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3. Nature des documents d'archives
La structure physique et chimique fondamentale de la plupart des documents déposés aux archives est assez bien connue, mais leur comportement réel peut varier en fonction de complications de nature inconnue dues aux effets importants des adjuvants ou des impuretés. Tel est le cas surtout des papiers et des matières plastiques modernes. Il est plus difficile encore de dire ce qu'il adviendra des tracés graphiques et des images, étant donné leur grande diversité et leur complexité chimique, plus grandes encore que celles de leurs substrats. Pour pouvoir considérer comme fiables les essais effectués par une méthode rapide, il est nécessaire de faire plusieurs hypothèses. En pratique, on dispose de peu de possibilités de réaliser des expériences d'envergure et l'on est donc réduit à fonder son jugement sur les connaissances générales qu'on a des principes scientifiques de la dégradation et sur l'observation empirique du comportement des documents d'archives sur la très longue période. Voyons d'abord, pour pouvoir prédire le comportement des documents d'archives, qui en sont pour la plupart composés, quels sont les processus de dégradation des polymères.
Les polymères sont, en fait, de très longues molécules se présentant sous forme de chaînes, et constituent la base de la plupart des matériaux des documents : les fibres du papier et des peaux, les agents d'encollage et les sauces de couchage, les liants de beaucoup d'encres et de peintures. Les films, les bandes magnétiques, les disques et même le verre sont, fondamentalement eux aussi, des polymères. Des polymères de protéines constituent les fibres de la laine, les cheveux et les soies, ainsi que le collagène, qui est le matériau de base du cuir, du parchemin et du vélin et des gélatines qui en sont dérivées. Les chaînes peuvent être d'une grande longueur, comporter environ 10.000 unités Jointes, et pourtant la chaîne entière est trop petite pour pouvoir être discernée au microscope optique. Si la structure de la chaîne est simple et symétrique, des zones cristallines constituées d'amas étroitement emboîtés peuvent se former. Il restera cependant toujours quelques zones non cristallines même dans un polymère bien ordonné. Les organisations cristallines confèrent aux matériaux une solidité, une rigidité et un certain degré de résistance aux substances chimiques, liés au fait que la perméabilité, et donc l'accès, sont limités ; la cristallinité constitue donc une défense contre la pollution chimique. Citons comme exemples de polymères cristallins présents dans les archives :
Dans le cas de ces substances, la chaîne peut à la suite d'un accident, du vieillissement ou par leur conception, se lier à une autre chaîne en formant de nouvelles liaisons chimiques selon un phénomène appelé réticulation. Cela rend généralement le matériau plus dur et cassant. Si, toutefois, quelques-unes des liaisons de la chaîne sont rompues par une attaque chimique ou par l'action d'autres agents tels que la lumière, la chaleur ou le rayonnement, le matériau, dans la plupart des cas, se fragilise. Ces deux types de dégradation rendent difficile la manipulation des documents d'archives. Ils peuvent survenir simultanément.
Les matériaux amorphes, c'est-à-dire non cristallins, sont rigides ou caoutchouteux suivant leur température, mais ils sont inévitablement perméables aux substances chimiques, spécialement aux molécules de petite taille comme celles de l'eau, des acides, de l'ozone et de l'oxygène. Les régions amorphes des polymères cristallins et les polymères entièrement amorphes sont donc sujets à des attaques chimiques. Une quantité relativement faible de réticulations ou de ruptures de chaînes modifie profondément, généralement dans un sens négatif, la résistance du matériau à la manipulation. Des effets perceptibles apparaissent dès lors qu'un ou deux pour cent des liaisons sont ainsi modifiées.
Par contre, les polymères fortement réticulés par choix de conception sont apparemment très résistants aux attaques chimiques, car leurs réticulations sont si nombreuses que la perte de quelques-unes d'entre elles est à peine décelable. Ces substances sont néanmoins assez rigides et quelque peu cassantes. Ces polymères thermodurcis ou "traités" comprennent :
Ces matériaux très utiles peuvent poser des problèmes car les réactions liées à leur traitement peuvent ne pas être terminées, et leurs constituants ou sous-produits peuvent polluer l'air ambiant en s'évaporant.
Les verres sont constitués de réseaux de silice fortement réticulés d'une grande stabilité chimique, mais ils contiennent un certain nombre d'ions métalliques qui peuvent diffuser vers l'extérieur sous forme de gouttelettes de condensation et qui les rendent fortement alcalins.
Les métaux et leurs alliages correspondent au degré de réticulation le plus élevé. Chaque atome est fermement lié et attiré par chacun de ses voisins, créant ainsi une structure cristalline très compacte et très organisée. Ce phénomène est une des causes de leur densité généralement élevée, mais également de leur imperméabilité à tous les gaz, de telle sorte que même une très fine couche de métal constitue une barrière parfaite contre les polluants aussi longtemps qu'elle n'est pas éliminée par la corrosion.