
durch ein geringeres oder vollständiges Ausbleiben
von Wasseraustritt nach längeren Standzeiten der angesetzten
Lösung aus (Abb. 2). Dieses vor allem von
stark verdünnten Kleistern bekannte Phänomen wird
als Retrogradation (= Rückordnung) oder set back
bezeichnet und ist auf Rekristallisationsvorgänge der
Stärkemoleküle nach der Verkleisterung und dem anschließenden
Abkühlen zurück zu führen.
Abb. 2: 4 %iger Weizenstärkekleister wurde mit Wasser auf die
1,5fache Konzentration verdünnt. Innerhalb kurzer Zeit fi el die
Stärke aus
Hydroxyethylstärken (HES) und Hydroxypropylstärken
(HPS) werden in hohem Maße in der Textil- und
Papierindustrie sowie im Lebensmittelbereich eingesetzt.
Die guten Filmbildungseigenschaften lassen sie
als hervorragendes Schlichtemittel zur verbesserten
Verspinnbarkeit von Garnen sowie zur Oberfl ächenleimung
in der Papierherstellung einsetzen. Niedrigviskose
Sorten werden bevorzugt zur Herstellung von
Nassklebebändern eingesetzt. Die hohe Gefrier-/ Taustabilität
der HPS wird besonders als Zugabe von kaltquellenden
Süßspeisen und Tiefkühlkost geschätzt.
Carboxymethylstärke (CMS) wird zur Faserschlichte,
als Verdickungsmittel in Textildruckfarben oder auch
als Überzug von Tabletten eingesetzt. In der Klebstofftechnik
wird sie als Zusatz in Klebestiften verwendet.
Durch den ionischen Charakter wird sie zunehmend
als Waschhilfsstoff mit hoher biologischer
Abbaubarkeit eingesetzt. Bei der Papierherstellung
werden kationische Stärkeether in der Masse- und
Oberfl ächenleimung eingesetzt, da sie hohes Faserbindungsvermögen
aufweisen und sich rasch und
gleichmäßig im Faserfi lz verteilen. Sie steigern die
Blattfestigkeit und verbessern das Retentionsvermögen
für Pigmente und Füllstoffe. In der Textilindustrie
verbessern diese Stärkederivate die Gleitfähigkeit und
Abriebfestigkeit der Fasern.
Ansätze in der Restaurierung
Diese verbesserten Eigenschaften fanden bereits verschiedentlich
die Aufmerksamkeit von Restauratoren,
die ionische Stärkeether beim maschinellen Anfasern 1
zugaben oder diese zur Nachleimung von wässrig behandelten
Papieren empfahlen 2 . Im Bereich der Textilrestaurierung
führten Festigungsversuche mit in Säure
hydrolysierter Weizenstärke an versprödeter Seide zu
überzeugenden Ergebnissen 3 , die auch in einer nachfolgenden
Untersuchung wiederholt und verbessert
werden konnten.
Auf der Suche nach einem geeigneten Festigungsmittel
für ein brüchiges, bemaltes Mumientuchfragment
stieß Isabella Waltriný auf den Hydroxyethylstärkeether
Kollotex 1250 und fand in ihm ein – im
Vergleich 4 – ideales Mittel zur Konsolidierung der gelockerten
Malschicht. 5
Während die drei älteren Ansätze mehr oder weniger
in Vergessenheit geraten sind, hat die Arbeit von
Isabella Waltriný die Stärkeether erneut zur Diskussion
gebracht und letztlich zu dieser ersten grundlegenden
Beschäftigung mit dieser Stoffgruppe geführt.
Stärkeether im Vergleich mit bewährten
Festigungs- und Klebemitteln
Die Datenblätter von Celluloseethern geben in aller Regel
Auskunft über Polymerisationsgrad, Viskosität und
den für die konservatorische Beurteilung so wichtigen
Salz- oder Aschegehalt 6 des jeweils vorliegenden Produktes.
Diese Angaben sind jedoch bei den Stärkeethern
vergeblich zu suchen. Die Ermittlung des DP ist
bei Stärkeprodukten aufgrund der stark variierenden
Anteile von Amylose und Amylopektin im Stärkemolekül
extrem aufwändig und kostenintensiv, so dass
diese Untersuchungen nicht durchgeführt werden. Die
Messung der Viskosität ist insofern problematisch, da
es sich bei Stärkekleistern um strukturviskose Nichtnewtonsche
Flüssigkeiten 7 handelt, deren Viskosität
bei zunehmender Schergeschwindigkeit und -dauer
abnimmt und darüber hinaus von der Temperatur abhängig
ist. Da Viskositätsmessungen meist bei unterschiedlichen
Konzentrationen und Temperaturen
durchgeführt werden, wird die Vergleichbarkeit der
Produkte untereinander zusätzlich erschwert. Die Angabe
des Aschegehaltes scheint für die üblichen in-
papierrestauratoren - endfassung52 52 31.01.2008 14:04:01