Disinfection of mould-contaminated archival material by X-ray irradiation: new research results on the effect on moulds and cellulose

This research project examines the effects of X-rays on cellulose and some moulds frequently found on paper. The aim was to identify applications for X-ray irradiation that can be used as a disinfection method for archival material. The question was if X-rays are suitable as an alternative to gamma radiation and if they are less harmful. For this purpose, the minimum X-ray dose required to reduce the microbial count to a harmless level was determined. The material-altering effect was examined on samples treated with X-rays and gamma radiation. Spectrophotometric measurements showed that there is no noticeable colour change with either type of radiation. The determination of the molecular weight distribution, in turn, showed that the molar mass of the cellulose is considerably reduced with both treatment methods. Using mechanical tests, however, it could be demonstrated that this has no significant influence on the tensile strength. The examination of the oxidation behaviour also showed no significant difference between the differently treated samples. The studies demonstrated that both methods have an almost identical effect on cellulose. Thus, X-ray treatment is primarily a supplement to the known disinfection methods and is particularly suitable for objects that would not withstand treatment with alcohol.

In diesem Forschungsprojekt wurden die Auswirkungen von Röntgenstrahlen auf Cellulose und einige häufig auf Papier vorkommende Schimmelpilze untersucht. Ziel der Studie war es, Anwendungen für die Röntgenbestrahlung als Desinfektionsmethode für Archivgut zu identifizieren. Dabei sollte geklärt werden, ob Röntgenstrahlen als Alternative zur Gammastrahlung geeignet, bzw. ob sie weniger schädlich sind. Dazu wurde die minimale Röntgendosis ermittelt, die erforderlich ist, um die Keimzahl auf ein unbedenkliches Maß zu reduzieren. An den mit Röntgen- und Gammastrahlen behandelten Proben wurde die materialverändernde Wirkung untersucht. Spektrophotometrische Messungen zeigten, dass bei beiden Strahlungsarten keine nennenswerte Farbveränderung auftritt. Allerdings wird die molare Masse der Cellulose durch beide Behandlungsmethoden deutlich reduziert. Mechanische Tests ergaben jedoch, dass dies keinen signifikanten Einfluss auf die Zugfestigkeit der Papierproben hat. Auch im Oxidationsverhalten gab es keinen signifikanten Unterschied zwischen den verschieden behandelten Proben. Die Untersuchungen zeigen also, dass beide Methoden eine nahezu identische Wirkung auf die Cellulose haben. Die Röntgenbehandlung ist in erster Linie eine Ergänzung zu den bekannten Desinfektionsmethoden und eignet sich besonders für Objekte, die für eine Behandlung mit Alkohol nicht geeignet sind.

Ce projet de recherche a ´etudi´e l’effet de rayons X durs sur la cellulose et sur les spores de moisissures fr´equents sur le papier, l’objectif ´etant de d´eterminer le potentiel des rayons X pour d´esinfecter des fonds d’archives infest´es par des moisissures. Il s’agissait principalement d’analyser dans quelle mesure les rayons X constituent une solution de rechange aux rayons gamma, notamment en termes de pr´eservation desmat´eriaux. L’´etude a ainsi d´efini le dosage minimal de rayons X pour r´eduire le nombre des germes `a un niveau inoffensif. L’effet de transformation des mat´eriaux soumis `a ce dosageminimal a ensuite ´et´e examin´e `a l’aide d’´echantillons de cellulose de coton expos´es `a des rayons X et gamma. La spectrom´etrie a permis de constater que les deux types de rayons ne provoquent pas de changements de couleur perceptibles `a l’oeil nu. La distribution de la masse mol´eculaire a montr´e pour sa part que les deuxm´ethodes de traitement r´eduisent consid´erablement le poidsmoyen de la masse des mol´ecules de cellulose. Des essais subs´equents ont toutefois permis de prouver que cette r´eduction n’apasd’impact sur la r´esistance `a la traction. Par ailleurs, les essais r´ealis´es pour ´etudier le comportement `a l’oxydation permettent de conclure que les propri´et´es des deux ´echantillons ne pr´esentent pas de diff´erences significatives. L’effet des deux m´ethodes sur la cellulose est pratiquement identique. Le traitement aux rayons X est ainsi `a prendre au sens d’une m´ethode de d´esinfection compl´ementaire par rapport auxm´ethodes ´eprouv´ees, notamment pour les objets qui ne r´esisteraient pas `a un traitement `a l’alcool.